Учёные выявили уникальные приспособления, которые помогают микробам плавать в Мёртвом море

Российские и зарубежные молекулярные биологи обнаружили набор уникальных белков в жгутиках архей, обитающих в водах Мёртвого моря.

Эти белки помогают микроорганизмам быстро передвигаться в густой солёной воде ближневосточного водоёма. Результаты исследования опубликовала пресс‑служба Окинавского института науки и технологий.

Научный сотрудник OIST Владимир Мещеряков пояснил, что человек обычно не замечает разницы между плаванием в воде с высокой и низкой солёностью, но для микробов повышение вязкости становится серьёзным препятствием. Учёные выяснили, что археи из Мёртвого моря обладают уникальной внешней структурой жгутиков, которая делает их более прочными и упругими, сообщает ТАСС.

Открытие сделали исследователи из OIST, Японии, Республики Корея и российского Института белка РАН. Они изучали архей вида Haloarcula marismortui, которые обитают в Мёртвом море. Эти микробы используют длинные жгутики для передвижения в густом рассоле, непригодном для жизни большинства других одноклеточных и многоклеточных организмов.

Чтобы раскрыть секреты работы жгутиков, биологи вырастили кристаллы из их белковых компонентов, заморозили их и просветили с помощью криоэлектронного микроскопа. Это позволило учёным увидеть трёхмерную структуру белков и сравнить их с устройством жгутиков у микроорганизмов, которые не живут в Мёртвом море.

Полученные снимки показали, что у этих жгутиков есть уникальная оболочка, аналогов которой нет у других архей. Она состоит из двух разных белковых строительных блоков, которые получили названия ArlA2 и ArlB. Второй белок играет ключевую роль в приспособлении архей к движению через воды Мёртвого моря, поскольку его молекулы способны образовывать жёсткие сцепки, повышающие прочность и упругость жгутиков.

Менее прочные молекулы ArlA2, в свою очередь, приспособлены к работе в широком диапазоне температур и при низких концентрациях соли в воде. Это позволяет Haloarcula marismortui выживать не только в экстремальных условиях Мёртвого моря, но и в других водных средах.

Изучение этой особенности обитателей ближневосточного водоёма и истории её эволюции поможет учёным понять, как одноклеточные предки людей и других многоклеточных организмов приспосабливались к жизни в разных районах первичного океана Земли.