Идентификация видового состава и изучение сезонной динамики бактериопланктона малых эвтрофных водохранилищ методами молекулярной генетики

• Автор: Трусова, Мария Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.02, 03.00.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 123 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Проблемы и методы определения видового состава

бактсриопланктона обзор литературы

1.1. Основные подходы к изучению водной микрофлоры.

1.2. Развитие методов идентификации бактерий

1.3. Использование рРНК для создания молекулярной филогенетической систематики прокариот.
1.4. Основные методы анализа последовательностей рРНК для изучения нскультивируемых водных бактерий

1.4.1. Определение нуклеотидной последовательности рРНК.

1.4.2. Гибридизация рРНК с олигонуклеотидными зондами.

1.4.3. Различные варианты ЦР для качественного и количественного анализа бактериальных сообществ.
1.4.4. Методы мониторинга динамики структуры бактериального сообщества
1.4.5. Ограничения методов, использующих рРНКподход
1.5. Применение методов молекулярногенетического анализа для изучения бактериальных сообществ водных экосистем
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Характеристика района исследований.
2.2. Материал и методика
2.2.1. Методика гидробиологических исследований пруда Бугач
2.2.2. Методика отбора и обработки проб воды для анализа видового состава бактериопланктона.
2.2.3. Выделение геномной ДНК бактерий
2.2.4. Амплификация и клонирование генов Б рРНК бактерий
2.2.5. Определение нуклеотидных последовательностей клонированных фрагментов гена Б рРНК
2.2.6. Анализ сезонной динамики видового состава бактериопланктона методом денатурирующего градиентного гельэлектрофореза.
2.2.7. Схема постановки и проведения эксперимента по изучению субстратов нскультивируемого бактериопланктона пруда
2.2.8. Анализ нуклеотидных последовательностей гена Б рРНК
2.2.9. Статистическая обработка результатов
Глава 3. Бактериопланктон пруда Бугач и его связь с гидробиологическими
и гидрохимическими показателями экосистемы.
Глава 4. Определение видового состава зимнего бактериопланктона двух
эвтрофных прудов по последовательностям гена Б рРНК
Резюме.
Глава 5. Изучение сезонной динамики видового состава бактериопланктона прудов Бугач и Лесной методом денатурирующего градиентного
гельэлектрофореза.
Обсуждение.
Резюме.
Глава 6. Идентификация видового состава водных бактерий,
потрсбляющи х поли гидроксиал каноаты
Заключение.
Литература


Четвертым этапом в изучении роли микроорганизмов в водоемах стало применение радиоактивных и стабильных изотопов углерода, серы, азота и фосфора. Это позволило перейти к количественным исследованиям интенсивности процессов продукции органического вещества за счет фотосинтезирующих фито и бактериопланкгона, образования и окисления сероводорода сульфатредуцирующими и тионовыми бактериями, фиксации азота, скорости потребления различных веществ фито и бакгериопланктоном, и т. Разработка прямых методов исследования микрофлоры водоемов в сравнении с высевом на селективные питательные среды показала громадный разрыв, возникающий при учете численности бактерий этими двумя методами . По разным данным . Однако истинная проблема состоит не столько в количественном, сколько в качественном недоучете бактерий , , . Между тем, именно биогеохимическая функция является главным свойством вида в экологической биофизике. Существуют две основные причины низкой культивируемости бактерий 1 для уже описанных бактерий неудачно выбраны условия культивирования, или клетки вступили в некультивируемую стадию , либо 2 образцы представлены неизвестными видами, для которых условия культивирования еще не подобраны . i . Так, например, для iii, Vii и V. iv . Из других хорошо известных, обнаруженных с помощью микроскопа, но не поддающихся культивированию бактерий можно назвать бактерии ЖКТ жвачных животных, облигатных эндосимбионтов инфузорий и амеб, бесцветную серную бактерию i xi и др. . Изучение экологических условий обитания водных бактерий привело к пониманию необходимости применения для культивирования гетеротрофного бактериопланктона питательных сред, бедных органическими веществами Горбенко, . Однако проблема подбора оптимальных условий для культивирования отдельных видов бактерий попрежнему остается актуальной . . Имеются данные, указывающие на то, что некоторые виды бактерий невозможно выделить в чистую культуру, поскольку в природе они существуют только в тесном сообществе с другими организмами , ivi, . Более того, по мнению В. И. Вернадского, выделение живых веществ в чистые виды неизбежно упрощает реальные явления и противоречит естественному состоянию вещей, в то время как главное значение имеет сложный вид, определяющийся морфологически как симбиоз видов геохимическая органическая смесь Вернадский, . В то же время выделение бактерий в чистые культуры является непременным условием их идентификации на основе физиологобиохимических признаков Определитель бактерий Берджи, . Таким образом, в том случае, когда образцы представляют собой еще не исследованные, а фактически необнаруженные виды бактерий, для которых условия культивирования не подобраны, их идентификация и установление их функций представляются невозможными. Как известно Гусев, Минеева, , существуют два типа систематики биологических объектов филогенетическая, или естественная, в основе которой лежит установление родственных генетических, эволюционных связей между организмами, и практическая, или искусственная, цель которой выявление степени сходства между организмами для их быстрой идентификации и установления принадлежности к определенным таксонам. Очевидно, что для исследований в области экологической биофизики важен второй тип систематики практический. Наиболее полно задача быстрой идентификации прокариотных организмов решается с помощью Определителя бактерий Берджи, выпускаемого периодически Обществом американских бактериологов с привлечением крупных специалистов в области изучения тех или иных групп бактерий. Очевидно, что для бактерий, не выделенных в чистую культуру, данный подход неприемлем. Если существующая систематика высших организмов отражает в определенной мере эволюционные связи между ними, т. V, . Важным признаком, определяющим принадлежность организмов к одному виду, является их способность скрещиваться и давать жизнеспособное потомство.