Поедающие метан Борги ассимилировали земных микробов
В «Звездном пути» Борги — это безжалостный коллектив с коллективным мышлением, который ассимилирует других существ с намерением захватить галактику. Здесь, на выдуманной планете Земля, Борги представляют собой наборы ДНК, которые могут помочь людям бороться с изменением климата. В прошлом году команда под руководством Джилл Бэнфилд обнаружила структуры ДНК внутри потребляющего метан микроба под названием Methanoperedens, которые, по-видимому, увеличивают скорость метаболизма организма. Они назвали генетические элементы «боргами», потому что ДНК внутри них содержит гены, ассимилированные у многих организмов. В исследовании, опубликованном сегодня на обложке журнала Nature, исследователи описывают любопытный набор генов внутри боргов и начинают исследовать роль, которую эти пакеты ДНК играют в процессах окружающей среды, таких как круговорот углерода.
Methanoperedens — это тип архей (одноклеточные организмы, напоминающие бактерии, но представляющие собой отдельную ветвь жизни), которые расщепляют метан (CH4) в почве, грунтовых водах и атмосфере для поддержания клеточного метаболизма. Methanoperedens и другие микробы, потребляющие метан, живут в разнообразных экосистемах по всему миру, но считаются менее распространенными, чем микробы, использующие фотосинтез, кислород или ферментацию для получения энергии.
Тем не менее, они играют огромную роль в процессах земной системы, удаляя метан — самый мощный парниковый газ — из атмосферы. Метан улавливает в 30 раз больше тепла, чем углекислый газ, и, по оценкам, на его долю приходится около 30 процентов глобального потепления, вызванного деятельностью человека. Газ выделяется естественным путем в результате геологических процессов и архей, образующих метан; однако промышленные процессы выбрасывают накопленный метан обратно в атмосферу в угрожающих количествах.
Бэнфилд, научный сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) и профессор наук о Земле и планетах, а также наук об окружающей среде, политики и управления в Калифорнийском университете в Беркли, изучает, как микробная деятельность влияет на крупномасштабные экологические процессы и как, в свою очередь, экологические колебания изменить микробиом планеты.
В рамках этой работы она и ее коллеги регулярно берут пробы микробов в разных средах обитания, чтобы увидеть, какие интересные гены микробы используют для выживания и как эти гены могут влиять на глобальные циклы ключевых элементов, таких как углерод, азот и сера. Команда изучает геномы внутри клеток, а также портативные пакеты ДНК, известные как внехромосомные элементы (ECE), которые переносят гены между бактериями, археями и вирусами. Эти элементы позволяют микробам быстро получать полезные гены от своих соседей, в том числе тех, которые имеют лишь отдаленное родство.
Изучая образцы Methanoperedens из почвы сезонного заболоченного бассейна в Калифорнии, ученые обнаружили доказательства совершенно нового типа ECE. В отличие от кольцевых цепей ДНК, из которых состоит большинство плазмид, наиболее известного типа внехромосомных элементов, новые ЕСЕ являются линейными и очень длинными — до одной трети длины всего генома Methanoperedens. Проанализировав дополнительные образцы из подземной почвы, водоносных горизонтов и русел рек в Калифорнии и Колорадо, которые содержат потребляющие метан археи, команда обнаружила в общей сложности 19 различных ECE, которые они назвали боргами.
Используя передовые инструменты анализа генома, ученые определили, что многие последовательности внутри боргов аналогичны генам метаболизма метана в реальном геноме Methanoperedens. Некоторые борги даже кодируют все необходимые клеточные механизмы, чтобы самостоятельно поедать метан, пока они находятся внутри клетки, которая может экспрессировать гены. «Представьте себе единственную клетку, которая способна потреблять метан. Теперь вы добавляете в эту клетку генетические элементы, которые могут параллельно потреблять метан, а также добавляете генетические элементы, которые придают клетке большую емкость. По сути, это создает условия для потребления метана на стероидах, если хотите», — объяснил соавтор Кеннет Уильямс, старший научный сотрудник и коллега Бэнфилда в области наук о Земле и окружающей среде лаборатории Беркли.
Уильямс руководил исследованиями на участке Рифл, штат Колорадо, где был обнаружен наиболее характерный борг, а также является главным полевым научным сотрудником исследовательского участка на Ист-Ривер, недалеко от Крестед-Бьютт, штат Колорадо, где проводятся некоторые из текущих отборов проб Бэнфилда. Месторождение в Ист-Ривер является частью научной области Министерства энергетики по водоразделу, междисциплинарного исследовательского проекта, возглавляемого лабораторией Беркли, целью которого является связать микробиологию и биохимию с гидрологией и наукой о климате. «Наш опыт объединяет то, что часто считается и рассматривается как совершенно разные области исследований — большая наука, которая связывает все, от генов до водоразделов и атмосферных процессов».
Бэнфилд и ее коллеги-исследователи из Института инновационной геномики Калифорнийского университета в Беркли, в том числе соавтор и давний сотрудник Дженнифер Дудна, выдвигают гипотезу о том, что борги могут быть остаточными фрагментами целых микробов, которые были поглощены Methanoperedens для улучшения метаболизма, подобно тому, как растительные клетки используют ранее свободные клетки. - живые фотосинтезирующие микробы, чтобы получить то, что мы сейчас называем хлоропластами, и как древняя эукариотическая клетка поглотила предков сегодняшних митохондрий.
Основываясь на сходстве последовательностей, поглощенная клетка могла быть родственницей Methanoperedens, но общее разнообразие генов, обнаруженных у боргов, указывает на то, что эти пакеты ДНК были ассимилированы из широкого круга организмов. Независимо от происхождения, ясно, что борги существовали рядом с этими археями, перемещая гены туда и обратно в течение очень долгого времени. Примечательно, что некоторые метанопередены были обнаружены без боргов. И, в дополнение к узнаваемым генам, борги также содержат уникальные гены, кодирующие другие метаболические белки, мембранные белки и внеклеточные белки, почти наверняка участвующие в электронной проводимости, необходимой для выработки энергии, а также другие белки, которые оказывают неизвестное влияние на своих хозяев.
Пока ученые не смогут культивировать Methanoperedens в лабораторных условиях, они не будут знать наверняка, какими способностями обладают различные борги, почему одни микробы их используют, а другие нет. Одно из вероятных объяснений состоит в том, что борги действуют как шкафчик для хранения метаболических генов, которые нужны только в определенное время. Текущие исследования по мониторингу метана показали, что концентрации метана могут значительно варьироваться в течение года, обычно достигая пика осенью и падая до самых низких уровней ранней весной. Таким образом, борги обеспечивают конкурентное преимущество поедающим метан микробам, таким как Methanoperedens, в периоды изобилия, когда метана больше, чем может разрушить их родной клеточный механизм.
Известно, что плазмиды служат аналогичной цели, быстро распространяя гены устойчивости к токсичным молекулам (таким как тяжелые металлы и антибиотики), когда токсины присутствуют в достаточно высоких концентрациях, чтобы оказывать эволюционное давление. «Есть свидетельства того, что разные типы боргов иногда сосуществуют в одной и той же клетке-хозяине Methanopreredens. Это открывает возможность того, что борги могут распространять гены по родословным», — сказал Бэнфилд. С момента публикации своей статьи в качестве препринта в прошлом году команда начала дополнительную работу, чтобы лучше понять, как борги могут влиять на биологические и геологические процессы. Некоторые исследователи просматривают наборы данных генетического материала других микроорганизмов в поисках доказательств того, что борги существуют вместе с другими видами.
Пока ее коллеги используют лабораторные методы, соавтор Сьюзен Маллен, аспирант лаборатории Бэнфилда, будет заниматься очень живописной полевой работой. Недавно она начала проект по отбору микробов из поймы Ист-Ривер в течение года, чтобы оценить, как сезонные изменения численности боргов и других микробов, которые, как известно, участвуют в круговороте метана, коррелируют с сезонными потоками метана. По словам авторов, через несколько лет тщательно культивированные микробы, набитые боргами, можно будет использовать для сокращения выбросов метана и сдерживания глобального потепления. Это все для блага коллектива — жизни на Земле.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Астероиды Бенну и Рюгу являются частью семейства

