Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


УСТОЙЧИВОСТЬ К МЕТАЛЛАМ СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ ИЗ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ

Работа №189918

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы34
Год сдачи2018
Стоимость4215 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
13
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 2
1 Разнообразие и экология сульфатредуцирующих бактерий 4
1.1 Филогенетическое разнообразие сульфатредуцирующих бактерий 4
1.2 Распространение СРБ 4
1.3 Отношение сульфатредуцирующих прокариот к металлам и их геохимическая роль 6
2. Сульфатредуцирующие бактерии как компонент глубинной биосферы и их взаимодействие с металлами 9
2.1 Изучение глубинной биосферы 9
2.2 Физические и геохимические пределы жизни в подповерхностных глубинных
экосистемах 11
2.3 Источники энергии в литосфере 13
2.4 Сульфатредуцирующие прокариоты в глубинных экосистемах суши 15
2.5 Механизмы устойчивости к металлам 16
Список использованной литературы 26

Сульфатредуцирующие бактерии (СРБ) играют важную геохимическую роль в различных местообитаниях, в том числе участвуют в круговороте металлов (Mayzer &Stams, 2008). Восстанавливая сульфат, они продуцируют реакционно-активный сероводород, способный осаждать металлы в нерастворимые сульфиды. Это свойство СРБ также может быть использовано в практических целях для осаждения металлов в водах, загрязненных отходами предприятий горнорудной промышленности, цветной металлургии, машиностроения, металлообработки и др.
СРБ являются важной составляющей микробных сообществ глубинных экосистем суши. Среди доминирующих филогенетических групп сульфатредукторов в глубинных подземных местообитаниях исследователи отмечают Firmicutes (Aullo et al., 2012; Frank et al., 2016), Nitrospirae (Watanabe et al., 2016), Deltaproteobacteria (Wang et al., 2013).
Вследствие особенности своей физиологии (продукции сероводорода) СРБ осаждают металлы и металлоиды, выводя их из круговорота. Наиболее вероятно, эти процессы идут и в глубинных местообитаниях. В связи с этим, исследование устойчивости сульфатредукторов - представителей глубинной биосферы к металлам, важно для понимания их биогеохимической роли в подобных экосистемах.
Целью работы являлось определение устойчивости к металлам для новых термофильных штаммов сульфатредуцирующих бактерий, выделенных из геотермальных сайтов, а также изучение использования ими малорастворимого сульфата стронция в качестве акцептора электронов.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить филогенетическую принадлежность двух штаммов СРБ, выделенных из геотермальных местообитаний.
2. Изучить рост штаммов V2 и Bu1-1 в присутствии металлов и мышьяка (III) в различных концентрациях.
3. Определить предельные концентрации металлов и мышьяка (III) для роста штаммов штаммов V2 и Bu1-1.
4. Исследовать возможность использования малорастворимого SrSO4 в качестве источника сульфата для роста СРБ.
5. Выполнить физико-химический анализ осадка, образованного при культивировании СРБ в присутствии сульфата стронция (SrSO4).


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Achal V., Pan X., Zhang D. Bioremediation of strontium (Sr) contaminated aquifer quartz sand based // Chemosphere - 2012. - V.89. - P.764-768.
2. Barkay T., Miller S.M., Summers A.O. Bacterial mercury resistance from atoms to ecosystems // FEMS Microbiol. Rev. - 2003. - V.27. - P.355-384.
3. Bekasova, O.D., Orleanskii, V.K., Nikandrov, V.V. Formation of cadmium sulfide and metallic cadmium crystallites on the surface of cyanobacterium Nostoc muscorum// Russ. J. Plant. Physiol. - 2000. - V.47. - P. 263-271.
4. Boone, D. R. & Bryant, M. P. Propionate-degrading bacterium, Syntrophobacter wolinii sp. nov. gen., from methanogenic ecosystems // Appl. Environ. Microbiol. - 1980. - V.40. - P.626-632.
5. Brown N.L., Shih Y.-C., Leang C. et al. Mercury transport and resistance // Biochem. Soc. Trans. - 2001. - V.30(4). - P.715-718.
6. Bryant M. P., Campbell L. L., Reddy C. A. & Crabill M. R. Growth of Desulfovibrio in lactate or ethanol media low in sulfate in association with H2- utilizing methanogenic bacteria // Appl. Environ. Microbiol. - 1977. - V.33. - P.1162-1169.
7. Buisman C. J. N., Geraats B. G., Ijspeert P. & Lettinga G. Optimisation of sulphur production in a biotechnological sulphide-removing reactor // Biotechnol. Bioeng. - 1990. - V.35. - P.50-56.
8. Chartrain M. & Zeikus J. G. Microbial ecophysiology of whey biomethanation: characterization of bacterial trophic populations and prevalent species in continuous culture // Appl. Environ. Microbiol. - 1986. - V.51. - P.188¬196.
9. Ciobanu M.C., Burgaud G., Dufresne A., Breuker A., Redou V., Ben Maamar S., Alain K. Microorganisms persist at record depths in the subseafloor of the Canterbury Basin // ISME Journal. - 2014. - V.8. - P.133-141.
10. Dubilier N. et al. Endosymbiontic sulphate-reducing and sulphide-oxidizing bacteria in an oligochaete worm // Nature. - 2001. - V.411. - P.298-302.
11. Frank Y., Kadnikov V., Lukina A., Banks D., Beletsky A., Mardanov A., Sen'kina E., Avakyan M., Karnachuk O., Ravin N. Characterization and genome analysis of the first facultatively alkaliphilic Thermodesulfovibrio isolated from the deep terrestrial subsurface // Frontiers in Microbiology. - 2016. - V. 7. - P. 1-29.
12. Franke S., Grass G., Nies D.H. The product of the ybdE gene of the Escherichia coli chromosome is involved in detoxification of silver ions // Microbiology. - 2001. - V.147(4). - P.965-972.
13. Gilotra U., Srivastava S. Plasmid-encoded sequestration of copper by Pseudomonas pickettii strain US321 // Curr. Microbiol. - 1997. - V.34(6). - P.378¬381.
14. Green-Ruiz C. Mercury (II) removal from aqueous solutions by nonviable Bacillus sp. from a tropical estuary // Bioresour. Technol. - 2006. - V.97(15). - P.1907-1911.
15. Gupta A., Matsui K., Lo J.-F., Silver S. Molecular basis for resistance to silver cations in Salmonella// Nat. Med. - 1999. - V.5(2). - P.183-188.
16. Hubert C. & Voordouw G. Oil field souring control by nitrate-reducing Sulphurospirillum spp. that outcompete sulfate-reducing bacteria for organic electron donors // Appl. Environ. Microbiol. - 2007. - V.73. - P.2644-2652.
17. Itoh T., Suzuki K-I. & Nakase T. Thermocladium modestius gen. nov., sp. nov. a new genus of rodshaped, extremely thermophilic crenarchaeote // Int. J. Syst. Bacteriol. - 1998. - V.48. - P.879-887.
18. Itoh T., Suzuki K-I., Sanches P. C. & Nakase, T. Caldivirga maquilingensis gen. nov., sp. nov. a new genus of rod-shaped crenarchaeote isolated from a hot spring in the Philippines // Int. J. Syst. Bacteriol. - 1999. - V.49. - P.1157-1163.
19. Jeanthon C., L’Haridon S., Banta A., Reysenbach A., Prieur D. Thermodesulfobacterium hydrogeniphilum sp. nov., a thermophilic, chemolithoautotrophic sulfate-reducing bacterium isolated from a deep-sea hydrothermal vent at Guaymas Basin and emendation of the genus Thermodesulfobacterium // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. - 2002. - V.52. - P.765¬772.
