Революционное открытие в биологии: в океанах обнаружен уникальный нитропласт

Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Круз под руководством Тайлера Коула сделали прорывное открытие, выявив четвертый случай слияния свободноживущих бактерий с другими организмами, приведшее к появлению новой клеточной структуры в одноклеточной водоросли, распространенной в океанах. Это событие, известное как эволюционно редкое, отмечает значительный шаг в понимании сложных взаимоотношений между организмами.

В отличие от предыдущих трех известных случаев эндосимбиоза, которые привели к формированию таких жизненно важных органелл, как митохондрии и хлоропласты, новообнаруженная структура, названная «нитропластом», представляет собой первую известную азотфиксирующую органеллу. Нитропласт позволяет водорослям преобразовывать атмосферный азот в аммиак, что является ключевым процессом для их выживания и процветания в морских экосистемах.

Исследование также продемонстрировало, что бактерия UCYN-A, которая была интегрирована в клетки водоросли Braarudosphaera bigelowii, делится синхронно с клетками хозяина, что подтверждает тесную интеграцию между водорослью и ее внутренним симбионтом. Это открытие стало возможным благодаря методу мягкой рентгеновской томографии, который позволил ученым впервые наблюдать за процессом деления клеток в лаборатории.

Прорыв имеет не только фундаментальное значение для науки, но и практическое применение. Одно из возможных направлений - это модификация культурных растений для самостоятельной фиксации азота, что может значительно сократить необходимость в использовании азотных удобрений, являющихся крупным источником парниковых газов и затрат для фермеров. По словам исследователя Эльхай, возможно в будущем можно будет оснастить культурные растения нитропластами, что откроет новые горизонты в сельском хозяйстве.