Раскрыты тайны розовой бактерии

Оказывается морские бактерии, представители Roseobacter clade, не только широко распространенны во всех океанах нашей планеты, от тропиков до Антарктиды, но и свободно обитают как в воде, так и в донных отложениях, кстати, розовый цвет им придают специальные фотосинтетические пигменты.

Эти морские бактерии отличаются необычайно разнообразными метаболическими процессами, которые могут открыть интересные возможности в биотехнологическом применении. Исследователи DSMZ обнаружили, что представители группы Roseobacter могут обмениваться такими важными генетическими характеристиками, как фотосинтез, через плазмиды. Именно этот горизонтальный перенос генов позволяет бактериям Roseobacter быстро и эффективно осваивать новые экологические ниши.

С 2010 года ученые совместно с морскими микробиологами, экологоми, биохимиками, генетиками и информационными технологами работали в научно-исследовательском центре Transregio 51 Roseobacter. Их общей целью было понять эволюционные, генетические и физиологические принципы, отвечающие за успех выживания бактерий этой группы, а именно, какие генетические особенности этих бактерий помогают адаптироваться к самым различным условиям среды обитания?

Ученые занимались исследованием так называемых «плазмид», которых очень много в Roseobacter.

Плазмиды - это кольцевые молекулы ДНК размером до 1 млн. пар оснований, которые могут дублировать себя, независимо от бактериальной хромосомы. Природные плазмиды кодируют такие полезные свойства как фиксация азота. Однако, они же и отвечают за развитие полирезистентных патогенов.

Долгое время считалось, что вся важная генетическая информация бактерий лежит в хромосоме, однако для представителей Roseobacter это предположение уже удалось опровергнуть. Ученые доказали, что центральный ген, отвечающий за фотосинтез в Roseobacter litoralis и Sulfitobacter guttiformis, находится в плазмидах.

Что же стало причиной такой необычной генетической организации? Ученые объясняют это в следующем, Roseobacter clade использует свои плазмиды как «мобильный контейнер для хранения генетической информации», чтобы при необходимости, быстро и взаимно обменяться важными метаболическими функциями. За счет передачи генов фотосинтеза, бактерия не только стала розовой, но и приобрела особое преимущество в выживании, благодаря способности получать дополнительную энергию из солнечного света.