В свободном доступе в Интернете появилась база данных, содержащая более 300 миллионов генов океанических бактерий, грибов и вирусов.
Самый полный на сегодняшний день анализ генов морских микроорганизмов - бактерий, вирусов и грибов - может послужить основой для открытия антибиотиков, отслеживания последствий изменения климата и защиты исчезающих видов. Еще в 2021 году исследователи составили каталог, содержащий около 300 миллионов групп генов микробов, обитающих на суше и в море. И вот недавно, Карлос Дуарте, морской эколог из Университета науки и технологии имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия), и его коллеги составили базу данных, содержащую около 315 миллионов групп генов микроорганизмов, обитающих в Северном Ледовитом, Индийском, Южном, Атлантическом и Тихом океанах, а также в Средиземном море.
По словам Луиса Педро Коэльо, биолога из Технологического университета Квинсленд (Австралия), эта база данных "представляет собой значительное увеличение количества представленных генов, а также более широкий географический и глубинный охват". "В наш каталог мы включили геномные данные с морских глубин и морского дна", - объясняет Дуарте, который руководил экспедициями по сбору некоторых образцов с больших глубин. "Предыдущие каталоги были сосредоточены на верхних слоях океана, и большинство их данных относилось к верхним 200 метрам".
Исследователи проанализировали генетические данные с помощью суперкомпьютера, используя алгоритмы для предсказания полных последовательностей миллиардов генов, для которых были известны только частичные участки. Они сравнили эти заполненные последовательности с генами микроорганизмов с известными функциями, что позволило им определить вероятную роль неполных генов.
Авторы обнаружили, что грибы представляют более половины групп генов, обнаруженных в "сумеречной зоне" - области между 200 и 1 000 метрами под поверхностью океана. Это говорит о том, что грибы играют более значительную роль в переработке органических веществ в океане, чем считалось ранее, - говорит Дуарте. Анализ также показал, что некоторые морские вирусы содержат гораздо больше новых генетических последовательностей, чем считалось ранее.
Более глубокое понимание морских микроорганизмов может принести огромную пользу. "Гены и белки, получаемые из морских микробов, имеют бесконечный потенциал применения", - утверждает Дуарте. "Мы можем искать новые антибиотики, находить новые ферменты для производства продуктов питания", - говорит он. "Если исследователи знают, что они ищут, они могут использовать нашу платформу, чтобы найти иголку в стоге сена, которая поможет решить конкретную проблему".
База данных также может служить в качестве базовой оценки разнообразия морских микроорганизмов, чтобы ученые могли отслеживать последствия такой деятельности, как сжигание ископаемого топлива или глубоководная добыча, добавляет он. Хотя каталог имеет множество потенциальных применений, в настоящее время он дает представление только о группах бактерий, которые шире видового уровня, поэтому увеличение разрешающей способности базы данных сделало бы ее более полезной.
Источник: Nature news, 16 January 2024