BioScience Blog – Научный Биологический блог

Исследование разнообразия микрофлоры экосистем с высоким засолением среды, а также бактериальных штаммов, способных к деструкции ксенобиотиков в условиях осмотического стресса, является сегодня предметом многих исследований [1,2]. Данные бактерии перспективны для биотехнологического получения осмопротекторных соединений, в создании препаратов для биоремедиации засоленных чвпо и стоков. Применение современных молекулярно-генетических методов исследования позволяет достоверно определить систематическое положение выделенных бактерий, обнаружить новые, некультивируемые формы микроорганизмов экстремальных местообитаний.

Из образцов почвы, воды, галитовых отходов района солеразработок, а также образцов породы, отобранных на территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей (ОАО "Сильвинит", Соликамск) получены накопительные культуры (НК) на лноценнойнапо среде Раймонда, содержащей 10%, 15% и 20% NaCl, с триптоном (5 г/л) и дрожжевым экстрактом (2,5 г/л) в качестве субстрата. Для получения НК на минеральной среде Раймонда, с концентрацией NaCl 5% и 10%, использован нафталин или бензоат в качестве субстрата.

Из НК на полноценной среде с концентрацией NaCl 15 и 20%, выделены 10 штаммов бактерий. Три штамма (В 154, В201, В202) представлены грамотрицательными палочками, не способными к росту в

отсутствие соли в среде, и растущими при концентрации NaCl до 15% при значении pH 7,0. Три грамположительных штамма (В 151, В152, В153) также не растут в средах без добавления NaCl и способны к росту в средах, содержащих до 10% NaCl. Выделенные штаммы можно отнести к галофильным микроорганизмам по классификации Кашнера [3].

Из НК с бензоатом в качестве субстрата и содержанием NaCl 5% выделено четыре бактериальных штамма. Два штамма (К51 и К52) представлены грамположительными палочками, растущими при концентрации NaCl в полноценной среде – до 10%. Два грамотрицательных штамма – К511 и К513 способны к росту на бензоате (4 г/л) в среде, содержащей 0-6% хлорида натрия.

Из образца породы калийно-магниевых солей методом НК на полноценной среде, содержащей 20% NaCl, выделено два штамма галотолерантных грамположительных бактерий — С2 и С31, растущих при концентрации соли в среде до 10%. Для исследования данной НК был использован метод денатурирующего градиентного гель-электрофореза продуктов амплификации фрагмента гена 16S рРНК, полученных с матрицы суммарной ДНК накопительной культуры. У фрагментов 16S рДНК, отличающихся                           оретическойэлектроф подвижностью и элюированных из

геля, определены нуклеотидные последовательности. Как показали результаты анализа отобранных нуклеотидных последовательностей с использованием программы Classifier RDP II — Release 9 (http://rdp.cme.msu.edu) в составе НК присутствуют бактерии разных филумов. Обнаружены представители филума Cyanobacteria, а также бактерии разных классов филума Proteobacteria: близкородственные бактериям рода Stenotrophomonas класса Gammaproteobacteria (сходство 98%) и рода Ralstonia класса Betaproteobacteria.

Сравнительный анализ клеотиднойну последовательности 16S рДНК, длиной 500 тыс.п.н., показал, что выделенные из НК штаммы С2 и К51 филогенетически близки к бактериям рода Bacillus, штамм C31 – к бактериям рода Streptomyces, штамм В201 – рода Chromohalobacter, штамм К52 — рода Virgibacillus, а штаммы К511 и К513 — к бактериям рода Pseudomonas.

Работа поддержана грантом РФФИ-Урал №07-04-96078_а.

Литература

1.             Kastner M. et al. Impact of inoculation protocols, salinity, and pH on the degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and survival of PAH-degrading bacteria introduced into soil // Appl. Environ. Microbiology. – 1998. – V.64.-P. 359-362.

2.             Ventosa A. et al. Biology of halophilic aerobic bacteria // Microbiol. Mol. Biol. Rev. – 1998. – V. 2. – P. 504-544.

3.             Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях. — М.: Мир, 1981.-365 с.