«Особенностью бактерий, которых нам удалось найти и выделить, является кислородное дыхание под землей на большой глубине. Долгое время считалось, что на глубине 2-3 км не может быть кислорода, поскольку там нет света и нет фотосинтеза, дающего О2. Но около 10 лет назад был открыт так называемый «тёмный» кислород, производимый микроорганизмами без участия растений. Как выяснилось, наши бактерии могут дышать именно им», — приводятся в сообщении слова завкафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ Ольги Карначук.
Два новых рода бактерий, представляющих новое семейство, были найдены учеными при помощи метагеномного анализа. Из проб подземной воды, взятой из скважины в Чажемто (Томская область), была получена геномная информация о подземных обитателях. Анализ, проведенный биоинформатиками ФИЦ Биотехнологии РАН, показал, что в сообществе присутствует неизвестный микроорганизм, у которого есть маркер кислородного дыхания, и что находка с высокой долей вероятности принадлежит к классу Limnochordia. Однако доля этого микроба в сообществе составляла всего 0,37%.
«Когда геном был собран, мы поставили задачу выделить бактерии. Они начали расти на кислороде. Затем мы выяснили, что данная бактерия может «дышать» серой, а также перестраиваться на анаэробный тип дыхания, когда для получения энергии бактерии используют органические соединения, образуемые другими организмами. Геохорды, так назвали новое семейство (от греч. гео — Земля), могут также питаться водородом и угарным газом, образующимися в горячих глубинах Земли. То есть бактерии обладают большой вариативностью и могут подстраиваться под разную среду обитания. Такая «всеядность» помогает существовать где угодно. «Молекулярные подписи»геохорд находят и в разных отходах сельского хозяйства и в месторождениях, где горящий уголь образует угарный газ», — приводятся слова Карначук.
По словам ученых, у выявленных бактерий может быть и биотехнологическое значение. На оболочке клеток обнаружены нити, которые, возможно, могут передавать электроны, выполняя роль «нанопроводов». Он может служить для передачи электронов, что позволяет использовать бактерии при создании микробных топливных элементов — альтернативного источника энергии. В таких топливных элементах можно использовать компост и отходы для генерации электричества, одновременно решая проблему утилизации мусора.
Эти работы поддерживаются на уровне государства. Сейчас ученые кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) реализуют проект «Культивирование, характеристика физиологии и геохимической активности трудно культивируемых экстремофильных бактерий».
