В глубоководном источнике обнаружили новые виды морских бактерий

В глубоководном источнике обнаружили новые виды морских бактерий

Исследователи выделили со дна океана новый штамм морских бактерий с уникальными характеристиками. Исследование, опубликованное сегодня в виде рецензируемого препринта в журнале eLife , описывается редакторами как важное, которое расширяет наше понимание физиологических механизмов глубоководных бактерий Planctomycetes , раскрывая уникальные характеристики, такие как то, что это единственный известный вид в классе Phycisphaerae. бактерии, использующие особую почковающуюся модель деления.

 

Это дает, по словам редакторов, убедительное доказательство того, что новый вид активно участвует в ассимиляции азота и живет с хроническим вирусом (бактериофагом), который облегчает азотистый метаболизм. Круговорот азота бактериями — это важный процесс, который высвобождает азот для построения нуклеиновых кислот, аминокислот и белков — строительных блоков жизни.

 

«До недавнего времени большинство исследований семейства бактерий Planctomycetes было сосредоточено на штаммах, обитающих в пресноводной и мелководной океанской среде, из-за логистических трудностей, связанных с отбором проб и культивированием глубоководных штаммов», — говорит ведущий автор Рикуан Чжэниз Китайской академии наук. «Большинство бактерий Planctomycetes были выделены с использованием питательной среды, которая бедна питательными веществами, поэтому мы хотели посмотреть, позволит ли использование среды, богатой питательными веществами, культивировать и дополнительно охарактеризовать членов этого плохо изученного семейства».

 

Чтобы изолировать новую бактерию, команда взяла образцы отложений из глубоководного холодного источника, где, как известно, обитают бактерии Planctomycetes, а затем стимулировала 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.

 

Среди бактерий они идентифицировали штамм под названием ZRK32, который рос быстрее других и, вероятно, принадлежал к роду Poriferisphaera. Чтобы подтвердить это, команда сравнила генетическое сходство между этим штаммом и другими представителями рода Poriferisphaera и обнаружила, 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, команда изучила его рост и то, как он размножается. 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, которые развиваются в дочерние клетки.

 

Поскольку известно, что семейство бактерий Planctomycetes играет важную роль в круговороте азота, команда затем исследовала, справедливо ли это также для Poriferisphaera hetertotropicis. Чтобы проверить это, они изучили влияние различных азотсодержащих веществ — нитратов, аммиака и диоксида азота — на рост Poriferisphaera hetertotropicis. Они обнаружили, что добавление азота в форме нитрата или аммиака увеличивает рост, тогда как добавление его в виде нитрита подавляет рост.

 

Они также обнаружили, что добавление нитрата или аммиака заставляет новый штамм выделять бактериофаг — тип вируса, который заражает бактерии. Бактериофаги широко распространены в океанах и могут регулировать азотистый обмен в бактериях-хозяевах. Этот бактериофаг, названный фагом-ZRK32, был способен резко увеличить рост Poriferisphaera hetertotropicis и других морских бактерий, способствуя метаболизму азота.

 

Несмотря на то, что генетический анализ группы показал, что Poriferisphaera hetertotropicis содержит все необходимые гены для метаболизма нитрата и аммиака, хроническая инфекция этим бактериофагом может помочь в дальнейшей оптимизации метаболизма азота.

 

«Наши анализы показывают, что штамм ZRK32 — это новый вид, который лучше всего растет в богатой питательными веществами среде и выделяет бактериофаг в присутствии азота», — заключает старший автор Чаомин Сунь, профессор Института океанологии Китайской академии наук. и Национальная лаборатория морской науки и технологий. «Этот фаг-ZRK32 представляет собой хронический бактериофаг, который живет внутри своего хозяина, не убивая его. Наши результаты дают новое представление о метаболизме азота у бактерий Planctomycetes и подходящую модель для изучения взаимодействия между планктомицетами и вирусами». 

 
 

   

Комментарии 0

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.