Лента TH Новости Глобальные вызовы


Новый каталог генов океанского микробиома преподносит сюрпризы

∴ 187

Микробы доминируют на планете, особенно в океане, и помогают поддерживать всю морскую продовольственную сеть. В недавнем докладе, профессор океанографии в УниверситетеГавайских островов Маноа, Эд ДеЛонг и его команда сообщили о крупнейшем каталоге генома микробиомов, собранных на сегодняшний день.

Processed with VSCOcam with f2 preset

Благодаря этой новой информации команда обнаружила, что ограничение питательных веществ является центральным фактором в эволюции генома океанических микробов.

Морские микробы, как группа, чрезвычайно разнообразны и универсальны в отношении их метаболических возможностей. И вся изменчивость кодируется в их генах. Некоторые морские микроорганизмы имеют генетические инструкции, которые позволяют им использовать энергию, полученную из солнечного света, для превращения углекислого газа в органику. Другие используют органику в качестве источника углерода и энергии и производят углекислый газ в качестве конечного продукта для дыхания. Также были открыты другие, более экзотические пути.

Но как мы характеризуем все эти разнообразные черты и функции в практически невидимых организмах, численность которых приближается к миллионам клеток на чайную ложку морской воды? Этот недавно созданный, всеобъемлющий каталог генома микробов, населяющих океанские воды к северу от Гавайских островов, решает проблему.Эд ДеЛонг, глава исследования.

Образцы воды собирались в течение двух лет, а современные технологии секвенирования генома использовались для декодирования генов наиболее распространенных видов на верхнем слое воды (900 метров) в открытом океаническом поле программы «Гавайские океаны» (HOT), станция ALOHA.

Чуть ниже глубины солнечного слоя команда наблюдала резкий переход в геноме микробов.

В поверхностных водах геном намного меньше, а их белки содержат меньше азота, это логичная адаптация к окружающей среде. В более глубоких водах, микробный геном становятся намного крупнее, а их белки содержат больше азота, в соответствие с увеличением доступности азота с глубиной.Даниэль Менде, аспирант из Университета Гавайских островов Маноа, ведущий автор исследования.

Сюрприз заключается в невероятном контрасте между микробами, существующими в толще воде, глубиной в 900 метров. Слишком контрастные изменения на узкой полосе, между проникающим светом и частью воды, погруженной в темноту. Особенности формирования микроорганизмов и особенности строения их генома остаются вопросом для ученых.

В сотрудничестве с группой компьютерных наук, во главе с профессором Бонни Гурвицем в Университете Аризоны, новая база данных теперь доступна для ученых во всем мире, которые стремятся описать природу и функцию микробов в океанских водах.

Филипп Дончев