Сірчані джерела Єллоустонського парку в Північній Америці виглядають абсолютно непридатними для життя, але все ж існують мікроорганізми, які виживають в цих гарячих кислих водах. І тепер вчені дізналися, що їм у цьому допомагає. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.
У Єллоустонському національному парку є кілька геотермальних джерел, вода в яких, по суті, є киплячою кислотою. Людина в таких умовах довго не протягне, і в минулому році світ потрясла новина про необережного туриста, що впав в кислотне джерело. Він помер від опіків, і його тіло розчинилося всього за ніч.
Однак існують мікроорганізми, які живуть і навіть процвітають у їдкій воді. Щоб зрозуміти, як їм це вдається, міжнародна дослідницька група вивчила кислотолюбний вид архей під назвою Sulfolobus acidocaldarius.
Цей мікроорганізм – справжній чемпіон виживання: архея прекрасно почуває себе при 80 градусах Цельсія і дуже високій кислотності середовища. Більш того, окислюючи сірку, Sulfolobus acidocaldarius сама виробляє чисту сірчану кислоту, в якій і існує.
За допомогою методів кріоелектронної мікроскопії дослідники вивчили загадкові клітини і виявили в їх складі раніше невідомий білок, який формував надзвичайно міцні волосоподібні структури. Вчені виділили цей білок з клітин, заморозили при дуже низьких температурах і візуалізували за допомогою просвічуючого електронного мікроскопа. Це дозволило створити детальне тривимірне зображення білка з атомарною роздільною здатністю.
Виявилося, “волосся” складаються з окремих сегментів, за формою нагадують пуголовків, і “хвіст” одного сегмента вставляється в “голову” наступного. Завдяки цьому «волоссю» окремі клітини архей об’єднуються в міцну біоплівку: це дозволяє їм підтримувати контакт між клітинами, обмінюватися генетичним матеріалом і ще більше закислити середовище, щоб не допустити можливих конкурентів.
Білкові “нитки” буквально “зшивають” окремих архей разом / © 10.1038 / s41467-022-34652-4
Нові дані не тільки дозволяють краще зрозуміти, як крихітні організми існують в екстремальних умовах, але й можуть допомогти у розробці міцних і біологічно розкладаються наноматеріалів.