Диссертация (1145733), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Большинство из них связанымежду собой поверхностными дренажными каналами (Huang, 2014). По современным даннымбольшинство ныне существующих озер оазиса являются остатками крупных приледниковых озер(Phartiyal, 2011). С помощью углеродного метода анализа удалось установить, что озера оазисаШирмахер образовались приблизительно 10 тыс. лет назад в период начала глобальногопотепления в Голоцене.
Содержание кислорода в озерах оазиса Ширмахера изменяется от 0,2мг/л (июнь, оз. Глубокое) до 20,8 мг/л (июнь, оз. Поморника). По большей части содержаниекислорода в озерах выше 12 мг/л, то есть воды немного перенасыщены кислородом (Федорова,2004). Концентрация хлорофилла а в 10 пресноводных озерах (глубина от 3 до 8 м) показаланизкие значения от 0,07 до 0,65 мкг/л (Verlecar, 1990).
Наиболее интересным в данном районеявляется пресноводное озеро Унтерзее (71°20′ ю.ш. 13°45′ в.д.), расположенное в горах Оттофон-Грубера (горах Грубера) в центральной части Земли Королевы Мод. Оз. Унтерзее (площадь11,4 км2) является олиготрофным с максимальной глубиной более 160 м постоянно покрытымльдом водоемом. Температура воды глубоководной части озера неодинакова по всему профилюи составляет от 0 до 5 °С (Филиппова, 2013). Озеро характеризуется высоким уровнем pH (10,4)и высокой концентрацией растворимого кислорода (до 24 мг/л).
Высокий уровень pH (10,4) этихсмешанных водных масс говорит об эрозии преимущественно анортозитных щелочных породкотловины озера (Филиппова, 2013; Andersen, 2011). Характерной особенностью оз. Унтерзееявляется наличие цианобактериальных матов, образующих строматолиты, как с остроконечнымивершинами, так и уникальные конические строматолиты, покрывающие дно озера, по крайнеймере, до глубины 99 м. Микробное сообщество остроконечных строматолитов представлено восновном цианобактериями Leptolyngbya spp., тогда как конические формы строматолитов –24другими цианобактериями Phormidium spp.
В результате исследований было выяснено, что биотаоз. Унтерзее в основном представлена бентосными, а не планктонными сообществами(Филиппова, 2013).В ноябре 2008 года группой американских и индийских ученых были взяты образцы влиторальной зоне мелководного пресноводного оз. Тавани (P), расположенного в 2,1 км отпостоянной действующей индийской станции Майтри (Huang, 2013). Образцы представлялисобой смесь воды и суспензии осадков (глубина 10 - 15 см), отобранных в районе постоянныхпроцессов замерзания и оттаивания. Микробное разнообразие было выявлено с использованиемкак метода пиросеквенирования (bTEFAP), так и молекулярного клонирования с последующимсеквенированием по Сэнджеру v3-v5 ампликонов генов 16S рРНК, а также и методомкультивирования.Во всех трех случаях превалировали представители бактериального филума Proteobacteria:метод пиросеквенирования выявил ~ 48 % филотипов от общего числа, а методы клонированияи культивирования – по ~ 67 % соответственно.
Кроме того, класс α-proteobacteria из филумаProteobacteria существенно доминировал как при пиросеквенировании – 72 %, так и приклонировании с последующим секвенированием по Сэнджеру – 59 %, тогда как методкультивирования показал высокую численность представителей класса β-proteobacteria – 46 %.Помимо филума Proteobacteria, методом пиросеквенирования были также выявлены филумыBacteroidetes (15,1 %), Actinobacteria (14,8 %), Chloroflexi (10,2 %), Acidobacteria (6,7 %),Firmicutes (3,6 %), Gemmatimonadetes (1,2 %) и Verrucomicrobia (0,2 %). Оставшиеся 6 филумовсоставили в общей сложности около 0,07 % от общего числа последовательностей.
Методомклонирования с последующим севенированием по Сэнджеру были выявлены филумыProteobacteria (~ 67 %), Bacteriodetes (15,6 %), Actinobacteria (6,8 %), Verrucomicrobia (4,4 %),Fusobacteria (1,5 %), Chlorobi (1,5 %) и Candidate Division OP10, тогда как методомкультивирования – только 4 филума: Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteriodetes и DeinococcusThermus.Таким образом, во всех трех случаях при использовании различных молекулярнобиологических методов наиболее доминирующими филумами были: Proteobacteria, Bacteriodetesи Actinobacteria (Huang et al., 2013).
Более того, из 15 родов различных филумов бактерий,выявленных методом культивирования, 14 были обнаружены также методом секвенирования поСенджеру (Huang et al., 2013).Были изучены 6 “land-locked”, т.е. закрытых (не имеющих выхода к морю) озер: L27С, L33,L36, L42, L43, L47, и 2 приледниковых пресноводных озера: P11 и P12 (Mojib et al., 2009).Температура во всех озерах была от -0,3 до +1,0 °С, кроме озер L42 и P11, где температурасоставила +3,3 °С и +3,1 °С соответственно.
