Бактерии съедают хлорохин в воде океанариума

Сотрудники чикагского океанариума Shedd Aquarium добавляли хлорохин в воду карантинного аквариума, в котором содержатся вновь поступающие животные. Они обратили внимание, что концентрация противопаразитарного средства быстро снижается до неэффективных значений. 

Пробы воды и мазки из аквариума и труб исследовали микробиологи Северо-Западного университета. Ученые обнаружили более 754 видов бактерий. Некоторые из них, принадлежащие к типам Actinobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi и Proteobacteria, в большем количестве встречались в образцах, где наблюдалась деградация хлорохина, по сравнению с образцами без деградации. У них также имелись функциональные гены ферментов, способные участвовать в таких биохимических путях, как деградация фенилэтиламина и денитрификация. Всего под подозрение попал 21 вид бактерий, причем некоторые виды, возможно, не изучались ранее. 

Методы аналитической химии показали, что молекулы хлорохина утратили азотсодержащие группы. «В данном случае похоже, что микробы использовали лекарство в качестве источника азота», — говорит руководитель исследования Эрика Хартман. По ее мнению, трубы, возможно, потребуется очистить или заменить, чтобы предотвратить исчезновение хлорохина в будущем. Более экономным решением может быть поочередное пропускание через трубы пресной и соленой воды: обычно бактерии приспособлены к определенным значениям солености.

Добавить в избранное

Вам будет интересно

23.04.2025
1284
0

Группа под руководством геобиологов из Бельгии описала новый вид кабельных бактерий — многоклеточных прокариотических организмов, способных проводить электричество на сантиметровые расстояния.

Клетки кабельных бактерий имеют палочковидную форму и соединяются между собой в нити, покрытые общей внешней мембраной. Они могут переносить электрический заряд между слоями осадочных пород — это основа их метаболизма. Электроны переносятся из более глубоких слоев осадка, где бактериальные клетки осуществляют окисление сульфида, на поверхность, где другие клетки используют кислород или нитрат в качестве конечного акцептора электронов.

В настоящее время кабельные бактерии включают два признанных рода, Candidatus Electrothrix и Candidatus Electronema. Теперь же исследователи выделили из приливно-отливной эстуарной зоны в заливе Якина (Орегон, США) новый вид. Он морфологически отличается от описанных ранее кабельных бактерий, а его метаболические пути и гены — смесь таковых Ca. Electrothrix и Ca. Electronema. Отличительной чертой вида оказались широкие поверхностные гребни, которые тянутся по всей длине каждого бактериального филамента и содержат проводящие волокна. Эти волокна включают никель-содержащий кофактор NiBiD, описанный исследователями впервые. Филогенетически новый вид кабельных бактерий оказался ближе к первому из родов, и авторы предлагают назвать его Ca. Electrothrix yaqonensis sp. nov., в честь племени якина — коренных американцев, чьи исконные земли охватывают залив Якина.

22.04.2025
526
0

Выпуск неместных видов в дикую природу ассоциирован с повышенным риском зоонозных инфекций. К такому выводу пришли ученые из Великобритании, которые обнаружили связь между распространенностью бореллий, переносимых клещами, и завозом фазанов.

Фазаны — не аборигенный для Великобритании вид, но около 47 миллионов этих птиц ежегодно выпускают для любительской охоты. Исследователи проанализировали клещей, переносящих бактерий рода Borrelia (возбудителя болезни Лайма), в местах выпуска фазанов. Они изучили 25 лесных массивов на юго-западе Англии, где выпускают птиц, и в 25 контрольных лесах поблизости — в радиусе до двух километров, — где фазанов не выпускают. Оказалось, что на территории, где ежегодно выпускают фазанов для охоты, боррелии были почти в 2,5 раза более распространены, чем в лесах, где этого не происходит (7,8% против 3,2%). Кроме того, в местах, где выпускали фазанов, были более многочисленны взрослые особи клещей, но не их нимфы. При этом фазаны считаются компетентными хозяевами бореллий — вероятность заражения и передачи у них относительно высока. Ученые полагают, что намеренно выпускаемые неместные виды могут способствовать распространению зоонозных инфекций, хотя и признают, что данных о частоте передачи заболевания человеку у них пока нет.

04.04.2025
830
0

Микроорганизмы доминируют в биосфере, но отследить их раннюю эволюцию проблематично из-за отсутствия окаменелостей. Однако древние отложения и горные породы могут указать на особенности метаболизма бактерий в тот или иной период. Авторы статьи в Science проанализировали их, чтобы составить карту эволюции аэробных микроорганизмов.

Кислородную катастрофу, которая случилась около 2,43–2,33 млрд лет назад из-за возникновения оксигенного фотосинтеза, исследователи называют ключевым поворотным моментом, преобразовавшим биосферу. Они выстроили связь между распространением аэробного метаболизма и временем накопления кислорода в атмосфере, а затем использовали эту связь для более точной датировки филогенетического древа бактерий, построенного на 1007 видах.

