Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Глубинные экосистемы 7
1.1.1 Отбор проб из глубоко подземных экосистем и возможные
проблемы 8
1.1.2 Методы изучения микроорганизмов глубинных экосистем 9
1.1.3 Култивирование микроорганизмов глубинных экосистем 10
1.2 Микробная жизнь в глубинных подповерхность местообитаниях 13
1.3 Сульфатредуцирующие микроорганизмы 15
1.3.1 Род Thermodesulfovibrio 19
1.3.2 Геохимическая роль сульфатредуцирующих прокариот в глубинных
экосистемах 22
ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 27
2.1 Характеристика обьекта исследований 27
2.2 Культивирование сульфатредующих прокариот 28
2.2.1 Определение границ и оптимального значения температуры
культивирования 30
2.2.2 Определение спектра используемых субстратов 30
2.2.3 Определение круга используемых акцепторов 31
2.2.4 Определение лимитнирующих значений концентраций ионов
тяжелых металлов для роста Thermodesulfovibrio sp. 1014 и
Thermodesulfovibrio sp. V2 31
2.2.5 Микроскопические методы 33
2.2.6 Филогенетическое положение 33
ВЫВОДЫ 42
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЕ 43
📖 Аннотация
В данной работе проведено комплексное исследование физиологических особенностей новых штаммов сульфатредуцирующих бактерий рода *Thermodesulfovibrio*, изолированных из глубинных водоносных горизонтов. Актуальность исследования обусловлена тем, что глубокие подземные экосистемы, представляющие собой обширную, но труднодоступную часть биосферы, остаются слабо изученными, несмотря на их значительный вклад в глобальные биогеохимические циклы и потенциал для биотехнологии. В результате работы были выделены и охарактеризованы новые изоляты, определены их температурные оптимумы роста, спектры используемых доноров электронов и акцепторов, что расширяет представления о метаболическом разнообразии данного рода. Установлено, что изученные штаммы демонстрируют адаптации к условиям глубоких недр, включая способность развиваться в строго анаэробных условиях и использовать ограниченный набор субстратов. Научная значимость работы заключается в углублении знаний о биоразнообразии и физиологии экстремофильных прокариот, а практическая – в оценке потенциала данных микроорганизмов для применения в процессах биоремедиации и биотехнологии. Обзор литературы, включающий работы таких авторов, как Ollivier et al. (2007) по экстремальным местообитаниям, Alain & Querellou (2009) по методам культивирования, а также Aullo et al. (2013) по сульфатредукторам в глубинной биосфере, подчеркивает методологические сложности и важность изучения подобных экосистем.
📖 Введение
Глубинные экосистемы считаются экстримальными местообитаниями, обычно представлены анаэробными условиями, отсутствием света, высоким или низким pH, и давлением, увеличивающимися с глубиной (Kieft, 2016; Ollivier et al., 2007). Несмотря на многочисленные исследования прокариот глубинных экосистем, они до сих пор остаются наименее изученными экосистемами земли из-за трудности при отборе проб. По разным оценкам, биомасса глубинной биосферы достигает от 1016 до 1017 г углерода, или примерно 2-19 % от общей биомассы Земли (Magnobosco Mcmahon &Parnell, 2014; Whitman, William B; Coleman, David C; and Wiebe, 1998). Микроорганизмы из глубинных местообитаний обладают уникальными биохимическими свойствами и метаболическими путями; производят ферменты, которые можно использовать в биотехнологии.
Род Thermodesulfovibrioотносится к сульфатредуцирующим бактериям, которые обнаружены в глубинных тунисского горячего источника; термальных источниках Йеллоустоун, штат Вайоминг, США; термофильного метаногенного ила; исландского горячего источника (Haouari et al., 2008; Henry et al., 1994; Sekiguchi et al., 2008; Sonne-Hansen & Ahring, 1999). Все описанные виды рода Thermodesulfovibrioтермофилные; их общие метаболические свойства включают восстановление сульфата, тиосульфата и, в некоторых случаях, сульфита с ограниченным набором доноров электронов. О значение микроорганизмов глубинных экосистем в глобальных геохимических циклах малоизвестно. Геохимическая роль бактерий рода Thermodesulfovibrioостается неизученной и неясной, так как зачастую их обнаруживают в низкосульфатных водах. Культивируемые представители рода Thermodesulfovibrioмогут помочь решить вопрос о их возможной геохимической роли.
Изучение состава осадков, образованных чистыми культурами микроорганизмов глубинных экосистем и имеет значение как в фундаментальных исследованиях, так и в прикладных исследованиях.
Целью исследования является изучение физиологии новых представителей рода Thermodesulfovibrioиз глубинных водоносных горизонтов.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Определение спектра используемых доноров и акцепторов электронов для штаммов Thermodesulfovibrio sp. 1014, Thermodesulfovibrio sp. V2 и Thermodesulfovibrio sp. 1176.
2. Изучить оптимум и границы физико-химических условий для роста штаммов Thermodesulfovibrio sp. 1014 и Thermodesulfovibrio sp. 1176.
3. Установить лимитирующие значения концентраций ионов тяжелых металлов для роста, выбранных изолятов термофильных микроорганизмов выделенных из глубинных экосистем.
Исследование проведено в лаборатории молекулярной биологии и биохимии на кафедре физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института Национального Исследовательского Томского государственного университета.
Автор работы выражает благодарность профессору д.б.н. О.В. Карначук и м.н.с. А.П. Лукиной за помощь в проведении и планировании исследовательской работы, обсуждении результатов.