Бактерии летают на тысячи километров

Микроорганизмы из горячих источников способны перелетать с континента на континент.

Многие болезни распространяются по воздуху, воздушно-капельным путём: если больной человек чихнёт, то другой человек, который вдохнёт микрокапельки жидкости с бактериями или вирусами, тоже подхватит инфекцию. Но насколько далеко может улететь какая-нибудь бактерия?

Горячий источник на севере Чили. (Фото: Ярослав Исполатов / University of Santiago de Chile)
Бактерия Thermus thermophilus под электронным микроскопом. (Фото: thermos.org

Исследователи из Сколковского института науки и технологий вместе с коллегами из Института молекулярной генетики РАН, Ратгерского университета и Университета Сантьяго изучали термофильную бактерию Thermus thermophilus, которая любит жить в горячей воде – оптимальная температура для неё равна 65°С. Бактерий брали из горячих источников Италии, Чили и России. Как и прочим бактериям, Th. thermophilus приходится защищаться от вирусов-бактериофагов. Для защиты от вирусов бактерии используют систему CRISPR/Cas.

Если очень коротко и очень грубо описать, как эта система работает, то всё выглядит так: у бактерии есть библиотека фрагментов вирусной ДНК, и когда в бактерии появляется какая-то подозрительная ДНК, она сравнивает её с хранящимися вирусными фрагментами. Если подозрения оправдались, то специальные белки мгновенно разрушают чужеродную ДНК, не давая вирусу размножаться. Библиотека вирусных образцов постепенно пополняется, а при делении копии её уходят дочерним бактериальным клеткам.

Если прочитать вирусную библиотеку, можно понять, с какими вирусами приходилось иметь дело самой бактерии и её предкам. Можно предположить, что у Th. thermophilus из одного горячего источника будет одна вирусная библиотека, а у Th. thermophilus из другого источника – другая. В статье в Philosophical Transactions of the Royal Society B говорится, что у бактерий, взятых из одного места (которых разделяли не более нескольких сотне метров), библиотеки, как и ожидалось, были очень похожи: одни и те же вирусные последовательности стояли в бактериальной ДНК в одних и тех же местах.

Но при этом у бактерий, которые жили в разных источниках, расположенных в разных частях страны, и даже на разных континентах, тоже нашлись похожие участки в библиотеках вирусов, пусть и не в таком количестве, как у бактерий из одного источника. Причина такого сходства может быть лишь в том, что бактерии перелетели из одного источника в другой. То есть даже термофильная бактерия, которая размножается лишь в горячей воде, может преодолеть тысячи и тысячи километров.

Вряд ли только Th. thermophilus способна к таким перелётам. Наверняка среди патогенных бактерий тоже есть такие, которые могут преодолевать огромные расстояния по воздуху – и хорошо бы узнать, какие именно, чтобы можно было точнее предсказывать распространение тех болезней, которые могут вызывать такие путешественники.

30 Марта 2019

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Читайте также:

Как бактерии отличают свою ДНК от вирусной

Как бактерии отличают свою ДНК от вируснойМолекулярный мусор помогает бактериальной клетке запоминать последовательности из вирусных генов, чтобы впоследствии использовать их для отражения вирусной атаки.

Читать целиком

Случайная статья

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки