Аннотация
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Литературный обзор 8
1.1 Общая характеристика сульфатредуцирующих бактерий 8
1.2 Особенности физиологии СРБ 11
1.3 Распространение СРБ 13
1.4 Термофильные микроорганизмы и представители глубинной
биосферы 14
1.5 Факторы, влияющие на рост и питание клеток 16
2 Материалы и методы 21
2.1 Объект исследования 21
2.2 Методы культивирования 23
2.2.1 Приготовление основной питательной среды и добавок к ней 23
2.2.2 Подготовка посуды для посева 29
2.2.3 Работа в ламинарном боксе 29
2.2.4 Изучение физиологических характеристик роста культур 30
2.2.5 Микроскопирование 32
3 Результаты и обсуждения 33
3.1 Физиологические характеристики 33
3.1.1 Изучение способности штамма 1190 к утилизации различных
доноров и акцепторов электронов 33
3.1.2 Определение температурного диапазона 35
3.1.3 Оценка устойчивости штамма к засолению 36
3.1.4 Установление границ роста штамма при различных
значениях pH 37
ВЫВОДЫ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 40
... отсутствуют 3 разделы и выводы
Наличие существования жизни в глубинных слоях Земли было показано более девяноста лет назад и в настоящий момент времени известно, что микроорганизмы могут встречаться на глубинах до нескольких километров. Большая часть глубинных экосистем существует в условиях повышенных температур (50-120 °С) и высокого давления, что очень часто является благоприятным условием для развития термофильных микроорганизмов. [Ollivier et al., 2007; Слободкин, 2014]. Термофильные микроорганизмы представляют интерес для фундаментальных исследований, так как многие термофилы являются эволюционно древними формами жизни, которые встречаются в уникальных экосистемах, а так же могут использоваться в качестве значимых объектов для биотехнологии [Кадников и др., 2015].
Глубинные подземные экосистемы остаются изолированными от поверхностной биосферы на протяжении тысяч-миллионов лет и не зависят от поступления органических веществ с поверхности и потому остаются малоисследованными, малоизученность также объясняется экстремальными физическими условиями [Кадников, 2017; Aullo et al., 2013]. Недавние оценки свидетельствуют о том, что биомасса подземных экосистем составляет от 12 до 20 % всей биомассы Земли [Magnobosco et al., 2018].
Более половины видов термофилов, выделенных из подземных местообитаний, принадлежит к филуму Firmicutes . Уникальным представителем данного филума является загадочный Candidatus Desulforudis audaxviator (CDA), который известен своим геномом, извлеченный из глубокого золотодобывающего рудника в Южной Африке, где он сформировал одновидовую экосистему. Со времени первого упоминания и до недавнего момента Candidatus Desulforudis audaxviator не удавалось культивировать, все исследования проводились при помощи молекулярных методов и анализа генома. В 2019 году коллективу
лаборатории биохимии и молекулярной биологии Национального исследовательского Томского государственного университета удалось ввести бактерию в чистую культуру и изучить ее физиологические характеристики in vitro. Штамм был обозначен Desulforudis audaxviator BYF. Геном BYF в сравнении с CDA выявил минимальные различия. Считалось, что в естественных условиях Candidatus Desulforudis audaxviator делится раз в тысячу лет, однако, в процессе культивирования штамма в лабораторных условиях, выяснилось, что бактерия делится раз в 28.5 часов, то есть практически ежедневно. Медленная скорость эволюции в глубоких недрах может привести к высокому генетическому сходству популяций в двух пространственно разделенных места. После оптимизаций условий культивирования штамма BYF, стал возможен подбор селективных факторов для целенаправленного выделения бактерий группы Desulforudis, благодаря этому были получены еще несколько чистых культур представителей данного кластера, включая изолят 1190. Штамм 1190 был выделен из проб воды глубинной нефтепоисковой скважины на Талдинской площади в Кузбассе (месторождение Черновой Нарык). До настоящего времени родственников Candidatus Desulforudis audaxviator обнаруживали лишь в глубинных водоносных горизонтах и фракционной воде шахт по добыче золота [Карначук и др., 2019]. Статей об обнаружении данных микроорганизмов в водах угольных пластов нам не известно.
Целью данной работы явилось изучение физиологических характеристик сульфатредуцирующей бактерии, выделенной из подземных горизонтов месторождений угля.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Определить круг доноров и акцепторов электронов, используемых штаммом 1190.
2. Выявить температурный диапазон и оптимум для данного штамма.
...
