Микробиологи размножили нашего древнейшего предка

Международной группе ученых после многих лет усилий удалось вырастить лабораторную культуру архей Lokiarchaea. До этого микроорганизмы были известны и, насколько возможно, изучены только по обрывкам ДНК, добытым из донного ила со дна Атлантики.

Локиархеи — своеобразные микробы из группы архей, напоминающие бактерий, но устроенные заметно попроще. Многие ученые полагают, что пару миллиардов лет назад они стали предками эукариотов — организмов, имеющих клеточное ядро. От них впоследствии произошло все видимое нами сейчас многообразие жизни: от человека до губки.

Локиархеи, точнее следы их присутствия, были выделены из донных отложений Loki Castle — известной гидротермальными источниками зоны на дне Атлантического океана, между Гренландией и Норвегией на глубине 2300 метров. Она была открыта в 2005 году и своеобразие ее условий побудило ученых проанализировать собранные со дна образцы, чтобы по генетическому материалу воссоздать облик живущих там микробов.

Среди выявленных таким образом геномов выделялся один, сочетающий в себе гены прокариотов, т. е. безъядерных одноклеточных организмов, и эукариотов, у которых клеточное ядро уже есть. Обнаружение его ДНК было значительным событием, однако требовалось убедиться, что такой микроб действительно существует, а не является ошибкой, допущенной в результате загрязнения посторонним генетическим материалом.

Доказательством этого могла стать только полноценная живая культура микроба. Но — ее получение оказалось очень нелегким делом. Мало того, что наш реликт живет в очень специфических условиях — в очень горячей воде и при высоком давлении. Он еще и очень медленно размножается. Как и у всех нормальных простейших это происходит путем деления клетки пополам, на две новые, но скорость этого процесса сильно уступает таковой у более привычных нам микроорганизмов.

На ожидание медленного роста локиархей в специальном биореакторе, поддерживающем высокую температуру и характерное для Loki Castle содержание метана, ушло 5 лет. Еще год понадобился на то, чтобы размножить едва проявившуюся культуру в пробирках.

Наконец, после многих лет работы, исследователи создали стабильную лабораторную культуру, содержащую только два вида архей. Один из них — целевая локиархея, второй производит нужный для нее метан. Вместе два микроба сформировали симбиотические отношения (похожие колонии бактерий и архей наблюдались ранее). Ученые назвали эту культуру Lokiarchaeon Prometheoarchaeum syntrophicum.