Какие бактерии дружат с инфузориями

Инфузории дают приют бактериям, которые потеряли своего основного многоклеточного хозяина.

Мы очень часто слышим о микроорганизмах, которые живут в кишечнике, на коже, в полости рта, и в совокупности составляют наш микробиом – так называют бактерий, вирусы, грибы, которые находятся с нами в симбиотических отношениях: они от нас получают какую-то пользу, и мы от них – тоже. (А польза нам от бактерий может быть очень велика.) Но «свои» микробы есть не только у людей, но и у зверей, у птиц, у насекомых, у растений. Более того, даже одноклеточные организмы, вроде инфузорий, держат при себе каких-то бактерий, хотя до последнего времени микробиомы простейших почти не изучали.

Известно, что инфузории гибнут в стерильных условиях, то есть им для жизни нужны бактерии. Однако довольно трудно отделить тех бактерий, которые просто живут в воде вместе с инфузориями, от тех, которые обитают прямо в клетках инфузорий или же для которых нужно присутствие инфузорий в среде обитания. Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета, Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, университетов Пизы и Флоренции сумели описать инфузорийных бактерий с помощью новейших методов секвенирования (то бишь чтения) ДНК и анализа прочитанных последовательностей. Авторы работы анализировали особые участки генома, которые чрезвычайно медленно меняются в ходе эволюции и по которым можно отличить одних микробов от других. В итоге удалось описать – по крайней мере, отчасти – микробиом инфузорий-туфелек (статья про которых была опубликована в январе) и инфузорий трубачей – про них недавно вышла статья в Scientific Reports.

Оказалось, что бактерии, которые обитают в инфузориях, отличаются от тех, которые плавают в воде вокруг инфузорий (хотя разнообразие микробов в инфузориях, разумеется, меньше, чем разнообразие микробов в среде вокруг). Иными словами, клетки инфузорий представляют собой самостоятельные экологические ниши со своим набором микроорганизмов. Причём бактерии, которые живут с инфузориями-туфельками – это не те же самые бактерии, которые живут с трубачами,  даже если трубачи и туфельки обитают в одном водоёме.

В-третьих, оказалось, что в инфузориях живут представители родов бактерий, которых можно найти у животных и у человека. В частности, в инфузориях обитают бактерии групп Mycobacterium, Streptococcus и Neisseria. К ним принадлежат многие патогенные виды, однако есть ли эти патогенные виды в инфузориях, сказать пока нельзя: нужны дополнительные исследования.

В любом случае, как говорит профессор кафедры микробиологии СПбГУ и кандидат биологических наук Алексей Потехин, «очевидно, что в сожительство с инфузориями вступают преимущественно такие бактерии, которые "умеют" жить в ассоциации с организмами-хозяевами. По всей видимости, эти бактерии, оказавшись вне хозяина, в водоеме, за неимением лучшего начинают колонизировать инфузорий и прочих протистов – как-никак это крупные эукариотические клетки, сходные с клетками многоклеточных, и выжить некоторое время можно или у них внутри, или снаружи, в зависимости от тактики конкретной бактерии». Нельзя сказать, чтобы бактерии в сожительстве с инфузориями чувствовали себя хорошо – по словам Алексея Потехина, бактерий в инфузориях всегда немного, значит, им там не очень хорошо размножаться. Но пережить трудные времена в таком хозяине вполне можно. Таким образом, инфузории (и, весьма вероятно, другие протисты) выступают в роли природного резервуара для бактерий, которые потеряли удобного многоклеточного хозяина.