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
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика