Амёба Incendiamoeba cascadensis делится при 63 °C — новый температурный рекорд эукариот

Учёные при поддержке NASA описали амёбу из нагретых вод национального парка Лассен-Вулканик в Калифорнии, которая размножается делением при 145 °F (63 °C), сообщает science.nasa.gov. Это самая высокая температура, известная для эукариот science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗. Организм Incendiamoeba cascadensis, называемый также огненной амёбой, описан в журнале Cell science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.

Выше 145 °F амёба перестаёт размножаться, но остаётся активной: она продолжает двигаться и искать пищу при температуре до 147 °F (64 °C) science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗. Прежний предел для эукариот, 140 °F (60 °C), задали несколько видов грибов и красных водорослей science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.

Почему жара опасна для сложных клеток

У эукариот есть ядро, в котором заключена хрупкая генетическая информация, и мембранные органеллы, например митохондрии и эндоплазматический ретикулум. Высокие температуры разрушают белки и другие биомолекулы и могут приводить к распаду мембран science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗. Ранее предполагалось, что мембраны органелл эукариот не могут оставаться стабильными выше 144 °F (62 °C). Открытие I. cascadensis показывает, что это предположение неверно science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.

Прежние исследования экстремофилов в основном касались одноклеточных бактерий и архей: у них нет ядра и мембранных органелл, поэтому в клетке меньше механизмов, которые можно повредить science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗. Чтобы считаться настоящим термофилом, организм должен размножаться, двигаться, питаться и выживать выше 113 °F (45 °C) science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.

Геном и белковые адаптации

Команда секвенировала геном I. cascadensis и изучила экспрессию генов при нескольких температурах. Обнаружено много генов, которые помогают стабилизировать ДНК и защищают её от разрушения, и другие гены, позволяющие организму воспринимать окружающую среду. При высоких температурах усиливалась экспрессия ряда генов, в том числе связанных с поддержанием сворачивания белков science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.

У некоторых белков амёбы высокий положительный заряд поверхности, который может помогать им сохранять стабильность. Похожие заряды есть у термофильных бактерий и архей, отметила ведущий автор Берил Раппапорт из Сиракузского университета science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.

Сравнив данные других исследований, авторы нашли сходные фрагменты ДНК в геотермальных пробах из Новой Зеландии и Йеллоустонского национального парка. Это указывает, что родственные термофильные амёбы могут жить и в других местах мира science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗. Элисон Олкотт, научный сотрудник программы экзобиологии в штаб-квартире NASA, отметила, что такие работы помогают направлять поиск жизни в NASA, расширяя круг условий, в которых она может существовать science.nasa.govscience.nasa.govscience.nasa.govОткрыть источник ↗.