Біологи знайшли бактерії, які допомагають багатощетинковим хробакам виживати у суворих полярних умовах. Живучи у симбіозі з червами, ці бактерії мають прихисток і поживні речовини, а натомість синтезують для хробаків білки, які захищають від холоду. Вони допомагають понизити температуру замерзання рідин в організмі червів, а деякі навіть безпосередньо взаємодіють з кристалами льоду для захисту клітин. Статтю про відкриття опублікували в журналі Science Advances.
Досліджувані науковцями черви, яким бактерії дарують холодостійкість. Emanuela Buschi et al. / Science Advances, 2024
Як допомагають бактерії?
У своєму дослідженні науковці сфокусувались на трьох поширених видах антарктичних багатощетинкових червів: Leitoscoloplos geminus, Aphelochaeta palmeri та Aglaophamus trissophyllus. За допомогою ДНК аналізу вчені ідентифікували в організмі червів два роди бактерій — Meiothermus і Anoxybacillus. Вони відомі тим, що виробляють білки, які допомагають живим організмам виживати за температури нижче нуля.
Збір зразків в Антарктиді. Marco Lo Martire
Одними з таких білків, які бактерії поставляють досліджуваним червам, виявились ферменти, відповідальні за виробництво проліну та гліцерину. Це речовини, які знижують температуру замерзання рідин, й тому попереджають утворення льоду в клітинах та міжклітинному просторі при низьких температурах. Також біологи виявили білки залучені в інші холодозахисні процеси, наприклад, у синтез жирних кислот. Завдяки йому мембрани клітин зберігають свою плинність та не замерзають. Крім того, вдалося ідентифікувати такі білки як тріозофосфатізомераза та DnaK, що за низьких температур, імовірно, здатні зв’язуватись з гострими кристалами льоду та пригнічувати їхній подальший ріст, щоб вони не зруйнували клітину.
За словами науковців, відкриття не лише пояснює, як червам вдалося пристосуватися до холоду, а й стане у пригоді людям — наприклад, допоможе біотехнологам виявити природні речовини, які захищають від шкідливої дії заморожування.
- Нещодавно вчені вперше дослідили анатомію одного з двох відомих науці багатощетинкових червів з галузистим тілом та спостерігали унікальні м'язові структури, схожі на мости, які утворюються в місцях розділення її внутрішніх органів.