Для цианобактерий, в том числе облигатных эндосимбионтов (хлоропластов), типична ассимиляция энергии видимого света длиной волны до 700 нм. Реже встречается, тем не менее, важна в плане глобальной биоэнергетики конститутивная или адаптивная ассимиляция дальнего красного света (>700 нм, FRL).
Фотосинтетическая адаптация к FRL достигается комплексной перестройкой пигментного аппарата, в частности образованием так называемых “длинноволновых” хлорофиллов d и f. Хотя ответственный за данный процесс генный кластер FaRLiP найден у представителей разных таксономических групп цианобактерий, спектр их описанного разнообразия относительно узок, а число опубликованных штаммов (43) мало, что, несомненно, тормозит дальнейшее изучение феномена.
В последнее время нами дополнительно изолировано 35 морских, пресноводных и почвенных штаммов из разных ниш и географических регионов. Согласно данным 16S-риботипирования они относятся к пяти филогенетическим порядкам (Chroococcales, Nostocales, Coleofasciculales, Nodosilineales и Leptolyngbyales). С применением полифазного подхода к анализу этих штаммов нами описаны новые таксоны FLR-адаптирующихся цианобактерий (Аltericista variichlora gen. et sp. nov., Kovacikia brocelensis sp. nov. и Leptolyngbya fluviusnevae sp. nov.). Помимо этого на этапе описания несколько Leptolyngbya-подобных штаммов как представители новых таксонов порядка Nodosilineales в ранге рода и вида.
Реконструкция структуры кластера FaRLiP у штаммов А. variichlora СALU1173 и K. brocelensis CALU1929 показала его отличия от кластеров, изученных другими исследователями у FRL адаптирующихся цианобактерий. Осуществляются секвенирование и аннотирование геномов новых объектов.
Дальнейшее исследование преследует ряд взаимосвязанных целей: 1) расширение числа и разнообразия оригинальных штаммов; 2) полифазное описание и валидное опубликование новых таксонов; 3) создание пула модельных FLR-адаптирующихся штаммов широкого пользования.
Исследование поддержано грантом РНФ №24-24-00052 и выполнено на базе Научного Парка СПбГУ.