Бактерии получают новый статус детоксификаторов планеты
Исследование, недавно опубликованное в PLOS ONE под авторством доктора Генри Суна и его постдока доктора Гаосен Чжана из исследовательского института DRI в Неваде, предоставляет новые доказательства необычной способности земных бактерий. Несмотря на то что эти бактерии состоят из левосторонних (L) аминокислот, они могут расти на средах с правосторонними (D) аминокислотами. Это исследование, финансируемое Институтом астробиологии NASA и Программой экзобиологии NASA, рассматривает последствия этого открытия для изучения жизни на Земле и за её пределами.
«Это открытие важно, потому что D-аминокислоты медленно образуются в почвах в результате геохимического превращения L-аминокислот. Если бы им позволили накапливаться, они отравили бы среду для растений и животных. Наше исследование показывает, что именно бактерии предотвращают накопление D-аминокислот до токсичных уровней», — объясняет доктор Сун, изучавший микробную жизнь в экстремальных условиях сухих долин Антарктики, пустыни Атакама и Долины Смерти.
Исследователи представили почвенным бактериям D-аминокислоты. К их удивлению, эти несовместимые с жизнью формы также быстро потреблялись. Учёные полагают, что в бактериях происходит конверсия D-аминокислот обратно в L-формы с помощью специализированного фермента — рацемазы.
Это открытие меняет взгляд на эволюционную роль рацемазы. Ранее считалось, что бактерии изобрели её для синтеза небольшого количества D-аминокислот для построения клеточной стенки. Однако новая работа предполагает, что первоначальной функцией фермента была детоксикация, и лишь затем бактерии, став невосприимчивыми к токсичности, начали использовать D-аминокислоты конструктивно.
«Последствия нашего исследования выходят за пределы Земли. Этапы, приведшие к изобретению рацемазы на Земле, существовали бы и на других планетах, даже если бы жизнь использовала D- вместо L-аминокислот. Это создаёт сценарий, о котором учёные, отвечающие за защиту Земли от чужеродных организмов, не задумывались», — говорит доктор Сун.