Животные освоили расщепление «биопластика» миллионы лет назад

Способность расщеплять бактериальный биопластик появилась у животных еще у общего предка, существовавшего сотни миллионов лет назад. Это было установлено учеными, которые проанализировали геномы различных видов. Полигидроксиалканоаты (PHA) представляют собой полиэфиры, которые бактерии накапливают внутри клеток как резерв углерода и энергии, из которых производят биоразлагаемые пластики. Ранее считалось, что только микроорганизмы способны разрушать такие запасы.

Исследователи обратили внимание на морского червя Olavius algarvensis, который не имеет рта и кишечника, а его питание обеспечивают симбиотические бактерии в его тканях. Один из этих симбионтов накапливает значительное количество PHA. В геноме червя был обнаружен ген фермента, который разрезает полимерные цепочки. Полученный в лаборатории белок успешно расщеплял PHA и по своей эффективности не уступал бактериальным аналогам. Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.

Фермент вырабатывается в наружных тканях червя, где происходит переваривание симбионтов. Кроме того, у этого животного имеются белки, которые помогают использовать продукты распада PHA в метаболизме. Аналогичные гены были обнаружены более чем у 60 видов, включая губок, моллюсков, членистоногих и кольчатых червей. Тесты на ферментах губки, дождевого червя и коллемболы подтвердили их активность.

Авторы исследования предполагают, что способность расщеплять PHA возникла очень давно, возможно, у общего предка всех животных. В дальнейшем различные линии могли сохранять или терять эту способность в зависимости от образа жизни. Это особенно важно для видов, которые контактируют с бактериями или питаются разлагающейся органикой. Происхождение механизма требует дальнейшего уточнения на большем числе видов.