Новые фундаментальные знания позволят генетикам объединить в одном штамме микроорганизма полезные свойства разных бактерий и в перспективе эффективнее восстанавливать водные экосистемы России.
Ученые Томского госуниверситета совместно с Группой компаний «Дарвин» исследуют штаммы бактерий, способных окислять (разрушать) молекулы углеводородов в загрязненных нефтью водоемах. Их цель – определить генетические особенности, обеспечивающие это свойство
«Мы работаем со штаммами бактерий, на основе которых сотрудники ГК “Дарвин” и микробиологи ТГУ создали препарат “Абориген”, используемый для очистки донных отложений от нефти. Углеводородокисляющие организмы были выделены из загрязненного водотока в Заполярье. Эти бактерии используют нефтепродукты в качестве источника пищи и энергии и окисляют их, разлагая до нетоксичных веществ.
Мы совместно с ГК “Дарвин” и коллегами из БИ решили посмотреть, какой именно механизм утилизации углеводородов используют данные микроогранизмы», – пояснила старший научный сотрудник лаборатории экологии, генетики и охраны окружающей среды БИ ТГУ Алина Коханенко.
Согласно научным публикациям, которые проанализировали ученые ТГУ, окисление происходит за счет различных ферментов – белковых соединений, ускоряющих химические реакции в живых системах.
Исследователи выбрали несколько ферментов, потенциально отвечающих за данные химические реакции, и в настоящее время проверяют штаммы из Заполярья на наличие этих ферментов.
«Любой белок, в том числе и фермент, считывается с последовательности нуклеотидов ДНК – гена, который определяет его структуру и свойства. Мы хотим посмотреть, если у штаммов, выделенных из нефтезагрязненных водных объектов, интересующие нас гены. Следующий этап – сравнить гены из уже описанных штаммов и выявить возможные различия, которые могут быть связаны с более высокой активностью фермента», - добавила Алина Коханенко.
По словам ученого, гены таких ферментов, обеспечивающих бактерии способность разрушать нефть, могут находиться на хромосоме и передаваться только в поколениях либо в плазмиде – небольшой кольцевой молекуле ДНК, которой бактерии способны делиться друг с другом.
Определив генетические последовательности, обеспечивающие штамму различные виды активности, например, способность работать при низких температурах, в морской воде либо при определенном pH, генетики смогут собрать нужные генетические «шифры» в одной плазмиде и ввести её в какой-либо штамм.
Благодаря этому бактерия приобретает способности «работать» в новых условиях или выступать в роли «универсального солдата», сочетая набор функций.
Это позволит решить одну из значимых проблем производства биопрепаратов, которая заключается в том, что не все штаммы могут уживаться вместе. Помимо этого, значительно снизится время и объем работы, поскольку не придется культивировать около 10 видов бактерий.