Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


ВЫДЕЛЕНИЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ GEOCHORDA, АССОЦИИРОВАННЫХ С МИКРОБИОМОМ РЕДКИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Работа №185906

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы35
Год сдачи2025
Стоимость4375 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
20
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Перечень сокращений 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Литературный обзор 7
1.1 Микроорганизмы микробиома животных, особенности изучения 7
1.1.1 Молекулярные методы как инструмент для исследования микробного
разнообразия 8
1.1.2 Современные подходы для культивирования и описания
микроорганизмов 9
1.2 Представители класса Limnochordia 13
1.2.1 Класс Limnochordia,распространение 17
2. Материалы и методы 19
2.1 Объекты исследования 19
2.2. Методы культивирования анаэробных микроорганизмов 19
2.3 Аналитические методы исследования и статистическая обработка данных
22
Список использованной литературы 34

Высокопроизводительное секвенирование, метагеномика и биоинформатический анализ широко используют в микробиологических исследованиях (Shi et al., 2022). Количество и разнообразие микроорганизмов (м/о), описанных с помощью молекулярных методов неуклонно растет, однако большинство из них не имеют культивируемых представителей и не поддается культивированию in vitroс использованием стандартных методов. Несмотря на это, анализ молекулярных баз данных помимо представления о структуре генома позволяет получить информацию о метаболических возможностях и особенностях, а также об активности и структуре сложных микробных сообществ (Gutleben et al., 2017) Метагеномные данные и профилирование по гену 16S рРНК часто служат ключом к поиску целевого организма, а геномная информация позволяет облегчить подбор условий культивирования. Наличие чистых культур необходимо для подтверждения данных полученных из генома о физиологии и клеточной биологии. Также культивируемые микроорганизмы нужны для понимания их экологической роли, патогенности. Кроме того, межвидовые взаимодействия, эволюционные принципы, динамика популяций могут быть экспериментально подтверждены только при наличии изолятов. Наконец, стабильные культуры прокладывают путь к применению в биотехнологии, например, в поисках новых биоактивных соединений и их производства, биоремедиации и экосистемной инженерии (Gutleben et al., 2017).
Отходы сельского хозяйства содержат микроорганизмы, обладающие значительным потенциалом для использования в биотехнологии. Большинство микробиологических исследований сельского хозяйства, сосредоточены на оценке биоразнообразия, а данные о нем получены с использованием метогеномного анализа, биоинформатических методов и секвенирования. Однако молекулярный и биоинформатический подходы не позволяют полностью оценить функциональную и метаболическую активность, для этого необходимо наличие in vitroчистых культур или ко-культур микроорганизмов.
Представители класса Limnochordiaзарегистрированы в различных поверхностных биотопах, в том числе в термофильном компосте, навозе крупного рогатого скота (Karnachuk et al., 2024). Limnochordiaявляется основным бактериальным компонентам для разложения лигноцеллюлозной биомассы, благодаря наличию гидролаз.
Цель исследования: выделение и изучение новых представителей Geochorda,ассоциированных с микробиомом редких сельскохозяйственных животных.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Получить накопительные культуры представителей Geochordaиз проб компоста и фекалий маралов (Cervus elaphus).
2. Выделить чистые культуры представителей Geochorda.
3. Определить оптимальные и предельные значения физико-химических факторов для штаммов Geochorda sp. 1819, Geochorda sp. 1850, Geochorda sp. 1853, Geochorda sp. 1864.
4. Изучить спектр доноров и акцепторов используемых штаммами Geochorda sp. 1819, Geochorda sp. 1850, Geochorda sp. 1853, Geochorda sp. 1864.
Работа проведена в Лаборатории биохимии и молекулярной биологии при кафедре Физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Национального Исследовательского Томского государственного университета (НИТГУ).
Автор выражает благодарность научному руководителю кандидату биологических наук, Анастасии Петровне Лукиной за научное руководство, помощь в постановке экспериментов и обсуждение результатов.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Al-Tameemi Z. Microbial diversification is maintained in an experimentally evolved synthetic community / Z. Al-Tameemi, A. Rodriguez-Verdugo // mSystems. - Vol. 9, is 11. - P. 1-16.
2. Bollmann A. Incubation of Environmental Samples in a Diffusion Chamber Increases the Diversity of Recovered Isolates / A. Bollmann, K. Lewis, S. S. Epstein // Applied and Environmental Microbiology. - 2007. - Vol. 73, № 20. - P. 6386-6390.
