+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Применение методов геносистематики для решения вопросов таксономии и изучения биоразнообразия прокариот

  • Автор:

    Турова, Татьяна Павловна

  • Шифр специальности:

    03.00.07

  • Научная степень:

    Докторская

  • Год защиты:

    2009

  • Место защиты:

    Москва

  • Количество страниц:

    86 с. : ил.; 19х14 см

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Геносистематика (или молекулярная систематика) в отличие от традиционной систематики (феносистематики) оценивает родство организмов, исходя из сходства или различия их геномов, т.е. ее можно назвать наукой о разнообразии генотипов организмов. Развитие геносистематики происходило параллельно с развитием биохимии, а затем молекулярной биологии и было связано с прогрессом в понимании процессов изменчивости информационных макромолекул (семантид) и влияния этих процессов на фенотипические признаки организмов. Основы молекулярной систематики были заложены в конце 50-х годов прошлого века независимо двумя группами ученых под руководством А.Н.Белозерского и К.Ли, обнаружившими корреляцию нуклеотидного состава ДНК с положением организмов в системе, - сначала у бактерий, а затем и у эукариот. В начале 60-х годов Э. Цукеркандлем и Л. Полингом было впервые заявлено о возможности использования анализа последовательностей, т. е. первичной структуры клеточных макромолекул - носителей информации, для филогенетической классификации живых организмов. Значительную роль в развитии теоретических основ молекулярной филогенетики сыграла концепция «молекулярных часов», выдвинутая этими же авторами в 1965 г., и теория нейтральности молекулярной эволюции, разработанная в конце 60-х годов МКимурой, а также Дж. Кингом и Т.Джуксом. В конце 70х - начале 80-х годов работы ученых группы К.Везе дали начало направлению, которое впоследствии получило название «рибосомной» филогенетики и сыграло особую роль в систематике микроорганизмов.
Применение молекулярно-биологического подхода для изучения эволюции живых организмов выявило его принципиальное преимущество по сравнению с традиционным фенотипическим подходом: оно открыло
возможность сравнения отдаленных организмов, которые могут совсем не иметь общих фенотипических признаков. Таким образом, появилась возможность с помощью единой методологии осуществлять построение всеобъемлющих филогенетических схем, что, несомненно, приближает исследователей к созданию наиболее естественной системы живых организмов, т.е. опирающейся на их филогенетические взаимоотношения, возникшие в процессе их эволюции.
Развитие молекулярной систематики в микробиологии оказалось особенно успешным в силу ряда особенностей прокариотных организмов. С одной стороны, по сравнению с систематикой эукариот, успехи микробиологов в филогенетике нельзя было назвать значительными. Последовательное введение в систематику эукариот эволюционных принципов позволило создать стройные непротиворечивые системы, опирающиеся на реальные

филогенетические взаимоотношения организмов, и в этом смысле являющиеся естественными. Вместе с тем, все попытки построения сколько-нибудь детализованной эволюционной схемы прокариот, исходя из которой можно было бы приблизиться к созданию их естественной системы, в рамках традиционной фенотипической систематики оставались безуспешными, в результате чего даже была поставлена под сомнение сама такая возможность. Это заставляло микробиологов стремиться воспользоваться теми принципиально новыми возможностями решения таксономических проблем, которые предоставляла молекулярная систематика. С другой стороны, менее сложная по сравнению с эукариотами организация генома прокариот позволяла использовать их в качестве преимущественных объектов геносистематики.
Уже первые попытки использования молекулярно-биологических методов позволили решить многие спорные вопросы систематики конкретных групп,микроорганизмов. С развитием геносистематики, расширением круга используемых ею методов и накоплением экспериментальных данных, касающихся различных таксономических групп бактерий, вклад ее в решение общих кардинальных проблем систематики прокариот начал быстро возрастать. Вместе с тем появились и новые проблемы, связанные главным образом с противоречиями, иногда весьма значительными, между данными молекулярной систематики и традиционными представлениями, основанными на анализе фенотипа. В некоторых случаях эти противоречия объяснялись несовершенством знаний, как в отношении фенотипа, так и в отношении генотипа, поэтому в результате более тщательных исследований удавалось устранить их причины. Однако, по-видимому, существуют не только случайные, но и объективные противоречия, обусловленные естественными закономерностями эволюционных взаимоотношений микроорганизмов. Изучение этих закономерностей, а также степени их влияния на построение естественной системы прокариот является ключевой проблемой современной молекулярной систематики.
Целью работы являлось проведение сравнительного анализа генетических структур различных групп прокариот с помощью комплекса молекулярно-биологических методов и использование результатов этого анализа для решения частных и общих проблем таксономии, филогении и экологии прокариот.
Задачи работы.
1) Определить сходство тотальных геномов представителей различных таксономических групп бактерий с использованием метода ДНК-ДНК гибридизации, а также провести статистический анализ полученных результатов и литературных данных;
2) Оценить возможность создания универсальной системы формальных

данных по структуре последовательностей генов 16S рРНК произошло изменение в методологии традиционного подхода. Это изменение заключается в том, что в настоящее время предварительное исследование выделенных из природных мест обитания чистых культур микроорганизмов различных функциональных групп, производят с помощью сиквенса и анализа генов их 16S рибосомной РНК (Jones, 1998). Такой предварительный филогенетический скрининг позволяет определить направление дальнейших трудоемких микробиологических исследований. Результаты филогенетического скрининга могут варьировать от точной видовой идентификации всех изолятов до обнаружения уникального положения каждого изолята на филогенетическом дереве, что впоследствии может привести к описанию их в качестве первых представителей новых таксонов, как демонстрируется на представленных примерах.
2.2.1.1. Филогенетическое разнообразие органотрофных бактерий из нефтяного месторождения Дацин
Из пластовых вод изучаемого месторождения было выделено более 20 чистых культур аэробных сапротрофных бактерий и на основании сравнения последовательностей 16S рРНК проведен их филогенетический анализ [85]. Согласно результатам этого анализа (рис.7а), оказалось, что культивируемое в аэробных условиях сообщество преимущественно включает представителей двух ветвей линии грамположительных бактерий. Грамположительные изоляты относились к родам Bacillus, Brevibacillus, Rhodococcus, Dielzia, Kocuria, Gordonia, Cellulomonas и Clavibacler. Таким образом, проведенный филогенетический скрининг выделенных штаммов позволил идентифицировать до вида различных коринеформных бактерий (Rhodococcus ruber, Dielzia maris, Kocuria rosea), широко распространенных и в других нефтяных месторождениях, а также бактерий, которых ранее в нефтяных пластах не обнаруживали — Clavibacter michiganansis и Gordonia aichiensis. Это позволило расширить представление о метаболических возможностях и биоразнообразии аэробных микроорганизмов в изучаемой экосистеме.
2.2.1.2. Алкалофильные сахаролитические бактерии
Была изучена группа из 13 штаммов сахаролитических алкалофильных облигатно- и факультативно анаэробных бактерий, выделенных из содовых озер Нижнее Белое (Юго-восточное Забайкалье) и Магади (Кения). Согласно анализу генов 16S рибосомной РНК [45] все алкалофилы изучаемой группы относились к филогенетическому подразделению грамположительных бактерий с низким содержанием ГЦ-пар в ДНК. Вместе с тем, внутри этого подразделения изучаемая группа оказалась филогенетически неоднородной и разделилась на 5 подгрупп, относящихся к различным ветвям

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.179, запросов: 967