Срочные новости раздела
Биологи открыли новый род бактерий внутри клеток инфузорий

Биологи открыли новый род бактерий внутри клеток инфузорий

Российские биологи вместе с зарубежными коллегами описали новую бактерию. Микроорганизм — дальний родственник предков митохондрий — обнаружили внутри инфузории Paramecium polycaryum. Результаты работы показывают, что геном этой бактерии сильно уменьшился из-за жизни внутри клетки-хозяина, став самым маленьким из известных для микроорганизмов-симбионтов инфузорий. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).

Изображение инфузории с симбионтами, полученное методом конфокальной микроскопии. Желтый сигнал показывает расположение скоплений бактерий в цитоплазме.© Алексей Потехин

Альфапротеобактерии — очень большая и разнообразная группа микроорганизмов. Представители этого класса мало чем похожи друг на друга: они могут отличаться и по типу питания, и по месту обитания, и по внешним характеристикам.

Митохондрии, которые выполняют роль «энергетической станции» у эукариот (организмов, имеющих ядро в клетке), судя по их генам, произошли от альфапротеобактерий. Скорее всего, предки митохондрий когда-то поселились в хозяйской клетке, а потом стали полезными симбионтами. Внутри одноклеточных эукариот живет и описанная биологами новая альфапротеобактерия. В качестве хозяина она выбрала инфузорию Paramecium polycaryum — близкого родственника инфузории-туфельки.

«Многие микроорганизмы требуют особых условий для роста, поэтому, обнаружив их, затем культивировать их в лаборатории бывает очень сложно. При описании некультивируемых бактерий в номенклатуре используется обозначение Candidatus, которое ставят перед названием рода и вида. К таким микроорганизмам относятся и бактерии порядка Holosporales, которые стали облигатными паразитами эукариотических клеток. Это означает, что они выживают только внутри хозяина. Паразитируя на нем, такие бактерии могут терять отдельные функции и даже целые метаболические пути, что можно обнаружить, прочитав их геном», — поясняет руководитель проекта по гранту РНФ Алексей Потехин, кандидат биологических наук, профессор кафедры микробиологии СПбГУ.

В одном из предыдущих исследований биологи описали две новых бактерии, живущие внутри инфузорий. Оба таких симбионта, Candidatus Bealeia paramacronuclearis и Candidatus Fokinia cryptica, по традиционной номенклатуре должны были принадлежать к группе риккетсий. Однако данные о генетике этих организмов позволили ученым по-новому взглянуть на систематику бактерий, разграничив риккетсии «в строгом смысле этого слова» и порядок Holosporales.

В новой работе ученые из Санкт-Петербургского государственного университета и Зоологического института РАН (Санкт-Петербург) вместе с зарубежными коллегами описали еще одну бактерию из рода Holosporales, которую назвали Candidatus Gromoviella agglomerans. Она обитает в цитоплазме — полужидком содержимом хозяйской клетки. Candidatus Gromoviella agglomerans часто формирует большие скопления, что мешает инфузории размножаться делением. Если же симбионтов не слишком много, при делении они распределяются между двумя дочерними клетками.

Ученым удалось экспериментально показать, что обнаруженные микроорганизмы способны также активно «заражать» и других инфузорий. Как у многих иных внутриклеточных симбиотических бактерий, которые не могут жить отдельно от организма-хозяина, геном Candidatus Gromoviella agglomerans оказался очень маленьким — меньше 600 тысяч пар нуклеотидов. Пока он самый маленький среди известных геномов бактерий-симбионтов инфузорий. Из-за этого микроорганизм не может самостоятельно производить все нужные вещества, а потому очень зависим от клетки-хозяина и не выживет «на свободе». Candidatus Gromoviella agglomerans приходится получать многие вещества из цитоплазмы инфузории — для этого у бактерии даже появились специальные транспортеры в оболочке, через которые нужные соединения закачиваются внутрь.

«Скорее всего, геном этой бактерии сильно сократился в процессе эволюции. Это напомнило быстрые изменения у других бактерий семейства Holosporaceae, но с некоторыми особенностями, характерными для конкретной линии. Похожие изменения происходят и у бактерий рода Rickettsiales. Очевидно, что это стало последствием паразитизма, так как эти прокариоты все больше и больше полагались на клетку, в которой живут, в синтезе нужных им соединений. Возможно, аналогичный путь в свое время проходили и предки митохондрий», — заключил Алексей Потехин.

Статья опубликована в журнале Environmental Micriobiology Reports Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru)

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Работа примерно половины антибиотиков основана на том, что они подавляют активность рибосом, синтезирующих необходимые для жизни клетки белки. Однако рибосомы у грибков и человека очень похожи,
подробнее...

Коллаборация исследователей при участии специалистов Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ представила новый способ борьбы с трудноизлечимой меланомой. Ученые обнаружили, что одна из форм
подробнее...

Немецкие физики применили технику времяпролетной визуализации к вырожденному атомному ферми-газу в оптической ловушке для исследования механизма образования атомами куперовских пар. Спаривание
подробнее...

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу — так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других
подробнее...

Палеонтологи изучили покровы хорошо сохранившегося экземпляра пситтакозавра и обнаружили у него пупочный рубец (фактически пупок), как у некоторых крокодилов и ящериц. Это первая находка пупка среди
подробнее...

Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит с эффектом обратной связи и исследовали его динамику. Сами кристаллы представляли собой магнонные конденсаты, сформированные в жидком
подробнее...

Команда ученых из ВШЭ, Сколтеха, МПГУ, МИСИС создала нанофотонный микрофлюидный сенсор, потенциально применимый для диагностики, сопровождения и оценки эффективности лечения онкологических
подробнее...

Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток, — Shiny GATOM. В отличие от аналогов предложенный инструмент
подробнее...

Сингапурские физики сообщили о первом успешном пленении нейтральных атомов индия в магнитооптической ловушке. Для этого они использовали их лазерное охлаждение с метастабильного состояния. В
подробнее...

Ученые Института математических проблем биологии РАН (Пущино) провели компьютерное исследование структурных и физических свойств самоорганизующихся пептидных нанотрубок на основе дипептида
подробнее...

Коллаборация MicroBooNE подвела итоги нескольких лет работы по проверке гипотезы о том, что причиной аномального сигнала детектора MiniBooNe стал избыток электронных нейтрино. Три разные группы
подробнее...

Международный коллектив, объединивший исследователей из разных областей, среди которых и антрополог МГУ, исследовал ДНК из семи захоронений кыргызстанских кладбищ Кара-Джигач и Бурана, где,
подробнее...

Научная группа из Сколтеха и Сеченовского университета напечатала на 3D-принтере образцы из пористого сплава железа и кремния — создатели считают этот материал перспективным для дизайна костных
подробнее...

Физики из Германии и России провели сверхточное измерение изотопического сдвига электронного магнитного момента у водородоподобных ионов неона. Совместное измерение пары изотопов в ловушке Пеннинга
подробнее...

Новое исследование британских ученых раскрывает механизм, с помощью которого гены, кодирующие подмножество длинных некодирующих РНК, взаимодействуют с соседними генами, регулируя развитие и функцию
подробнее...

Разработан быстродействующий герметик для ран, состоящий из двух белков змеиного яда: экарина, который быстро инициирует свертывание крови, и текстилинина, который предотвращает разрушение тромба.
подробнее...

Коллаборация SAMURAI, в которую вошли физики из 23 стран, сообщила о достоверном обнаружении и измерении свойств тетранейтрона — связанной системы четырех нейтронов. Для этого они обстреливали жидкий
подробнее...

Сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ сформулировал концепцию двухуровневой защиты бактерий от ксенобиотиков (в том числе антибиотиков), неспецифической частью которой
подробнее...