3. Chapter 1 Micro-organisms and the Microbiome // Why Gut Microbes Matter Understanding Our Microbiome / H. J. Flint. - Springer Nature Switzerland, 2020. - P. 1-8.
4. Colwell R.R., Grimes D.J. Nonculturable microorganisms in the environment // ASM Press. - 2000. - doi: 10.1007/978-1-4757-0271-2_1.
5. CRAMdb: a comprehensive database for composition and roles of microbiome in animals / B. Lei, Y. Xu, Y. Lei [et al.] // Nucleic Acids Research. - 2023. - Vol. 51, is D1. - P. D700-D707.
6. Cultivating the uncultured: limits, advances and future challenges / K. Alain, J. Querellou // Extremophiles. - 2009. - Vol. 13. -P. 583-594.
7. Davis K. E. R. Effects of Growth Medium, Inoculum Size, and Incubation Time on Culturability and Isolation of Soil Bacteria / K. E. R. Davis, S. J. Joseph, P. H. Janssen // Applied and Environmental Microbiology. - 2005. - Vol. 71, № 2. - P. 826-834.
8. Degradation of lignocelluloses in straw using AC-1, a thermophilic composite microbial system / H. Liu, L. Zhang, Y. Sun [et al.] // Biochemistry, Biophysics and Molecular Biology. - 2021. - Vol. 9:e12364.
9. Degradation of logs installed underground for a half century and the microbial communities involved / S. Horisawa, D. Okano, C. Igarashi [et al.] // Journal of Wood Science. - 2024. - Vol. 70, № 55. -P. 1-12.
10. Denaturing gradient gel electrophoresis in marine microbial ecology / H. Schafer, G. Muyzer // Methods in Microbiology. - 2001. - Vol. 30. -P. 425¬468.
11. Enzyme biotechnology development for treating polymers in hydraulic fracturing operations / G. Scheffer, C. Berdugo-Clavijo, A.Sen, L. M. Gieg // Microbial Biotechnology. - 2021. - Vol. 14, is 3. - P. 755-1244.
12. Epstein S.S. Uncultivated Microorganisms // Part of the Microbiology
Monographs book series (MICROMONO, volume 10). - 2009. - DOI:
10.1007/978-3-540-85465-4.
13. Escobar-Zepeda A. The Road to Metagenomics: From Microbiology to DNA Sequencing Technologies and Bioinformatics / A. Escobar-Zepeda, A. V.-P. Leon, A. Sanchez-Flores // Frontiers in Genetics. - 2015. - Vol. 6. - P. 1 - 15.
14. K. M. McKinnon. Flow Cytometry: An Overview // Curr Protoc Immunol. - 2018. - Vol. 120. - P. 5.1.1-5.1.11.
15. Kapinusova G. Reaching unreachables: Obstacles and successes of microbial cultivation and their reasons / G. Kapinusova, M. A. L. Marin, O. Uhlik // Frontiers in Microbiology. - 2023. - Vol. 14, -P. 1-18.
16. Metagenomic Sequencing for Microbial DNA in Human Samples: Emerging Technological Advances / Y. Shi, G. Wang, H. Cheuk-Hay Lau, J. Yu // International Journal of Molecular Sciences. - 2022. - Vol. 23(4). - P. 1-15.
17. Microbial communities in the liver and brain are informative for postmortem submersion interval estimation in the late phase of decomposition: A study in mouse cadavers recovered from freshwater / L. Wang, F. Zhang, K. Zeng [et al.] // Frontiers in Microbiology. - 2022. - Vol. 13. - P. 1-13.
18. Microbial Scout Hypothesis and Microbial Discovery / S. Buerger, A. Spoering, E. Gavrish [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. - 2012. - Vol. 78, № 9. - P. 3229 - 3233.
19. New microorganism isolation techniques with emphasis on laser printing / V. S. Cheptsov, S. I. Tsypina, N. V. Minaev [et al.] // Journal of Bioprinting. - 2018. - Vol. 5, is 1. - P.1-12.
20. Novel thermophilic genera Geochorda gen. nov. and Carboxydochorda gen. nov. from the deep terrestrial subsurface reveal the ecophysiological diversity in the class Limnochordia / O. V. Karnachuk, A. P. Lukina, M. R. Avakyan [et al.] // Frontiers in Microbiology. - 2024. - Vol. 15. -P. 1-15.
