06.05.2019, 06:30
Сергей Васильев
2
19,2 тыс

В океане обнаружены бактерии с «мышьяковым дыханием»

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

arsenic0
©Wikipedia / Автор: Lampronia Auxilius

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, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

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?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

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.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[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?