Překvapivý objev: Nová myxobakterie umí lovit i fotosyntetizovat, otevírá cestu k lékům

Vědci z Leibnizova institutu DSMZ – Německé sbírky mikroorganismů a buněčných kultur provedli podrobná zkoumání takzvané cyanosphéry, tedy „obytné komunity“ sinic. Jejich cílem bylo identifikovat dosud neznámé přidružené bakterie, které hrají zásadní roli pro vitalitu sinic.

Vědci z Leibnizova institutu DSMZ – Německé sbírky mikroorganismů a buněčných kultur provedli podrobná zkoumání takzvané cyanosphéry, tedy „obytné komunity“ sinic. Jejich cílem bylo identifikovat dosud neznámé přidružené bakterie, které hrají zásadní roli pro vitalitu sinic. Zvláštní pozornost byla věnována nově objevené myxobakterii, která je schopna provádět fotosyntézu.

Výzkumníci pod vedením profesora Jörna Petersena se zaměřili na více než 30 kultur vláknité mořské sinice Coleofasciculus, která je významným primárním producentem biologických rohoží v přílivové zóně a hraje důležitou roli v ochraně pobřeží. Jelikož pěstování nejzajímavějších přidružených bakterií v čisté kultuře v laboratoři není vždy snadné, vědci se spolehli na moderní metody molekulární biologie, jako je sekvenování celého genu 16S rRNA s přilehlou oblastí ITS a metagenomika. Tyto nástroje se ukázaly jako klíčové pro komplexní charakterizaci složitých mikrobiálních společenství.

Jen v kultuře sinice Coleofasciculus sp. WW12 bylo identifikováno více než 70 různých taxonů přidružených bakterií. Genomová data naznačují, že většina z nich dosud nebyla vědecky popsána a představují více než 60 nových druhů, z nichž se již podařilo úspěšně kultivovat první zástupce. Zvláštní zájem vzbudil objev myxobakterie Candidatus Photomyxococcus marinus gen. nov., sp. nov. Tato skupina bakterií je známá produkcí metabolitů s lékařským a biotechnologickým významem a živí se jinými mikroorganismy, které „loví“.

Unikátnost nově objevené bakterie spočívá v tom, že disponuje také kompletním souborem genů potřebných k provádění fotosyntézy. Jedná se o první kultivovanou fototrofní myxobakterii na světě. Vědci nyní budou dále zkoumat, proč si bakterie vyvinula tuto druhou strategii pro produkci energie. Současně se pokusí pěstovat myxobakterii v čisté kultuře, což usnadní budoucí studie organismu a pomůže lépe pochopit výhody „společného bydlení“ v mikrobiálních komunitách.

Sinice – neobjevená pokladnice biodiverzity

Sinice, dříve známé jako „modrozelené řasy“, se vyskytují po celém světě a žijí v nejrůznějších biotopech. Jelikož využívají světelnou energii a uvolňují kyslík stejně jako rostliny, zaujímají zvláštní místo v mikrobiologii. Většina izolovaných sinic obsahuje množství neznámých přidružených bakterií, které jsou často obtížně kultivovatelné. Uložení takových izolátů sinic v DSMZ zajišťuje komplexní pokrytí biologické rozmanitosti této důležité skupiny mikroorganismů. Tyto bakterie a jejich přidružená flóra tak představují jakousi časovou kapsli, ve které je zachován původní ekosystém. DSMZ zpřístupňuje mikrobiom Coleofasciculus výzkumníkům po celém světě jako konsorcium, přičemž některé bakterie z této komunity již byly izolovány a jsou nabízeny jako čisté kultury. Tento objev otevírá nové možnosti pro výzkum a potenciální využití v medicíně a biotechnologiích.