Новые метанотрофы и филогенетически родственные им бактерии болотных экосистем

• Автор: Данилова, Ольга Витальевна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Часть 1. ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Цель и задачи работы

Научная новизна и значимость работы

Практическая значимость

Апробация работы

Публикации

Объем и структура

Место проведения работы и благодарности

Часть 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава I. Метанотрофы как уникальная группа прокариот
1.1. Роль метанотрофных организмов в круговороте метана в биосфере
1.2. Общая характеристика аэробных метанотрофных бактерий
1.3. Энергетический метаболизм метанотрофов
1.4. Конструктивный метаболизм метанотрофов
1.5. Известное разнообразие аэробных метанотрофов
Глава 2. Молекулярные подходы, используемые в исследовании экологии метанотрофных бактерий
2.1.Амплификация и анализ филогенетических генов
2.2. Амплификация и анализ функциональных генов
2.3. Количественная ПЦР
2.4. Микрочипы
2.5. Метод FISH
2.6. Метод стабильных изотопов (SIP)
Глава 3. Метанотрофы как компонент микробных сообществ северных сфагновых болот
3.1. Исследование экологии и разнообразия метанотрофов в болотах с помощью
молекулярных методов
3.2. Культуральные приемы и характеристика полученных болотных
метанотрофов
3.3. Пробелы в знаниях о метанотрофных сообществах сфагновых болот
Часть 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 4. Объекты и методы исследования
4.1. Образцы нативного торфа, использованные в исследовании
4.2. Определение активности окисления метана образцами торфа

4.3. Оценка численности метанотрофных бактерий с помощью метода FISH
4.3.1. Процедура фиксации образцов торфа
4.3.2. Процедура гибридизации фиксированных образцов с зондами
4.3.3. Использование ранее разработанных олигонуклеотидных зондов для детекции метанотрофов
4.3.4. Разработка новых зондов и проверка га специфичности
4.3.5. Микроскопический анализ
4.3.6. Детекция и учет клеток микроорганизмов в образцах торфа
4.4. Молекулярная идентификация болотных метанотрофов с помощью ПЦР-анализа
4.4.1. Экстракция тотальной ДНК из образцов торфа
4.4.2. Экстракция ДНК га микробных клеток
4.4.3. ПЦР-амплификация филогенетических и функциональных генов исследуемых культур
4.4.4. Получение библиотек клонов генов ртоА болотных метанотрофов
и генов 16SрРНКметанотрофов I типа
4.4.5. Выделение плазмидной ДНК, очистка, секвенирование
4.4.6. Филогенетический анализ
4.5. Культивирование болотных бактерий
4.5.1. Получение накопительных куыътур метанотрофов 1 типа
4.5.2. Получение изолятов метанотрофов
4.5.3. Выделение других бактерий - компонентов метанотрофных сооби(еств
4.6. Изучение свойств изолятов болотных бактерий
4.6.1. Методы изучения морфологических и физиологических характеристик
4.6.2. Аналитические методы
4.6.3. Электронная микроскопия
4.6.4. Энзимологические исследования
4.6.5. Определение состава хинонов
4.6.6. Анализы состава жирных кислот и липидов
4.6.7. Анализ пигментов
4.6.8. Определение нуклеотидного состава ДНК
4.6.9. Фотодокументирование материалов и обработка данных
Глава 5. Оценка активности окисления метана и дифференцированный учет клеток метанотрофов в кислых сфагновых болотах
5.1. Активность окисления CFI4 сфагновым торфом

5.2. Учет клеток метанотрофов I и II типов в сфагновых болотах различного
географического положения
Глава 6. Оценка филогенетического разнообразия метанотрофов в сфагновых болотах
6.1. Состав метанотрофного сообщества по данным анализа геновртоА
6.2. Оценка разнообразия метанотрофов I типа с помощью анализа генов
168 рРНК
Глава 7. Выделение метанотрофных представителей Саттарго1еобас(епа из сфагновых болот
7.1. Представители рода МеШукнпопаз
7.1.1. Морфология
7.1.2. Физиологические характеристики
7.1.3. Пути ассимиляции углерода
7.1.4. Анализ филогенетических и функциональных генов
7.2. Представители рода Ме!ку1ош1ит
7.3. Новые метанотрофы спирилло-подобной морфологии
7.3.1. Морфология
7.3.2. Анализ филогенетической принадлежности
7.3.3. Разработка и применение зондов для детекции нового метанотрофа спирилло-подобной морфологии
7.3.4. Анализ функциональных генов
7.3.5. Физиологические характеристики
Глава 8. Выделение первого представителя нового филогенетического кластера организмов в пределах А1рНарго1еоЬас1епа, родственного метанотрофам II типа
8.1. История выделения и первичный анализ
8.2. Изучение морфо-физиологических особенностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

pmoA
A189f/A682r GGNGACTGGGACTTCTGG GAASGCNGAGAAGAASGC Все метанотрофы, кроме Methylocella Holmes et al, 1
A189f/mb66Ir CCGGMGCAACGTCYTTACC то же Costello, Lidstrom, 1
A189f/A650 TGGAAGCCATTCCTGCA то же Bourne et al, 2
pmofl/pmor GGGGGAACTTCTGGGGITGGAC GGGGGRCIACGTCITTACCGAA то же Cheng et al, 1
mmoX
mmoX882f/mmoX1403г GGCTCCAAGTl CAAGGTCGAGC TGGCACTCGTAGCGCTCCGGCTCG Метанотрофы, обладающие растворимую ММО McDonald et al, 2
rnmoXl f/mmoX2r CGGTCCGCTCiTGGAAGGGCATCiAAGCGCG I GGCT CG ACCTT G AACTT GG AG ССЛТ ACTCG то же Miquezet al, 1
mmoX206f/mmoX886r ATCGCBAARGAATAYGCSCG ACCCANGGCTCGAC Y11GAA то же Hutchnes et al, 2
A166f/B1401r ACCAAGGARCARTTCAAG T GGCACTС RTARCGCTС то же Aumann et al, 2
534f/1393r CCGCTGTG G AAGGGC ATG AA CACTCGTAGCGCTCCGGCTC то же Horz et al, 2
mxaF
mxaF 1003f/mxaF 1561 r GCGGCACCAACIGGGGCIGGT GGGCAGOYI GAAGGGCl CCC Все грамотри дательные метилотрофы McDonald et al, 1
mxaF769f/mxaF 1690r TGGGAGGGCGAYGCCTGGAA CCCG GCC A RCCGCCG AC Метилотрофы Alphaproteobacteria Dedysh ct al, 2