Микробиологический эксперимент, который закончится через полтысячелетия ( 1 фото )
- 10.07.2019
- 1 037
Бактерии – чемпионы по выживанию в неблагоприятных условиях. Некоторые из них могут жить только при давлении свыше семисот атмосфер (например, Halomonas salaria), некоторые проводят месяцы в условиях микрогравитации (например, Bacillus safensis), а кто-то приспособился к жизни в контурах атомного реактора, где уровень радиации в тысячи раз превышает смертельный для человека (Deinococcus radiodurans). Пределы выживаемости бактерий чрезвычайно широки, но все же не безграничны. И даже тогда, когда среда становятся слишком агрессивной даже для них, у бактерий остается средство спасения.
Целый ряд микроорганизмов образует устойчивые ко внешним воздействиям покоящиеся структуры – эндоспоры. При образовании споры клетка теряет воду и обзаводится очень плотной оболочкой из нескольких слоев, защищающей ее от высоких и низких температур, различных химических воздействий, радиации и, до некоторой степени, даже от УФ лучей. Споры разных бактерий могут выдерживать разные воздействия и сохраняться разное количество времени, но до сих пор не ясно, каков же максимальный срок жизни покоящейся стадии. Микробиологам уже удавалось оживить споры возрастом более ста лет, а в ходе некоторых исследований бактерий выращивали даже из образцов возрастом до полумиллиона лет [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17728401]. Проблема в том, что посторонние бактерии запросто могли загрязнить исходные пробы, несмотря на все принятые меры предосторожности. Так что достоверность таких результатов находится под большим сомнением.
Эксперимент, начатый в 2014 году группой ученых во главе с Чарльзом Кокелом, призван частично прояснить вопрос с выживаемостью как растущих клеток бактерий, так и их спор, и закончится он... 30 июня 2514 года [https://academic.oup.com/astrogeo/article/56/1/1.28/262750].
Восемь сотен стеклянных флаконов с высушенными вегетативными клетками Chroococcidiopsis sp. и спорами Bacillus subtilis будут храниться в двух дубовых контейнерах в Эдинбургском университете и музее естественной истории в Лондоне, где в определенный момент их одновременно вскроют. Набор флаконов будет открываться каждые два года в течение первых 24 лет, а затем – каждые 25 лет до конца эксперимента.
Наряду с изучением жизнеспособности клеток и спор бактерий, эксперимент дает возможность изучить пути молекулярной деградации с течением времени. Какие молекулы начинают разрушаться в первую очередь – липиды, белки, нуклеиновые кислоты или сахара? Эти исследования могут здорово продвинуть биотехнологию. Собирая данные за столетние временные рамки по молекулам, наиболее подверженным деградации, мы могли бы создать микроорганизмы, куда лучше переживающие неблагоприятные условия.
Однако практическое применение полученных данных это, скорее, лишь дополнение к основной цели работы. Сам Кокел – астробиолог, и выяснение пределов устойчивости организмов к высушиванию, радиации, и ультрафиолету поможет лучше понять, способна ли жизнь перемещаться на кометах и в каких условиях ее вообще можно надеяться встретить во Вселенной.
Стеклянные флаконы с высушенными шариками агара, содердащими клетки Chroococcidiopsis.
Целый ряд микроорганизмов образует устойчивые ко внешним воздействиям покоящиеся структуры – эндоспоры. При образовании споры клетка теряет воду и обзаводится очень плотной оболочкой из нескольких слоев, защищающей ее от высоких и низких температур, различных химических воздействий, радиации и, до некоторой степени, даже от УФ лучей. Споры разных бактерий могут выдерживать разные воздействия и сохраняться разное количество времени, но до сих пор не ясно, каков же максимальный срок жизни покоящейся стадии. Микробиологам уже удавалось оживить споры возрастом более ста лет, а в ходе некоторых исследований бактерий выращивали даже из образцов возрастом до полумиллиона лет [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17728401]. Проблема в том, что посторонние бактерии запросто могли загрязнить исходные пробы, несмотря на все принятые меры предосторожности. Так что достоверность таких результатов находится под большим сомнением.
Эксперимент, начатый в 2014 году группой ученых во главе с Чарльзом Кокелом, призван частично прояснить вопрос с выживаемостью как растущих клеток бактерий, так и их спор, и закончится он... 30 июня 2514 года [https://academic.oup.com/astrogeo/article/56/1/1.28/262750].
Восемь сотен стеклянных флаконов с высушенными вегетативными клетками Chroococcidiopsis sp. и спорами Bacillus subtilis будут храниться в двух дубовых контейнерах в Эдинбургском университете и музее естественной истории в Лондоне, где в определенный момент их одновременно вскроют. Набор флаконов будет открываться каждые два года в течение первых 24 лет, а затем – каждые 25 лет до конца эксперимента.
Наряду с изучением жизнеспособности клеток и спор бактерий, эксперимент дает возможность изучить пути молекулярной деградации с течением времени. Какие молекулы начинают разрушаться в первую очередь – липиды, белки, нуклеиновые кислоты или сахара? Эти исследования могут здорово продвинуть биотехнологию. Собирая данные за столетние временные рамки по молекулам, наиболее подверженным деградации, мы могли бы создать микроорганизмы, куда лучше переживающие неблагоприятные условия.
Однако практическое применение полученных данных это, скорее, лишь дополнение к основной цели работы. Сам Кокел – астробиолог, и выяснение пределов устойчивости организмов к высушиванию, радиации, и ультрафиолету поможет лучше понять, способна ли жизнь перемещаться на кометах и в каких условиях ее вообще можно надеяться встретить во Вселенной.
Стеклянные флаконы с высушенными шариками агара, содердащими клетки Chroococcidiopsis.
Материал взят: Тут