Исследователи биологического факультета МГУ в составе коллектива авторов провели исследование микробных сообществ донных отложений Кандалакшского залива Белого моря. Удалось выявить выраженную стратификацию микробных сообществ донных отложений, которая объясняется способностью микроорганизмов использовать либо лабильные, легко усваиваемые органические соединения (верхние слои отложений), либо, в условиях недостатка кислорода, разлагать сложные полимерные субстраты (слои донных отложений на глубине 30-50 см). Среди последней группы обнаружено много микроорганизмов, неизвестных в лабораторных культурах и, предположительно, обладающих ценными для биотехнологии гидролитическими ферментами. Результаты исследования, поддержанного грантом Минобрнауки № 075-15-2021-1396 в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты», опубликованы в журнале «Microbiology».
В Кандалакшском заливе Белого моря органическое вещество синтезируется фитопланктоном и макроводорослями, а также поступает с речными стоками с континента, обуславливая дальнейшее формирование сложных трофических цепей, включающих разнообразную морскую фауну. Однако часть органического вещества попадает на дно залива, где идет разложение сложных биомолекул бактериями и археями и возвращение биогенных элементов в их биогеохимические циклы. Органотрофные микроорганизмы, таким образом, играют важную роль в поддержании равновесия в морских экосистемах. Несмотря на то что в Кандалакшском заливе давно ведутся разнообразные микробиологические исследования, состав микробных сообществ донных отложений там оставался неисследованным.
Целью исследования микробных сообществ Кандалакшского залива было определение состава микробных сообществ в разных точках залива и на разной глубине от поверхности отложений. Отбор проб проводился в июне-июле 2022 г. во время морских экспедиций на научных судах с помощью 3-метрового гравитационного керна. Из кернов были отобраны пробы, соответствующие глубинам 2, 10, 30 и 50 см ниже морского дна. Всего было отобрано 55 образцов. Из всех образцов была выделена ДНК и проведена полимеразная цепная реакция с праймерами, специфичными к вариабельным участкам гена 16S рибосомальной РНК (рРНК). Этот ген в 80-е годы ХХ века был выбран в качестве маркера, позволяющего определить место бактерии или археи в общей системе прокариот. С тех пор приложение анализа генов 16S рРНК к природным образцам изменило наши представления о разнообразии прокариот, выявив много новых микроорганизмов, ранее некультивировавшихся в лабораторных условиях.
Нуклеотидные последовательности продуктов амплификации, полученных из беломорских образцов, были определены путем высокопроизводительного секвенирования (NGS — new generation sequencing), и соответствующие им микроорганизмы были идентифицированы путем сравнения с базами данных. В результате были получены горизонтальные и вертикальные профили микробных сообществ донных отложений Белого моря.
Оказалось, что по результатам секвенирования все образцы можно подразделить на две группы: основная часть образцов имела выраженную стратификацию, а сообщества нижних отложений существенно отличались от верхних. Однако небольшая часть образцов была отобрана в котловинах, где скопилось большое количество органического вещества, которое активно разлагалось. В этих образцах стратификации не было, и состав микроорганизмов в них по всем слоям совпадал с составом сообществ в верхних слоях стратифицированных образцов (2 и 10 см).
Таким образом, стало ясно, что и по всей толщине образцов из котловин, и в верхних слоях остальных образцов идет активное разложение легкодоступного органического вещества. Основными доминирующими группами микроорганизмов в этих образцах были бактерии рода Woesia, а также некультивируемые органотрофные бактерии семейства Sandaracinaceae и порядка Actinomarinales. Среди сульфатредукторов, встречающихся в верхних горизонтах осадков, наиболее многочисленными группами были SEEP-SRB1 и Sva0081 – некультивируемые микроорганизмы, широко распространенные в морских осадках.
В нижних слоях стратифицированных донных отложений (30 и 50 см) возрастала доля микроорганизмов, потенциально участвующих в деградации сложных соединений — представителей семейства Hyphomicrobiaceae, родов Mycobacterium и Desulfatiglans. Увеличилась и доля прокариот с неизвестным метаболизмом, таких как JS1, SG8-4, WCHB1-81, S085, распространенных в морских осадках по всему миру.
«Нам удалось выявить целевые группы микроорганизмов, обладающих гидролитическими ферментами, с помощью которых идет разложение сложных биополимеров, захороненных в анаэробных условиях, — объяснила заведующая кафедрой микробиологии биологического факультета МГУ Елизавета Бонч-Осмоловская. – Это полимеры макроводорослей — агар и альгинат, полимер панцирей беспозвоночных животных — хитин и попадающий на морское дно со стоками с суши лигнин. Метагеномный анализ этих же сообществ даст информацию о возможных путях культивирования неизвестных микроорганизмов, а также обеспечит прямой доступ к новым гидролитическим ферментам, очень важным для современной биотехнологии».
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Рекомендуем посетить:
Десятилетие науки и технологий
Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия»
Русское географическое общество
Федеральный портал "Российское образование"
Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Навигатор для современных родителей "Растим детей"
Проект "Школа Минпросвещения России"
Российская общественная инициатива
Образовательный центр «Сириус»
Уважаемые коллеги!
В рамках подготовки обращений в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации принимаем предложения по внесению дополнений и изменений в федеральные программы:
Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий на 2019-2030 годы, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 2019 года № 479, Федеральную научно-техническую программу развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 года №287.
Предложения принимаются на электронную почту sci-idea@mail.ru
АКТУАЛЬНО
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Экономический факультет приглашает принять участие в VII Международной научно-практической конференции «ТЕНДЕНЦИИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В XXI ВЕКЕ».
Срок проведения – 28 февраля 2025 г.
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЛОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра романского языкознания приглашает ученых, преподавателей вузов, учителей, докторантов, аспирантов, магистрантов принять участие в работе Международной научной конференции «Романия: языковое и культурное наследие-2025», посвященной 85-летнему юбилею филологического факультета БГУ 20-21 мая 2025 г.
ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.М. МАШЕРОВА
Дата проведения: 28 февраля 2025 г.
XIII Международная научно-практическая конференция «Молодость. Интеллект. Инициатива»
Дата проведения: 25 апреля 2025 г.
VIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы источниковедения»
Дата проведения: 24-26 апреля 2025 г.
Дата проведения: 16-17 мая 2025 г.
Дата проведения: 19-20 мая 2025 г.
Минпросвещения России обновило федеральный перечень учебников.
Целевое обучение в организациях высшего образования
Молодые ученые (достижения и поддержка)
Федеральный институт педагогических измерений:
видеоконсультации разработчиков КИМ ЕГЭ
Обучающие мероприятия для родителей
Единая информационная система проведения конкурсов на замещение должностей научных работников
Портал госслужбы (вакансии и кадровый резерв в федеральных и региональных органах власти)
Обсуждение проектов нормативных правовых актов в сфере образования и науки
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ
"Об образовании в Российской Федерации"
Комментарий к Федеральному закону "Об образовании в Российской Федерации"
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 23 августа 1996 года № 127-ФЗ
"О науке и государственной научно-технической политике"
УКАЗ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 28 февраля 2024 года № 145
"О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации"
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 29 марта 2019 года № 377
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 26 декабря 2017 года № 1642
"Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 12 сентября 2013 года № 1060 (признается утратившим силу с 1 сентября 2026 года)
"Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования, применяемых при реализации образовательных программ высшего образования, содержащих сведения, составляющие государственную тайну или служебную информацию ограниченного распространения"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 24 февраля 2021 года № 118
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 1 февраля 2022 года № 89 (вступает в силу с 1 сентября 2026 года)
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 29 октября 2013 года № 1199
"Об утверждении перечней профессий и специальностей среднего профессионального образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 17 мая 2022 года № 336
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 370
"Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 372
"Об утверждении федеральной образовательной программы начального общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 371
"Об утверждении федеральной образовательной программы среднего общего образования"
ОТЧЕТЫ. ДОКЛАДЫ. СТАТИСТИКА
Российский статистический ежегодник. 2023
Статистические сборники Высшей школы экономики
Наука. Технологии. Инновации. 2024
Индикаторы инновационной деятельности. 2024