Археи, окисляющие аммиак, или Thaumarchaeota, являются одними из самых распространенных морских микроорганизмов. Тем не менее, мы все еще выясняем, какие факторы позволяют им процветать в океане: новая публикация показывает, что у морских Thaumarchaeota более широкий метаболизм, чем считалось ранее..
Thaumarchaeota играют ключевую роль в круговороте азота в морской среде. Они получают энергию для роста, превращая аммиак, который является наиболее восстановленной формой неорганического азота, в более окисленную форму: нитрит. Эти так называемые окисляющие аммиак археи были обнаружены немногим более десяти лет назад, однако эти организмы составляют значительную часть морского микробного сообщества, процветающего в океанах, несмотря на то, что аммоний присутствует только в очень низких концентрациях.
Несмотря на то, что Thaumarchaeota являются ключевой частью морского азотного цикла, мало что известно о физиологии этих маленьких и загадочных микроорганизмов. В целом считается, что они метаболически ограничены, полагаясь на аммиак в качестве источника энергии. Новое исследование Катарины Китцингер и ее коллег из Института морской микробиологии им. Макса Планка в Бремене, Германия, Венского университета, Австрия, Технологического института Джорджии, США, Университета Карла фон Осецкого в Ольденбурге, Германия, и Бременского университета, Германия, теперь показывает, что это не совсем так. Скорее, авторы показывают, что морские археи, окисляющие аммиак, также могут использовать источники органического азота. «Мы впервые показываем, что как экологические, так и культивируемые морские аммиачные окисляющие археи могут использовать цианат, простое органическое соединение азота, в качестве дополнительного источника энергии», - объясняет Китцингер. Кроме того, они показывают, что эти микроорганизмы также используют мочевину, другое органическое соединение азота.
Эти результаты важны, поскольку цианат и мочевина являются распространенными источниками азота и энергии в океанах. Способность Thaumarchaeota дополнять свой метаболизм этими соединениями может быть одной из причин их выдающегося успеха в океанах.
Китцингер особенно заинтригован тем, как морские археи, окисляющие аммиак, могут использовать цианат. «Мы до сих пор точно не знаем, как они это делают. У них нет типичного репертуара ферментов, необходимого для использования цианата. большая метаболическая гибкость, чем мы знаем сейчас, и то, как эта универсальность формирует их экологию», - говорит Китцингер.