Этот позволит биологам понять, какие генетические приспособления помогают бактериям и археям выживать при очень высоких и низких температурах.
Молекулярные биологи изучили образцы пород, собранных на территории фумарольных полей у трех крупных вулканов в России и Японии, и подобрали оптимальную методику измельчения образцов почвы, которая позволяет максимально эффективно изучать генетическое разнообразие и поведение вулканических микробных сообществ. Об этом сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).
«Образцы, собранные на фумаролах, — это очень сложный материал для выделения ДНК. При этом термофильные бактерии, то есть такие бактерии, которые могут жить при экстремальных температурах, имеют интересные для дальнейшего изучения адаптационные механизмы. В нашем исследовании мы впервые описали микробные сообщества на фумаролах Эльбруса, Ушковского и Фудзи», — пояснила исследователь из «Сколтеха» Алла Шевченко, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают Шевченко и ее коллеги, ученых давно интересуют то, как устроены сообщества бактерий-экстремофилов, обитающих в окрестностях фумарол — трещин и отверстий на склонах вулканов и в непосредственной близости от них, через которые выходят горячие газы и пар, часто соседствующие с вечной мерзлотой и снегом. Для выживания в этой чрезвычайно суровой среде бактерии и археи выработали множество уникальных приспособлений, многие из которых могут быть полезными для разработки биотехнологий.
Получение этих сведений осложняется тем, что в пробах вулканического грунта и пород присутствует относительно немного микробов, и при этом обрывки и сегменты их ДНК очень сложно выделять из образцов в неповрежденном виде. Для решения этой задачи российские ученые на практике сравнили друг с другом два популярных метода измельчения и перемешивания образцов грунта — горизонтальную и вертикальную гомогенизацию, которые применяются при изучении почвенных сообществ микробов.
Для оценки их эффективности исследователи проанализировали при их помощи образцы грунта, собранные в очень разных природно-климатических условиях на фумаролах кавказского Эльбруса и камчатского вулкана Ушковского, а также японского вулкана Фудзи. Проведенные учеными замеры показали, что метод вертикальной гомогенизации позволяет выделять значительно больше ДНК из образцов, а также находить последовательности, связанные с присутствием архей, чем горизонтальная гомогенизация.
Такой подход, как отметили исследователи, позволил им провести своеобразную «перепись населения» среди микробов на фумарольных полях каждого из трех вулканов, оценить уровень их видового разнообразия и раскрыть их уникальные особенности. Изучение этих данных поможет биологам понять, какие генетические приспособления помогают фумарольным бактериям и археям выживать при очень высоких температурах почвы, а также внутри отложений снега и вечной мерзлоты.
Источник: https://nauka.tass.ru/…