20. Karnachuk O., Kurochkina A., Frank Y., Ivasenko D., Phyllipenko E. and Tuovinen O. Copper resistance in Desulfovibrio strain R2 // Antonie van Leeuwenhoek. - 2003. - V.83. - P.99-106.
21. Karnachuk O., Sasaki K., Gerasimchuk A., Sukhanova O., Ivasenko D., Kaksonen A., Puhakka J. & Tuovinen O. Precipitation of Cu-Sulfides by Copper- Tolerant Desulfovibrio Isolates // Geomicrobiology Journal. - 2008. - V.25. - P.219-227.
22. Kaster K. M., Grigoriyan A., Jenneman G. & Voordouw G. Effect of nitrate and nitrite on sulphide production by two thermophilic, sulphate-reducing enrichments from an oil field in the North Sea. Appl. // Microbiol. Biotechnol. - 2007. - V.75. - P.195-203.
23. Li X.-Z., Nikaido H., Williams K.E. Silver-resistant mutants of Escherichia coli display active efflux of Ag+ and are deficient in porins // J. Bacteriol. - 1997. - V. 179(19). - P. 6127-6132.
24. Luptakova A., Kusnierova M. Bioremediation of acid drainage contaminated by SRB // Hydrometallurgy. - 2005. - V.77(2). - P. 97-102.
25. Mattorano D. A. & Merinar T. Respiratory protection on offshore drilling rigs. // Appl. Occup. Environ. Hyg. - 1999. - V.4. - P. 141-148.
26. McEldowney S. The impact of surface attachment on cadmium accumulation by Pseudomonas fluorescens H2// FEMS Microbiol. Ecol. - 2000. - V.33(2). - P. 121-128.
27. Mori K., Kim H., Kakegawa T. & Hanada S. A novel lineage of
sulphate-reducing microorganisms: Thermodesulfobiaceae fam. nov.,
Thermodesulfobium narugense, gen. nov., sp. nov. a new thermophilic isolate from a hot spring // Extremophiles. - 2003. - V.7. - P.283-290.
28. Moskvina M.I., Brekhovskikh A.A., Nikandrov V.V., Role of the heterotrophic bacteria associated with the cyanobacterium Nostoc muscorum in cadmium sulfide synthesis // Mikrobiologiia. - 2003. - V.72(2). - P. 284-285.
29. Mukhopadhyay R., Rosen B.P., Phung L.T., Silver S. Microbial arsenic: from geocycles to genes and enzymes // FEMS Micobiol. Rev. - 2002. - V.26(3). - P.113-121
30. Muyzer G., Stams A. The ecology and biotechnology of sulphate- reducing bacteria // Nat Rev Microbiol., 2008. - V. 6. - P. 441-54.
31. Nies D.H. The cobalt, zinc, and cadmium efflux system CzcABC from Alcaligenes eutrophus functions as a cation-proton-antiporter in Escherichia coli// J. Bacteriol. - 1995. - V.177(10). - P. 2707-2712.
32. Nies D.H., Silver S. Metal ion uptake by a plasmid-free metal-sensitive Alcaligenes eutrophus strain // J. Bacteriol. - 1989. - V.171(7). - P.4073-4075.
33. Nies H.D. Efflux-mediated heavy metal resistance in prokaryotes // FEMS Microbiol. Rev. - 2003. - V.27(3). - P.313-339
34. Pardo R., Herguedas M., Barrado E., Vega M. Biosorption of cadmium, copper, lead and zinc by inactive biomass of Pseudomonas putida// Anal. Bioanal. Chem. - 2003. - V.376(1). - P.26-32.
35. Parker D.L., Rai L.C., Mallick N. Effects of cellular metabolism and viability on metal ion accumulation by cultured biomass from a bloom of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa// Appl. Environ. Microbiol. - 1998. - V.64(4). - P.1545-1547.
36. Pinto E., Sigaud-Kutner T.C., Leitao M.A. Heavy metal-induced oxidative stress in algae // J. Phycol. - 2003. -V.39(6). - P. 1008-1018.
