В образцах отложений из глубин океана ученые выявили загадочный и уникальный новый вид морских бактерий, который расширяет наше понимание глубоководных условий и микробиологии в целом. Исследование опубликовано в eLife.
Команда из Китая вырастила бактерии в лаборатории, используя осадок из холодного просачивания — специфической лужи из богатой питательными веществами жидкости и грязи, расположенной глубоко на дне океана.
Названный исследовательской группой Poriferisphaera hetertotropicis, он принадлежит к типу бактерий, который недостаточно изучен, хотя встречается по всему миру, от озер до почв, и играет решающую роль в переработке углерода и азота.
«Большинство бактерий Planctomycetes были выделены с использованием питательной среды с низким содержанием питательных веществ», — говорит микробиолог Рикуан Чжэн из Китайской академии наук. «Поэтому мы хотели посмотреть, позволит ли использование богатой питательными веществами среды культивировать и дополнительно охарактеризовать членов этого плохо изученного семейства».
Новый подход Чжэна и его команды в лаборатории моделировал глубоководные условия. Новые бактерии P. hetertotropicis, штамм, обозначенный ZRK32, росли быстрее, чем другие культивируемые бактерии, и размножались иначе, чем другие подобные штаммы.
Механизм почкования, при котором родительские клетки развивают почки, которые затем становятся их потомками, ранее не наблюдался у планктомицетов. Возможно, это признак более необычных условий, в которых обитает этот штамм бактерий.
Новый вид также, по-видимому, по-новому взаимодействует с типами азота (и азотным циклом) и живет рядом с определенным типом вируса, обнимающего бактерии (бактериофагом) , который помогает перерабатывать азот.
Все это влияет на понимание учеными химических процессов, происходящих глубоко под поверхностью океана.
«Наши анализы показывают, что штамм ZRK32 — это новый вид, который лучше всего растет в богатой питательными веществами среде и выделяет бактериофаг в присутствии азота», — говорит микробиолог Чаомин Сунь из Китайской академии наук. «Этот фаг-ZRK32 представляет собой хронический бактериофаг, который живет внутри своего хозяина, не убивая его».
Бактериофаги также важны для азотистого цикла, как и бактерии, с которыми они сосуществуют. Будущие исследования могут изучить, как фаг-ZRK32 взаимодействует с другими штаммами планктомицетов и какое влияние они оказывают на окружающую среду океана.
Учитывая, что бактерии Planctomycetes настолько распространены, о них в глубоководной среде известно относительно мало — пробел в знаниях, который новое исследование и недавно идентифицированные виды бактерий помогают заполнить.
«Наши результаты дают новое представление об азотистом метаболизме у бактерий -планктомицетов и создают подходящую модель для изучения взаимодействия между планктомицетами и вирусами», — говорит Сан.
