Ученые выяснили, как состав микробов городского воздуха зависит от времени года
Исследователи из Сибири более двух лет отслеживают состав микроорганизмов, которые летают по воздуху в Новосибирске. Их уникальный проект позволил описать метагеном микробов городской атмосферы и узнать, как устроены их сообщества и каких бактерий в нем больше в тот или иной сезон.
Наша планета буквально кишит бактериями и прочими микробами сверху донизу. Они есть и глубоко в земной коре, и высоко в атмосфере — скажем, их много в облаках. Значение микроорганизмов для экосистем трудно переоценить, тем более что они сильно влияют на здоровье человека.
Поэтому коллектив исследователей из Сибири, представляющих Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Институт химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского СО РАН и ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», задались целью узнать, каких микробов вдыхают вместе с воздухом жители самого крупного мегаполиса Сибири — Новосибирска.
Проект стартовал несколько лет назад и уже позволил достичь важных результатов. Его называют уникальным, ведь нигде в России не проводят подобные исследования. К тому же сообщество парящих в воздухе микробов — сложный объект для изучения.
В отличие от других природных сред вроде почвы или водоемов, атмосферный воздух содержит очень небольшое число бактерий и им подобных. Так что для их исследования необходимо использовать особые фильтры, которые позволяют набрать побольше клеток и генетического материала.
Однако это не единственная проблема, возникающая при подобных работах.
«Сложность изучения микробиома воздуха (сообщества всех микроорганизмов, которые в нем содержатся) стандартными микробиологическими методами состоит в том, что большую часть сообщества невозможно культивировать в лабораторных условиях. Выходом становится использование метагеномного подхода, суть которого сводится к выделению из образца тотальной ДНК и ее секвенирования на высокопроизводительной платформе. Анализ полученных при этом нуклеотидных последовательностей позволяет провести идентификацию большинства бактерий и грибов. Предварительные результаты проекта позволили нам впервые описать разнообразие микроорганизмов в атмосфере Новосибирска, а также выявить цикличность в их встречаемости в зависимости от времени года», — рассказал руководитель проекта и ЦКП «Геномика» ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Марсель Расимович Кабилов.
В рамках этого уникального проекта ученые отбирают пробы городского воздуха дважды в день (днем и ночью) два раза в месяц на протяжении последних двух с лишним лет.
Полученные с помощью фильтрации пробы подвергают всестороннему анализу: химики выясняют, какие вещества в них содержатся, микробиологи культивируют те бактерии, которые могут расти в лаборатории (таковы далеко не все), а специалисты по генетике и биоинформатике реконструируют метагеном микробного сообщества — совокупность ДНК из различных клеток.
Как выяснилось, большинство бактерий новосибирского воздуха (точнее — 65 процентов) относятся к четырем группам: это протеобактерии, актинобактерии, фирмикуты и цианобактерии.
Исследование также указало на сезонные изменения в сообществе микробов: протеобактерии (самая большая группа прокариот в природе) и актинобактерии (разлагают органику и иногда образуют нити) доминируют осенью и зимой, фирмикуты (грамположительных бактерии, включающие бациллы и другие патогены) наиболее многочисленны весной. Летом же в городском воздухе особенно много цианобактерий, которые способны к фотосинтезу и обычно не опасны для человека.
В случае грибов анализ метагенома позволил установить, что на базидиальные грибы и сумчатые грибы (аскомикоты) в сумме приходится 90 процентов ДНК. Причем базидимикоты, к которым относят в том числе шляпочные грибы, преобладают в городском воздухе только осенью.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии