ИСТИНА

Гало- и алкалифильные бактерии Thioalkalivibrio versutus являются натронофилами, населяющими содовые озера с показателем рН 10 и выше. Протон-движущая сила (дельта-p) в таких условиях слишком мала для осуществления энергетических функций. Нами впервые продемонстрировано, что дыхание у этих бактерий осуществляется при помощи Na+-транслоцирующей цитохром-с оксидазы (CO) [1]. Фермент генерирует на плазматической мембране бактерий натрий-движущую силу (дельта s), величина которой может достигать -270 мВ [2]. Однако функционирование у этих бактерий дельта-s-потребителей не было описано. Мы разработали методику получения подвижных клеток [3] и использовали подвижность для доказательства у этих бактерий натриевого энергетического цикла, состоящего из дельта-s-генератора и дельта-s-потребителя. Подвижность активировалась в присутствии протонофора N-оксида 2-гептил-4-гидроксихинолина (HQNO), как и дыхательная активность, но полностью блокировалась, ингибитором флагеллярного мотора Na+-типа амилоридом. У неподвижных бактерий, истощенных по эндогенным субстратам, аскорбат (искусственный субстрат дыхания на концевом участке) инициировал дыхание и подвижность, причем обе функции обнаруживали одинаковую зависимость от концентрации натрия. Эти результаты свидетельствуют, что у T. versutus Na+-транслоцирующая CO и флагеллярный мотор Na+-типа работают в режиме натриевого энергетического цикла. Высокое значение дельта-s помогает объяснить, как натронофильные бактерии не только избегают депрессии вследствие низкого дельта-p, но процветают и компенсируют гораздо более высокие энергетические затраты для выживания в суровых экстремальных условиях. Полученные данные могут также объяснить экологические предпочтения T. versutus и пролить свет на энергетическую причину приуроченности этих бактерий к узкой зоне хемоклина в содовых озерах.