Europejscy naukowcy ujawniają tajemnice bakterii żywiących się ropą naftową
Zespół europejskich naukowców odkodował genom podstawowej bakterii rozkładającej ropę naftową - Alcanivorax borkumensis. Członkowie zespołu mają nadzieję, że nowe rozumienie biochemii mikroorganizmów powiedzie do opracowania nowych, skutecznych, przyjaznych dla środowiska metod oczyszczania wód skażonych ropą naftową. Co roku kilka milionów ton ropy dostaje się do wód do oceanów, głównie w wyniku działalności człowieka. Te rozlewy ropy naftowej mają poważny wpływ na środowisko i gospodarkę. Giną lub ulegają okaleczeniu tysiące ptaków i zwierząt. Siedliska przybrzeżne i morskie będą odradzać się przez lata. Koszty oczyszczania wód skażonych ropą naftową są ogromne. Uszczerbku doznają także rybacy, którzy nie mogą sprzedać złowionych ryb z powodu ich zanieczyszczenia. Cierpi również turystyka, gdy plaże pokryte są plamami ropy. Jednakże istnieją organizmy, które mają się dobrze w środowisku skażonym ropą naftową. Jednym z nich jest A. borkumensis. Bakteria ta, rzadko występująca w czystych wodach, w akwenach zanieczyszczonych ropą naftową stanowi spory odsetek populacji drobnoustrojów, które rozkładają takie substancje. Obecnie naukowcy odkodowali genom tego niezwykłego organizmu i odkryli, co w nim jest tak szczególnego. - Znaliśmy już wcześniej szereg morskich bakterii rozkładających ropę naftową - powiedział Peter Golyshin z niemieckiego Centrum Badań nad Zakażeniami im. Helmholtza. - Jednakże badania wykazały, że Alcanivorax borkumensis jest jedną z najważniejszych bakterii na świecie. A po przeprowadzeniu sekwencjonowania genomu wiemy dlaczego: te bakterie produkują cały "arsenał" bardzo skutecznych enzymów rozkładających ropę naftową. Zgodnie z wynikami badań opublikowanych w najnowszym wydaniu czasopisma "Nature Biotechnology", cechą najbardziej wyróżniającą A. borkumensis jest jej zdolność do efektywnego wzrostu niemal wyłącznie z wykorzystaniem węglowodorów występujących w ropie naftowej. Ponadto bakteria ta potrafi doprowadzić do rozkładu wyjątkowo dużej liczby węglowodorów. Daje to jej konkurencyjną przewagę nad innymi mikrobami zdolnymi do rozkładu ropy naftowej. A. borkumensis wytwarza również biologiczne środki powierzchniowo-czynne, które ułatwiają emulgowanie ropy i w ten sposób zwiększają stopień jej rozkładu. Środowisko morskie jest często ubogie w substancje odżywcze, a faktycznie ich brak, szczególnie azotu i fosforu, niejednokrotnie ogranicza rozpad składników ropy naftowej, które w innych okolicznościach uległyby rozkładowi. Tymczasem genom A. borkumensis zapewnia szeroki zakres układów umożliwiających absorpcję tych nielicznych substancji odżywczych, zapewniając bakterii kolejną przewagę nad innymi mikroorganizmami w wodach zawierających ropę naftową i niewiele składników odżywczych. Na koniec, genom tej fascynującej bakterii zapewnia jej zdolność do radzenia sobie ze skutkami oddziaływania środowiska, w jakim żyje. Bakteria, egzystująca w górnych warstwach oceanu, posiada szereg genów, które są pomocne w ochronie przed szkodliwymi efektami promieniowania ultafioletowego. Potrafi również odtruwać otoczenie ze składników takich, jak arsenian, rtęć, miedź i inne metale ciężkie. Reasumując, wszystkie wspomniane cechy powodują, że A. borkumensis jest bardzo skutecznym gatunkiem, a w dodatku występuje w wodach morskich i przybrzeżnych na całym świecie, w tym w Morzu Śródziemnym, Pacyfiku i Morzu Arktycznym. - Wszechobecność A. borkumensis odzwierciedla jej zaawansowaną zdolność przystosowywania się do zróżnicowanych warunków w różnych zanieczyszczonych i niezanieczyszczonych środowiskach - czytamy w dokumencie. Naukowcy planują obecnie przeprowadzenie obserwacji zachowania się bakterii w różnych sytuacjach z obecnością węglowodorów, aby jeszcze lepiej poznać rozkład tych substancji w morzu. Choć naukowcy uważają, że ich prace będą miały zastosowanie głównie w łagodzeniu skutków szkód wywołanych przez rozlewy ropy naftowej, mogą one również mieć wpływ na badania nad chorobami zakaźnymi. - Bakterie rozkładające ropę naftową tworzą na powierzchni pomiędzy warstwą ropy a wodą tzw. powłokę biologiczną - wyjaśnił profesor Kenneth Timmis z Centrum Badań nad Zakażeniami im. Helmholtza. - Ponieważ wytwarzanie powłok mikrobiologicznych jest podstawowym zwyczajem zarówno dobroczynnych, jak i chorobotwórczych bakterii żyjących na skórze i w organizmie człowieka, głębsze zrozumienie tych procesów z pewnością przyniesie korzyści w zakresie poprawy zdrowia człowieka i zwalczania zakażeń bakteryjnych.
Kraje
Niemcy
