Наиболее успешные земные бактерии были обнаружены в океанах и принадлежат группе SAR11. В новом исследовании ученые из Уппсальского Университета представили объяснение их успешности и в то же самое время поставили под вопрос общепринятые теории об этих бактериях. В своем анализе они также идентифицировали редкого и до сих пор неизвестного родственника митохондрии, электростанции клеток. Сведения были опубликованы на прошлой неделе в двух статьях журналов «Molecular Biology and Evolution» и PLoS ONE.
«Огромное количество информации ДНК полученной из океанов позволит нам взглянуть на мир, который прежде никогда нам не удавалось изучить. Это невероятно увлекательное занятие – искать ответы на фундаментальные вопросы жизни в этих данных» – сообщил Сив Андерсон (Siv Andersson), профессор молекулярной эволюции и главный автор исследования.
Бактерии, принадлежащие группе SAR11. создают 30-40 процентов всех клеток бактерий в океанах и, следовательно, играют важную роль в глобальных углеродных циклах. Нигде больше эти бактерии не были так распространены. Открытые моря бедны питательными веществами, а бактерии SAR11 имеют чрезвычайно малый объем клетки для того, чтобы увеличивать концентрацию питательных веществ в клетках. Их гены маленькие и состоят из менее, чем 1,5 миллионов формирующих блоков.
Согласно сведениям предшествующего исследования они относятся к одинаково специализированной группе бактерий, которые включают бактерию тифа. Эти бактерии также имеют небольшие гены, но они приспособлены к жизни в организмах людей, животных и насекомых. Тем не менее, недавний анализ генетической взаимосвязи, выполненный исследователями Уппсальского Университета, противоречит этим сведениям, указывая наоборот, что бактерии SAR11 зародившиеся в океане и бактерии земного происхождения обладают генами, которые в 3-10 раз больше. Но в отличие от их родственников, бактериям SAR11 недостает генов, которые считаются важными в процессе исправления повреждений ДНК. Это может также являться объяснением, почему они так успешны.
«Потеря генов означает, что бактерии могут легко обмениваться генами друг с другом, и полезные гены могут затем распространяться быстро в океанах, как бы адаптируясь к изменениям содержания питательных веществ, температуры и ультрафиолетового излучения» – сообщил Джон Викланд (Johan Viklund), докторский кандидат из Отдела Молекулярной Эволюции.
Из данных недавно выполненных международных исследований ДНК всех бактерий океана, ученые Уппсальского Университета также обнаружили последовательности ДНК белков, которые участвуют в дыхании клетки, когда сахар распадается на углекислый газ и воду. При сравнении этих белков с белками, участвующими в дыхании клеток людей, животных и насекомых, исследователям удалось идентифицировать редкую, прежде неизвестную группу бактерий.
«Они очень схожи с митохондрией. Наши сведения, таким образом, указывают на то, что местом зарождения митохондрии могли быть океаны, но, что они не имели никакого отношения к группе SAR11, как прежде было принято
Читайте также: Новости России и мира.