Биология прокариотической клетки: что дальше?
Работы по секвенированию генома микроорганизмов быстро продвигаются вперед, однако есть все основания предполагать, что они будет проводиться еще более ускоренными темпами. Сейчас мы располагаем в основном данными секвенирования генома патогенных микроорганизмов, однако скоро они пополнятся результатами, полученными на других представителях бактерий. Известно, что в лабораторных условиях, в виде индивидуальной культуры, может быть выращена лишь часть всех существующих бактерий. Однако можно секвенировать даже геном микроорганизмов, не поддающихся культивации в лабораторных условиях. После этого станут доступны исчерпывающие данные о кодирующей способности генома подцарств бактерий. Секвенирование генома близкородственных организмов позволяет идентифицировать гены, характерные для определенных групп бактерий, и отличать эти гены от дополнительных, определяющих разнообразие и адаптационные способности этих групп.
Пока мы располагаем данными о функционировании генов лишь у немногих микроорганизмов. Исследуя модельные организмы Е. coli и В. subtilis , мы только начинаем понимать механизмы таких фундаментальных процессов, как репликация ДНК и клеточное деление. Однако основным остается вопрос: являются ли эти механизмы общими для всех прокариот, или для определенного процесса существует множество механизмов? Всестороннее изучение проблемы выживания микроорганизмов должно быть важным для диверсификации жизненных условий и особенностей их существования в различных экологических нишах. Например, у Mycoplasma отсутствует клеточная стенка, и поэтому микроорганизму не нужен аппарат синтеза пептидогликанов. Такая особенность может обеспечивать патогенность клеток и их устойчивость к антибиотикам . Выяснение механизмов адаптации этих патогенов к потере пептидогликана может играть важную роль в разработке средств контроля их роста.
Исследования микроорганизмов в основном проводятся на индивидуальных культурах с использованием классических приемов выделения штаммов. Однако становится все более очевидным, что многие бактерии существуют в сообществах, в которых важную роль играют конкурентные и кооперативные взаимоотношения. Для выявления основных участников этих динамических взаимоотношений необходимо разработать новые методические приемы. Некоторые методы хорошо известны, однако их необходимо изменить и адаптировать таким образом, чтобы с их помощью можно было работать со сложными сообществами бактерий. Усовершенствование методов исследования бактериальных сообществ, очевидно, будет способствовать разрешению многих проблем, особенно связанных с межклеточными взаимодействиями и конкуренцией среди микробов. Расширение наших знаний по биологии отдельных микроорганизмов и их сообществ позволит усилить контроль над болезнетворными бактериями и обеспечить возможность управлять их жизнедеятельностью в интересах биотехнологии, сельского хозяйства и медицины.
Смотрите также:
