22 ноября 2024 г. фото: РИА Новости/Станислав Красильников Студенты кафедры микробиологии биологического факультета МГУ во время стажировки на Беломорской биологической станции имени Н. А. Перцовой заинтересовались бактериями, обитающими в Белом море и способными разлагать хитин. Под руководством ученых МГУ и Федерального исследовательского центра биотехнологии РАН группа студентов четвертого курса изучала способность разлагать хитин бактерий, обитающих в воде Белого моря и/или родственных ему . с беспозвоночными. Идентифицированы бактерии с хитиназной активностью и проанализировано разнообразие хитиназ, содержащихся в геномах родственных морских микроорганизмов. Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Результаты исследования, поддержанного грантом Минобрнауки № 075-15-2021-1396 в рамках национального проекта «Наука и университеты», опубликованы в журнале «Микробиология».
Хитин – природный полимер, аналогичный целлюлозе, но состоящий из молекул N-ацетилглюкозамина, в результате чего его цепи соединяются, образуя прочную структуру с повышенной кристалличностью. Хитин очень широко распространен на нашей планете, занимая по количеству второе место после целлюлозы. Это объясняется тем, что он является структурным элементом экзоскелетов беспозвоночных, обитающих в мировом океане и пресных водах Земли, а также присутствует в клеточных стенках грибов и кутикуле членистоногих. Разложение этого вещества является важным этапом биогеохимического круговорота углерода, вызывающим возврат в него биогенных элементов. Оно обусловлено активностью микробных хитиназ, а их состав варьируется в зависимости от места выделения хитинолитических микроорганизмов (наземные, пресноводные, морские экосистемы). Ферменты, расщепляющие хитин — хитиназы — необходимы в различных областях биотехнологии.
Целью исследований было изучение разнообразия хитинолитических бактерий, обитающих в Кандалакшском заливе Белого моря в районе Беломорской биологической станции им. Н. А. Перцовой. Для этого из проб беспозвоночных, водорослей и воды Белого моря были получены накопительные культуры микроорганизмов, использующих хитин как единственный источник углерода и энергии. Способность накопительных культур разлагать материал проверяли на чашках Петри со средой, содержащей хитин, где в результате действия хитиназ появлялись зоны обеднения исходно мутной среды. Из таких культур выделяли ДНК для амплификации и последующего высокопроизводительного секвенирования вариабельных участков маркерных генов, кодирующих 16S рибосомальную РНК. При этом были выделены чистые культуры хитинолитических бактерий.
Были получены три высокоактивные хитинолитические накопительные культуры микроорганизмов: из гомогената копепод (подкласс Copepoda), из гомогената червя Terebellides (класс Polychaeta) и из пробы морской воды вблизи ББС. Для этих же образцов ранее было профилировано микробное сообщество с использованием гена 16S рРНК. В результате культивирования на хитине заметно изменился состав сообществ: в них стали доминировать бактерии родов Aliivibrio, Photobacterium, Pseudoalteromonas, Cobetia и Endozoicomonas.
Были также выделены три высокоактивных хитинолитических штамма, идентифицированные по анализу гена 16S рРНК как два представителя рода Pseudoalteromonas sp. (предположительно новый вид) и Vibrio sp., ближайшим родственником которого является Vibrio alginolyticus. Все три штамма активно деградировали хитин, а также были способны к росту на других морских полисахаридах – компонентах водорослей (агар, альгинат, каррагинан).
С целью идентификации генов хитиназ (роды Vibrio, Aliivibrio, Pseudoalteromonas, Cobetia, Endozoicomonas) был проведен анализ опубликованных геномов морских микроорганизмов, родственных обнаруженным или выделенным в ходе исследований. Для некоторых представителей первых трех родов ранее была известна способность расщеплять хитин; Для представителей родов Cobetia и Endozoicomonas такие данные отсутствуют. Гены хитиназы обнаружены в геномах представителей Endozoicomonas, что согласуется с данными настоящего исследования. Способность бактерий рода Cobetia разлагать хитин требует дальнейших исследований.
«Эта работа для нас особенная», — говорит Ирина Данилова, доцент кафедры микробиологии биологического факультета МГУ. - С одной стороны, мы получили очень интересные результаты о новых бактериях, продуцирующих хитиназы, а эти бактерии живут в северных условиях, и это очень ценное качество для биотехнологии, потому что в этом случае все биотехнологические процессы с белками, полученными от этих бактерий, могут быть . проводят при низких температурах. Это очень важно с экономической точки зрения. С другой стороны, всю практическую часть работы выполнили наши студенты, получив незабываемый опыт практико-ориентированных исследований. Мы надеемся, что это придаст им дополнительную мотивацию оставаться в науке и посвятить свою жизнь работе, направленной на улучшение жизни людей на нашей планете. В будущем мы обязательно привлечем наших студентов к другим подобным исследованиям».
-сообщает icmos.ru #Студенты #МГУ #обнаружили #новые #хитинолитические #бактерии #Белого #моря Читать, как было на самом деле:
....закрыть ▲
