Фото дня: организмы-экстремалы
Археи (от др.-греч. «древний, первозданный») – одноклеточные организмы, многие из которых приспособились к жизни в экстремальных условиях. Многие археи отлично себя чувствуют при высоких температурах (часто свыше 100°C) и обитают в гейзерах, черных курильщиках на дне океанов и маслосборниках. Другие приспособились к жизни в очень холодных условиях, в сильнокислых и сильнощелочных средах, при высоком давлении, высоких концентрациях солей. Обнаружены археи и в банальных местах – почве, болотах, кишечнике млекопитающих. При этом ни один из представителей домена архей не является паразитом или патогенным организмом.
Когда-то архей считали бактериями, своеобразными, но все же бактериями, однако после изучения их генома пришлось признать: археи – отдельная группа, или как сейчас говорят, домен живых организмов. У архей своя эволюционная история и отличный от бактерий метаболизм.
Недавно археи опять «отличились». Ученые часто анализируют протеомы (наборы белков) микроорганизмов на предмет каких-либо полезных для человека свойств. Особенно актуальными сейчас являются соединения с антимикробными характеристиками. Еще недавно бытовало мнение, что археи живут в таких местах, где им и конкурировать особо не с кем. А если рядом нет конкурентов, то нет и оружия против них, полагали ученые. Но недавно группа Джейсона Меткалфа из Университета Вандербильта (США) обнаружила* у архей ген антимикробного вещества, которое было активно против целого ряда бактерий – возбудителей заболеваний человека. Этим веществом оказался белок из группы лизоцимов – GH25-мурамидаза. Как известно, белки группы лизоцимом в качестве природных антибактериальных агентов присутствуют в куриных яйцах и различных секретах млекопитающих. Что касается GH25-мурамидазы, то было известно, что она присутствует у бактерий (используется ими для манипуляций с клеточной стенкой, например, в процессе деления), бактериофагов (для разрушения клеточной стенки бактерии в процессе ее инфицирования) и одного вида насекомых – гороховой тли. При поиске гена GH25-мурамидазы в геномах различных организмов оказалось, что он также присутствует в древнем споровом растении Selaginella moellendorffii, а также многих видах грибов, в частности, грибках, используемых при приготовлении соевого соуса, супа мисо и саке. Метклаф доказал, что ген GH25-мурамидазы достался этим видам не в наследство от предков, а попал путем горизонтального переноса, т.е. «перепрыгнул» из клетки другого вида и «прижился» на новом месте. Горизонтальный перенос генов между бактериями – дело обычное, но с ситуацией, когда один ген успешно «расселился» по всем царствам живых организмов, ученые еще не сталкивались.
Ученых очень заинтересовала способность архей «воровать» гены у своих соседей. Они полагают, что эта способность делает их отличными инструментами для получения новых антимикробных средств.
На фото: архея сульфолобус (Sulfolobus), обитающая в горячих источниках и предпочитающая кислые среды богатые серой; электронная микроскопия
