17 августа 2020 года в ведущем мировом научном журнале Nature Microbiology опубликована статья «Dissimilatory sulfate reduction in the archaeon ‘Candidatus Vulcanisaeta moutnovskia’ sheds light on the evolution of sulfur metabolism». В статье описано исследование сульфатредукции в кислых горячих источниках Камчатки, которое привело к результатам, проясняющим эволюцию метаболизма соединений серы.
Основная работа проводилась сотрудниками ФИЦ Биотехнологии РАН: Н.А. Черных, Е.Н. Фроловым, А.В. Лебединским, А.Ю. Меркелем, Н.В.Пименовым, Д.Ю. Сорокиным и Е.А. Бонч-Осмоловской.
| С момента появления кислородной атмосферы восстановление сульфата является наиболее важным процессом в глобальном круговороте серы и доминирующим типом микробного метаболизма в ряде анаэробных местообитаний, например, в морских отложениях. Однако существуют геологические свидетельства диссимиляционного восстановления сульфата (DSR) микробами, происходившего намного раньше появления кислородной атмосферы. Природа организмов, осуществлявших этот процесс неизвестна.
Авторы статьи, используя методы профилирования сообщества в сочетании с методами культивирования, радиоизотопии и протеомики, выявили, что DSR в кислом горячем источнике Камчатки осуществляет новый представитель архей «Candidatus Vulcanisaeta moutnovskia». Показано, что этот организм имеет все необходимые гены для DSR, причем большинство этих генов, включая гены необходимые на этапе восстановления сульфита, имеют истинно архейную филогению. Однако гены qmoABC, ключевые для запасания энергии при восстановлении сульфата, приобретены от бактерий. |
 Активная площадка у подножия вулкана Мутновский (Камчатка), на которой находится источник Орешек (Т=91оС, рН=3,5) |
Способность к DSR подтверждена для представителей только двух родов архей — Archaeoglobus и Vulcanisaeta — и в обоих случаях она приобретена от бактерий, причем независимо.Таким образом, проведенное исследование проливает свет на эволюцию серного метаболизма и предполагает, что диссимиляционное восстановление сульфита было присуще общему предку архей и бактерий, а способность к DSR имеет более позднее происхождение и первоначально была свойственна бактериям.
Посмотреть статью на сайте журнала: https://www.nature.com/articles/s41564-020-0776-z