В ходе масштабного пятилетнего исследования китайские ученые обнаружили тысячи ранее неизвестных видов микробов в экскрементах животных, обитающих на Цинхай-Тибетском нагорье. Согласно отчету, опубликованному в журнале Microbiome, эти микроорганизмы обладают значительным биотехнологическим потенциалом, включая возможности для разработки новых инструментов геномного редактирования и уменьшения выбросов метана.
Проект был частью Второй научной экспедиции на Тибетском нагорье и включал сотрудничество ученых из Университета Юньнань и BGI Research. Они собрали более 5000 образцов фекалий различных животных, включая яков, тибетских овец, антилоп, крупный рогатый скот, лошадей и киангов. На первом этапе анализа 1412 образцов выяснилось, что 88% выявленных микробных видов не были известны науке. Это позволило создать первую карту микробиоты кишечника млекопитающих, обитающих в экстремальных условиях высокогорья, которое часто называют «Третьим полюсом».
Результаты исследования представляют большой интерес для промышленности и генной инженерии. Многие из обнаруженных микроорганизмов производят ферменты, способные эффективно расщеплять целлюлозу, что является ключевым компонентом бумаги, картона и текстиля.
Это открывает перспективы для разработки более быстрых и экологичных производственных процессов. Кроме того, информация о геномах может стать основой для поиска новых, стабильных и высокоточных ферментов, которые найдут применение в системах геномного редактирования, а также в создании антимикробных пептидов и лекарственных препаратов.
Одним из направлений работы стало изучение методов борьбы с парниковыми газами. Исследователи обнаружили, что яки выделяют меньше метана по сравнению с обычным крупным рогатым скотом. В ходе экспериментов были идентифицированы два новых штамма бактерий, которые, по предварительным данным, снижают объем выделяемого метана при добавлении в рубцовую жидкость. В настоящее время ученые планируют провести испытания на живых животных, чтобы подтвердить этот эффект.
Ведущий автор исследования Чжан Чжиган подчеркнул стратегическое значение открытия новых биологических элементов, которые могут стать объектом патентной защиты. Страны, первыми освоившие эти ресурсы, получат контроль над важными биотехнологическими инструментами. Ученые также отметили, что исследование подчеркивает огромное разнообразие микробов в самых суровых экосистемах планеты и необходимость глобальных усилий для их изучения.
