Новый каталог генов океанского микробиома выявил неожиданности
В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Microbiology, группа под руководством профессора Эда ДеЛонга из Гавайского университета представила крупнейший на сегодняшний день каталог генов микробиома, построенный для одной локации. Учёные обнаружили, что ограниченность питательными веществами является ключевым фактором, влияющим на эволюцию геномов океанских микробов.
Масштабное исследование
Для создания каталога в течение двух лет собирались пробы воды на станции ALOHA (программа Hawai'i Ocean Time-series). С помощью современных технологий секвенирования были расшифрованы гены и геномы самых распространённых видов микробов в верхних 3000 футах (~914 м) океана.
Резкий переход на глубине
Исследователи обнаружили резкий переход в структуре микробных сообществ и их геномах в слое между 250 и 650 футами (~76–198 м), чуть ниже освещённой солнцем зоны.
- В поверхностных водах, бедных азотом, микробные геномы значительно меньше, а их белки содержат меньше азота — что является логичной адаптацией к этой среде.
- На глубине 400–650 футов (~122–198 м), где доступность азота возрастает, размер микробных геномов резко увеличивается, а их белки содержат больше азота.
Ключевой вывод
«Эти результаты позволяют предположить, что доступность питательных веществ в окружающей среде может фактически формировать то, как эволюционируют микробные геномы и белки в природе», — отметил Эд ДеЛонг.
Учёные также выяснили, что «зона геномного перехода» очень узкая. Ниже примерно 650 футов фундаментальные свойства микробных геномов и белков остаются относительно постоянными вплоть до морского дна.
Доступность данных
Новая база данных, созданная в сотрудничестве с группой профессора Бонни Хервиц из Университета Аризоны, доступна учёным по всему миру. Она станет важным инструментом для понимания природы и функций океанского микробиома и поможет прогнозировать его изменения в будущем.