iPon Hírek

A jég hátán szeret élni egy antarktiszi mikroba

Dátum | 2016. 08. 22.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Az antarktiszi Ace-tó a bolygó legbarátságtalanabb helyeinek egyike. A sós víztömeg az év nagy részében befagy, mégis vannak aprócska lakói. Ezeket az extrém túlélőket kezdte tanulmányozni másfél évtizede Jack Gilbert, aki először 2000 júliusában, az 1,4 méteres jégtakarót átfúrva vett mintát a tó vizéből. A mikrobák változatos stratégiákat alkalmaznak, hogy túléljék a hideget. Sokan közülük fagyálló fehérjékkel rendelkeznek, amelyek nem engedik megnőni a jégkristályokat. Ezeket a környező vízbe juttatva képesek csökkenteni a víz fagypontját, és így folyékony környezetet biztosítani maguknak, ahol úszhatnak és táplálkozhatnak. A több száz hidegkedvelő mikroba között, amelyeket Gilbert az antarktiszi mintákban azonosított, akadt egy, amelyik különösen hatásos fagyállót termelt. A Marinomonas primoryensis nevű faj, amelyet csak előző évben fedeztek fel, kérdéses fehérjéje először is óriási volt: 30–50-szer nagyobb, mint egy átlagos protein, és csaknem fele akkora méretű, mint az ezt termelő baktérium.
Amikor Gilbert más területeket kezdett kutatni, témavezetője, Peter Davies folytatta az óriásprotein vizsgálatát. A kutató és kollégái rövidesen rájöttek, hogy a molekulának csak egyik vége képes a jéghez kapcsolódni, míg a másik a baktériumhoz tapad, mintegy kihorgonyozva a mikrobát a jéghez, ahelyett hogy megakadályozná annak formálódását. Davies, Maya Bar Dolev és Ido Braslavsky, a jeruzsálemi Héber Egyetem munkatársai kísérletekkel is igazolták, hogy a baktérium valóban így tesz. Amikor mikroszkopikus csatornákba helyezték a mikrobát, amelyekbe csak egy jégkristályt helyeztek el, a baktérium addig úszkált, amíg megtalálta ezt, majd kolóniát formált rajta. Az egyelőre nem világos, hogy a baktérium hogyan horgonyozza ki magát, de az biztos, hogy a fagyálló fehérje segítségével teszi meg ezt. Amikor a csapat tagjai egy antitesttel blokkolták a molekula kérdéses régióját, a mikroba nem volt képes hozzákapcsolódni a jéghez. Davies szerint az apró horgony olyan formájú, hogy sajátosan rendezi át maga körül a vízmolekulákat. Ezek a jégkristályhoz hasonló rácsba rendeződnek, de annál folyékonyabbak maradnak. A jégdarabok felszínén található víz hasonló állapotú, és amikor ez a kéz, átmeneti fázisban lévő folyadék találkozik, egymáshoz fagynak. A protein így beágyazódik a jégbe, és a baktérium stabilan kihorgonyzódik hozzá.
De mit profitál ebből a helyzetből baktérium? Mi értelme hozzátapadni egy olyan felülethez, amely bármikor felolvadhat és eltűnhet? Davies szerint a stratégia célja a megfelelő élőhely biztosítása. A kutató elmélete szerint a baktérium hosszabb távon kizárólag közvetlenül az Ace-tó jege alatt tud megélni, mivel az ebben a vízrétegben élő más mikrobák által termelt tápanyagokat és oxigént hasznosítja. Azért tehát, hogy biztosan ebben a környezetben maradhasson, a más mikrobák által a jégképződés megakadályozására használt molekulák egyikét úgy módosította, hogy azzal hozzátapadhasson a jég felszínéhez. A baktériumok mindenféle ásványi felülethez képesek hozzátapadni, de eddig úgy tudtuk, hogy a jég kivételt jelent, mondja Jody Deming, a Washington Egyetem kutatója, aki hidegkedvelő mikrobák vizsgálatával foglalkozik. A baktériumok hideg felületeken való megtelepedésének tanulmányozása számos emberi tevékenység szempontjából fontos az élelmiszerek fagyasztásos tárolásának biztonságosságától kezdve az antarktiszi vizeket kutató vízi járművek integritásáig. Ezek az extrém hidegben is megélő mikrobák ráadásul bepillantást nyújthatnak abba, hogy milyen lehet az élet más égitesteken. A közeljövőben a legjobb esélyünk életet találni a Jupiter vagy a Szaturnusz jeges holdjain lehet, és ahhoz hogy tudjuk, hol és hogyan keressük a potenciális organizmusokat, nagyon fontos a hasonló környezetben élő földi élet tanulmányozása, mondja Deming.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!