Бактерия с Южного полюса

Deinococcus

На фото — электронная микрофотография бактерии из рода Deinococcus, обитающей в поверхностных снегах Южного полюса. Что удивительно, эти бактерии умудряются не только выживать, но и поддерживать метаболизм — в частности, синтез ДНК и белков — при температурах вплоть до –17°C. Для сравнения, бактерии, извлеченные из вечной мерзлоты и подледного озера Восток, возобновляли метаболизм лишь при нагреве до 3°C. Если температура была ниже, бактерии были неактивны.

Это значит, что бактерии, найденные в антарктическом снеге на станции «Амундсен — Скотт», каким-то образом адаптировались к активной жизни в поистине экстремальных условиях: это не только низкие температуры, но и серьезный недостаток жидкой воды. Впрочем, бактерии из рода Deinococcus и раньше были известны своей живучестью. В частности, эти микроорганизмы способны выживать при огромных дозах ионизирующей радиации, и в связи с этим их даже занесли в Книгу рекордов Гиннесса. Впервые такие бактерии — а именно D. radiodurans — выделили из мясных консервов, которые подвергали действию гамма-излучения, чтобы изучить возможности стерилизации. Оказалось, что D. radiodurans способен выживать и восстанавливать свою ДНК при поглощенной дозе радиоактивного излучения до 20 000 грей (для сравнения, летальная доза для человека составляет всего 5 Гр, а кишечная палочка погибает при 200 Гр). Где только не находили эти живучие бактерии — в сточных водах, в корме, мясе и помете животных (даже в сосисках!), в ручьях, в почве. И вот теперь — в антарктическом снеге.

Полагают, что эти бактерии стали такими устойчивыми к излучению благодаря их стойкости к высушиванию: в снегах Южного полюса сухость колоссальная, почти вся вода находится там в кристаллическом виде; да и ультрафиолетового излучения, к которому бактерии Deinococcus тоже устойчивы, за время полярного лета они получают немало. Механизмы повреждения ДНК при воздействии этих двух факторов — излучения и высушивания — сходны, а значит, сходен и механизм борьбы с ними. Известно, что D. radiodurans синтезирует особые белки (см. LEA proteins), предотвращающие агрегацию белков при высушивании.

Похоже, что Deinococcus — одна из самых древних ветвей в филогенетическом древе бактерий, и этот род уж точно старше самого материка Антарктиды, который откололся от Гондваны всего 60 млн лет назад. Изучение этих удивительных организмов, балансирующих на грани жизни, может помочь понять ее границы не только на Земле, но и за пределами планеты.

Фото © Edward J. Carpenter с сайта nsf.gov, выполнено при помощи сканирующего электронного микроскопа. Длина масштабного отрезка 10 мкм.

Вероника Самоцкая


1
Показать комментарии (1)
Свернуть комментарии (1)

  • С.Тайра  | 08.01.2017 | 18:33 Ответить
    Какой тип питания у данной бактерии?
    Ответить
Написать комментарий

Другие картинки


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»