Микробы из вулканов и солёных озёр оказались полезны для медицины и экологии

Группа учёных из Университета Объединённых Арабских Эмиратов опубликовала в журнале Frontiers in Microbiology обзорное исследование, в котором систематизированы данные о практическом применении экстремофилов — микроорганизмов, способных выживать в экстремально горячей, холодной, солёной, кислотной или радиоактивной среде.

Согласно результатам обзора, экстремофилы уже внесли значительный вклад в медицину. Термофильная бактерия Thermus aquaticus, впервые обнаруженная экологом Томом Броком в горячих источниках Йеллоустонского национального парка в 1964 году, стала источником термостабильного фермента Taq-полимеразы. Этот фермент лежит в основе метода полимеразной цепной реакции (ПЦР), без которого невозможна современная диагностика инфекционных заболеваний и разработка вакцин.

Авторы исследования указывают, что экстремофилы присутствуют во всех трёх доменах жизни — бактериях, археях и эукариотах. Их устойчивость к агрессивным условиям обеспечивается специализированными системами восстановления ДНК, стрессоустойчивыми мембранными структурами, накоплением органических осмолитов и модифицированными белками.

В обзоре отмечается перспективность использования экстремофилов для борьбы с изменением климата. Технологии редактирования генов, в частности CRISPR/Cas9, позволяют создавать модифицированные организмы, способные фиксировать углекислый газ и поглощать метан. Основным препятствием остаётся сложность культивирования экстремофилов в лабораторных условиях, поскольку они развиваются только в узкоспециализированных средах. Решением может стать синтетическая биология — перенос генов экстремофилов в организмы, более пригодные для лабораторного выращивания.