Scienty

Фото: img.freepik.com

В рамках масштабной исследовательской программы, длившейся пять лет, китайские ученые выявили в отходах жизнедеятельности животных, населяющих Цинхай-Тибетское нагорье, тысячи видов микроорганизмов, не описанных ранее. Как указано в докладе, опубликованном в журнале Microbiome, эти микроорганизмы демонстрируют исключительный биотехнологический потенциал, в том числе для разработки инновационных инструментов геномного редактирования и сокращения выбросов метана.

Данное исследование стало частью Второй научной экспедиции и исследовательской программы, проводимой на Тибетском нагорье. Специалисты из Университета Юньнань и BGI Research собрали свыше 5000 свежих образцов фекалий яков, тибетских овец, антилоп, крупного рогатого скота, лошадей и киангов. На начальном этапе анализа было рассмотрено 1412 образцов, что показало, что 88% обнаруженных микробных видов ранее не были описаны наукой. Полученная карта микробиоты кишечника местных млекопитающих, обитающих в экстремальных условиях высокогорья, известного как «Третий полюс», является уникальной».

Представленные результаты имеют важное значение для промышленного сектора и генной инженерии. Установлено, что многие из выявленных микроорганизмов синтезируют ферменты, эффективно разрушающие целлюлозу – основной элемент бумаги, картона и текстильных материалов. Это открывает перспективы для разработки более эффективных и экологически безопасных промышленных технологий. Помимо этого, геномные данные служат платформой для выявления принципиально новых, устойчивых и точных ферментов, которые могут быть использованы при создании систем геномного редактирования нового поколения, а также антимикробных пептидов и лекарственных средств.

Одной из ключевых задач является сокращение выбросов парниковых газов. По мнению ученых, яки естественным образом производят меньше метана по сравнению с обычным крупным рогатым скотом. В процессе исследований были выявлены два новых штамма бактерий, ранее не известных науке. Первоначальные лабораторные испытания показали, что включение их в содержимое рубца (руменную жидкость) способствует уменьшению количества выделяемого метана. На текущем этапе команда намерена провести тесты на живых животных для подтверждения полученных результатов.

Как отметил ведущий автор работы, Чжан Чжиган, выявление новых функциональных биологических элементов имеет ключевое значение, поскольку это может послужить основой для получения патентной защиты. Страны, которые первыми обнаружат эти ресурсы, получат преимущественное право на использование важнейших биотехнологических инструментов. Исследователи акцентируют внимание на том, что полученные данные свидетельствуют о колоссальном разнообразии микроорганизмов, обитающих в самых экстремальных средах обитания, и подчеркивают важность скоординированных международных усилий, направленных на их изучение.

Исследование было в журнале Microbiome.