Китайские ученые совершили неожиданный прорыв: в результате пятилетнего проекта на Цинхай-Тибетском нагорье были обнаружены тысячи ранее неизвестных микробов с высоким биотехнологическим потенциалом. Результаты работы, опубликованные в журнале Microbiome, открывают перспективы в области редактирования генома, промышленной переработки сырья и борьбы с метановыми выбросами.
Исследование стало частью Второй научной экспедиции в высокогорные районы. Ученые из Юньнаньского университета и BGI Research собрали более 5000 образцов фекалий яков, тибетских овец, киангов, лошадей и другого скота, обитающего в суровых условиях Третьего полюса. При анализе первых 1412 образцов выяснилось, что почти 90% всех обнаруженных микробов не были ранее описаны наукой.
Среди них выявлены бактерии, вырабатывающие редкие ферменты, способные быстро расщеплять целлюлозу – ключевой компонент бумаги, ткани и других материалов. Это может значительно упростить переработку целлюлозосодержащего сырья и повысить экологичность промышленных процессов.
Не менее значимы перспективы в генной инженерии. Геномная структура многих микробов подходит для разработки новых ферментов – высокоточных и стабильных – для систем редактирования ДНК, а также для создания инновационных препаратов и антимикробных соединений.
Одно из направлений работы – снижение парниковых газов. Исследователи отметили, что яки выделяют меньше метана, чем обычный скот, и связали это с уникальной микрофлорой. Выделенные штаммы бактерий уже показали эффективность в подавлении метаногенеза в лабораторных условиях, а в ближайшее время начнутся испытания на животных.
Как подчеркнул Чжан Чжиган, руководитель проекта, полученные биологические материалы могут стать основой патентуемых технологий. Контроль над подобными биоинструментами определит лидерство в биотехнологической сфере на ближайшие десятилетия.
Ученые отмечают, что такие открытия подтверждают колоссальный потенциал микробного мира даже в самых суровых экосистемах Земли и подчеркивают важность глобального изучения природного биоразнообразия.