Данные датчиков проливают свет на молнии в облаках

Десятилетие наблюдений НЛО в Белтоне

Древний крест переписывает историю христианства

Зловещая черная луна, связанная с пророчествами

Инопланетяне летят к нам

Инопланетяне подают нам сигналы

Исследователи ищут загадочную частицу темной материи

Космические мыши дают здоровое потомство

Метеорит упал в гостиной в Атланте

НАСА хочет разместить ядерный реактор на Луне

Немецкий телеканал публикует документы об НЛО

Новые доказательства инцидента с НЛО в Рендлшеме

Первое обнаружение тройной черной дыры

Потенциал безтопливных двигателей космических аппаратов

Старение клеток кожи человека обратили вспять

Статьи о внеземной жизни часто появляются в СМИ

США почти наверняка проиграют новую лунную гонку

Тайное общество, живущее 'на Марсе'

Хакеры повсюду используют искусственный интеллект

Доставка букетов по городам Турции. Как порадовать близких на расстоянии

Безумный миллионер ищет инопланетян

Бигфут и Йети помогут понять Аномальный мир

Вода в комете типа Галлея содержит ключи к жизни

Два библейских чуда Христа были реальными

Диск коричневого карлика богат углеводородами

Кинолог снял НЛО в Малверн-Хиллз

Летающие сооружения, работающие на солнечном свете

Межзвездный туннель соединяет нашу систему со звездами

Мерцающие огни над мексиканскими холмами

Мы вступили в новую эру искусственного интеллекта

Насколько сильно уменьшился Меркурий

Открыли новый тип сверхновых

Признаки недавней жизни на Марсе

Продажа метеорита вызвала споры о праве собственности

Простой прибор мог бы найти марсианскую ДНК

Роботы для исследования пещер на Марсе и Луне

Светящиеся водоросли раскрывают геометрию жизни

Тень Земли поможет в поисках инопланетных зондов

Уорминстер отмечает 60-летие наблюдений НЛО

Черные дыры бросают вызов существующим теориям

Как искать работу в современных условиях. Практические советы для специалистов

Альтман поборется с Маском в сфере мозговых имплантов

Аннунаки. Древние боги или инопланетные гости

Астрономы обнаружили Око Саурона

Как мозг решает, что стоит запомнить

Межзвездный объект интенсивно выделяет воду

Метеорит оказался старше самой Земли

Музыкант уверен, что он отчасти инопланетянин

Мумии Наска могут быть неизвестным видом людей

Мысли прочитали с рекордной точностью

Ноев ковчег имел форму пирамиды

Нужна ли резервная копия человечества на Марсе

Обнаружили предел человеческого воображения

Пилот считает, что он обнаружил самолет Эрхарт

Поиск внеземных зондов в Солнечной системе

Проклятые и зловещие места Австралии

Смитсоновский институт прячет кости гигантов

Странное явление возле железнодорожных путей

Таинственный свет в небе казался НЛО

Эксцентричный миллионер ищет НЛО

Я посетила призрачный остров кукол в Мексике

Спорт как путь к успеху. Почему регулярные тренировки меняют жизнь

Астрономы заметили в космосе Ксеноморфа

Влияние планет может подавлять солнечную активность

Гигантскую струю сняли из космоса

Единственный способ выживания человечества

Зафиксировали самый удаленный быстрый радиовсплеск

Земле грозит свидание с технологией пришельцев

ИИ и технология точного редактирования генов

Инопланетяне уже находятся на Земле

Искаженные временные линии и разрушающиеся измерения

Материнский корабль инопланетян приближается к Земле

Мы нашли свидетельства существования жизни на Марсе

НЛО заметили в Швеции

НЛО уклоняется от оружия из Звездных войн

Око Саурона обнаружили в глубоком космосе

Подходит ли ИИ для вашей творческой работы

Предотвращение столкновений в космосе

Происхождение черных дыр

Серьезная угроза существованию Рапа-Нуи

Технологии для изучения будущих образцов с Марса

Экзопланета TRAPPIST-1d не пригодна для жизни

Воспользуйтесь услугами суррогатной матери-робота

Враждебный корабль пришельцев летит к Земле

Встречи с НЛО, которые попали в заголовки газет

ИИ снижает уровень профессионализма врачей

Инопланетный корабль приближается к Земле

Инопланетяне реальны и бывают четырех видов

Китай создал систему противоспутникового оружия

Конгресс видел доказательства существования НЛО

Многочисленные наблюдения НЛО в небе США

НЛО над Эвергрином

