Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Новый метод поможет впервые изучить живые бактерии-экстремофилы

Российские учёные из Московского физико-технического института и Российского химико-технологического университета совместно с немецкими коллегами представили новый метод изучения микроорганизмов, способных выживать в экстремальных условиях. Учёные подобрали флуоресцентный краситель, который позволяет наблюдать за их жизнью в реальном времени.

Новый метод поможет впервые изучить живые бактерии-экстремофилы и найти внеземную жизнь

Исследователи поясняют, что изучение экстремофилов играет огромную роль для эволюционных биологов и астробиологов. Такие исследования проливают свет на историю нашей планеты, предоставляют новую информацию биотехнологам, а также могут пригодиться в поиске неземной жизни.

Учёные работали с галофилами — организмами, обитающими в условиях высокой солёности. В перспективе они могут помогать, к примеру, в ликвидации разливов нефти. Но перед тем, как разрабатывать приктические применения, организмы нужно тщательно изучить и провести массу экспериментов.

«Эти микроорганизмы часто находят в древних соляных отложениях возрастом в миллионы лет. Наш метод позволяет находить их в минеральных образованиях и исследовать. Подобный поиск может пролить свет на проблему происхождения жизни на Земле: согласно одной из теорий, жизнь на нашу планету была занесена извне в виде бактерий«, — пояснил заместитель заведующего лабораторией перспективных исследований мембранных белков МФТИ Валентин Борщевский, ведущий автор исследования.

Чтобы изучать галофилов в естественных условиях, биологам нужны избирательные красители: они позволяют увидеть куда больше, чем при наблюдении в неокрашенной среде. Но хорошо зарекомендовавшие себя флуоресцентные маркеры и антитела, при помощи которых красители связываются с заданным веществом, в солёной среде зачастую просто не работают. А толстая оболочка галофилов создаёт дополнительные сложности: несмотря на все усилия, специалистам до сегодняшнего дня не удавалось подобрать вещество, позволяющее наблюдать за этими любителями соли «вживую», без убивающей их дополнительной подготовки.

В новой статье, которая представлена в журнале Scientific Reports, российско-немецкий коллектив описал решение этой проблемы. Как выяснилось в ходе экспериментов, никакой специальной новой краски синтезировать не нужно. Авторы просто применили вещества, созданные ранее для окрашивания митохондрий в эукариотических клетках.



Новый метод поможет впервые изучить живые бактерии-экстремофилы и найти внеземную жизнь
Изображение бактерий, полученное при помощи нового метода

Поясним, что бактерии лишены ядра и всех прочих клеточных структур с отдельной мембраной — такие клетки называют прокариотами. А эукариоты — клетки животных, растений и грибов — имеют и ядро, и ряд других структур, включая митохондрии. В митохондриях клетка синтезирует молекулы аденозинтрифосфата или АТФ, универсального источника энергии для биологических процессов.

Но многие специалисты полагают, что митохондрии когда-то в прошлом были независимо живущими бактериями и лишь потом стали симбионтами эукариотических клеток. У митохондрий до сих пор осталась своя, отдельная ДНК (а недавно в них даже измерили температуру).

Краситель, производимый под маркой MitoTracker, оказался удачным для окрашивания целого ряда микроорганизмов. Проведённые опыты не только продемонстрировали возможность получать чёткие снимки и вести подсчёт числа клеток, но и позволили проследить за трансформацией клеток одного из видов. При неблагоприятном химическом воздействии клетки из вытянутых становились сферическими (как на изображении ниже).



Новый метод поможет впервые изучить живые бактерии-экстремофилы и найти внеземную жизнь
Изменение формы бактерий при неблагоприятном воздействии

Исследователи отмечают, что новый метод позволит, во-первых, эффективно выделять микроорганизмы в естественных условиях (вплоть до марсианского грунта, изучаемого марсоходом), а во-вторых, изучать их «поведение» с минимальным искажением картины эксперимента.

«Открытие поможет решать прикладные и фундаментальные задачи, начиная с биотехнологии и ликвидации экологических катастроф и заканчивая разработкой методов поиска жизни во вселенной», — заключает соавтор исследования Иван Маслов.

Работа проходила при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Напомним, что ранее водоросли выжили после 16 месяцев в открытом космосе, а грибы провели полтора года в «условиях Марса».

Ссылка на источник

Tags: ДНК, абиогенез, бактерии, биология, исследования, эволюция, экология
Subscribe

Posts from This Journal “бактерии” Tag

Buy for 30 tokens
Вы помните сколько стоил бензин 10 лет тому назад? Вспоминайте. Нам так часто по телевизору рассказывают, что бензин дорожает, что мы уже сами в это поверили. Так вот, можете не гуглить – Я всё уже всё уже нашел для вас: за десять лет цена на бензин поднялась в два с лишним раза.…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments