Расшыфроўка «Цёмнай матэрыі»? Адкрыццё новага тыпу метанагенных архей

Нядаўна інавацыйная група анаэробных мікробаў Навукова-даследчага інстытута біягазу Міністэрства сельскай гаспадаркі і сельскіх спраў (далей "Навуковы інстытут біягазу") у супрацоўніцтве з Універсітэтам Вагенінгена ў Нідэрландах і іншымі ўстановамі выявіла, ізалявала і вырошчвала новы тып метанагенных архей. Адпаведныя вынікі апублікаваныя ў Nature.

Метанагенныя археі - адна з самых старажытных форм жыцця на Зямлі, якая з'явілася на Зямлі каля 3,46 мільярда гадоў таму. Метанагенныя археі гуляюць важную ролю ў сучаснай прыроднай экасістэме Зямлі. Напрыклад, метанагенныя археі складаюць 70% сусветных выкідаў метану. Метан - другі па велічыні парніковы газ паслявуглякіслы газ, а яго сагравальны эфект у 28 разоў перавышаевуглякіслы газ, што складае 20% сусветнага парніковага эфекту. Акрамя таго, метанагенныя археі ўдзельнічаюць у працэсе ператварэння падземнай арганікі ўметанівуглякіслы газі гуляюць ключавую ролю ў глабальным цыкле вугляроду. Метанагенныя археі штогод адказваюць за фіксацыю 2% вугляроду ў свеце.

Традыцыйнае меркаванне заключаецца ў тым, што метанагенныя археі належаць да тыпу Euryarchaeota у дамене Archaea. У апошнія гады, грунтуючыся на фундаментальных даследаваннях, акадэмічная супольнасць выказала здагадку, што метанагенныя археі, якія не належаць да Erythroarchaeota, шырока распаўсюджаны ў прыродзе, і выказала здагадку, што акрамявырабляюць метан, гэтыя новыя археі таксама маюць патэнцыял для не-метанабмену рэчываў, такіх як рост закісання і акісленне серы.

«Метанагенныя археі - гэта тып мікраарганізмаў, якія растуць, выпрацоўваючы метан для атрымання энергіі, але калі яны таксама маюць не-метанметабалічныя магчымасці, такія як рост ферментацыі і акісленне серы, роля метанагенных архей у глабальным цыкле элементаў зменіцца", - сказаў Чэн Лэй, адпаведны аўтар артыкула і галоўны навуковы супрацоўнік інавацыйнай групы анаэробных мікробаў Інстытута біяразнастайнасці. Так На сённяшні дзень гэтыя археі знаходзяцца ў стане «цёмнай матэрыі» і не было чыстай культуры, таму гэта меркаванне не было пацверджана даследаваннямі.

Стан «цёмнай матэрыі» адносіцца да таго, што навукоўцы атрымалі геном архей з дапамогай тэхналогіі секвенирования, але наяўнасць генаў не азначае, што яны будуць экспрессироваться, гэта значыць, што яны неабавязкова могуць працаваць у навакольным асяроддзі. Такім чынам, каб пацвердзіць гэты пункт гледжання, неабходна аддзяліць архей, атрымаць адзіны штам, гэта значыць чыстую культуру, а затым правесці фізіялагічныя функцыянальныя эксперыменты для праверкі экспрэсіі яго генаў.

На думку Донг Сючжу, навуковага супрацоўніка Інстытута мікрабіялогіі Акадэміі навук Кітая, гэта даследаванне паведамляе аб першай новай эвалюцыйнай групе метанагенных архей, якая не адносіцца да традыцыйных, пашыраючы сферу метанагенных архей. Больш за тое, гэты тып архей, які вырабляе метан шляхам аднаўлення метыльных рэчываў вадародам, і іх метабалічныя шляхі, шырока распаўсюджаны ў падземных асяроддзях з дэфіцытам кіслароду па ўсім свеце, што сведчыць аб тым, што яны ўносяць важны ўклад у глабальнуюметанвыкідаў.