Пилоты видели бегство инопланетян над Бразилией

Представитель США поделилась данными о НЛО

Серебристый диск был замечен над Голландией

Таинственная калифорнийская уфологическая группа

Тайна Туринской плащаницы раскрыта

Треугольный НЛО над аэропортом Солт-Лейк-Сити

Фитопланктон на экзопланете K2-18b

Флотилия НЛО над штатом Мэн

ЦРУ обнаружило Ковчег Завета

Человечество может выжить после появления сверх-ИИ

Борьба за то, чтобы связать наш мозг с ИИ

Вирусное видео НЛО над Малверн-Хиллз

Инсайдер делает ошеломляющее заявление об НЛО

Конгрессвумен от Флориды делится данными об НЛО

Кроликов-мутантов в Колорадо называют франкенштейнами

Мутанты с щупальцами захватывают США

Наблюдения НЛО в районе Спрингфилда

НЛО позади собаки имеет обыденное объяснение

Новое мозговое устройство считывает внутреннюю речь

Ночь, когда Анна Паулина Луна увидела НЛО

Огромный архив НЛО служит уникальным ресурсом

Паника распространяется по США из кроликов-мутантов

Почему мы видим демонов

Случайно обнаружили доказательства Большого взрыва

Теория заговора о том, что Титаник никогда тонул

У людей есть 116 дней до прибытия инопланетян

Устройство, которое может открыть невидимую Вселенную

Чиновники США осознают реальность НЛО

Что политик сказала о НЛО

Яркий объект замечен над США

Божественная кровь обнаружена на Туринской плащанице

Вы видели, как НЛО вращался в небе

Марсоход обнаружил загадочный шлем

Межпространственные существа - реальность

Метеорит врезался в чью-то гостиную

Мужчина, выгуливающий собаку, снял НЛО

Око Саурона обнаружили в глубоком космосе

Откуда на Земле появилась вода

Письмо помогло найти затерянный в джунглях город майя

Политик рассказала о контакте с непознанным

Рэпер думает, что у него инопланетное происхождение

Собака помогла запечатлеть НЛО

Соратник Трампа делает громкие заявления об НЛО

Странные огни замечены над Миннесотой

Темная зеркальная Вселенная скрывается рядом

Фото летательных аппаратов, созданных не человеком

Фрагмент, который может разрушить теорию струн

Человечество достигло пика развития ИИ

Это был не НЛО - это были космические силы

Яркий свет над Квебеком завораживает

Лучшие фильмы с Марго Робби. Путь к голливудскому успеху

Вероятность погибнуть от удара астероида

Верующие видят лицо Иисуса на Туринской плащанице

Генетическое тестирование инопланетных мумий

Заметили пробуждение сверхмассивной черной дыры

Исследование бурного прошлого Венеры

Кролики-франкенштейны захватывают США

Медленно вращающиеся ореолы темной материи

Метеорит Джорджии на 20 млн лет старше самой Земли

Механизм, который восстановит ваши глаза

НАСА призывают отправить сообщение объекту 3I/ATLAS

Одна сторона Земли теряет тепло гораздо быстрее

Описание проверки оборотней в Пентагоне

Пентагон пытается разоблачить объект Агуадильи

Полная картина ночных облаков на Марсе

Потрясающий вид на третьего межзвездного гостя

Проще ли добывать астероиды на Луне, чем сами астероиды

Разгадали тайну пропажи космической серы

Сняли невидимый глазом НЛО

Тайна катастрофы Амелии Эрхарт может быть раскрыта

Утаенные данные о вторжении НЛО на Восточное побережье

Анализ и присвоение названия новому метеориту

Встреча с зелеными человечками в Кентукки

Зафиксировали самый удаленный быстрый радиовсплеск

Зонд Люси мог бы посетить еще один астероид

ИИ научился быть злым без чьих-либо указаний

Кинолог запечатлел очень быстрый НЛО

Метеорит пробил дыру в крыше дома в Джорджии

Мужчина, выгуливая свою собаку, запечатлел НЛО

На экзолунах у Альфа Центавра может быть жизнь

Планеты, на которых нет воды, могут производить жидкости

Появление новой статуи на острове Пасхи

Пропавший самолет Амелии Эрхарт найден

Пугающая информация о таинственном межзвездном объекте

Расы инопланетян, о которых известно властям США

Сфера Дайсона поможет воскрешать мертвых

Сходство между околосмертными переживаниями и наркотиками

Туринская плащаница. Это кто-то другой, а не Иисус

Физический варп-двигатель возможен

Черный куб замечен над базой ВВС Райт-Паттерсон

Шокирующее открытие после падения метеорита в Джорджии

База инопланетян в кратере Лаут на Марсе

Видел ли Дональд Трамп НЛО

Наверх
Яндекс.Метрика