Новый род бактерий открыт в гиперсолёном содовом озере на Алтае

Сотрудники МГУ совместно с российскими коллегами выделили из гиперсолёного озера Кулундинской степи на Алтае новый штамм бактерий. Исследования штамма показали, что находка принадлежит к новому виду и роду. Учёные тщательно изучили морфологию, физиологию нового организма, который они назвали Cyclonatronum proteivorans, а также провели молекулярно-генетический анализ. Ценность открытой бактерии заключается в её способности производить энергопреобразующий белок, запасающий энергию света. Результаты исследования опубликованы13 ноября в журнале Frontiers in Microbiology.

Бактерии-экстремофилы живут в условиях, малопригодных для жизни. Примерами среды их обитания могут быть термальные источники, где температура может превышать 80^оС, глубокие льды Антарктики, где температуры значительно ниже нуля и почти нет света, а также гиперсолёные водоёмы, где концентрация солей близка к насыщающей. Это значительно выше, чем внутри клетки, и вызывает у неприспособленных организмов осмотический стресс и скорую гибель. Чтобы приспособиться к таким условиям, организмы приобретают специальный набор признаков. Так, обитатели льдов снабжены молекулами-криопротекторами, микроорганизмы, живущие близ термальных источников, — арсеналом белков теплового шока. 

 

Природное мелководное гиперсолёное содовое озеро Горчина-3 (Кулундинская степь, Алтай), из которого был выделен штамм Омега

Биологические молекулы, позволяющие микроорганизмам функционировать в экстремальных условиях, часто оказываются ценными в промышленности или фармакологии. Эта особенность микроорганизмов-экстремофилов с середины прошлого века привлекает исследователей со всего мира. Один из авторов исследования, российский биолог Дмитрий Сорокин — организатор и неизменный участник экспедиций в Алтайский край — отобрал микробиологические пробы из гиперсолёного озера Кулундинской степи. Из этих проб авторы исследования — отечественные биологи — вывели культуру бактерий, которая оказалась неизвестным науке родом и видом, принадлежащим глубокой филогенетической ветви в недавно описанном типе бактерий Balneolaeota. Новый вид учёные назвали Cyclonatronum proteivorans.

Чтобы получить чистую культуру бактерий, учёные в июле 2011 года отобрали микробиологические пробы с плёнки из отложений гиперсолёного озера. Далее последовала работа с клетками в лаборатории. Сначала учёные подготовили в колбах Эрленмейера среду, близкую по pH и содержанию солей к воде озера, откуда были отобраны пробы. Затем высеяли на этой среде бактерии и инкубировали их с соблюдением теплового и светового режимов, близких к природным. Культуру бактерий с подпиткой выдерживали два года, чтобы получить достаточный объём биомассы. В течение нескольких месяцев смешанная культура стабилизировалась, на ней выросло 2 вида галофильных (тяготеющих к засоленным местообитаниям) цианобактерий. Учёные идентифицировали их принадлежность к родам Geitlerinema и Nodosilinea.