Адаптация микроорганизмов к различным условиям среды: молекулярный взгляд на генетические и клеточные системы, сформировавшиеся в ходе эволюции

Микроорганизмы повсеместно распространены на Земле и способны обитать практически в любых условиях. В сложной неоднородной среде или при экологических нарушениях они приспосабливаются к меняющимся условиям посредством каскада клеточных и молекулярных механизмов. Их местообитания варьируют от холодных микрокосмов Антарктики до геотермальных вулканических областей, от наземных экосистем до морских, от высокощелочных зон до чрезвычайно кислых областей и от пресноводных до солоноватоводных водоёмов. Разнообразие экологических ниш микроорганизмов обусловлено их универсальностью и способностью адаптироваться к колебаниям температуры, доступности питательных веществ и pH. Эти организмы выработали ряд механизмов, позволяющих противостоять изменениям среды и тем самым сохранять своё участие в обеспечении важных функций экосистем. Механизмы адаптации микроорганизмов подробно изучены на клеточном, генетическом и молекулярном уровнях. Адаптация обеспечивается совокупностью таких процессов, как естественный отбор, генетическая рекомбинация, горизонтальный перенос генов, репарация повреждений ДНК и процессы, подобные плейотропии. В этом обзорном материале представлены основные сведения о способности микроорганизмов к адаптации и рассмотрена молекулярная сеть механизмов их приспособления к различным условиям среды.