Исследователи из США изучили «молекулярные воспоминания» теплолюбивых бактерий, которые обитают в горячих источниках, и выяснили, что эти бактерии могут распространяться по воздуху на дальние расстояния самостоятельно, без «проводников» – людей или животных, сообщает пресс-служба Ратгерского университета. Их гипотеза «воздушного моста» может в дальнейшем пролить свет на то, почему у вредных бактерий есть гены устойчивости к антибиотикам. Результаты работы опубликованы в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B.
«Наше исследование показывает, что должен существовать общемировой механизм, обеспечивающий обмен бактериями между местами, которые находятся далеко друг от друга», – сказал ведущий автор исследования Константин Северинов, главный исследователь Института микробиологии им. Ваксмана (США) при Ратгерском университете.
«Поскольку изучаемые нами бактерии живут в очень горячей воде - около 160 градусов по Фаренгейту [71 градус Цельсия – НР] – в отдаленных местах, невозможно представить, чтобы их перевозили животные, птицы или люди, – добавил учёный. – Их нужно транспортировать по воздуху, и это путешествие должно быть очень масштабным, чтобы в разных, не связанных друг с другом, местах у бактерий сохранялись общие черты».
Северинов и другие исследователи изучали «молекулярные воспоминания» бактерий об их столкновениях с вирусами, а также воспоминания, хранящиеся в бактериальной ДНК. Почему исследователи обратились именно к этим характеристикам? Бактериофаги – вирусы бактерий – являются наиболее распространенными и вездесущими формами жизни на планете. Вирусы оказывают глубокое влияние на микробные популяции, структуру их сообщества и эволюцию.
Ученые собрали теплолюбивые бактерии Thermus thermophilus в горячем гравии на горе Везувий и в горячих источниках на горе Этна в Италии, в регионе Эль-Татио на севере Чили и в регионе Термас-дель-Флако на юге страны, а также в горячих источниках в кальдере Узон на Камчатке (Россия).
В бактериальных клетках, зараженных вирусами, молекулярные воспоминания хранятся в специальных областях ДНК, называемых «массивами CRISPR». Клетки, которые были поражены инфекцией, передают воспоминания – маленькие кусочки вирусной ДНК – своим потомкам. Порядок этих воспоминаний позволяет ученым проследить историю взаимодействия бактерий с вирусами в течение времени.
Первоначально ученые полагали, что бактерии одного и того же вида, живущие в горячих источниках на расстоянии тысяч километров друг от друга и, следовательно, изолированные друг от друга, будут иметь совершенно разные воспоминания о своих столкновениях с вирусами. Ученые также считали, что бактерии должны очень быстро эволюционировать и меняться.
«Однако мы обнаружили, что было много общих воспоминаний – идентичные кусочки вирусной ДНК, – которые хранились в том же порядке в ДНК бактерий из отдаленных горячих источников, – сказал Северинов. – Наш анализ может помочь в проведении экологических и эпидемиологических исследований вредных бактерий, которые по всему миру несут гены устойчивости к антибиотикам, а также могут рассеиваться по воздуху».
[Фото: YAROSLAV ISPOLATOV]
