Международная группа ученых впервые полностью расшифровала геном гигантской бактерии Epulopiscium viviparus. Эти бактерии живут в кишечнике рыб и получают энергию, сбраживая остатки водорослей. По строению они напоминают митохондрии. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Первый представитель семейства бактерий Epulopiscium был обнаружен в 1985 году. Эти микроорганизмы живут в кишечнике рыб голубых хирургов. Особенностью этих бактерий является гигантский размер: они в миллион раз больше кишечной палочки, а их клетки можно увидеть невооруженным глазом. До недавнего времени эти бактерии были мало изучены, но они крайне интересны науке своим типом питания. Из-за размера им нужно очень много энергии для жизнедеятельности, но до сих пор было неясно, как бактерии удовлетворяют эту потребность.
Исследователи изучили геном бактерий E. viviparus, проанализировали особенности их среды обитания и разобрались, как метаболизм этих бактерий помогает им извлекать максимальную пользу из своей среды обитания. В их геноме закодировано много ферментов, которые используются для расщепления полисахаридов водорослей, употребляемых рыбами-хозяевами в пищу. Чтобы вырабатывать энергию, E. viviparus используют брожение. Этот процесс позволяет получать АТФ, универсальный источник энергии, из органических веществ в бескислородных условиях. Но такой вывод поставил ученых в тупик, ведь при брожении энергии вырабатывается мало.
Оказалось, что эти бактерии производят много ферментов, синтезирующих АТФ, а мембрана их клеток имеет много складок. Это делает E. viviparus похожими по строению на митохондрии — наши внутриклеточные «энергетические станции». Благодаря большому числу складок увеличивается площадь поверхности мембраны, поэтому в ней помещается больше белков, участвующих в выработке энергии.
Это фундаментальное исследование имеет множество потенциальных применений в будущем. Так, особое внимание ученых привлекает то, что эта гигантская бактерия может перерабатывать органические вещества, содержащиеся в водорослях. Сейчас водоросли применяются для получения биотоплива и производства корма, представляя собой альтернативу традиционному сельскому хозяйству.
Автор: Анна Гуль.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
