Бактерии, извлеченные из 5000-летнего льда, продемонстрировали резистентность к современным антибиотикам, что может дать представление о том, как развивается лекарственная устойчивость.
Заключенные во льду микробы полны жизни. Исследователи отправились в темные пещеры и в лютый холод в поисках устойчивых микроорганизмов и их огромного биологически активного потенциала. В эту группу вошла Кристина Пуркареа, микробиолог из Бухарестского института биологии Румынской академии наук, которая стремится выделить бактерии из пещерного льда и охарактеризовать их устойчивость к антибиотикам и другие потенциальные биотехнологические применения.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Microbiology, она и ее коллеги выделили штамм бактерий Psychrobacter из 5000-летнего слоя льда в ледяной пещере Скаришоара. Пещера Скаришоара — одна из самых больших ледяных пещер в Румынских горах Апусени, входящих в состав Карпатского хребта. Используя полногеномное секвенирование, исследователи обнаружили, что эти древние бактерии обладали генами резистентности к современным антибиотикам. Эти результаты свидетельствуют о том, что древние геномы могут помочь ученым глубже понять механизмы, лежащие в основе развития устойчивости к антибиотикам. В пещере Скаришоара был пробурен 25-метровый ледяной керн и из этого древнего образца льда ученые выделили колонию бактерий с оранжевой и розовой пигментацией, которую они позже очистили и идентифицировали как штамм психробактерий SC65A.3.
Геномный анализ показал, что новая бактерия несет в себе 45 генов, связанных с адаптацией к низкотемпературной среде, что позволяет ей выживать в условиях экстремальных холодов. Когда исследователи изучили профиль устойчивости к антибиотикам, они обнаружили, что SC65A.3 был резистентен к 10 из 28 протестированных современных антибиотиков. В общей сложности геном содержал более 100 генов, связанных с резистентностью.
“Изучение микробов, таких как Psychrobacter SC65A.3, извлеченных из тысячелетних отложений пещерного льда, показывает, как устойчивость к антибиотикам развивалась естественным образом в окружающей среде задолго до того, как стали использоваться современные антибиотики”, - сказала Пуркареа. Помимо устойчивости, исследователи также изучили потенциал бактерии по выработке уникальных ферментов и антимикробных соединений. Примечательно, что они идентифицировали почти 600 генов с неизвестными функциями, что свидетельствует об огромном, неиспользованном запасе новых биологических механизмов. Геном также содержал 11 генов, которые могут ингибировать или убивать другие бактерии, грибки и вирусы. Основываясь на этих результатах, исследователи подчеркнули потенциал изучения микробов, обитающих в экстремальных условиях, таких как ледяные пещеры. “Эти древние бактерии необходимы для науки и медицины", - отмечает Пуркареа.
