Как ДНК из почвы выявила микробов-зависимцев
Долгое время микробиологи узнавали бактерии главным образом по тем, которые удавалось вырастить в лаборатории. Но чашка Петри — не нейтральная среда: ей нужны подходящие питательные вещества, температура и условия, а некоторым бактериям для роста необходим соседний организм. Если такого партнёра рядом нет, микроб остаётся незамеченным.
Выходом стало метагеномное секвенирование: учёные извлекают ДНК прямо из образца почвы или воды и читают её, не пытаясь сначала вырастить каждую клетку. По последовательностям генов можно собрать геномы организмов, которые прежде не попадали в лабораторные коллекции. Так обнаружили множество малых бактериальных линий, объединяемых названием Candidate Phyla Radiation — «кандидатная радиация типов».
Почему им нужен сосед
У многих представителей этой группы геномы очень малы. В них отсутствуют некоторые гены, необходимые для самостоятельного производства аминокислот и других веществ, нужных клетке. Это не просто случайная нехватка: такие бактерии, по-видимому, получают часть ресурсов от других микробов.
Некоторые прикрепляются к поверхности бактерии-хозяина и живут рядом с ней, забирая питательные вещества. Такая тесная зависимость объясняет, почему их трудно выращивать отдельно: привычная питательная смесь не заменяет обмен веществами с живой клеткой. Чтобы изучать их в лаборатории, исследователям приходится учитывать партнёров и условия, поддерживающие эту связь.
Что меняется в картине жизни
Новые геномы показывают, что бактериальная клетка не всегда представляет собой полностью самостоятельную единицу. В природе часть микробов существует внутри плотных сетей взаимозависимости: одни производят вещества, которые другие утратили способность синтезировать. Это меняет и подход к изучению экосистем: анализировать нужно не только отдельные виды, но и связи между ними.
Поэтому микроб, который не растёт в одиночестве, — не пустое место в каталоге жизни. Его отсутствие в чашке Петри могло говорить не о редкости, а о том, что для него не нашли нужного соседа.
