Новая некультивируемая бактерия семейства Gallionellaceae, – описание и реконструкция генома на основе анализа метагенома микробного сообщества кислых шахтных вод В. В. Кадников, Д. А. Ивасенко, А. В. Белецкий [и др.]
Material type:
ArticleOther title: A novel uncultured bacterium of the family Gallionellaceae: description and genome reconstruction based on the metagenomic analysis of microbial community in acid mine drainage [Parallel title]Subject(s): шахтные воды | дренажные воды | кислые шахтные дренажи | окисление железа | Gallionella, род бактерий | реконструкция генома | нуклеотидные последовательностиGenre/Form: статьи в журналах Online resources: Click here to access online
In:
Микробиология Т. 85, № 4. С. 421-435Abstract: Дренажные воды в местах добычи металлов часто характеризуются низким рН и высоким содержанием растворенных металлов вследствие окисления сульфидных минералов. Экстремальные условия таких экосистем ограничивают разнообразие обитающих в них микроорганизмов. Мы исследовали микробное сообщество дренажных вод (температура 6.5°С, pH 2.65) в открытом карьере добычи полиметаллических руд на месторождении Шерловая гора в Забайкалье методами метагеномики. В результате секвенирования метагенома микробное сообщество охарактеризовано на таксономическом и функциональном уровне. Абсолютное большинство микроорганизмов представлено одной некультивируемой линией, представляющей новый вид бета-протеобактерий рода Gallionella. Среди культивируемых представителей семейства Gallionellaceae нет ацидофилов, но сходные последовательности генов 16S рРНК были детектированы в кислых шахтных дренажах. Минорными компонентами сообщества являются бактерии родов Thiobacillus, Acidobacterium, Acidisphaera и Acidithiobacillus, характерные для кислых шахтных дренажей. На основе метагеномных данных определен имеющий размер 3.4 млн нт почти полный композитный геном бактерии этой новой линии, описанной нами как Candidatus Gallionella acididurans ShG14-8. Анализ генома показал, что окисление Fe(II), вероятно, осуществляется с участием цитохромов, локализованных на внешней мембране клеток. Электрон-транспортная цепь включает NADH-дегидрогеназу, цитохром bc1 комплекс, альтернативный комплекс III, и цитохром-оксидазы bd, cbb3, и bo3 типа. Окисление восстановленных соединений серы может осуществляться с участием Sox системы, сульфид-хинон оксидоредуктазы, аденилсульфат редуктазы и сульфат аденилтрансферазы. Имеются гены, необходимые для автотрофной фиксации углерода в цикле Кальвина, но пути фиксации азота отсутствует. Устойчивость к тяжелым металлам может обеспечиваться за счет наличия большого числа транспортеров металлов RND семейства и АТФаз Р-типа. Новый микроорганизм является аэробным хемолитоавтотрофом, представляющим группу психротолерантных железо- и серо-окисляющих ацидофилов семейства Gallionellaceae, распространенных в кислых шахтных дренажах.
Библиогр.: с. 433-435
Дренажные воды в местах добычи металлов часто характеризуются низким рН и высоким содержанием растворенных металлов вследствие окисления сульфидных минералов. Экстремальные условия таких экосистем ограничивают разнообразие обитающих в них микроорганизмов. Мы исследовали микробное сообщество дренажных вод (температура 6.5°С, pH 2.65) в открытом карьере добычи полиметаллических руд на месторождении Шерловая гора в Забайкалье методами метагеномики. В результате секвенирования метагенома микробное сообщество охарактеризовано на таксономическом и функциональном уровне. Абсолютное большинство микроорганизмов представлено одной некультивируемой линией, представляющей новый вид бета-протеобактерий рода Gallionella. Среди культивируемых представителей семейства Gallionellaceae нет ацидофилов, но сходные последовательности генов 16S рРНК были детектированы в кислых шахтных дренажах. Минорными компонентами сообщества являются бактерии родов Thiobacillus, Acidobacterium, Acidisphaera и Acidithiobacillus, характерные для кислых шахтных дренажей. На основе метагеномных данных определен имеющий размер 3.4 млн нт почти полный композитный геном бактерии этой новой линии, описанной нами как Candidatus Gallionella acididurans ShG14-8. Анализ генома показал, что окисление Fe(II), вероятно, осуществляется с участием цитохромов, локализованных на внешней мембране клеток. Электрон-транспортная цепь включает NADH-дегидрогеназу, цитохром bc1 комплекс, альтернативный комплекс III, и цитохром-оксидазы bd, cbb3, и bo3 типа. Окисление восстановленных соединений серы может осуществляться с участием Sox системы, сульфид-хинон оксидоредуктазы, аденилсульфат редуктазы и сульфат аденилтрансферазы. Имеются гены, необходимые для автотрофной фиксации углерода в цикле Кальвина, но пути фиксации азота отсутствует. Устойчивость к тяжелым металлам может обеспечиваться за счет наличия большого числа транспортеров металлов RND семейства и АТФаз Р-типа. Новый микроорганизм является аэробным хемолитоавтотрофом, представляющим группу психротолерантных железо- и серо-окисляющих ацидофилов семейства Gallionellaceae, распространенных в кислых шахтных дренажах.
There are no comments on this title.