С Международной космической станции привезли новую бактерию

Биологи проанализировали образцы, привезенные на Землю с Международной космической станции в рамках микробиологических исследований в 2015-2016 годах. Анализ геномов трех штаммов бактерий рода Methylobacterium указал на близкое родство этих штаммов между собой, но не связал их ни с одним известным науке видом. Ученые предложили выделить эти привезенные с МКС бактерии в отдельный вид — Methylobacterium ajmalii sp. nov. Исследователи предполагают, что описанные ими бактерии могут быть полезны для выращивания растений на Земле и на МКС. Работа опубликована в Frontiers in Microbiology.

Methylobacterium — род грамотрицательных бактерий, которые способны в качестве источника энергии использовать не только привычные сахара, но и производные метана (а также некоторые более длинные углеводородные соединения). В эту группу на данный момент входит 45 видов, которые обитают в воздухе, почве, воде, осадочных породах и в растениях. Methylobacterium фиксируют азот, переводят фосфор в растворимые соединения, помогают растениям бороться с патогенами и выживать им в условиях повышенной засоленности почв.

В рамках экспериментов по исследованию бактерий, обитающих на Международной космической станции, ученые из Университета Южной Калифорнии и Калифорнийского технологического института под руководством Клэя Вана (Clay Wang) и Кастхури Венкатесварана (Kasthuri Venkateswaran) выделили четыре штамма бактерий из образцов с внутренних поверхностей МКС. Образцы были взяты в марте и мае 2015 года с обеденного стола космонавтов, стеллажа, на котором проводились эксперименты по материаловедению, и из модуля, который предназначен для наблюдения за действиями за бортом МКС. Эти же бактерии нашлись в воздушном фильтре, который вернули с космической станции на Землю в 2011 году. Исследователи провели полногеномное секвенирование бактерий и определили, что все четыре штамма относятся к роду Methylobacterium.

Ученые построили филогенетическое дерево рода Methylobacterium, описали фенотип выделенных бактерий и провели химические тесты. Им удалось выяснить, что все четыре штамма относятся к семейству Methylobacteriaceae, и три из них — бактерии неизвестного вида и близкие родственники M. indicum. Четвертый штамм определили как уже известный вид M. rhodesianum, имеющий светло-розовую окраску. Новые бактерии с МКС оказались красновато-розовыми. В результате экспериментов выяснилось, что новые бактерии — грамотрицательные подвижные палочки, умеют разлагать перекись водорода (то есть производят фермент каталазу). Они хорошо росли при температуре от 25 до 30 градусов Цельсия, и смогли выжить только при значениях рН от 6,0 до 8,0. В целом, новые бактерии оказались очень похожими на M. indicum, только не смогли, в отличие от родственного вида, расти при низких значениях рН.

Анализ генома новых бактерий указал на присутствие генов, которые обычно связывают с положительным влиянием Methylobacterium на рост растений. Например, нашелся ген miaA, кодирующий фермент, который необходим для производства цитокининов — растительных гормонов. Как и у других бактерий рода Methylobacterium, у новеньких с МКС нашлись гены, необходимые для синтеза витамина В12 (кобаламина).

Новые бактерии получили название Methylobacterium ajmalii в честь индийского ученого Аджмала Хана, который занимался проблемами биоразнообразия.

Бактерии находили не только на борту МКС, но и на ее внешней поверхности. Участник эксперимента «Тест» рассказал редакции N + 1, как бактерии-космонавты смогли добраться до орбиты.

Вера Сысоева