Почти 2500 геномов новых групп микроорганизмов секвенировали ученые из США при изучении образцов осадков и подземных вод, собранных в водоносном горизонте в Колорадо. Об этом сообщает пресс-служба лаборатории Беркли со ссылкой на статью в журнале Nature Communications.
В этой работе ученые обнаружили геномы 80% ныне известных типов бактерий и 47 новых фил (типов). Это очень неожиданное разнообразие для одного места. Исследование проводили в рамках проекта по устойчивым экосистемам, цель которого — понять, изучая геном, условия жизни на водоразделе. Экспериментальная площадка этого проекта расположена около города Райфл в штате Колорадо, там в течение нескольких лет проводят опыты по стимуляции популяций подземных микробов, которые в природе редки.
Образцы из этого места ученые отправили в Геномный институт Джоинта для секвенирования геномов. В результате ученые изменили древо жизни и удвоили число групп бактерий. Группы были названы в честь лаборатории Беркли и ее сотрудников. К примеру, микроба Candidatus Andersenbacteria назвали в честь изобретателя филочипа Гэри Андерсена (Gary Andersen), а Candidatus Doudnabacteria получил имя в честь пионера геномного редактирования CRISPR Дженифер Дудны (Jennifer Doudna). Ее называли в числе фаворитов на Нобелевскую премию прошлого года.
Это исследование важно, поскольку подземные микробы играют большую роль в глобальных углеродных, водородных, азотных и серных циклах. Эти данные будут учитывать при разработке климатических моделей.
Ученые проанализировали метаболизм 36% обнаруженных организмов, акцентировавшись на явлении метаболической передачи (metabolic handoff). Это когда отходы от одного микроба становятся едой для другого. К примеру, почвенные микробы снижают концентрацию нитратов — распространенных загрязнителей окружающей среды. Они превращают его в безвредный газообразный азот, но сначала в этом процессе фигурирует оксид азота — один из потенциальных парниковых газов. «Если микробы, перерабатывающие оксид азота не активны, то газ поступит в атмосферу», — приводит пресс-служба слова первого автора статьи Картик Анантараман (Karthik Anantharaman).
Ученые обнаружили, что углеродные, водородные, азотные и серные циклы осуществляются в результате метаболической передачи, что требует активного взаимодействия микробов. Большинство микробов не может самостоятельно переработать соединение, нужна команда. Там даже есть запасные микробы, которые вступают в процесс, если микробы первой очереди неактивны.
