Обнаружены новые бактерии с потенциалом для углеродного цикла и биоремедиации

Эксперты по протеомике и ресурсы из EMSL внесли вклад в исследование, опубликованное в Science, посвящённое открытию новых бактерий и изучению их метаболических ролей, таких как участие в углеродном цикле, в окружающей среде. Изучаемые бактерии были частью микробных сообществ, собранных непосредственно из подземного водоносного горизонта, обогащённого ацетатом, в рамках программы Министерства энергетики США Integrated Field Research Challenge (IFRC).

Водоносный горизонт в районе Рифл, Колорадо, находится в зоне, ранее использовавшейся для переработки урана. Обработка таких загрязнённых металлами сред ацетатом (похожим на разбавленный уксус) стимулирует рост естественных бактерий. Многие из них способны получать энергию из металлов, превращая опасные растворимые металлы в более безопасные нерастворимые формы. Команда секвенировала почти 150 000 генов из образцов IFRC и смогла отнести эти гены к 87 различным видам бактерий, частично или полностью восстановив их геномы.

Для сравнения: для группы бактерий OD1 в образцах было известно всего 33 белок-кодирующих гена — команда расширила это число, обнаружив 24 000 генетических последовательностей для бактерий OD1. 49 из 87 геномов принадлежат видам, которые ранее никогда не были охарактеризованы на геномном уровне. На основе геномного анализа некоторые из этих организмов попали в новую филогенетическую классификацию PER (Peregrine), что отсылает к их «странствующему» положению относительно существующего филогенетического дерева. Протеомные инструменты EMSL предоставили ценные данные о метаболической активности бактерий в их естественной сложной подземной среде, показав их потенциальную роль в циклах углерода и серы, а также в производстве водорода.

Эти прорывные результаты могут привести к улучшенным методам стимуляции бактерий для поглощения атмосферного углерода (снижая парниковые газы) и к более эффективному применению микробов для очистки сред, загрязнённых токсичными металлами.