Тезисы докладов Апатиты 2016
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
GEITL. Чернова НИ, Калинина О. Ю, Никитин МАНИЛ возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия e-mail: chernova_nadegda@mail.ru Институт физико-химической биологии им.А.Н.Белозерского МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия e-mail: nikitin.fbb@gmail.com Геометрия спирали в видовой дифференциации рода Arthrospira остается одним из основных таксономических признаков в рамках ботанической номенклатуры. Для трёх клоновых культур артроспир, выделенных в НИЛ ВИЭ при длительном культивировании в лабораторных условиях и отличавшихся морфологией трихома (спиральные - шт. 1/02; слабо спиральные утолщенные - шт.1/02–Т и прямые - шт. П, была произведена идентификация филогенетического положения. Выделение геномной ДНК производили с использованием набора DiatomDNAprep 100 (Изоген). Фрагмент гена малой субъединицы 16SрРНК и внутреннего транскрибируемого спейсера ITS был амплифицирован с помощью стандартных олигонуклеотидных затравок 16S378F(*) 23S30R(*) и набора реактивов для полимеразной цепной реакции (ПЦР) Encyclo PCR kit (Евроген). Использовали следующую программу амплификации 95˚C – 3 мин 38 циклов (93˚C – 20 с, 56˚C – 30 с, 72˚C – 1,5 мин, 72˚C – 5 мин. Продукты ПЦР были очищены препаративным электрофорезом в агарозном геле и секвенированы на капиллярном секвенаторе в ЦКП Геном (Москва. Отдельные чтения Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 133 были собраны в контиги в программе SeqMan. Для сравнения с известными последовательностями других штаммов цианобактерий был проведен поиск по базе данных GenBank при помощи программы BLAST. Для построения филогенетического дерева использовали 22 последовательности из альгобаз данных, включая 18 определенных до вида представителей рода Arthrospira их представителей других таксонов (Lyngbya, Oscillatoriales и Phormidiaceae). Выравнивание нуклеотидных последовательностей генов 16SрРНК различных штаммов производили в программе MEGA 5.1 (Tamura et al., 2011) при помощи алгоритма MUSCLE (Edgar, Robert, 2004). Филогенетические деревья были построены также в программе MEGA 5.1 алгоритмами Neighbor-Joining (Saitou, Nei, 1987). Для оценки статистической достоверности деревьев было проведено 100 реплик бутстрэпа, те. дерево построено алгоритмом максимального правдоподобия (ML) со 100 репликами бутстрэпа. Таким образом, нами был амплифицирован фрагмент гена малой субъединицы рибосомной РНК и внутреннего транскрибируемго спейсера общей длиной 1600 нуклеотидов. Уровень сходства с депонированными в мировых базах данных последовательностями этого участка других видов Arthrospira оказался весьма высоким - 97- 99%, те. нуклеотидные последовательности трех штаммов A. platensis оказались полностью идентичны друг с другом и счастью штаммов A. platensis из Генбанка микроводорослей. Другие виды артроспир, например, A. fusiformis, на построенном филогенетическом дереве, достоверно отличаются от наших штаммов. Не обнаружено связи между родством и географическим местоположением выделения этого штамма штаммы Центральноазиатского происхождения раскиданы по дереву. Наивысшее сходство Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 134 наших трех штаммов наблюдалось со штаммами A. platensis_BY, выделенными из прибрежных соленых озер Внутренней Монголии Китая, американским штаммом PCC_9108 и штаммом AICB_49 - из Египта. Последовательности ДНК и РНК этих штаммов были зарегистрированы в GenBank (США. Полученные результаты ставят вопрос о валидности формы спирали в качестве таксономического критерия для видовой дифференциации рода Arthrospira. Исследования проводили при поддержке гранта РФФИ № 15-08-02596. ЦИАНОБАКТЕРИИ ARTHROSPIRA PLATENSIS (NORDST.) GEITL. КАК МОДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИНДУКЦИИ ЛИПИДОВ Чернова НИ, Киселева СВ. НИЛ возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия e-mail: chernova_nadegda@mail.ru Интерес к липидам микроводорослей (МКВ) в последние годы обусловлен их высоким потенциалом в качестве сырья для производства моторных топлив. Определяющим фактором является высокое содержание в них неполярных липидов, в основном триацилглицеринов (ТАГ), являющихся лучшим источником для получения биодизеля, а также возможность управлять накоплением их путем изменения условий культивирования. Известно, что в силу невозможности одновременного достижения высокой продуктивности по биомассе и по липидам при культивировании МКВ, широко применяется метод Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 135 двухстадийного культивирования с применением различных физиологических стрессов. Предложены новые подходы в реализации потенциала цианобактерий на примере артроспиры/спирулины. Биомасса Arthrospira platensis рассмотрена в качестве нетрадиционного сырья для производства биотоплива третьего поколения и сопутствующих продуктов с высокой добавленной стоимостью. Экспериментально изучалось воздействие следующих видов результативных стрессоров на содержание липидов в клетках клоновых культур A. platensis, отличаюшихся морфологией трихома (шт. rsemsu 1/02 (спиральный, шт. rsemsu Т (слабо спиральный утолщенный) и шт. rsemsu П (прямой − повышенная и пониженная инсоляция (от (2÷4) м) дом субоптимальные температуры (от (С до (С − голодание по азоту и фосфору − барботаж воздухом, содержащим 2% СО 2 (об.). Установлено, что исследуемые культуры под влиянием подобранных стрессоров могут аккумулировать в клетках нейтральные липиды до промышленно значимых количеств шт. rsemsu П - до 32,0%; шт. rsemsu Т – до 47,1%), а реакция на созданный стресс, по-видимому, является видо- и штаммоспецифичной. При этом варианты и параметры стресса требуют тщательного экспериментального подбора для каждой культуры. Таким образом, экспериментально было показано, что биомасса артроспиры/спирулины может быть не только источником белка, биологически активных веществ и сопутствующих продуктов, но и продуцентом нейтральных липидов - сырья для производства биодизеля. Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 136 Представлены результаты апробации метода скрининга липидсодержащих артроспир на основе окрашивания клеток флуоресцентным красителем Нильским красным. Выявлена корреляция результатов, полученных методом окрашивания красителем Нильским красным органического экстракта из клеток артроспир количественный метод определения на спектрофлуориметре) и окрашиванием липидов в клетках качественный метод регистрации с помощью люминесцентного микроскопа, что говорит о возможности использования данного качественного метода в альгологической практике при скрининге продуцентов липидов. Показано, что определение оптимальных условий накопления нейтральных липидов в разных штаммах МКВ можно также проводить на основе окрашивания клеток Нильским красным. Поскольку артроспира массово культивируется дешевым открытым способом без контаминации другими видами, отличается легкостью сбора урожая, ее можно рекомендовать как удобный модельный объект при разработке технологий получения биомассы с повышенным содержанием липидов, в том числе способом двухстадийного культивирования. Исследования проводили при поддержке гранта РФФИ № 15-08-02596. TAXONOMIC CHARACTERIZATION OF A NEW SPECIES OF NOSTOC USING POLYPHASIC APPROACH Singh P. 1 , Shaikh Z. M. 1 , Gaysina L. A. 2,3 , Suradkar A. 1 , Samanta U. 1 , Shouche Y. S 1 . Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 137 1 Microbial Culture Collection (MCC), National Centre for Cell Science (NCCS), India; e-mail: sps.bhu@gmail.com 2 Department of Bioecology and Biological Education, M. Akmullah Bashkir State Pedagogical University, Ufa, Russian Federation; e-mail: lira.gaisina@mail.ru; 3 All-Russian Research Institute of Phytopathology, B.Vyazyomy, Odintsovo district, Moscow Region, Russian Federation The genus Nostoc is one of the earliest described cyanobacterial genera. About 250-300 species of Nostoc have been described till now, which evidently indicates the huge diversity and the heterogeneity of this genus. Thus, the taxonomic resolution of the genus Nostoc, which consists of many different genotypes, is still exciting and complex enough to be worked out in detail. The present study reported the characterization of a new Nostoc strain, using phenotypic, ecological, molecular and phylogenetic methods. Strain NE-PS isolated from a fresh water body in Pune, India is being described as new species of the polyphyletic genus Nostoc. Phenotypic and molecular characterizations were performed and the combined results validated the strain as a new species. Careful observations of the filaments showed the presence of a distinct sheath around the trichomes, valuable differences in the shape and dimensions of the vegetative cells, heterocytes and the akinetes. These features provided reliable morphological differences of NE-PS from other closely related species. The results of phylogenetic analysis revealed that NE-PS showed 98.66% sequence similarity with Nostoc linckia strain IAM M-30, 98.31% similarity with Desmonostoc muscorum and 98.10% similarity with Nostoc entophytum strain IAM M-267. For rbcl gene sequence, the closest similarity was found to be Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 138 97% with Nostoc sp. PCC 7906. The psbA gene sequence similarity was closest with Nostoc punctiforme PCC 73102 (pairwise similarity was 94%), the nifD gene sequence similarity was found to be 96% with Nostoc punctiforme Ind35 and Desmonostoc muscorum. For PC-IGS region, the closest similarity was with Nostoc linckia PACC 5085 at 96%. Thus, phylogenetic inferences using all the markers show typical separate clustering of the strain with distinct nodes from the rest of the closely related species. To our knowledge, this work is one of the first study that describes a new species of Nostoc from India using all morphological, ecological and molecular attributes. Results of this work allow to conclude, that the strain NE-PS is a new species in the genus Nostoc with the name proposed being Nostoc punensis, sp. nov. Международная научная школа-конференция «Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение Тезисы докладов Оригинал-макет: ДА. Давыдов Подписано в печать 10.06.2016. Формат бумаги х 1/16. 7.5 усл.-изд. л. Печать офсетная с оригинала заказчика. Заказ № 181. Тираж 100 экз. Отпечатано в Типографии ООО «КаэМ» Мурманская область, город Апатиты ул. Ферсмана А, тел. (81555) 77329 www.km-print.ru |