Исследования учёных НИУ «БелГУ» внесут вклад в зелёные технологии будущего

Природные экосистемы подвергаются значительной антропогенной и техногенной нагрузке. Многие бактерии способны утилизировать загрязняющие вещества, тем самым способствуя восстановлению пострадавших экосистем.

Особый интерес среди представителей микромира вызывает бактерия Gordonia rubripertincta и её штамм 112. Именно ему было посвящено совместное исследование учёных Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии и Лаборатории экологического почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова и Регионального микробиологического центра (РМЦ) НИУ «БелГУ», который возглавляет доктор биологических наук, профессор кафедры биотехнологии и микробиологии Инна Соляникова.

Авторам удалось глубоко изучить организацию генома штамма 112 бактерии Gordonia rubripertincta и составить его полное древо. Он имеет общую длину 5,28 Мб и содержит 4861 ген, 4799 из которых являются кодирующими последовательностями (CDS). Полученные данные позволили коллективу учёных достоверно определить принадлежность штамма 112 к G. Rubripertincta, уверенно поставив точку в данном вопросе.

– Штамм 112 Gordonia rubripertincta интересен как деструктор ароматических и алифатических соединений. Изучение молекулярных механизмов функционирования этого вида позволит эффективно использовать его в «зелёных» технологиях в будущем, – объяснила Инна Петровна актуальность полученных результатов.

По словам учёных, этот штамм бактерий способен справляться с токсичными загрязнителями быстро и без потерь для своего роста и жизнедеятельности. Исследователи также дали функциональную аннотацию 2212 генам этой бактерии: определили участки, отвечающие за метаболизм углеводов, аминокислот, жиров, терпеноидов, энергетический обмен, биоразложение ксенобиотиков и другие процессы.

За разложение ксенобиотиков (чужеродных для бактерии веществ) и метаболизм у этого штамма бактерии отвечают 77 генов. Они объединяются в функциональные кластеры по разложению бензоатов, ксиленов и стероидов. Также исследователям удалось не только обнаружить генные последовательности для разложения ароматических соединений, но и впервые экспериментально подтвердить способность этого штамма бактерий их утилизировать.

Особенностью катаболизма у штамма 112 бактерии Gordonia rubripertincta является его способность потреблять алканы различной длины углеводородной цепочки, включая короткие (деканы).

Исследования выполнены при поддержке гранта РНФ 22-74-10082 «Роль малых РНК в регуляции катаболизма полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) у бактерий рода Gordonia».

Как отметила Инна Соляникова, интенсификация межинституционального сотрудничества, привлечение к исследованиям ведущих ученых из разных научных центров и лабораторий позволяют НИУ «БелГУ» и его партнёрам плотнее включаться в актуальную повестку исследований и вносить существенный вклад в развитие приоритетных научных направлений.

– Полученные результаты исследований составят мощную базу для последующих транскриптомных экспериментов и изучения разложения различных загрязнителей бактериями G. rubripertincta 112. Дальнейшее изучение молекулярных механизмов катаболизма и метаболизма этих бактерий и их функционирования позволит успешно применять их в технологиях сохранения экологического равновесия и улучшения природной среды, – заключила Инна Петровна.

Подробнее познакомиться с результатами проведённых исследований и полным описанием генома штамма 112 бактерии Gordonia rubripertincta можно в опубликованной научной статье.