Специалисты Курчатовского института открыли новый механизм адаптации микроорганизмов к суровым климатическим условиям. Оказалось, что при недостатке влаги, тепла и питания бактерии уменьшаются в размерах — практически до неузнаваемости.
Сотрудники Института географии РАН обнаружили в пробах почвы из Антарктиды неизвестные микроорганизмы невероятно маленького размера — менее 200 нанометров. Ученым Курчатовского института удалось опознать их с помощью анализа генома: микробы оказались миниатюрными вариантами совершенно обычных и распространенных в других локациях бактерий.
Ученые предположили, что уменьшение размеров помогает бактериям приспособиться к условиям жизни в Антарктиде. В этом случае в благоприятных условиях микроорганизмы должны вернуться к нормальным размерам. Чтобы проверить эту теорию, ученые поместили их в более влажную и теплую среду.
«В Антарктиде бывают более теплые периоды, когда поверхностный слой почвы оттаивает и его температура может достигать 20 ºC. Мы воспроизвели эти условия и стали наблюдать», — пояснила младший научный сотрудник Лаборатории биологии РНК и эпигенетики Института молекулярной генетики НИЦ «Курчатовский институт» Алина Кудинова.
В комфортных условиях бактерии начали размножаться активнее, а миниатюрные варианты увеличились в размерах. Но когда ресурсы подошли к концу, микроорганизмы вновь уменьшились. По мнению ученых, в таком состоянии у них может меняться метаболизм, но это предположение еще предстоит проверить. В будущем они намерены сосредоточиться на изучении процессов внутри клетки.
Исследование оценили и ученые из других институтов.
«Исследование состояния покоя у бактерий не ограничиваются только жесткими природными условиями Антарктиды. Похожие процессы происходят, например, в биопленках патогенных бактерий при терапии антибиотиками. Часть микроорганизмов переходят в глубокий покой, и это позволяет им пережить курс лечения, а затем может наступить рецидив», — отметил доцент кафедры биохимии и микробиологии Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного федерального университета Андрей Горовцов.