Открытие совершил австралийский микробиолог Кен Макграф (Ken McGrath). Он заинтересовался розовым цветом озера Хиллиер (Lake Hillier), посмотрев научно-популярный выпуск на YouTube-канале SciShow.

Озеро ХиллиерХиллиер находится на острове Мидл-Айленд в юго-западной части Австралии, и самостоятельно добраться к нему крайне сложно. Водной навигации в этом районе нет, и практически единственным способом является воздушный транспорт. Он не только достаточно дорог — недавно с целью сохранения уникальной экосистемы приземляться на острове было запрещено.

Воды озера ХиллиерПоэтому Макграф просто внес путешествие к озеру в список пожеланий, которые, скорее всего, не сбудутся. Но затем он узнал о научно-исследовательском проекте eXtreme Microbiome, связался с его организаторами, и те тоже заинтересовались необычным цветом воды Хиллиера. Получив разрешение от правительства на посещение острова и сбор проб воды, участники проекта, в число которых был включен и Макграф, отправились в экспедицию.

Макграф и его коллеги смогли установить, что своим цветом вода обязана галобактериям (Halobacteriaceae) и родственным микроорганизмам, способным жить в среде с высоким содержанием солей. Кроме того, в озере были найдены бактерии Dechloromonas Aromatica, которые разрушают соединения в химических растворителях. Ученые полагают, что они остались в водоеме с начала 1900-х годов, когда возле озера работало кожевенное производство.

Остров и озеро были открыты во время экспедиции британского мореплавателя Мэтью Флиндерса в 1802 году. Ранее специалисты пытались установить причину розового цвета воды, и также предполагали, что дело в солености и специфических микроорганизмах. Но проведенные в 1950 году тесты этого не подтвердили — возможно, по причине несовершенства технологий.

Галобактерии — одни из древнейших обитателей нашей планеты. Впервые они были выделены в начале прошлого столетия из микрофлоры лиманной грязи, однако их систематическое изучение началось только в конце второго десятилетия XX века.

На продуктах, консервируемых с использованием больших количеств поваренной соли, можно заметить красноватый налет, появляющийся вследствие деятельности этого типа микроорганизмов. Еще одним известным водоемом с водой розового цвета из-за галобактерий является Чокракское озеро в Крыму.

Источник: NatGeo

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