Эндозоомононадацеи: невидимые архитекторы здоровья океана

В глубинах океана, среди морских беспозвоночных, обитает целый мир микроскопических тружеников, чья деятельность незаметна, но жизненно важна для поддержания равновесия экосистемы. К таким невидимым архитекторам относятся бактерии семейства Endozoicomonadaceae. Недавние геномные исследования проливают свет на их удивительные способности, играющие ключевую роль в благополучии их хозяев и здоровья морской среды в целом. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications Biology в сентябре 2025 года, раскрывает сложные генетические взаимосвязи этих симбионтов

Эти микроорганизмы являются настоящими мастерами в области круговорота веществ. Они активно участвуют в синтезе незаменимых аминокислот и витаминов, особенно из группы B (B1, B2, B6, B7), которые критически важны для метаболизма хозяина. Более того, Endozoicomonadaceae играют значительную роль в переработке сложных полисахаридов, таких как хитин, способствуя тем самым циклам углерода и азота в морских экосистемах.

Их вклад в управление фосфатным балансом также неоценим: они способны синтезировать и высвобождать полифосфаты, а также обладают механизмами для эффективного транспорта фосфатов, предотвращая их пагубное накопление в тканях хозяев, таких как кораллы. Некоторые представители этого семейства участвуют в процессах азотного цикла, таких как диссимиляционная нитратредукция в аммоний (DNRA), что может служить источником энергии для других микроорганизмов.

В условиях дефицита питательных веществ, характерных для многих морских сред, Endozoicomonadaceae демонстрируют выдающиеся способности к добыче железа, необходимого для их жизнедеятельности. Их генетический аппарат также указывает на развитые механизмы защиты и адаптации к стрессовым условиям. Они способны к антимикробной защите, оберегая своих хозяев от патогенов.

В условиях термического стресса, например, при повышении температуры воды, некоторые Endozoicomonadaceae способны преобразовывать стероиды, полученные от хозяина, в гормоны, такие как тестостерон и прогестерон. Эти гормоны, в свою очередь, могут активировать врожденный иммунитет хозяина и подавлять рост патогенных бактерий и грибков, демонстрируя уникальную форму межвидового взаимодействия. Кроме того, они обладают способностями к синтезу антиоксидантных соединений, что дополнительно повышает устойчивость к неблагоприятным факторам.

Геномы Endozoicomonadaceae, как правило, отличаются внушительными размерами и демонстрируют высокую степень пластичности, что может свидетельствовать о наличии у них свободноживущих стадий и способности к быстрой адаптации к меняющимся условиям среды и новым нишам. Эта генетическая гибкость позволяет им эффективно интегрироваться в метаболизм хозяина, способствуя расщеплению сложных сахаров и обеспечивая хозяина необходимыми соединениями. Их способность к синтезу белков и транспорту молекул подчеркивает их роль в обеспечении хозяина питательными веществами.

Таким образом, Endozoicomonadaceae представляют собой не просто симбионтов, а активных участников поддержания здоровья и устойчивости морских экосистем. Их многогранная деятельность, от обеспечения питательными веществами и витаминами до защиты от стрессов и патогенов, делает их незаменимыми компонентами сложной паутины жизни в океане, способствуя общему благополучию морских организмов и сохранению хрупкого баланса подводного мира.