Выживание в одной из самых экстремальных сред на Земле

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT), Стэнфордского университета и Университета Оклахомы раскрыли молекулярный механизм, позволяющий археям Sulfolobus acidocaldarius выживать в экстремально кислых и горячих источниках Йеллоустонского национального парка. Ключевую роль в устойчивости к кислоте играет редкий сахароподобный компонент кальдитиол, входящий в состав мембранных липидов GDGT. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Открытие важно для понимания того, как жизнь адаптируется к предельным условиям, и для реконструкции эволюции ранних организмов на Земле. Археи, подобные Sulfolobus, обитают в средах с естественным pH, близким к нулю, и температурой около кипения воды. Их мембраны, стабилизированные эфирными связями и уникальными компонентами, служат моделью для изучения пределов биологической устойчивости.

«Эра геномики предоставила ряд новых инструментов для развития исследований липидных биомаркеров», — отмечает соавтор работы Роджер Саммонс. Ученые использовали сравнительную геномику, направленное удаление генов и анализ липидов, чтобы идентифицировать специфический фермент класса радикальных S-аденозилметиониновых (SAM) белков, необходимый для синтеза кальдитиола. Эксперименты с мутантными штаммами подтвердили, что именно кальдитиол обеспечивает рост организмов при резком падении pH.