Ученые собрали образцы отложений из глубоководной холодной части океана и обнаружили новый штамм морских бактерий класса Phycisphaerae — ZRK32, который может делиться почкованием. Они также определили, что добавление азота в форме нитрита подавляет рост этих бактерий в процессе культивации, а добавление нитрата или аммиака увеличивает рост и заставляет новый штамм выделять бактериофаг. Исследование опубликовано в журнале eLife.
Бактерии — это одноклеточные микроорганизмы, которые являются наиболее распространенными формами жизни на Земле. Они играют важную роль в различных экосистемах и могут влиять на жизнь человека и окружающую среду как положительно, так и отрицательно. Культивация бактерий — это процесс выращивания и размножения бактерий в искусственных условиях, на специально подобранных питательных средах. Это позволяет изучать их физиологию, метаболические пути, характеристики роста и другие аспекты их биологии. Культивация бактерий может быть сложной задачей, так как каждый вид может требовать определенных условий для успешного выращивания.
Бактерии Planctomycetes представляют собой группу микроорганизмов, отличающихся своей уникальной морфологией и физиологией. Известно, что эти бактерии играют важную роль в круговороте азота. Круговорот азота бактериями — это важный процесс, который высвобождает азот для построения нуклеиновых кислот, аминокислот и белков. До недавнего времени основное внимание в исследованиях бактерий класса Planctomycetes ученые уделяли штаммам, которые обитают в пресноводных и мелководных океанских средах. Это связано с трудностями при получении и отборе образцов, которые находятся на большой глубине, а также со сложностями в поиске подходящих условий для культивации. Большинство бактерий Planctomycetes были выделены на питательной среде, которая содержит мало питательных веществ. В данной работе ученые решили исследовать новые возможности культивации и дополнительные характеристики членов этого малоизученного класса на среде, богатой питательными веществами.
Исследователи взяли образцы отложений из глубоководного холодного источника, где, как известно, обитают бактерии класса Planctomycetes, а затем стимулировали их рост, дополняя стандартную питательную среду антибиотиком рифампицином и источниками азота. Они культивировали эти обогащенные бактерии на агаре и дополнительно оценивали отдельные колонии путем секвенирования генов. Они также изучили влияние различных азотсодержащих веществ — нитратов, аммиака и диоксида азота — на рост выделенных бактерий.
Ученым среди других бактерий удалось идентифицировать штамм под названием ZRK32, который рос быстрее других и, вероятно, принадлежал к роду Poriferisphaera. Чтобы подтвердить это, команда искала генетические сходства между этим штаммом и другими представителями рода Poriferisphaera. Ученые обнаружили, что его можно отличить от Poriferisphaera corsica, единственного другого вида с действительным опубликованным названием. Это говорит о том, что ZRK32 — новый вид, который команда предлагает назвать Poriferisphaera hetertotropicis. Чтобы узнать больше об этом новом виде, исследователи изучили его рост и размножение. Они обнаружили, что, в отличие от других членов семейства Planctomycetes, Poriferisphaera hetertotropicis лучше растет в богатой питательными веществами среде и размножается посредством механизма почкования, при котором родительские клетки создают почки роста, развивающиеся в дочерние клетки. Ученые выяснили, что добавление азота в форме нитрата или аммиака увеличивает рост бактерий в процессе культивации, тогда как добавление его в виде нитрита подавляет рост. Команда обнаружила, что добавление нитрата или аммиака заставляет новый штамм выделять бактериофаг — тип вируса, который заражает бактерии. Этот бактериофаг, названный фагом-ZRK32, был способен резко увеличить рост Poriferisphaera hetertotropicis и других морских бактерий, способствуя метаболизму азота.
Результаты этого исследования расширяют наше понимание физиологических механизмов глубоководных бактерий Planctomycetes, так как найденная бактерия — пока единственный известный вид в классе Phycisphaerae, который использует деление почкованием.
Автор: Дария Пляченко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
