Устойчивость бактерий к ртути: от атомов до экосистем

Устойчивость бактерий к неорганическим и органическим соединениям ртути (HgR) является одним из наиболее широко распространённых фенотипов у эубактерий. Локусы, обеспечивающие HgR у грамположительных или грамотрицательных бактерий, обычно содержат как минимум фермент ртутную редуктазу (MerA), восстанавливающий реакционноспособную ионную ртуть Hg(II) до летучих, относительно инертных паров одноатомной ртути Hg(0), и мембраносвязанный белок (MerT), обеспечивающий поступление Hg(II); эти гены организованы в оперон под контролем MerR — нового регулятора, реагирующего на металлы. Многие локусы HgR кодируют дополнительный фермент MerB, разрушающий органортутные соединения посредством протонолиза, а также один или несколько дополнительных белков, по-видимому участвующих в транспорте. Гены, обеспечивающие HgR, встречаются в хромосомах, плазмидах и транспозонах, а организация соответствующих оперонов может значительно различаться и часто включает дупликации упомянутых выше структурных генов, некоторые из которых сами являются модульными. В настоящем обзоре рассматриваются вопросы о том, как этот высокомобильный и пластичный комплекс белков защищает клетки-хозяева от повсеместно распространённого токсичного металла, какую роль он играет в биогеохимическом цикле ртути и как его используют для снижения загрязнения окружающей среды.