Новая бактерия в кораллах: загадка метаболизма и симбиоза в Мексиканском заливе

Микробиологи из Германии и США нашли новые виды бактерий в глубоководных кораллах Мексиканского залива. Эти микроорганизмы с редуцированным геномом вызывают вопросы об их метаболизме и симбиозе с кораллами, выступая потенциальными защитниками экосистемы.

В международном научном сотрудничестве между микробиологами из Германии и США были обнаружены два новых вида бактерий в глубоководных кораллах Мексиканского залива.

Эти недавно открытые микроорганизмы, обладающие значительно упрощённым геномом, не способны извлекать энергию из углеводов. Результаты исследования опубликованы в научном издании Nature Communications (NatComms).

Научная команда исследовала несколько колоний двух видов мягких кораллов — Callogorgia delta и Callogorgia Americana. Эти кораллы произрастают на глубине от 300 до 900 метров в водах Мексиканского залива.

Учёные идентифицировали и описали близкородственные виды микроорганизмов, относив их к классу молликуты. Основываясь на генетическом анализе, было предложено включить эти бактерии в новое семейство, называемое Oceanoplasmataceae.

Дальнейшие исследования выявили, что данные бактерии являются основными симбионтами кораллов, обитая в студенистом слое их ткани. Этот слой не только участвует в иммунной защите кораллов, но и способствует транспортировке питательных веществ.

Один из обнаруженных видов, Oceanoplasma callogorgiae, включает всего 359 генов, которые кодируют белки для различных метаболических процессов. У другого вида, Thalassoplasma callogorgiae, имеется 385 таких генов. В сравнении, кишечная палочка Escherichia coli обладает более чем 4000 генами, в то время как у человека их около 21 тысячи.

Учёные ещё не смогли ответить на вопрос, как метаболизм этих недавно открытых организмов может функционировать при столь минимальном геноме.

Также остаётся неясным, являются ли данные микробы простыми паразитами или же кораллы получают от них выгоду. В ходе генетического анализа выяснилось, что оба вида бактерий применяют системы CRISPR/Cas в качестве защитных механизмов для удаления чужеродной ДНК.

Есть предположение, что такие механизмы могут быть полезны и для хозяев-кораллов, помогая им бороться с патогенами. Существует также версия, что бактерии могут снабжать кораллы азотом через расщепление аргинина, важной аминокислоты.

Кроме того, учёные обнаружили возможность размножения синегнойной палочки в кофемашинах.