Роб Данн - Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

T. D. Boylen and K. L. Boylen, «Presence of Thermophilic Bacteria in Laundry and Domestic Hot-Water Heaters», Applied Microbiology 25, no. 1 (1973): 72–76.

J. K. Kristjánsson, S. Hjörleifsdóttir, V. Th. Marteinsson, and G. A. Alfredsson, « Thermus scotoductus , sp. nov., a Pigment-Producing Thermophilic Bacterium from Hot Tap Water in Iceland and Including Thermus sp. X-1», Systematic and Applied Microbiology 17, no. 1 (1994): 44–50.

Kristjánsson et al., « Thermus scotoductus , sp. nov.», 44–50.

Брок в своих публикациях не устает подчеркивать что, хотя промышленность взяла на вооружение экстремофильных микробов, открытых им и его коллегами в 1970–1980-е гг., очень немногие исследователи продолжили изучать их экологию в естественной среде обитания. См.: Brock, «The Road to Yellowstone», 1–28.

D. J. Opperman, L. A. Piater, and E. van Heerden, «A Novel Chromate Reductase from Thermus scotoductus SA-01 Related to Old Yellow Enzyme», Journal of Bacteriology 190, no. 8 (2008): 3076–3082. Поскольку микробы беспрестанно преподносят сюрпризы, недавно было установлено, что новый штамм этого вида может при необходимости переходить на хемотрофный тип питания. На научном жаргоне такое явление называется «миксотрофией». См.: S. Skirnisdottir, G. O. Hreggvidsson, O. Holst, and J. K. Kristjánsson, «Isolation and Characterization of a Mixotrophic Sulfur-Oxidizing Thermus scotoductus », Extremophiles 5, no. 1 (2001): 45–51.

О причинах того, почему так много бактерий до сих пор не поддаются культивированию, см.: Pande and C. Kost, «Bacterial Unculturability and the Formation of Intercellular Metabolic Networks», Trends in Microbiology 25, no. 5 (2017): 349–361.

Это называется «секвенирование с высокой пропускной способностью» — красивый термин, обозначающий, что с помощью такого метода можно делать несколько дел разом, а именно одновременно секвенировать гены большого числа особей. Это напоминает «Макдоналдс», где можно быстро накормить сразу много людей. А что касается «секвенирования нового поколения» (next generation sequencing), то технологии развиваются настолько быстро, что методика next generation уже давно выглядит весьма скромно по сравнению с «самым-самым новым поколением» (и это было неизбежно, о чем не подумали те, кто вводил термин «секвенирование нового поколения»).

На самом деле нужны некоторые дополнительные действия, чтобы удалить из пробы все, что не является ДНК. Но я описываю процедуру в самых общих словах.

Со временем ученые — последователи Брока и его коллег и современников открыли еще более термофильных, даже гипертермофильных, микробов, а вместе с ними и целую библиотеку их ферментов, каждый из которых обладает особыми способностями. Например, у Pyrococcus furiosus была идентифицирована полимераза, которая работает подобно Taq, но сохраняет стабильность при более высоких температурах.

При стандартном секвенировании на выходе мы не получаем списка идентифицированных организмов с их научными названиями. Вместо этого мы имеем дело с перечнем форм, сгруппированных по их родам, например Thermus 1, Thermus 2 и т. д. Под этими обозначениями скрываются отдельные секвенции, объединенные под одним родовым названием по принципу схожести последовательностей их ДНК. Понимая, что такие сущности не являются «полноценными» видами, микробиологи называют их ОТЕ (операциональными таксономическими единицами). Систематика микроорганизмов до сих пор находится в довольно запутанном состоянии, поэтому использование ОТЕ хотя и не самый совершенный способ классификации, но позволяет нам двигаться вперед, не дожидаясь, пока будет достигнут консенсус между традиционными и новыми подходами к классификации живых организмов.

Не так давно Регина Уилпишески применила эту технологию к поиску неизвестных термофильных бактерий, которые могут населять водонагреватели вместе с Thermus scotoductus . Ей удалось выявить с полдюжины видов бактерий, которые обычно обнаруживаются в горячих источниках. Некоторые из них относятся к некультивируемым, и тем не менее их удалось обнаружить.

Не раз бывало, что я забредал так далеко и надолго, что во всех трех моих источниках света садились батарейки. Мне приходилось идти назад при свете луны, через кишащий ядовитыми змеями лес. Это было не очень разумно.

S. H. Messier, «Ecology and Division of Labor in Nasutitermes corniger : The Effect of Environmental Variation on Caste Ratios» (PhD diss., University of Colorado, 1996).

B. Guénard and R. R. Dunn, «A New (Old), Invasive Ant in the Hardwood Forests of Eastern North America and Its Potentially Widespread Impacts», PLoS One 5, no. 7 (2010): e11614.

B. Guénard and J. Silverman, «Tandem Carrying, a New Foraging Strategy in Ants: Description, Function, and Adaptive Significance Relative to Other Described Foraging Strategies», Naturwissenschaften 98, no. 8 (2011): 651–659.