Подготовил Антон КОВАЛИХИН
gazeta@ks.chukotka.ru
Экспедиционная группа НИЦ «Курчатовский институт» впервые провела на Чукотке исследование микроорганизмов горячих источников трёх термальных зон – Мечигмен, Сенявин, Чаплино, чтобы выяснить, как в зависимости от температуры и состава воды в ней меняется микромир и какие механизмы микробы используют для получения энергии. Данные, полученные в результате изучения взятых там проб и опубликованные в журнале Microorganisms, позволят открыть перспективные промышленно значимые ферменты.
«На нашей планете есть регионы, где существование жизни кажется невозможным по самым разным причинам – из-за сильнейшей жары, лютого холода, высокого давления, отсутствия питательных веществ, высокой концентрации кислот и щелочей. Однако есть множество живых существ, которые прекрасно себя чувствуют в подобных условиях. Такие организмы называют экстремофильными. Их изучение способствует открытию перспективных для биотехнологии ферментов», – приводятся слова заместителя руководителя Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий НИЦ «Курчатовский институт» Максима Патрушева на сайте этого всемирно известного научного Центра.
Подробно изучив микромир горячих источников Чукотки, учёные выяснили, что в зависимости от температуры и химического состава воды там доминируют либо бактерии рода Chloroflexus, либо рода Aquificae. В термальных «оазисах» арктического региона, расположенного в зоне сплошной вечной мерзлоты, температура варьируется от 54 до 94 градусов тепла. Зелёные бактерии рода Chloroflexus предпочитают умеренный интервал от 54 до 75 градусов, а Aquificae и вовсе комфортно чувствуют себя при температуре воды от 75 градусов и выше.
Специалисты изучили особенности метаболизма этих микроорганизмов и установили, за счёт чего они поддерживают свой энергетический баланс. Как выяснилось, бактерии рода Chloroflexus, которые обычно используют в качестве «топлива» органические вещества, в условиях арктического региона ведут себя иначе. Оказалось, что они совмещают процессы получения энергии: днём задействуют источник света без присутствия кислорода, а ночью – используют химическую реакцию с участием кислорода. На Чукотке Chloroflexus имеют преимущества, поскольку входящий в их состав бактериохлорофилл (пигмент, который используют некоторые бактерии для получения энергии за счёт фотосинтеза) поглощает свет в длинноволновом диапазоне, что очень актуально в полярных условиях. Это позволяет им жить за счёт фотосинтеза, несмотря на низкий уровень освещения.
Справка «КС»
Изучение геномов экстремофилов и особенностей их метаболизма важно как для фундаментальной науки, так и для развития промышленной биотехнологии. Эти данные помогают учёным лучше понимать механизмы приспособления микроорганизмов к суровым условиям обитания. Такие исследования служат фундаментом для выявления новых промышленно значимых ферментов.
