Взаимодействие нефтеокисляющих микроорганизмов с хемоорганотрофными бактериями-спутниками, неспособными к окислению углеводородв, в структурированных микробных сообществах (биопленках)

• Автор: Журина, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с.

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Нефтеокисляющие микроорганизмы

Введение.1

. . . Характеристика микроорганизмов нефтяных плас гов.

. .2. Биологическое и метаболическое разнообразие микроорганизмов нефтяных пластов з

1.1.2.1. СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИЕ БАКТЕРИИ.

1.1.2.2. МЕТАИОШШЫЕ АРХЕИ.

1.1.2.3. Анаэробные органотрофы с бродильным типом метаболизма

. 1.2.4. Железоредуцирующие бакерии.
. 1.2.5. Аэробные органотрофные и еокисляющие кшкроорганизмы.
. .3. Биодеградация компонентов нефти
1.1.3.1. Факторы, влияющие на процесс бподеградации нефт
БИОПЛЕНКИ.
1.2.1. Формирование биопленок и регуляция этого процесса
1.2.2. Видовой соетав биоплкнок.
1.2.3. Типы бактериальных взаимодействий в биопленках.
1.2.4. МЕХАНИЗМЫ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ БИОПЛЕНОК
1.2.5. УСТОЙЧИВОСТЬ БИОШЕНОК К СТРЕССОРАМ
1.2.5.1. ПЕРСИСГЕНГНОСТЬ
1.2.5.2.Механизмы формирования клетокпегсистеров.
1.2.53. Системы ТОКСИНАПШОКСШ и формирование клетокперсистеров
1.2.6. Краткая характеристика лабораторных методов создания биолiюк
ФЕНОМЕН ГАЛОФИЛШ1.
1.3.1. ЯВЛЕШI 1 АЛОФИЛИИ микроорганизмы и мтхлиизмы.
1.3.2.МРХАНИЗМЫ ГАЛОАДАПТАЦИИ и ОСМОРЕГУЛЯЦИИ
1.3.3. ПУI и СИНТЕЗА И ТРАНСПОРТА НЕКОТОРЫХ ОСМОЛИТОВ
1.3.3.1 Биосинтез глиципбетаина
1.3.3.2. Синтез эктоина и гидгоксиэктопнл
Заключение к обзору литературы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты и методы исследования.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1.1 Получение и изучение биоплшок
3.1.2 Ф З ЮЛОГОБИОХИМИЧЕСК1Е СВОЙСТВА И ТАКСЮМИЧЕСКИЙ СТАТУС ИЗОЛИРОВАН ГЫХ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР.
3.2.1 Взаимодействие изолировашп.х микроорганизмов в суспензионных культурах и в биопленклх.
3.2.2 Идентиф кл ия осмопготасторных ВЕЩЕСТВ, ОБРАЗУЕМЫХ галофильным ШТАММОМ СНПОМОНА ОБА СТЕЯ БР.
3.2.3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ ГАЛОФИЛА
3.2.4 ПРИРОДА ОСМОПРОТЕКТОРОВ ОБРАЗУЕМЫХ ГАЛОТОЛЕРАПНЫМ НЕФТЕОКИСЛИ ГЕЛЕМ ОГЕТЯАЬР.
3.2.5 ПОВЫШЕНИЕ СИНТЕЗА ЭКТОИНА В БИНАРНЫХ БИОПЛЕКАХ.
3.3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА РЕКОС ГРУИРОВАПIЫХ БИОПЛЕНОК ПА АКТИВНОСТЬ
НЕФТЕОК СИЯЮЩИХ БАКТЕРИЙ.
ЗАКЛЮЧ ЕН ИЕ...
ВЫВОДЫ.
Введение
Актуальность


Целью диссертационной работы является частичная реконструкция биопленок, характерных для нефтяных месторождений с различными физикохимическими условиями, и изучение взаимодействия их микробных компонентов, связанных трофическими и другими связями. Разработать методы частичной реконструкции биопленок из пластовых вод нефтяных месторождений. Изолировать из реконструированных биопленок чистые культуры нефтеокисляющих микроорганизмов и их спутников, неспособных к окислению нефти. Изучить их физиологобиохимические свойства и определить таксономическую принадлежность. Изучить характер взаимодействия галотолерантных нефтеокислителей и их галофильных спутников в модельных бинарных биопленках, полученных из пластовых вод с повышенной соленостью. Изучить возможность протокооперативных взаимоотношений между нефтеокиедяющими микроорганизмами и их неспособными к окислению нефти спутниками. Научная новизна. Впервые разработаны методы частичной реконструкции биопленок, содержащих ассоциации нефтеокисляющих микроорганизмов и их бактерийспутников, неспособных к окислению нефти, из пластовых вод нефтяных месторождений. Впервые установлено, что галофильный спутник неспособный к окислению нефти оказывает защитное действие против осмотического шока на входящий в общую с ним ассоциацию нефтеокислитель. Впервые расшифрован механизм защитного действия галофильного спутника на нефтеокисляющий микроорганизм, состоящий в образовании осмопротекторного вещества эктоина, обеспечивающего рост нефтео кисли теля при ингибиторных уровнях соли. Впервые показано, что в реконструированных биопленках бактерииспутники способствуют более полной утилизации углеводородов м крооргаи3маминефтеокислителями. Научнопрактическая значимость. Полученные автором результаты позволяют рекомендовать в случае биотехнологического использования нефтеокисляющих микроорганизмов например, для повышения нефтеизвлечения или для биоаугментации природных субстратов воды, почвы в экстремальных условиях и др. Апробация работы. Россия. Москва. IV Московском международном конгрессе Биотехнология состояние и перспективы развития. Россия. Москва. Международной научной конференции Микроорганизмы и биосфера. Россия. Москва. Актуальные вопросы современной микробиологии. Россия. Москва. Публикации. По теме диссертации, опубликовано 7 печатных работ, из них 3 экспериментальных статьи, а также 4 тезисов. Объм и структура диссертации. Диссертация изложена на 6 страницах машинописного текста и содержит разделы введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, выводы и список литературы 8 источников. Текст проиллюстрирован рисунками и 7 таблицами. Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность руководителю работы д. Плакунову В. К., а также своим соавторам д. С.С. Беляеву и Е. А. Стрелковой за консультации и помощь в работе д. Т.Н. Назиной, к. И.А. Борзенкову, к. А.Л. Тарасову за предоставление проб пластовой воды, Б. Б. Кузнецову за анализ последовательности генов I6 рРНК, к. II. А. Кострикиной за помощь в проведении электронномикроскопических исследований. Работа проводилась при частичном финансировании в рамках проектов РФФИ 8а, 0а, 1а, а также Соглашения о предоставлении субвенций . Федеральным агентством по науке и инновациям и Институтом микробиологии им. С.Н. Виноградского РАИ. Список работ, опубликованных по . Плакунов В. К., Журина М. В., Беляев С. С. Устойчивость нефтеокисляющего микроорганизма, 7 к гиперосмотическому шоку в реконструированных биогшенках Микробиология. Т. . С. 19. Журина М. В., Стрелкова Е. А., Плакунов В. К., Беляев С. С. Влияние состава реконструированных бнопленок на активность парафинокисляющих бактерий Микробиология. Т. . С. 13. Стрелкова Е. А., Журина М. В., Плакунов В. К. Использование реконструированных биопленок для ускорения деградации углеводородов нефти Вестник биотехнологии и физикохимической биологии им. Ю.А. Овчинникова. Т. 3. Л 4. С. . Журина М. В., Данцевич О. Н., Плакунов В. К. Получение и состав бнопленок. II Молодежная международная школаконференция Актуальные аспекты современной микробиологии. Россия. Москва. Тезисы докладов. С. . Плакунов В. К., Журина М. В., Безрукова Е. А., Лебедева И.