Анализ микробных сообществ термальных источников района озера Фумарольное Кальдеры вулкана Узон, Камчатка
Автор: Дворянчикова Е.Н., Кизилова А.К., Кравченко И.К., Гальченко В.Ф.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Водные ресурсы
Статья в выпуске: 1-6 т.13, 2011 года.
Бесплатный доступ
Впервые проведено комплексное молекулярно-биологическое исследование микробных сообществ 5 термальных источников, расположенных в районе озера Фумарольное кальдеры вулкана Узон, Камчатка. Были использованы методы, основанные на применении ПЦР технологий (ПЦР-детекция, ПЦР-ДГГЭ, клонирование) и гибридизации in situ для анализа как рибосомальных, так и функциональных генов, отвечающих за синтез ключевых ферментов метанотрофии, метаногенеза, автотрофной фиксации СО2, нитрификации. Установлено, что общая численность микроорганизмов в образцах ила составляла от 0,5 до 36,8×106 клеток/мл и метаболически активные эубактерии составляли 22-35%. Методом ПЦР представители Bacteria и также фототрофные прокариоты были обнаружены во всех исследованных источниках, Archаea в четырех, а метанотрофы в трех. Ни в одном из источников не были обнаружены метаногенные и нитрифицирующие археи. Впервые в гидротермах изучено разнообразие метанотрофных сообществ и обнаружено низкое разнообразие, представленное только метанотрофами I типа, наиболее близкими к Methylotermus и Methylobacter. Получено 5 накопительных высокообогащенных монокультур экстремально термофильных метанотрофов, в состав которых входят организмы, значительно отличающиеся от двух известных видов рода Methylotermus.
Микробные сообщества, метанотрофы, накопительные культуры, гибридизация
Короткий адрес: https://sciup.org/148199878
IDR: 148199878
Список литературы Анализ микробных сообществ термальных источников района озера Фумарольное Кальдеры вулкана Узон, Камчатка
- Brock, T.D. Microbiological studies of thermal habitats of the central volcanic region, North Island, New Zealand./T.D. Brock, M.L. Brock//N. Z. J. Marine and Freshwater Res. 1971. V.5. P. 233-258.
- Труды института микробиологии имени С.Н. Виноградского: Вып.16: Термофильные микроорганизмы//Ин-т микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН. -М.: МАКС Пресс, 2011. 364 с.
- Гальченко, В.Ф. Метанотрофные бактерии. -М.: ГЕОС, 2001. 500 с.
- Muyzer, G. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA/G. Muyzer, E.C. de Waal, A.G. Uitterlinde//Appl. Environ. Microbiol. 1993. V. 59. P. 695-700.
- Casamayor, E.O. Identification of and spatiotemporal differences between microbial assemblages from two-neighboring sulfurous lakes: comparison by microscopy and denaturing gradient gel electrophoresis/E.O. Casamayor, H. Schafer, L. Baneras//Appl. Environ. Microbiol. 2000. 66. С. 499-508.
- Holmes, A.J. Evidence that particulate methane monooxigenase and ammonia monooxigenase may be evolutionarily related/A.J. Holmes, A. Costello, M.E. Lidstrom, G.C. Murrell/FEMS Microbiol. Lett. 1995. V. 132. P. 203-208.
- Спиридонова, Е.М. Система олигонуклеотидных праймеров для амплификации генов рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы у бактерий различных таксономических групп/Е.М. Спиридонова, И.А. Берг, Т.В. Колганова и др.// Микробиология. 2004. № 2. С. 377-380.
- Luton, P.E. The mcrA gene as an alternative to 16S rRNA in the phylogenetic analysis of methanogen populations in landfill/P.E. Luton, J.M. Wayne, R.J. Sharp, P.W. Riley//Microbiology. 2002. V. 148. P. 3521-3530.
- Tourna, M. Growth, Activity and Temperature Responses of Ammonia-Oxidising Archaea and Bacteria in Soil Microcosms/M. Tourna, T.E. Freitag, G.W. Nicol, J.I. Prosser//Environ. Microbiol. 2008. Vol. 10. P. 1357-1364.
- McDonald, I.R. Molecular ecology techniques for the study of aerobic methanotrophs/I.R. McDonald, L. Bodrossy, Y. Chen, C.J. Murrell//Appl. Environ. Microbiol. 2008. V. 74. P. 1305-1315.
- Stahl, D.A. Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics/D.A. Stahl, R. Amann//Development and Application of Nucleic Acid Probes. Eds. E. Stakebrandt and M. Goodfellow Chichester: Wiley,1991. P. 205-248.
- Eller, G. Group-specific 16S rRNA targeted probes for the detection of type I and type II methanotrophs by fluorescence in situ hybridization/G. Eller, S. Stubner, P. Frenzel//FEMS Microbiol. Lett. 2001. V. 198. P. 31-37.
- Diams, H. The domain-specific probe EUB338 is insufficient for the detection of all Bacteria: Development of a more comprehensive probe set/H. Diams, A. Bruhl, R. Amann et al./Syst. Appl. Microbiol. 1999. V. 22. P. 434-444.
- Pol, A. Op den Camp. Methanotrophy below pH 1 by a new Verrucomicrobia species/A. Pol, K. Heijmans, H.R. Harhangi//Nature. 2007. V. 450. P. 874-878.
- Bodrossy, L. A novel methane-oxidising -Proteobacterium/L. Bodrossy, K. Kovács, I.R. McDonald, K. Murrell//FEMS Microbiol. Lett. 1999. V. 170. P. 335-341.
- Madigan, M.T. Anoxygenic phototrophic bacteria from extreme environments//In: Discoveries in Photosynthesis. Advances in Photosynthesis and Respiration, 2005. Vol. 20, XII., 969-983, DOI: DOI: 10.1007/1-4020-3324
- Chuanlun, L. Zhang. Global Occurrence of Archaeal amoA Genes in Terrestrial Hot Springs/Chuanlun L. Zhang, Qi Ye, Zhiyong Huang et al.//Appl. Environ. Microbiol. 2008. V.74. P. 6417-6426.
- Bodrossy, L. A novel methane-oxidising -Proteobacterium/L. Bodrossy, K. Kovács, I.R. McDonald, K. Murrell//FEMS Microbiol. Lett. 1999. V. 170. P. 335-341.
- Hirayama, H. Methylothermus subterraneus sp.nov., a moderately thermophilic methanotrophic bacterium from a terrestrial subsurface hot aquifer in Japan/H. Hirayama, Y. Suzuki, M. Abe et al.//Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2010. DOI 10.1099/ijs.0.028092-0.
