Специалисты Тихоокеанского института биоорганической химии (ТИБХ ДВО РАН) совместно с коллегами из Национального научного центра морской биологии и Федерального научного центра биоразнообразия ДВО РАН описали новый род и вид бактерий — обитателей морской среды. Микроорганизмы выделили из жидкого субстрата внутри морского ежа Strongylocentrotus intermedius, выловленного на глубине около 400 метров в проливе Фриза (Курильские острова). Работа опубликована в научном журнале Microorganisms (издательский дом MDPI), где авторы подробно описали геном нового штамма и его ферментативные особенности.
Новую бактерию назвали Algorimicrobium bowmanii. Анализ генома показал, что она и еще несколько видов, ранее отнесенных к роду Bizionia, образуют отдельную эволюционную ветвь, что стало основанием для выделения нового рода — Algorimicrobium. Среди ключевых генетических особенностей — уникальный набор ферментов, позволяющих разлагать сложные морские полисахариды, в том числе альгинат — основную составляющую клеточных стенок бурых водорослей.
Значение открытия и практические перспективы
По словам исследователей, способность бактерий разлагать углеводы водорослей помогает лучше понять эволюционные взаимоотношения внутри семейства Flavobacteriaceae и экологическую роль микробов в переработке органики морских экосистем. Кроме того, такие микроорганизмы могут быть перспективны для биотехнологий, например, для переработки морских биоресурсов в косметических и фармацевтических целях или для производства биотоплива.
Геном A. bowmanii содержит гены, кодирующие ферменты для расщепления полисахаридов водорослей, включая гликозидгидролазы и полисахаридлиазы (например, GH13, GH31, PL6, PL7 и др.). Наличие таких ферментов указывает на высокую специализацию бактерии в переработке морских органических остатков.
Открытие подчеркивает важность микробной биотрансформации природных материалов в океане и расширяет представление о разнообразии жизненных стратегий одноклеточных организмов. По сравнению с другими бактериями, разлагающими органику, новые виды демонстрируют, насколько широко микробиота приспосабливается к специфическим субстратам — как альгинату, так и более сложным в плане молекулярного строения веществам.
Невидимые санитары моря
Многие бактерии, такие как Seonamhaeicola algicola, также способны разлагать полисахариды морских водорослей, демонстрируя весомую роль микробов в круговороте углерода в океане.
Схожие морские бактерии, такие как Zobellia galactanivorans, способны разлагать каррагинаны и агары — компоненты клеточных стенок красных водорослей, и используются в исследованиях углеводных матриц морской флоры.
Некоторые бактерии способны утилизировать пластиковые отходы, что может изменить подход к борьбе с антропогенным загрязнением.
Другая группа бактерий, Gallaecimonas, известна способностью разлагать сложные ароматические углеводороды, что делает их применение перспективным в очистке загрязненных сред.
Бактерии Oleispira antarctica участвуют в разрушении углеводородов в глубоководных условиях, что важно для разработки планов биодеструкции осевших на дно тяжелых загрязнителей в морях и океанах.
Недавно российские ученые выяснили степень влияния разлива мазута в Керченском проливе на зоопланктон у берегов Крыма.