За 1,1 млн лет ни один из видов бактерий не изменился

Факультет энергии Объединенного института геномов (Department of Energy Joint Genome Institute, DOE JGI) опубликовал первый том Геномной энциклопедии бактерий и архей (Genomic Encyclopedia of Bacteria and Archaea, GEBA). Анализ первых 56 геномов двух из трех существующих на Земле видов микробов опубликован в декабрьском выпуске журнала Nature.

По оценкам ученых, на планете Земля живет приблизительно нониллион (1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000) микробов. На поверхности земли, в земле, под ней и вокруг нее. Хотя данные о геномах микробов более чем доступны, а около 2000 их геномов уже расшифрованы или приближаются к этому состоянию, у исследователей впереди море непознанного.

Как говорит директор факультета Эдди Рубин (DOE JGI Director Eddy Rubin), микробы отвечают почти за каждый биологический процесс на планете. Расшифровка их геномов даст совершенно новый уровень понимания их роли и поможет продвинуться в решении жизненно важных вопросов, в том числе касающихся производства биотоплива и циркулирования углекислого газа в атмосфере планеты.

Проект GEBA, считает ведущий сотрудник Джонатан Эйсен (Jonathan Eisen), отличается тем, что нацелен не на определение конкретных геномов, а больше на построение сбалансированного каталога, дающего представление о разнообразии геномов, представленных на планете. В свою очередь, такой каталог должен облегчить задачу поиска функций геномов и дать толчок вперед нашему пониманию процессов в биосфере.

Как известно, до конца 1970-х годов термин «бактерия» был синонимом прокариотов, но в 1977 году на основании данных молекулярной биологии прокариоты были разделены на царства архебактерий и эубактерий. Впоследствии, чтобы подчеркнуть различия между ними, они были переименованы в архей и бактерий соответственно. Хотя до сих пор под бактериями часто понимают всех прокариотов.

Прокариоты (бактерии и археи) имеют исключительное значение для жизни на Земле: им принадлежит основополагающая роль в циклических превращениях основных элементов, необходимых для жизни (углерод, кислород, азот, сера, фосфор). Циклические превращения элементов, из которых построены живые организмы, в совокупности представляют круговорот веществ. В настоящее время неоспоримо доказано, что определенные этапы циклов осуществляют исключительно прокариоты, обеспечивая замкнутость циклов основных биогенных элементов в биосфере.

Большинство видов бактерий существовали и миллионы лет назад. Так, два года назад ученые взяли штаммы возрастом от 8 млн до 100 тыс. лет из древнего льда Антарктиды и поместили их в теплую воду. Колонии бактерий ожили и начали расти. Исследовав их, ученые пришли к выводу, что за 1,1 млн лет ни один из собранных видов бактерий не изменился.