Мікроби-сімбіонти байкальських рачків-бокоплавів можуть стати джерелом нових антибактеріальних сполук.
Як відомо, багато сучасних бактерій навчилися чудово справлятися зі старими антибіотиками, і тому зараз дослідники по всьому світу шукають нові речовини, які можна було б використовувати як більш ефективну зброю проти інфекцій. Взагалі кажучи, антибіотики - це і є природна хімічна зброя: за їх допомогою мікроби з'ясовують стосунки один з одним. Тому нові антибіотики часто шукають серед якихось нових бактерій і грибів, на які досі ніхто не звертав уваги.
Повідомлення про нові перспективні антибактеріальні речовини з'являються регулярно. Так, деякий час тому в Nature була опублікована стаття з описом суперсильної молекули, яку виявили в одній з ґрунтових бактерій і від якої гинуть навіть ті мікроби, які взагалі стали звичні до ліків. А в 2016 ми розповідали про те, як новий антибіотик знайшли в буквальному сенсі в людському носі: одна з бактерій мікрофлори слизової носа синтезує його, щоб позбавлятися від конкурентів.
Де ще можна шукати бактерій-постачальників нових антибіотиків? Наприклад, у водоймах, причому мова йде не тільки про вільні мікроби, а й про тих, які співіснують у симбіозі з якимись водними тваринами. Наприклад, Денис Аксьонов-Грибанов, кандидат біологічних наук і керівник групи біотехнологічного інжинірингу екстремофілів НДІ біології Іркутського державного університету разом з колегами вивчає бактерій, які живуть у байкальських рачках-бокоплавах (або амфіподах). Бокоплави живуть на різних глибинах, і дослідники намагаються зрозуміти, як відрізняються бактеріальні симбіонти рачків з різних «поверхів». Наприклад, з бокоплавів Ommatogammarus flavus і Ommatogammarus albinus, спійманих на глибинах до 200 метрів, вдалося виділити безліч актинобактерій, що синтезують антибіотики. Але якщо рачків тих же двох видів виловити з глибини близько 300 м, то актінобактерій в них вже не знайти; притому що в бокоплавах інших видів з трьохсотметрової глибини ті ж актинобактерії є. Загалом дослідникам вдалося виділити нові бактеріальні штами з рачків, що мешкають як у зоні урізу води, так і на глибинах, що перевищують 500 м.
Нових бактерій перевіряли на гени ферментів, які беруть участь у синтезі антибіотиків - знаючи спектр генів у бактеріальній популяції, можна вибрати найбільш перспективний штам. Але, крім того, автори роботи намагалися дослідити інші речовини - ті, які рачки синтезують самі і які містяться у них в гемолімфі (аналозі крові у членистоногих).
Деякі з таких з "єднань можуть бути дуже корисними. Наприклад, в експерименті, в якому бокоплавів обробляли підвищеною концентрацією кисню, рівень деяких молекул в гемолімфі бокоплавів сильно підвищувався - і можна припустити, що ці речовини можуть бути хорошими антиоксидантами.
Робота виконана за підтримки Фонду «Озеро Байкал».
За матеріалами прес-служби Фонду «Озеро Байкал».