Ученые выяснили, как бактерии могут адаптироваться к токсичным металлам, выделяемым гидротермальными источниками. Об этом сообщил Окинавский институт науки и технологии.
Большая часть жизни на Земле зависит от солнечной радиации. Зеленые водоросли и растения превращают его в питательные вещества в процессе фотосинтеза, а другие бактерии, животные и грибы питаются им. Но глубоководные виды бактерий живут там, где нет солнца, поэтому они питаются химическими веществами, вытекающими из горячих источников. Эти источники также выделяют токсины, с которыми живые организмы научились бороться.
Биофизик Анжела Арес и ее коллеги сосредоточили внимание на бактерии Nitratiruptor sp. SB155-2. Этот вид бактерий был выделен из вентиляционных отверстий Окинавской траншеи, культивирован и предоставлен JAMSTEC. Бактерии могут справляться с токсичными металлами тремя способами. Один из методов заключается в постоянном откачивании ионов металлов из клеток в окружающую среду. Другая стратегия заключается в выделении токсичного металла в виде гранул внутри клетки, чтобы он не мешал метаболическим реакциям. Наконец, бактерии могут производить и выделять ферменты, которые кристаллизуют металлы за пределами клетки или осаждают их в нетоксичные соединения.
Что касается этого вида бактерий, то им приходится регулярно иметь дело с избытком кадмия и меди. Сначала исследователи определили максимальную концентрацию каждого металла, которую бактерии могли переносить до того, как переставали делиться. Затем исследовательская группа сравнила эти популяции с бактериями, выращенными в чистой среде, чтобы увидеть, какие гены активны и каких белков много.
Исследователи обнаружили, что бактерии используют транспортные белки для выкачивания кадмия и меди из своих клеток. Но в случае с медью было задействовано несколько генов.
С другой стороны, бактерии имели несколько специфических реакций на кадмий. Одним из самых поразительных ответов было повышение активности генов, участвующих в образовании жгутиков и хемотаксисе (движение в ответ на химические сигналы). Флагеллы помогают бактериям перемещаться, поэтому вполне вероятно, что при слишком высоких уровнях кадмия бактерии, находящиеся в стрессовом состоянии, пытаются переместиться в более благоприятную среду.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен