Учёные ЮФУ изучают эволюцию бактерий - экологических супергероев
Учёные ЮФУ изучают эволюцию бактерий, которые помогают очистить природу от нефти. Об этом сообщили в центре общественных коммуникаций вуза.
На Земле существуют особые бактерии, которые умеют окислять нефть. Их можно использовать в качестве природных очистителей от загрязнений. Но сами бактерии от этого страдают: в процессе окисления вырабатываются активные формы кислорода, которые вызывают окислительный стресс. Он повреждает клетки экологических супергероев.
Учёные Академии биологии и биотехнологий ЮФУ выяснили, что этот стресс провоцирует работу антиоксидантной защиты, а она позволяет ещё лучше перерабатывать нефть.
Речь идёт о бактериях Rhodococcuserythropolis. Они могут окислять и разлагать нефть в почве, и чтобы справиться с такими загрязнениями, человечество пользуется их навыками. Кроме того, они способны жить в углеводородах и питаться ими. Но присутствие этого органического соединения губительно для этих организмов, оно вызывает окислительный процесс и повреждает компоненты клетки, в том числе ДНК.
Исследователи ЮФУ выявили, что в ответ на стресс бактерия вырабатывает антиоксидантные ферменты. Они и позволяют выживать в таких травмирующих условиях.
Но активируются не только регулоны – это группа совместно регулируемых генов. Кроме них, происходит индукция и других стрессовых регулонов. Также, как отмечает центр общественных коммуникаций, разные углеводороды провоцируют у бактерий разнообразную реакцию. На это влияет субстрат. В зависимости от него, клетка начинает синтезировать антиоксидантные и восстанавливающие ДНК ферменты в разных количествах.
В ответ на стресс крошечные организмы эволюционируют: ускоряется мутагенез и горизонтальный перенес генов между разными бактериями. Происходит естественный отбор, во время которого выигрывают самые приспособленные. Учёные сделали вывод, что когда они перерабатывают углеводороды, то эволюционируют, чтобы окислять их более эффективно.
— Серьёзные эволюционные изменения у бактерий происходят за сроки, совершенно микроскопические с точки зрения эволюции. Исследование механизмов эволюционных процессов, тем более таких стремительных, которые можно наблюдать при жизни одного поколения человечества, будут актуальны всегда, — поделился ведущий научный сотрудник лаборатории экологии и молекулярной биологии микроорганизмов, профессор кафедры биохимии и микробиологии АБиБ ЮФУ, д.б.н. Иван Сазыкин.
Rhodococcuserythropolis – это не единственная бактерия, эволюция которой может быть полезна для человечества. В 2016 году в Японии специалисты обнаружили бактерию, которая может «есть» пластиковые бутылки.