Водные пробы были взяты с глубины 10 - 15 см от25поверхности. В большинстве озер колониеобразующих единиц (КОЕ) было ~106 КОЕ/мл, тольков озере P12 число КОЕ оказалось значительно ниже и составило 2 x 104 КОЕ/мл. С помощьюметода культивирования было показано, что озеро L27С имело наибольшее бактериальноеразнообразие из всех изученных озер. Кроме того, колонии бактерии Janthinobacterium sp. быливыявлены только в озерах L42, L43 и L47, тогда как бактерия из рода Flavobacterium sp. –обнаружена во всех закрытых водоемах.
В то же время, например, бактерия Hymenobacter sp.была также выявлена во всех закрытых озерах за исключением озера L33. Бактерия Hymenobactersp. IS2118С-5 (филум Bacteroidetes), выделенная из озера под номером L43, показала оптимумроста при температуре ≤15 ºC и резкое падение роста при Т около 24 °С, тем самым, даннуюбактерия, по мнению авторов, предположительно можно отнести к психрофильномумикроорганизму (Mojib et al., 2009).Известно, что представители рода Hymenobacter sp производят внеклеточные полимерныесоединения (Baker, 2010), а также синтезирует уникальные УФ-защитные пигменты (Klassen,2008), что обеспечивает устойчивость к окислительному стрессу. Данные адаптационныемеханизмы имеют потенциал для применения в биотехнологии и биомедицине (Jung, 2014).Геном Hymenobacter sp. IS2118 был описан Ко с соавторами (2014).
Ими были обнаружены геныбиосинтеза тейхоевых и липотейхоевых кислот, характерных для грамположительных бактерийи обладающие криопротекторными свойствами. Помимо этого, в геноме были выявленыразнообразные гены стрессоустойчивости (Koo et al., 2014).Бактерии Janthinobacterium sp. и Flavobacterium sp. были также культивированы из озер P9(оз. Подпрудное) и L49 (также известное как оз. Зуб, или оз. Приадаршини) и впоследствииизучены (Mojib et al., 2010) на предмет выявления антимикобактериальных веществ. Так, наштаммахMycobacteriumtuberculosisтестироваласьантимикобактериальнаяактивностьпигментов виоласеина и флексирубина, выделенных из данных бактерий.
Как показалиисследования, оба пигмента оказывали большее ингибирующее влияние на рост Mycobacteriumtuberculosis, чем другие вещества растительного происхождения (Mojib et al., 2010).В работе Можиб с соавторами (2009) методом секвенирования по Сенджеру полноразмерногогена 16S рРНК в озере L27С было выявлено большое микробное разнообразие, отнесенное к 6бактериальнымфилумам:Proteobacteria,Actinobacteria,Bacteriodetes,Fusobacteria,Verrucomicrobia и Chlorobi. Филум Proteobacteria на 80 % был представлен клонами из класса γproteobacteria и на 16 % из β-proteobacteria. В свою очередь представители класса γproteobacteria в сумме составляли 56 % от общего числа клонов.
Кроме того, род Acinetobacterиз γ-proteobacteria наиболее доминировал, составив около 48 % от общего числа выявленныхродов всех филумов, тогда как следующими по числу клонов были рода Janthinobacterium (7 %)и Pseudomonas (7 %) (оба из γ-proteobacteria) (Mojib et al., 2009). Важно отметить, что для26выделения тотальной ДНК из образцов, авторы применяли кипячение, что абсолютнонесоответсвует практике применения современных методов экстракции ДНК для характеристикибактериального разнообразия в различных эконишах.
Данный факт необходимо учитывать приинтерпретации полученных этими исследователями данных.В работе Хуанг с соавторами (2014) были изучены 5 вскрывающихся пресноводных озер,связанных двумя различными поверхностными дренажными каналами (Huang et al., 2014).Первый канал был образован озерами L46 и L42, тогда как второй – L51 и L47. Оба дренажныхканала соединялись в конце в озере L50.
Озера L42 и L47 ранее уже были изучены с помощьюметода культивирования (Mojib et al., 2009). Микробное разнообразие было получено методомпиросеквенирования (bTEFAP) v3-v5 участка генов 16S рРНК. Было показано, что в озерах L46и L42 (канал 1) абсолютно доминировали представители филумов Proteobacteria и Bacteroidetes,тогда как в озерах 2-го канала (L51 и L47) превалировали филумы Proteobacteria, Chloroflexi иFirmicutes. В озере L50 доминировали филумы Proteobacteria, Chloroflexi и Bacteroidetes. Кромедоминантных было выявлено также 5 минорных филумов Actinobacteria, Deinococcus-Thermus,Firmicutes, Acidobacteria и Gemmatimonadetes (Huang et al., 2014).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
