Пятьдесят процентов кислорода, которым мы дышим, поступает от микробов океана. И всё же эти крошечные морские организмы долгое время оставались загадкой для науки. Теперь благодаря усилиям более чем ста исследователей по всему миру, учёные нашли способ открыть тайны этих существ с помощью генной инженерии.

Эти достижения могут пролить свет на раннюю эволюцию жизни и потенциально даже привести к появлению новых антибиотиков. Исследование также «будет способствовать прогрессу в биологии планктона», — комментирует Анжела Фальсиаторе, морской биолог из CNRS, французского национального исследовательского агентства, которое не было вовлечено в эту работу.

Планктон невидим, его можно заметить только, когда тот окрашивает воду океанов в синий, зелёный и даже красный цвета. Некоторые из этих существ представляют собой одноклеточные организмы, называемые протистами. Подобно растениям они используют свет для преобразования углекислого газа в кислород. Протисты не просто поддерживают наше дыхание, они также составляют основу «пищевой паутины» океана. Изучая гены этого вида, учёные могут пролить свет на многие эволюционные процессы.

Все началось в 2015 году, когда фонд Гордона и Бетти Мур — благотворительная организация, поддерживающая фундаментальные исследования о микробах и окружающей среде, — выделил исследователям 8 миллионов долларов, чтобы ликвидировать пробел в знаниях в этой сфере. Для масштабного исследования, учёные объединили свои знания и опыт, выбрав для работы 39 видов животных.

Следующим шагом было выяснить, как вырастить каждый вид в достаточном количестве для работы. Исследователи протестировали различные комбинации питательных веществ и температур с каждым, чтобы увидеть, что работает лучше всего.

Затем, чтобы исследовать гены, учёные должны были попытаться ввести в них чужеродную ДНК. Но и это ещё не все, ДНК должна была стать частью генома или, по крайней мере, превратиться в белок.

Иногда ген проникал внутрь и начинал производить белки. Но иногда оборона протиста разрушала его. «Ни одна группа в мире не смогла бы справиться с этими техническими проблемами в одиночку», — говорит Фальсиаторе.

В итоге, учёным удалось добавить гены к 13 видам. Такие результаты должны помочь узнать, как работают протисты. Изменяя их ДНК и наблюдая за тем, как меняется поведение, функции или биохимия протистов, исследователи начинают узнавать, как работают гены существ. Одним из таких генов, могут быть те, которые влияют на способность бороться с бактериями, могут кодировать белки. Это в свою очередь может привести к разработке новых антибиотиков для людей.

www.popmech.ru