Учёные знают, как восстанавливать бактериальный геном при отсутствии самой бактерии. Изучение микроорганизмов (да и не только их) рано или поздно упирается в необходимость прочитать геном бактерии: ДНК секвенируется, полученная последовательность с тем или иным успехом разбивается на гены. До сих пор у исследователей было два способа провести эту операцию. Первый — вырастить культуру бактерий нужного вида, чтобы получить достаточное количество её генетического материала. Но это, увы, годится не для всех микроорганизмов: учёные до сих пор не знают, как выращивать многих из них. Второй подход заключается в том, что анализу подвергается вся ДНК, содержащаяся, к примеру, в образце почвы или воды из озера. Из этой кучи вычленяется только та ДНК, которая имеет отношение к интересующему виду бактерий. Но для этого нужно, чтобы этот вид доминировал в сообществе или чтобы его геном (либо геном его ближайшего родственника) уже был прочитан.
Исследователи из Вашингтонского университета (США) создали метод, который позволяет взять неизвестную смесь ДНК и распределить её по видам. Все куски генома, обнаруженные в образце, соединяются в один огромный метагеном. Затем с помощью специальной программы, которую авторы описывают в журнале Science, этот метагеном разбивается на отдельные фрагменты, которые уже вполне можно распределить по организмам. Проблема состояла в том, что ДНК бактерии может быть разорвана на такие фрагменты, принадлежность которых к тому или иному геному установить невозможно. И такая каша может состоять из геномных фрагментов десятков, сотен и тысяч видов. Теперь же их можно сшить воедино, и разработанный алгоритм сумеет в этом лоскутном одеяле увидеть те из них, что относятся к одному и тому же виду бактерии.
Эксперимент показал действенность нового метода: в образце морской воды учёным удалось установить присутствие 14 видов бактерий, при этом в двух случаях получилось составить полный геном. Один из них принадлежал бактерии из группы Euryarchaeota, хотя в использованном образце её ДНК была в меньшинстве (всего около 7,5%). Про Euryarchaeota известно, что они широко распространены среди морских микроорганизмов, но ни одну из них не удавалось вырастить в культуре, не говоря уже о секвенировании генома.
Метод вызвал большой энтузиазм в научном сообществе. Во-первых, таким образом можно изучить микроорганизмы, которые до сих пор не давались в руки исследователям: вырезайте из полученного генома отдельные гены и исследуйте их функции. Во-вторых, это может совершить революцию в представлениях о микробной экологии Мирового океана (да и не только океана). Состав бактериальных сообществ и взаимоотношения между бактериями в естественной среде до сих пор изучены не слишком хорошо. Так, тем же Euryarchaeota приписывают важную экологическую роль ввиду некоторых особенностей метаболизма. Теперь и эти особенности, и их экологические аспекты можно постичь во всех подробностях.
Подготовлено по материалам Вашингтонского университета.
Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!
Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":
На русском языке издана книга Карла Циммера «Эволюция. Триумф идеи»
| О книге известного популяризатора науки Карла Циммера «Эволюция. Триумф идеи», впервые изданной на русском языке, рассказывает доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН Елена Наймарк. От столь откровенного по форме и смыслу оправдания невежества возникло чувство возмущения и растерянности – «и эти люди учат моих детей!». А всего-то надо было, никак не ... | ||
| (читать дальше) |
Протеины со структурными мотивами «цинковый палец» действуют как селективные адаптеры при конструировании ДНК-оригами
| ДНК — это не только носитель генетической информации, но и важный строительный материал для наноразмерных структур. Подобно японскому искусству создания фигурок из бумаги, длинные одноцепочечные ДНК могут быть сложены практически в любую желаемую 3D-форму при использовании коротких ДНК-фрагментов. Наноструктуры ДНК могут быть также «оборудованы» специфическими местами-доками для взаимодействия с п... | ||
| (читать дальше) |
Четверть сообщений в Twitter можно не читать
| Сотрудники Университета Карнеги — Меллона, Массачусетского технологического института и Технологического института Джорджии (все — США) оценили смысловую нагрузку сообщений, передаваемых через Twitter. Для сбора статистики был создан специальный сайт Who Gives a Tweet?. Как выяснилось, только немногим более трети генерируемых в сервисе микроблогов посланий содержит действительно важную информаци... | ||
| (читать дальше) |
Криминалисты расширяют временные рамки обнаружения цианидов
| Исследователи обнаружили новый биомаркер, который способен расширить временнóе окно надёжного определения факта отравления цианидами при расследовании убийств и других смертельных исходов. Действительность такова, что, кроме самых простых случаев, когда анализ на отравление проводится сразу после смерти, и яд легко обнаруживается во рту или носу, повышенные концентрации цианидов можно зафиксиров... | ||
| (читать дальше) |
Google сможет скрывать блоги сервиса Blogger в отдельных странах
| Интернет-компания Google, вслед за сервисом Twitter, сможет блокировать доступ к отдельным блогам, создаваемые на сервисе Blogger, по требованию правительств определенных стран мира, пишет Би-би-си. Внедрить подобное нововведение позволили изменения в системе переадресации сервиса. Если пользователь пытается зайти на блог, который не соотносится с его нынешним месторасположением, определяемым по... | ||
| (читать дальше) |
Посетители ресторанов читают меню, как книгу
| Сибил Янг из Государственного университета Сан-Франциско (США) показала, что посетители ресторанов читают меню, как книгу — то есть последовательно, не задерживаясь на каком-то конкретном месте. Уважаемый читатель скажет: «Ну что за ерунда! Как же ещё можно читать меню?» Но вековые традиции ресторанного бизнеса гласят: в меню есть «горячие точки», куда первым делом падает взгляд посетителя. Имен... | ||
| (читать дальше) |
Гейм и Новоселов избавили графеновые транзисторы от утечки электронов
| Нобелевские лауреаты Константин Новоселов и Андрей Гейм, работающие в университете Манчестера, разработали метод нейтрализации высоких токов утечки в графеновых транзисторах, что позволит создавать высокоэффективные полупроводниковые микросхемы на основе графена, не беспокоясь о перегреве, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. Группа под руководством Новоселова смогла нейтрализов... | ||
| (читать дальше) |
Facebook считает российский интернет-рынок перспективным для компании
| Крупнейшая в мире социальная сеть Facebook считает российский сегмент интернета перспективным для компании рынком, следует из заявки Facebook на первичное публичное размещение акций на бирже (IPO), поданной в Комиссию по ценным бумагам и биржам США (SEC). "Мы продолжим фокусироваться на увеличении числа пользователей во всех странах, включая крупные рынки с малым проникновением - такие, как Росс... | ||
| (читать дальше) |
В опыте зарегистрирована «суббрэгговская» дифракция
| Сотрудники Университета Твенте (Нидерланды) провели серию экспериментов, в которых был зарегистрирован неожиданный эффект «суббрэгговской» дифракции. Обычная брэгговская дифракция наблюдается при рассеянии излучения на кристалле — совокупности параллельных атомных плоскостей, отстоящих друг от друга на расстояние d. Это явление можно считать следствием интерференции волн, отражённых от плоскосте... | ||
| (читать дальше) |
