При изучении микроорганизма Haloarcula marismortui биологи из Университета Фрайбурга, московского Института микробиологии им. С. Н. Виноградского РАН и Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне составили описание нового метаболического пути.

Микроорганизм Haloarcula (иллюстрация из кн.: Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case. Microbiology: An Introduction. — Addison and Wesley Longman Inc., New York, 2009) Поглощая пищу, организмы преобразуют сложные соединения и получают источники энергии и «строительные блоки», которые затем используются при создании необходимых веществ — к примеру, углеводов и жирных кислот. Важнейшую роль посредника в этих процессах играет ацетил-кофермент А. Последний также может превращаться в малат, применяемый в синтезе аминокислот и других значимых соединений.

Растения, а также отдельные грибы и бактерии трансформируют ацетил-кофермент А в малат в так называемом глиоксилатном цикле. Лишь в 2007 году учёные обнаружили альтернативный цикл, используемый некоторыми микроорганизмами.

Архей Haloarcula marismortui, населяющий солёное Мёртвое море, лишён фермента изоцитратлиазы, необходимого для реализации глиоксилатного цикла. Более того, у него отсутствовали некоторые гены, которые требуются для синтеза ферментов, задействованных в альтернативном цикле. «Эти факты явно указывали на то, что Haloarcula marismortui заслуживает детального изучения», — говорит один из авторов работы Иван Берг

На наблюдения за археем биологи потратили более двух лет. В результате был открыт третий, ранее неизвестный и более длинный метаболический путь — «метиласпартатный цикл».

Новый цикл интересен сам по себе, но ещё более привлекательным его делает список участвующих ферментов. Исследуя эти энзимы, биологи обнаружили поразительное сходство с ферментами древних бактерий; скорее всего, Haloarcula marismortui «позаимствовал» у них необходимые гены в процессе горизонтального переноса. Микроорганизм, таким образом, пошёл по короткому эволюционному пути и скопировал готовый генетический код.

Экспериментально установлено, что метиласпартатный цикл характерен не только для Haloarcula marismortui, но и для микроорганизма Natrialba magadii. По предварительным оценкам, его должна использовать примерно половина видов галобактерий, живущих в средах с высоким содержанием солей.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Во время эпохи плейстоцена Мертвое море полностью пересыхало два раза. К этому выводу пришли ученые, проанализировав добытые со дна керны.

Группа ученых из Колумбийского университета, Университета Тель-Авива, Геологической службы Израиля и других европейских и американских университетов и институтов получила первые данные по проекту бурения дна Мертвого моря, который стартовал 21 ноября 2010 года.

Прибой на Мёртвом море и солевые отложения на скалах (Википедия)Ученым удалось установить, что Мертвое море за последние несколько сотен тысяч лет как минимум два раза полностью пересыхало: 13−14 тысяч лет назад и примерно 125 тысяч лет назад. Первый период совпал с окончанием последней ледниковой эпохи плейстоцена, а второй – с началом периода межледниковья.

«Почему происходило пересыхание, пока непонятно. Пока мы можем сказать только, что тут сыграл роль климатический фактор. На этот вопрос поможет ответить дальнейший анализ кернов, которые нам удалось получить», — говорит один из руководителей проекта Эди Торфштейн из Колумбийского университета.

По словам ученых, предыдущие исследования, которые проводились, правда, не на дне, а на побережье моря, показали, что его уровень во время плейстоцена несколько раз поднимался и падал. Во время оледенений, когда климат становился более влажным, уровень повышался, а когда ледник отступал, уровень падал. Что море когда-либо полностью пересыхало, ученые даже не предполагали.

Керны со дна моря

Проект по бурению дна Мертвого моря стоимостью $2.5 млн в рамках Международной программы по бурению океанического дна стартовал 21 ноября 2010 года. Скважину пробурили на расстоянии примерно 7 км от берега, где глубина достигала 275 метров.

По словам одного из руководителей проекта профессора Стивена Голдстейна (Steven L. Goldstein), они собираются продолжить бурение до глубины почти 400 метров. Датировка кернов на основе анализа изотопов урана показала, что нижний слой соответствует возрасту 125 тысяч лет. В кернах прекрасно выделяются слои, которые помогают ученым восстановить климатические условия и даже то, какие ветры преобладали в тот или иной сезон. Так, например, темные глинистые отложения вымываются вместе с потоками воды в море во время влажных сезонов, а во время затяжной засухи формируются отложения гипса и соли.

При помощи морфологического анализа осадочных пород, слагающих дно, ученые выяснили, что на этой территории происходило и несколько землетрясений. «Землетрясения были неотъемлемой частью истории Иерихона, например, когда разрушились стены этого города», – говорит Голдстейн.

Мертвое море: современное состояние

Современная экологическая ситуация с Мертвым морем неутешительна. За последние сто лет уровень моря понизился на 100 метров, а последние десять лет уровень моря падает на один метр в год. Причина – чрезмерный забор воды на сельскохозяйственные и промышленные нужды из реки Иордан (единственной крупной реки, впадающей в Мертвое море) и более мелких водотоков. Усиливают пересыхание и испарительные водоемы, построенные для добычи соли и расположенные вдоль морского побережья. Избыточный забор воды привел к тому, что Мертвое море разделилось на две части – южную и северную. Почти по такой же схеме происходило и пересыхание Аральского моря.

Источник: Infox.ru