Составление метагенома какого-либо сообщества, а затем расшифровка генома каждого отдельного микроорганизма напоминает сборку мозаики.


Всё это время они были прямо перед нами – тысячи новых микроскопических форм жизни, которые "разоблачил" генетический анализ. Австралийские исследователи открыли множество новых микроорганизмов, около трети из которых принадлежат к совершенно новым группам и сильно отличаются от своих сородичей.

Новое исследование, проведённое учёными из Университета Квинсленда (Австралия), помогло увеличить число известных геномов почти на 10%. В частности, команда расшифровала 7280 геномов бактерий и 623 генома архей. Все образцы были получены из окружающей среды, уточняют авторы работы.


"Реальная ценность этих геномов заключается в том, что многие из них эволюционно отличаются от ранее восстановленных геномов. Они увеличивают эволюционное разнообразие и являются первыми известными представителями 17 новых типов бактерий и 3 типов архей", – рассказывает соавтор исследования профессор Джин Тайсон (Gene Tyson).


По его словам, большинство микроорганизмов не пригодны для "разведения" в лабораторных условиях. Из называют "микробной тёмной материей".


"Из-за сложных факторов, включая медленные темпы роста и особые требования к среде, возможно культивировать менее одного процента", – поясняет Тайсон.


Однако современные технологии секвенирования и методы метагеномики позволяют извлекать геномы микробов прямо из проб грунта, воды или другой среды, которую они населяют.

При этом сначала упорядочивается вся ДНК, то есть выявляется метагеном сообщества, а затем расшифровывается геном каждого отдельного организма. Это как если бы перед вами была куча пазлов из разных мозаик, которые необходимо собрать, поясняет соавтор работы Донован Паркс (Donovan Parks).

В ходе работы он вместе с коллегами анализировал последовательности ДНК из образцов, содержащихся в общедоступных базах данных. Эти хранилища содержат пробы самых разных сред – от почвы и океана до сточных вод и фекалий животных.

Неизвестные ранее микроорганизмы добавили 20 новых ветвей к древу жизни. Для сравнения: человек и ящерица относятся к одному типу – типу хордовых. Поэтому открытие сразу двадцати новых типов – это "сумасшедшие новые уровни", отмечают специалисты.

Теперь команде предстоит выяснить, что представляют собой новые микробы и могут ли они быть чем-нибудь полезны. К примеру, некоторые микроорганизмы могут пригодиться в создании новых антибиотиков, в промышленности, а также для решения экологических проблем. Кстати, на благо окружающей среды микробы трудятся постоянно: уничтожают пластиковые отходы, помогают производить топливо.

Но, пожалуй, самым интригующим остаётся вопрос, сколько же ещё неизвестных организмов существует в природе. По приблизительным подсчётам, на нашей планете имеется около триллиона видов микробов, причём идентифицированы на данный момент лишь 2% из них (или даже меньше).

Команда планирует также проанализировать образцы из нескольких других открытых хранилищ. Различные пробы могут содержать невероятное количество новых микроорганизмов, уверены авторы.

Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Nature Microbiology.

Тем временем другая команда микробиологов выяснила, что многие бактерии сложнее, чем казались. Детали их строения пришлось даже вносить в специальный каталог.