При изучении микроорганизма Haloarcula marismortui биологи из Университета Фрайбурга, московского Института микробиологии им. С. Н. Виноградского РАН и Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне составили описание нового метаболического пути.

Микроорганизм Haloarcula (иллюстрация из кн.: Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case. Microbiology: An Introduction. — Addison and Wesley Longman Inc., New York, 2009) Поглощая пищу, организмы преобразуют сложные соединения и получают источники энергии и «строительные блоки», которые затем используются при создании необходимых веществ — к примеру, углеводов и жирных кислот. Важнейшую роль посредника в этих процессах играет ацетил-кофермент А. Последний также может превращаться в малат, применяемый в синтезе аминокислот и других значимых соединений.

Растения, а также отдельные грибы и бактерии трансформируют ацетил-кофермент А в малат в так называемом глиоксилатном цикле. Лишь в 2007 году учёные обнаружили альтернативный цикл, используемый некоторыми микроорганизмами.

Архей Haloarcula marismortui, населяющий солёное Мёртвое море, лишён фермента изоцитратлиазы, необходимого для реализации глиоксилатного цикла. Более того, у него отсутствовали некоторые гены, которые требуются для синтеза ферментов, задействованных в альтернативном цикле. «Эти факты явно указывали на то, что Haloarcula marismortui заслуживает детального изучения», — говорит один из авторов работы Иван Берг

На наблюдения за археем биологи потратили более двух лет. В результате был открыт третий, ранее неизвестный и более длинный метаболический путь — «метиласпартатный цикл».

Новый цикл интересен сам по себе, но ещё более привлекательным его делает список участвующих ферментов. Исследуя эти энзимы, биологи обнаружили поразительное сходство с ферментами древних бактерий; скорее всего, Haloarcula marismortui «позаимствовал» у них необходимые гены в процессе горизонтального переноса. Микроорганизм, таким образом, пошёл по короткому эволюционному пути и скопировал готовый генетический код.

Экспериментально установлено, что метиласпартатный цикл характерен не только для Haloarcula marismortui, но и для микроорганизма Natrialba magadii. По предварительным оценкам, его должна использовать примерно половина видов галобактерий, живущих в средах с высоким содержанием солей.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА