19,2 тыс

В океане обнаружены бактерии с «мышьяковым дыханием»

Среди ДНК морских микроорганизмов найдены гены, необходимые для дыхания мышьяком вместо кислорода.

arsenic0
©Wikipedia

Мышьяк и его производные легко реагируют с целым рядом биологически важных молекул, выводя их из строя и нарушая жизнеспособность живых клеток. Поэтому мышьяк ядовит практически для всех организмов — за отдельными примечательными исключениями. До сих пор были известны лишь редкие экстремофильные микроорганизмы, способные переносить его в значительных концентрациях. И недавно ученые обнаружили еще один такой пример. Более того, бактерия, найденная в Тихом океане, активно пользуется мышьяком и не может без него жить. Об этом исследователи из команды профессора Вашингтонского университета Габриэллы Рокап (Gabrielle Rocap) пишут в статье, опубликованной в журнале PNAS.

 

Авторы выделяли и изучали ДНК из образцов воды, собранной у тихоокеанского побережья Мексики, с большой глубины, где содержится совсем мало растворенного кислорода. Этот элемент позволяет окислять белки, жиры и сахара для получения энергии и участия в других биологических процессах. Он жизненно необходим нам, как и множеству других современных существ, и лишь некоторые бактерии и археи сохранили древнейшую способность пользоваться для клеточного дыхания другими соединениями, производными серы, железа, азота и т.п. Они процветают в океанских глубинах, где происходят выбросы минералов из-под земной коры, а кислород остается в дефиците.

 

Соединения мышьяка используют для дыхания некоторые экстремофильные микробы, обитающие в насыщенных им горячих источниках. Однако теперь они нашлись и в открытом океане, где мышьяк присутствует в весьма небольших количествах. Ученые идентифицировали фрагменты ДНК, принадлежащие пока неизвестному микробу и позволяющие проводить необходимые для «мышьякового дыхания» химические реакции. Возможно, эти бактерии отличаются исключительной древностью, сохранив такую способность с тех далеких времен, когда Мировой океан был более насыщен минералами и содержал немало мышьяка, тяжелых металлов и других веществ, опасных для современной жизни, но исключительно важных — для древней.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Интересно, не окажется ли эта бактерия, "неспособная жить" без мышьяка, "подружкой" того де GFAJ-1, которая, как считалось, использует мышьяк в цепях ДНК.
Откуда известно, что найденные гены отвечают именно за использование мышьяка в метаболизме?