Бактерии из ила смогут производить белки не только на метане, но и на метаноле
Российские ученые получили из ила очистных сооружений новый изолят метанотрофной бактерии Methylococcus capsulatus. Выделенный штамм назвали MIR. В отличие от других известных бактерий рода Methylococcus (их называют метилококки) он хорошо растет не только на метане, но и на метаноле. Это открывает новые возможности для работ по редактированию геномов бактерий этого рода, которые являются основными «рабочими лошадками» в производстве кормового белка на основе метана. Изучение этого штамма может дать новый импульс для использования метанотрофов в биотехнологиях.
Микроорганизмы — едва ли не самые конкурентоспособные существа на Земле, и все благодаря их способности к узкой специализации по типу питания. Одна из таких групп — метанотрофы, использующие как источник энергии и углерода для построения своих клеток метан. Человек смог приспособить их под свои нужды: эти бактерии используют в биореакторах при производстве кормового белка и питательных добавок для скота и водных животных.
Чаще всего применяют Methylococcus capsulatus — шарообразные одиночные или парные бактерии, способные быстро расти на метане и содержащие до 70% белка в своих клетках. Вместе с тем их довольно сложно улучшить путем генной инженерии, и выращивание в лаборатории тоже нетривиально. Альтернативой этому известному виду могут стать менее капризные метанотрофы, способные получать углерод и энергию из спирта метанола.
Однако ученым из ФИЦ Биотехнологии РАН и Пущинского научного центра биологических исследований РАН удалось получить из активного ила городских очистных сооружений новый изолят Methylococcus capsulatus, который способен расти на этом спирте. Выделенный штамм назвали MIR. Изучение свойств этого штамма в лаборатории показало, что, в отличие от подавляющего большинства других метилококков, он хорошо растет на метаноле в диапазоне концентраций от 0,05 до 3,5%. Почему так происходит — еще предстоит понять авторам. Для этого потребуется сравнить геном нового штамма с уже известными и найти целевой ген.
«Получение нового штамма метилококка, растущего на метаноле, открывает новые возможности для редактирования геномов и создания "улучшенных" штаммов традиционных продуцентов микробного белка на основе природного газа. Новый изолят может стать отличной моделью для поиска ответа на вопрос, почему большинство метилококков не способны к активному росту на метаноле. В конечном итоге, новые знания могут дать новый импульс широкому использованию метанотрофов в биотехнологиях», — прокомментировал исследование Игорь Ошкин, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и филогеномики бактерий ФИЦ Биотехнологии РАН.
