ЭВОЛЮЦИЯ НИКОГДА НЕ СПИТ, А КОГДА СПИТ - ЕЕ БУДЯТ УЧЕНЫЕ

До 1970 года не могло быть никаких бактерий, которые бы эффективно разлагали пластик, потому что этого материала в мире не хватало для поддержания нужной численности популяции таких бактерий. Но в 2016 году группа японских ученых обнаружила новый вид бактерий Ideonella sakaiensis* в образцах, которые они высевали с завода по переработке бутылок. Эти бактерии ели полиэтилентерефталат (ПЭТ), пластик, используемый для производства большинства бутылок. Почти все эти бутылки заканчивают свой век на свалке или сбрасываются в море. Там разложение бутылок может длиться веками. Все "гниение" в природе происходит за счет бактерий или плесневых грибов. Большинство пластмасс, в том числе ПЭТ, считались полностью невосприимчивыми к бактериальному разложению. Это делало их весьма устойчивыми, и их приходилось сдавливать в брикеты или сжигать. Поэтому, бактерии, которые могут потреблять даже один этот вид пластика, могут стать существенным союзником человека в защите суши и мирового океана от загрязнения отходами.
Следующая группа ученых-биохимиков, которые пытались понять на молекулярном уровне, как Ideonella sakaiensis переваривает пластиковые бутылки, обнаружила фермент, которые он использует для этого. Они с помощью белковой инженерии сделали несколько другую версию данного фермента. Новый фермент оказался намного эффективнее, чем версия, найденная в природе. Он переваривает большое число видов пластика. Такая молекулярная инженерия ферментов, исходно найденных в природе, лежит в основе еще одного недавнего научного прорыва - технологии Crispr-Cas9 для генной инженерии. Этот подход дает некоторую надежду на то, что мы сможем использовать новые технологии для снижения нагрузки на окружающую нас природу, которая возникла за счет многих тонн произведенных нами самими пластмасс.

Одна из вещей, о которых эта история заставляет задуматься, заключается в том, что природа не статична и никогда не была статичной. Это динамическая система, в которой изменения любого рода имеют стохастические последствия. ПЭТ широко применяется и потому, что эта пластмасса химически инертна и, казалось, не имеет вредных последствий для здоровья человека. В тоже время никто не задавался вопросом, сможем ли мы когда-либо избавимся от этого пластика. А оказывается, каждое действие в природе рождает ответную реакцию. Большое количество субстрата для еды бактерий и привело к появлению новых ферментов (скорее новых активностей ферментов). Похожим образом бактерии учатся быть устойчивыми к антибиотикам, в то время каъ другие бактерии учатся питаться пластмассами. Видимо уже нет какого-то более простого мира, в котором мы можем спрятаться от экологических проблем - и ради наших детей нам просто нужно будет управлять этими миром лучше, чем поколение наших родителей.

Бактерия Ideonella sakaiensis на фото с помощью сканирующего электронного микроскопа. Видны нити пластика ПЭТ. Из статьи: Shosuke Yoshida et al.
https://www.youtube.com/watch?v=0U3q_0WDtmw

* Комментарий.
Ideonella sakaiensis (лат.) — вид грамотрицательных бактерий из группы протеобактерий. Эти организмы стали известны благодаря своей способности быстро разлагать полиэтилентерефталат (ПЭТ) — пластик, который широко используется при производстве упаковок и тары. Ранее похожие свойства разлагать пластмассы были выявлены только у некоторых грибов, например, нитчатого гриба Fusarium oxysporum, который может расти на минеральной среде, содержащей нити ПЭТ, и Pestalotiopsis microspora, способного поглощать полиуретан.
Текст статьи - с.н.с., к.б.н. Зимин А.А. ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, г.Пущино, Московская область, РФ

По материалам The guardian. 18/04/2018 и Википедии.
Scientists accidentally create mutant enzyme that eats plastic bottles
https://www.theguardian.com/environment/2018/apr/16/scientists-accidenta...

Материалы по теме:

ЭВОЛЮЦИЯ НИКОГДА НЕ СПИТ, А КОГДА СПИТ - ЕЕ БУДЯТ УЧЕНЫЕ (http://east-eco.com/node/5800)

Крупный европейский производитель заморозки Greenyard уже 2 года производил зараженные бактериями-листериями овощи (http://east-eco.com/node/5801)

Салаты полуфабрикаты - домик для сальмонелл (Pre-cut Salad May Encourage Growth of Salmonella) (https://east-eco.com/node/3132#overlay=node/3132)