Биоинформатический анализ выявил 84 события перехода от анаэробного метаболизма к аэробному. Большинство произошло после кислородной катастрофы и было обусловлено горизонтальным переносом генов, связанных с дыханием и толерантностью к кислороду. Однако по крайней мере три перехода предшествовали этому событию. По полученным данным, самые первые аэробные бактерии появились в архее, на 900 миллионов лет раньше кислородной катастрофы. После нее аэробные линии эволюционно расходились намного быстрее, чем анаэробные, что подчеркивает влияние уровня атмосферного кислорода на эволюцию бактерий. Исследователи заключают: если аэробное дыхание возникло до повсеместной оксигенации атмосферы, оно могло способствовать эволюции оксигенного фотосинтеза у цианобактерий.

24.03.2025
1027
0

Иногда причина хронических неврологических заболеваний — в патогенах, которые бывает очень трудно выявить. Необходимо знать историю, порою многолетнюю, взаимодействий пациента с домашними и дикими животными, а также путешествий, чтобы выявить те самые патогены среди огромного количества бактерий, грибков, простейших и вирусов, дающих неврологические симптомы. Клиническим случаем, который закончился успешной диагностикой, поделились исследователи из США.

Правую сторону лица двухлетнего мальчика из Канады 28 декабря 2016 года поцарапала дикая кошка, инцидент не привел к немедленному развитию симптомов. 10 августа 2018 года мальчика, судя по высыпанию, укусило какое-то насекомое. Через восемь дней у пациента начались эпилептические припадки. Они прекратились на фоне приема леветирацетама, но возобновились в 2020 году после его отмены. МРТ и ЭЭГ показали аномалии с той же стороны, где мальчика поцарапала кошка. Были назначены противосудорожные средства, которые облегчили симптомы, но давали побочные эффекты, такие как агрессия по отношению к себе и другим людям. Врачи рассматривали такие диагнозы, как энцефалит Расмуссена и, с меньшей вероятностью, инфекционный энцефалит или аутоиммунный энцефалит. Обсуждалось удаление значительной части мозга.

Анализ матраса мальчика выявил плесень и повышенные уровни двух микотоксинов. Детоксикация слегка улучшила память и когнитивные функции, но не помогла с припадками. В июле 2021 года кровь пациента тестировали на Borrelia burgdorferi, но ни серология, ни ПЦР не выявили инфекцию. Представители Bartonella spp. также не были выявлены в трех коммерческих лабораториях. В январе 2022 года пациент поступил в клинику Государственного университета Северной Каролины, где снова не было выявлено заражение Bartonella spp. В июне того же года у пациента отобрали биопсию мозга, и вот уже ее анализ выявил ДНК Bartonella henselae и двух видов BabesiaB. odocoilei и B. divergens-подобного MO-1. После эти патогены были выявлены и в образцах крови, отобранных в январе. Терапия иммуноглобулином снизила частоту и интенсивность припадков. Авторы полагают, что симптомы пациента были вызваны инфекцией B. henselae в возрасте двух лет через царапины, за которой последовала передача клещом B. odocoilei и B. divergens-подобного MO-1, а также воздействие микотоксинов уже после начала приступов. Бактериемия Bartonella henselae ранее была зарегистрирована у пациентов с эпилепсией.

04.03.2025
814
0

Ученые ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России, ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и других научных центров выделили около двадцати новых микобактериофагов — фагов микобактерий, к которым относятся возбудители туберкулеза и проказы. В январе они опубликовали статью об одном из них — микобактериофаге Vic9.

В образцы почвы, содержащие бактериофаги, добавляли культуру лабораторного штамма бактерии Mycobacterium smegmatis. Это позволило размножиться только микобактериофагам (метод накопительных культур). Vic9 был обнаружен в образцах, собранных на скотном дворе в Московской области. Как и большинство других микобактериофагов, он имеет икосаэдрическую головку и длинный несокращающийся хвост. Он продемонстрировал небольшую литическую активность в отношении Mycobacterium tuberculosis, но не в отношении других исследованных видов микобактерий.

Анализ генома Vic9 указал на его принадлежность к подкластеру B2 кластера B. До сих пор фаги из этого субкластера изолировали в США и Бразилии, на территории России это первая находка. Авторы также выполнили функциональную аннотацию генома фага.

Лекарственная устойчивость бактерий комплекса M. tuberculosis растет во всем мире, поэтому сохраняется интерес к фаготерапии микобактериальных инфекций, несмотря на известные проблемы с ее внедрением в клиническую практику. Потенциал некоторых микобактериофагов показан в экспериментах in vitro и in vivo.

«У нас сейчас есть несколько, на наш взгляд, перспективных фагов, готовим вторую публикацию», — комментирует руководитель проекта, Егор Шитиков, доктор биологических наук, заведующий лаборатории молекулярной генетики микроорганизмов ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России.