Новые антибиотики ищут в Байкале

Микробы-симбионты байкальских рачков-бокоплавов могут стать источником новых антибактериальных соединений.

Как известно, многие современные бактерии научились прекрасно справляться со старыми антибиотиками, и поэтому сейчас исследователи по всему миру ищут новые вещества, которые можно было бы использовать как более эффективное оружие против инфекций. Вообще говоря, антибиотики – это и есть природное химическое оружие: с их помощью микробы выясняют отношения друг с другом. Потому-то новые антибиотики часто ищут среди каких-то новых бактерий и грибов, на которые до сих пор никто не обращал внимания.

Сообщения о новых перспективных антибактериальных веществах появляются регулярно. Так, некоторое время назад в Nature была опубликована статья с описанием суперсильной молекулы, которую обнаружили в одной из почвенных бактерий и от которой гибнут даже те микробы, которые вообще стали привычны к лекарствам. А в 2016 мы рассказывали о том, как новый антибиотик нашли в буквальном смысле в человеческом носу: одна из бактерий микрофлоры слизистой носа синтезирует его, чтобы избавляться от конкурентов.

Где еще можно искать бактерий-поставщиков новых антибиотиков? Например, в водоемах, причем речь идет не только о свободноживущих микробах, но и о тех, которые сосуществуют в симбиозе с какими-нибудь водными животными. Например, Денис Аксенов-Грибанов, кандидат биологических наук и руководитель группы биотехнологического инжиниринга экстремофилов НИИ биологии Иркутского государственного университета вместе с коллегами изучает бактерий, которые живут в байкальских рачках-бокоплавах (или амфиподах). Бокоплавы обитают на разных глубинах, и исследователи стараются понять, как отличаются бактериальные симбионты рачков с разных «этажей». Например, из бокоплавов Ommatogammarus flavus и Ommatogammarus albinus, пойманных на глубинах до 200 метров, удалось выделить множество актинобактерий, синтезирующих антибиотики. Но если рачков тех же двух видов выловить с глубины около 300 м, то актинобактерий в них уже не найти; притом что в бокоплавах других видов с трехсотметровой глубины те же актинобактерии есть. В целом исследователям удалось выделить новые бактериальные штаммы из рачков, обитающих как в зоне уреза воды, так и на глубинах, превышающих 500 м.

Новых бактерий проверяли на гены ферментов, которые участвуют в синтезе антибиотиков – зная спектр генов в бактериальной популяции, можно выбрать наиболее перспективный штамм. Но, кроме того, авторы работы старались исследовать другие вещества – те, которые рачки синтезируют сами и которые содержатся у них в гемолимфе (аналоге крови у членистоногих).

Некоторые из таких соединений могут быть весьма полезными. Например, в эксперименте, в котором бокоплавов обрабатывали повышенной концентрацией кислорода, уровень некоторых молекул в гемолимфе бокоплавов сильно повышался – и можно предположить, что эти вещества могут быть хорошими антиоксидантами.

Работа выполнена при поддержке Фонда «Озеро Байкал».

По материалам пресс-службы Фонда «Озеро Байкал».