21. Papke R. T. The importance of physical isolation to microbial diversification / R. T. Papke,D. M. Ward // FEMS Microbiology Ecology. - 2004. - Vol. 48. - P. 293-303.
22. Patel J. B. 16S rRNA Gene Sequencing for Bacterial Pathogen Identification in the Clinical Laboratory // Molecular Diagnosis. - 2001. - Vol. 6. - P. 313-321.
23. PCR enhancers: Types, mechanisms, and applications in long-range PCR / H. Karunanathie, P. S. Kee, S. F. Ng [et al.] // Biochimie. - 2022. - Vol. 197. - P. 130-143.
24. PCR Past, Present and Future / H. Zhu, H. Zhang, Y. Xu [et al.] // BioTechniques. - 2020. - Vol. 69, is 4. - P. 317-325.
25. Phylogenetically Novel Uncultured Microbial Cells Dominate Earth
Microbiomes / K. G. Lloyd, A. D. Steen, J. Ladau [et al.] // mSystems. - 2018. - Vol. 3, № 3. -P. 1-12.
26. Podgorny O. V. Laser microdissection: A promising tool for exploring microorganisms and their interactions with hosts/ O. V. Podgorny, V. N. Lazarev // Journal of Microbiological Methods. - 2017. - Vol. 138. - P. 82-92.
27. Real-Time Polymerase Chain Reaction: Current Techniques, Applications, and Role in COVID-19 Diagnosis / I. M. Artika, Y. P. Dewi, I. M. Nainggolan [et al.] // Genes. - 2022. - Vol. 13, is 12. - P.1-21.
28. Recovery of nearly 8,000 metagenome-assembled genomes substantially expands the tree of life / D. H. Parks, C. Rinke, M. Chuvochina [et al.] // Nature Microbiology. - 2017. - Vol. 2. -P. 1533-1542.
29. Robador A. Editorial: Deep subsurface microbiology and energetics / A. Robador, W. J. Brazelton, J. A. Bradley // Frontiers in Microbiology. - 2025. - Vol. 16. - P. 1-3.
30. Rosenberg E. Microbes Drive Evolution of Animals and Plants: the Hologenome Concept / E. Rosenberg, I. Zilber-Rosenberg // mBio. - 2016. - Vol. 7, № 2. -P 1-8.
31. Survival and viability of nonculturable Escherichia coli and Vibrio cholerae in the estuarine and marine environment / Xu Huai-Shu, N. Roberts, F.L Singleton // Microbial Ecology. - 1982. - Vol. 8(4). - P. 313-323.
32. The gut microbiome of horses: current research on equine enteral microbiota and future perspectives / A. Kauter, L. Epping, T. Semmler [et al.] // Animal Microbiome. - 2019. - Vol. 1, № 4. - P. 1-15.
33. The micro-Petri dish, a million-well growth chip for the culture and high- throughput screening of microorganisms / C. J. Ingham, A. Sprenkels, J. Bomer [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. - 2007. - Vol. 104, № 46. - P. 18217¬18222.
34. The multi-omics promise in context: from sequence to microbial isolate / J. Gutleben, M. C. Mares, J. D. Elsas [et al.] // Critical Reviews in Microbiology. - 2017. - Vol. 44, № 2. - P. 212-229.
35. Use of Ichip for High-Throughput In Situ Cultivation of “Uncultivable” Microbial Species / D. Nichols, N. Cahoon, E. M. Trakhtenberg [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. - 2010. - Vol. 76, № 8. - P. 2445-2450.
36. Watanabe M. Complete genome sequence and cell structure of Limnochorda pilosa, a Gram-negative spore-former within the phylum Firmicutes / M. Watanabe, H. Kojima, M. Fukui // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. - 2016. - Vol. 66, is 3. - P. 1330-1339.
37. Watanabe M. Limnochorda pilosa gen. nov., sp. nov., a moderately thermophilic, facultatively anaerobic, pleomorphic bacterium and proposal of Limnochordaceae fam. nov., Limnochordales ord. nov. and Limnochordia classis nov. in the phylum Firmicutes / M. Watanabe, H. Kojima, M. Fukui // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. - 2015. - Vol. 65, is 8. - P. 378-2384.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.