Do tej pory poznaliśmy ok. 4500 gatunków bakterii, ale na świecie mogą być ich nawet miliony. Nic dziwnego, że co jakiś czas pojawiają się doniesienia o odkryciu nowych, nieopisanych wcześniej mikroorganizmów.
Czytaj też: To nie miało prawa się wydarzyć! Dziwne bakterie organizują się jak rośliny czy ludzie
Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk (CAS) wykorzystali transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM) do opisania nowego gatunku bakterii nazwanego Poriferisphaera heterotrophicis. Badanie opisane w czasopiśmie eLife jest ważne dla całego świata nauki i pogłębia naszą wiedzę na temat mechanizmów fizjologicznych typu Planctomycetes.
Dr Rikuan Zheng z Chińskiej Akademii Nauk mówi:
Większość bakterii Planctomycetes wyizolowano przy użyciu pożywek hodowlanych ubogich w składniki odżywcze. Chcieliśmy sprawdzić, czy użycie podłoża bogatego w składniki odżywcze umożliwi hodowlę i dalsze scharakteryzowanie członków tej słabo poznanej rodziny.
Bakterie z oceanicznych głębin nie żyją w samotności
W laboratorium symulowano warunki głębinowe i okazało się, że szczep oznaczony jako ZRK32 rośnie szybciej i rozmnaża się w inny sposób niż mu podobne. Mowa o pączkowaniu, podczas którego komórki rodzicielskie rozwijają pąki, które następnie stają się ich potomstwem. Jest to o tyle ciekawe, że mechanizmu tego nigdy wcześniej nie zaobserwowano u Planctomycetes. Niewykluczone jednak, że zachowanie odnotowane u Poriferisphaera heterotrophicis jest odpowiedzią na niezwykłe warunki środowiskowe.
Czytaj też: Te bakterie uodpornią nas na trucizny. Wreszcie będziemy mogli przeżyć w środowiskach ekstremalnych
Dr Rikuan Zheng dodaje:
Do niedawna większość badań nad rodziną bakterii Planctomycetes skupiała się na szczepach występujących w środowiskach słodkowodnych i płytkich oceanach ze względu na trudności logistyczne związane z pobieraniem próbek i hodowlą szczepów głębinowych. Teraz mamy prawdziwy głębinowy unikat.
Ponieważ wiadomo, że rodzina bakterii Planctomycetes odgrywa ważną rolę w obiegu azotu, chińscy uczeni postanowili zbadać, czy dotyczy to również Poriferisphaera heterotrophicis. Aby to zweryfikować, naukowcy przyjrzeli się wpływowi różnych substancji zawierających azot – azotanów, amoniaku i dwutlenku azotu – na wzrost nowego gatunku. Odkryli, że dodanie azotu w postaci azotanów lub amoniaku zwiększa wzrost, podczas gdy dodanie go w postaci azotynów go hamuje.
W specyficznych warunkach – po dodaniu azotanów lub amoniaku – doszło do niesamowitego zjawiska. Nowo zidentyfikowany szczep uwolnił bakteriofaga, czyli rodzaj wirusa infekującego bakterie. Są one szeroko rozpowszechnione w oceanach i mogą regulować metabolizm azotu – ten konkretny (fag ZRK32) radykalnie zwiększał wzrost Poriferisphaera heterotrophicis.
Dr Rikuan Zheng podsumowuje:
Fag ZRK32 jest chronicznym bakteriofagiem, który żyje w organizmie gospodarza, nie zabijając go. Nasze odkrycia dostarczają nowego wglądu w metabolizm azotu u bakterii Planctomycetes i odpowiedniego modelu do badania interakcji między Planctomycetes a wirusami.
Obecność bakteriofaga jest pod pewnymi względami nieoczywista, gdyż analiza genetyczna wykazała, że Poriferisphaera heterotrophicis dysponuje wszystkimi genami niezbędnymi do metabolizowania azotanów i amoniaku. Fag cały proces prawdopodobnie znacznie usprawnia, dzięki czemu bakteria jest lepiej przystosowana do warunków, w których żyje.