Bakterie z głębin należą do nieznanego gatunku. Te dziwactwa zachowują się w nieoczekiwany sposób

W próbkach pobranych z osadów oceanicznych naukowcy zidentyfikowali nieznane wcześniej bakterie. Nowy gatunek należy do niezbyt dobrze zbadanej gromady, która występuje na całym świecie i spełnia ważną rolę w cyklu węgla oraz azotu.
Bakterie z głębin należą do nieznanego gatunku. Te dziwactwa zachowują się w nieoczekiwany sposób

Do tej pory poznaliśmy ok. 4500 gatunków bakterii, ale na świecie mogą być ich nawet miliony. Nic dziwnego, że co jakiś czas pojawiają się doniesienia o odkryciu nowych, nieopisanych wcześniej mikroorganizmów.

Czytaj też: To nie miało prawa się wydarzyć! Dziwne bakterie organizują się jak rośliny czy ludzie

Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk (CAS) wykorzystali transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM) do opisania nowego gatunku bakterii nazwanego Poriferisphaera heterotrophicis. Badanie opisane w czasopiśmie eLife jest ważne dla całego świata nauki i pogłębia naszą wiedzę na temat mechanizmów fizjologicznych typu Planctomycetes.

Dr Rikuan Zheng z Chińskiej Akademii Nauk mówi:

Większość bakterii Planctomycetes wyizolowano przy użyciu pożywek hodowlanych ubogich w składniki odżywcze. Chcieliśmy sprawdzić, czy użycie podłoża bogatego w składniki odżywcze umożliwi hodowlę i dalsze scharakteryzowanie członków tej słabo poznanej rodziny.

Bakterie z oceanicznych głębin nie żyją w samotności

W laboratorium symulowano warunki głębinowe i okazało się, że szczep oznaczony jako ZRK32 rośnie szybciej i rozmnaża się w inny sposób niż mu podobne. Mowa o pączkowaniu, podczas którego komórki rodzicielskie rozwijają pąki, które następnie stają się ich potomstwem. Jest to o tyle ciekawe, że mechanizmu tego nigdy wcześniej nie zaobserwowano u Planctomycetes. Niewykluczone jednak, że zachowanie odnotowane u Poriferisphaera heterotrophicis jest odpowiedzią na niezwykłe warunki środowiskowe.

Czytaj też: Te bakterie uodpornią nas na trucizny. Wreszcie będziemy mogli przeżyć w środowiskach ekstremalnych

Dr Rikuan Zheng dodaje:

Do niedawna większość badań nad rodziną bakterii Planctomycetes skupiała się na szczepach występujących w środowiskach słodkowodnych i płytkich oceanach ze względu na trudności logistyczne związane z pobieraniem próbek i hodowlą szczepów głębinowych. Teraz mamy prawdziwy głębinowy unikat.

Ponieważ wiadomo, że rodzina bakterii Planctomycetes odgrywa ważną rolę w obiegu azotu, chińscy uczeni postanowili zbadać, czy dotyczy to również Poriferisphaera heterotrophicis. Aby to zweryfikować, naukowcy przyjrzeli się wpływowi różnych substancji zawierających azot – azotanów, amoniaku i dwutlenku azotu – na wzrost nowego gatunku. Odkryli, że dodanie azotu w postaci azotanów lub amoniaku zwiększa wzrost, podczas gdy dodanie go w postaci azotynów go hamuje.

Poriferisphaera hetertotrophicis to nowy gatunek bakterii. Opis zaznaczonych struktur: CM – błona zewnętrzna; Pi – cytoplazma; R – rybosom; ICM – błona cytoplasmatyczna; Py – przestrzeń peryplazmatyczna; V – pęcherzyki wydzielnicze /Fot. eLife

W specyficznych warunkach – po dodaniu azotanów lub amoniaku – doszło do niesamowitego zjawiska. Nowo zidentyfikowany szczep uwolnił bakteriofaga, czyli rodzaj wirusa infekującego bakterie. Są one szeroko rozpowszechnione w oceanach i mogą regulować metabolizm azotu – ten konkretny (fag ZRK32) radykalnie zwiększał wzrost Poriferisphaera heterotrophicis.

Dr Rikuan Zheng podsumowuje:

Fag ZRK32 jest chronicznym bakteriofagiem, który żyje w organizmie gospodarza, nie zabijając go. Nasze odkrycia dostarczają nowego wglądu w metabolizm azotu u bakterii Planctomycetes i odpowiedniego modelu do badania interakcji między Planctomycetes a wirusami.

Obecność bakteriofaga jest pod pewnymi względami nieoczywista, gdyż analiza genetyczna wykazała, że Poriferisphaera heterotrophicis dysponuje wszystkimi genami niezbędnymi do metabolizowania azotanów i amoniaku. Fag cały proces prawdopodobnie znacznie usprawnia, dzięki czemu bakteria jest lepiej przystosowana do warunków, w których żyje.