37. Rensing C., Grass G. Escherichia coli mechanisms of copper homeostasis in a changing environment // FEMS Microbiol. Rev. - 2003. - V.27(3). - P. 197-213.
38. Rissati J. B., Capman W. C. & Stahl D. A. Community structure of a microbial mat: the phylogenetic dimension // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 1994. - V.91. - P. 10173-10177.
39. Sass H., Wieringa E., Cypionka H., Babenzien H. D. & Overmann J. High genetic and physiological diversity of sulfate-reducing bacteria isolated from an oligotrophic lake sediment // Arch. Microbiol. - 1998. - V.170. - P. 243-251.
40. Saxena D., Joshi N., Srivastava S. Mechanism of copper resistance in a copper mine isolate Pseudomonas putida strain S4 // Curr. Microbiol. - 2002. - V.45(6). - P. 410-414.
41. Sharma P.K., Balkwill D.L., Frenkel A., Vairavamurthy M.A. A new Klebsiella planticola strain (Cd-1) grows anaerobically at high cadmium concentrations and precipitates cadmium sulfide // Appl. Environ. Microbiol. - 2000.
- V.66(7). - P. 3083-3087.
42. Silver S. Bacterial silver resistance: molecular biology and uses and misuses of silver compounds // FEMS Microbiol. Rev. - 2003. - V.27(3). - P. 341¬353.
43. Smirnova G.F. Distribution of bacteria resistant to oxygen-containing anions-xenobiotics // Mikrobiol. Z. - 2005. - V.67(5). - P. 11-18.
44. Taniguchi J., Hemmi H., Tanahashi K. Zinc biosorption by a zincresistant bacterium, Brevibacterium sp. strain HZM-1 // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2000. - V.54(4). - P. 581-588.
45. Teitzel G.M. Parsek M.R. Heavy metal resistance of biofilm and planctonic Pseudomonas aeruginosa// Appl. Environ. Microbiol. - 2003. - V.69(4).
- P. 2313-2320.
46. Van Houten B. Occurrence of methanogenesis during the start-up of a full-scale synthesis gas-fed reactor treating sulphate and metal-rich wastewater. // Water Res. 2006. - P.40. - P.553-560.
47. Wallrabenstein C., Hauschild E. & Schink B. Pure culture and cytological properties of Syntrophobacter wolinii// FEMS Microbiol. Lett. - 1994. - V.123. - P.249-254.
48. Wang C.L., Ozuna S.C., Clark D.S., Keasling J.D. A deep-sea hydrothermal vent isolate, Pseudomonas aeruginosa CW961, requires thiosulfate for Cd2+ tolerance and precipitation // Biotechnol. Lett. - 2002. -V.24(8). - P. 637-641.
49. Wang Y., Lin W., Li J. High Diversity of Magnetotactic Deltaproteobacteria in a Freshwater Niche // American Society for Microbiology. - 2013. - V.79(8). - P. 2813-2817.
50. Watanabe T., Kojima H. and Fukui M. Identity of major sulfur-cycle prokaryotes in freshwater lake ecosystems revealed by a comprehensive phylogenetic study of the dissimilatory adenylylsulfate reductase // Scientific Reports. - 2016. - V.6. - P.1-7.
51. Wawer C., Jetten M. S. & Muyzer G. Genetic diversity and expression of the NiFe hydrogenase large-subunit gene of Desulfovibrio spp. in environmental samples // Appl. Environ. Microbiol. - 1997. - V.61. - P. 4360-4369.
52. Woyke T. et al. Symbiosis insights through metagenomic analysis of a microbial consortium // Nature. - 2006. - V.443. - P. 950-955.
53. Ybarra G.R., Webb R. Effects of divalent metal cations and resistance mechanisms of the cyanobacterium Synechococcus sp. strain PCC 7942 // J. Hazard. Subst. Res. - 1999. - V.2. - P. 1-9


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.