Оригинал статьи

РИА «Сибирь»

от 28.01.2018 г.

Новосибирские ученые-биологи исследуют древние микроорганизмы возраста более 3 млн лет



Сообщество микроорганизмов возрастом более 3 млн лет найдено в зоне вечной мерзлоты - в заповедника Мамонтова гора (Якутия).

Ученые из России и США, участники интеграционного проекта - его идеологом выступил заведующий кафедрой геокриологии геологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, доктор геолого-минералогических наук Анатолий Брушков - установили, что на Мамонтовой горе, в толще древней мерзлоты высотой около 60 метров и возрастом примерно 3,5 млн лет в замороженном виде сохранилось множество разнообразных микроорганизмов.

Определением их таксономической принадлежности занялись исследователи центра коллективного пользования «Геномика» Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Статья с описанием этого сообщества микроорганизмов, не похожего ни на какое другое из известных ранее, опубликована недавно в журнале Gene.

Один из соавторов работы, руководитель центра «Геномика» Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, кандидат биологических наук Марсель Кабилов прокомментировал находки и рассказал, таят ли они опасность.

«Из образца выделяется ДНК, затем с помощью полимеразной цепной реакции проводится амплификация (процесс образования дополнительных копий участков хромосомной ДНК. - прим. ред.) определенного гена. Нам нужен участок гена 16S рибосомальной РНК. Он очень консервативный, и, зная его последовательность, можно ответить, к какому виду или роду принадлежит тот или иной микроорганизм, - рассказывает Марсель Кабилов. - Присланный нам образец представлял собой своеобразный микс из микроорганизмов, которые в большинстве своем и сейчас встречаются в воде и почве. Однако структура сообщества оказалась не похожей на описанные ранее, и небольшую часть последовательностей было проблемно идентифицировать. Так появились подозрения, что, возможно, это новые виды бактерий. Консервативный ген - это участок генома, который в процессе эволюции очень мало меняется, даже за миллионы лет, поскольку любые мутации в нем сказываются на жизнеспособности».

В статье учёные поднимают вопрос о взаимодействии микроорганизмов из оттаявших пород с современными собратьями вследствие потепления климата на Земле.

«В чём потенциальная опасность? - говорит ученфй. - С одной стороны, она может таиться в самих новых микроорганизмах, а с другой - в мире бактерий широко распространен так называемый горизонтальный перенос генов, когда одна бактерия передаёт свои свойства другой, даже той, которая относится к иному виду. Такой обмен происходит почти всегда и везде, и мы на него никак повлиять не можем. Пока совершенно непонятно, какие свойства древние микроорганизмы могут передать современным, и может ли это как-то отразиться на людях».

По словам биолога, если условия для бактерий становятся неблагоприятными, например, слишком сухими или холодными, то некоторые из этих микроорганизмов способны переходить в форму спор и в таком виде храниться очень долго. Когда же климат меняется, им не составляет труда «выйти из спячки.

Впрочем, как отмечает Марсель Кабилов, проблема не столько в опасности древних бактерий (для них миллионы лет - не такой уж и большой срок, вряд ли они успели измениться слишком сильно), сколько в том, что процесс их распространения на обширных территориях России невозможно контролировать. Так, в конце июля 2016-го из-за аномально теплой температуры на Ямале оттаяли могильники с сибирской язвой, и более двух тысяч оленей погибли в результате этого заболевания. Также от инфекции пострадали несколько человек, одного из которых не удалось спасти.

В центре коллективного пользования «Геномика» в Новосибирске проводится метагеномный анализ различных образцов с помощью современных высокопроизводительных секвенаторов.

«В год таких анализов мы делаем более 500, материал нам привозят со всей страны - от Дальнего Востока до Санкт-Петербурга. Метагеномика позволяет сказать, какие бактерии там содержатся и даже в какой пропорции, - говорит исследователь. - В образцах встречаются не только бактерии, но и водоросли, грибы, другие организмы. В принципе, подобная работа может проводиться и для них».

Недавно учёные начали сотрудничество со специалистами из Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского СО РАН по изучению аэрозолей атмосферы в Новосибирской области. Планируется, что химики будут отвечать на вопросы, связанные с содержанием органических соединений, а биологи проанализируют, какие именно бактерии, грибы, растения и другие организмы «плавают» в воздухе нашего мегаполиса.

Диана Хомякова.

Издание «Наука в Сибири».