Генетическое разнообразие пикопланктона озера Байкал

• Автор: Семенова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 100 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика пикопланктона и его роли в морских и пресноводных экосистемах.

1.2. Краткая история исследования пикопланктона озера Байкал

1.3. Молекулярнобиологические подходы в изучении разнообразия микроорганизмов.

1.4. Разнообразие организмов морского пикопланктона по данным анализа Б рРНК.

1.5. Молекулярный подход в изучении бактериальных сообществ озер

1.6. Разнообразие микробных сообществ по данным анализа рДНК, выделенных

из природных образцов и культивируемых организмов

1.7. Микроразнообразие рРНК последовательностей.

1.8. Выбор молекулярного маркера и использование нерибосомных генов для идентификации микроорганизмов и изучения структуры микробных сообществ
1.9. Соответствие реального разнообразия сообществ микроорганизмов и разнообразия, выявленного по данным рДНК анализа.
1 Перспективы молекулярного подхода.
1 Структурнофункциональные особенности РНКиолимеразы бактерий.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Сбор образцов пикопланктона и выделение ДНК
2.2. ПЦР
2.3. Молекулярное клонирование
2.4. Определение нуклеотидных последовательностей.
2.5. Анализ полученных нуклеотидных последовательностей.
2.6. Картирование аминокислотных остатков РНКполимеразы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Состав пикопланктонного сообщества по данным анализа фрагментов
генов Б рРНК, выделенных из природных образцов
3.2. Разнообразие нуклеотидных последовательностей фрагментов генов Б рРНК цианобактерий пикопланктона озера Байкал из природных
образцов и лабораторных культур.
3.3. Состав эукариотического пикопланктона по данным анализа последовательностей рДНК
3.4. Анализ первичной структуры фрагментов генов рсубъединицы РНКполимеразы представителей байкальского пикопланктона
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Аналогичным способом получить структуры фрагментов эукариотического гена рРНК малой субъединицы. С помощью сравнения полученных структур рДНК с последовательностями из банка данных и филогенетического анализа выявить разнообразие пикопланктонных организмов в исследуемых образцах. Определить нуклеотидные последовательности фрагментов генов рРНК у культивируемых пикопланктонных организмов. Сопоставить полученные результаты с данными анализа природных образцов. С помощью ПЦР и последующего клонирования выделить фрагменты гро Вгена из суммарной ДНК пикопланктона, определить их нуклеотидные последовательности. Провести анализ структурных особенностей РНКполимеразы у представителей байкальского пикопланктона. Сравнить результаты, полученные на основе анализа гена рРК и гроВгена. Оценить возможности гроВгена в качестве генетического маркера для изучения разнообразия байкальского пикопланктона. Впервые для изучения пикопланктона озера Байкал использован молекулярнобиологический подход. Сравнительный анализ генов рРНК позволил выявить в пикопланктоне новые группы организмов. В автотрофном пикопланктоне наряду с цианобактериями и зелеными водорослями обнаружены золотистые и криптофитовые водоросли. Среди гетеротрофных бактерий впервые в Байкале выявлены представители веррукомикробий. Изучение культуры пикопланктонной зеленой водоросли позволило отнести ее к роду ii, новому для озера Байкал. Получены первые данные о структуре гроВгена у байкальских организмов. Полученные нуклеотидные последовательности могут служить основой для конструирования зондов для гибридизации, что позволит проводить количественную оценку структуры пикопланктонного сообщества. Новые генетические данные, характеризующие разнообразие пикопланктона озера Байкал, дают возможность проводить сопоставление с результатами исследования микробных сообществ других озер и океана. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы представлялись на международном симпозиуме i i i i i 58 ноября , Йокохама, Япония, стендовый доклад был представлен на конференции Байкал как участок мирового наследия опыт и результаты международного сотрудничества 9 сентября г. Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии августа г. Новосибирск устные доклады были представлены на й международной конференции iv vii , организованной Международной Ассоциацией по изучению Великих озер, состоявшейся мая г. Корнвол, Канада а также на 3й Международной Верещагинской Байкальской Конференции, проходившей в г. Иркутске августа, г. ПУБЛИКАЦИИ. По результатам диссертации опубликовано четыре статьи. Планктонные организмы относятся к различным таксономическим группам и могут отличаться по размерам на семь порядков. Обычно планктон разделяют на бактериопланктон, фитопланктон и зоопланктон. Однако такое деление не всегда является успешным. Например, жгутиковые организмы с разными типами питания, включая миксотрофные и гетеротрофные организмы, вместе с водорослями рассматривают в составе фитопланктона. Цианобактерии прокариотические организмы, осуществляющие фотосинтез, и могут быть отнесены как к бактериопланктону, так и к фитопланктону. Было показано, что для изучения структуры и функционирования разнообразных водных экосистем удобно подразделять планктонные организмы по их размерам, независимо от таксономического положения и типа питания . iv , i . Кроме того, использование размерных групп в исследовании планктона вызвано необходимостью применения адекватных методов отбора проб. Первым ввел размерные категории для планктона в Шутт цит. i . В настоящее время широко используется схема, предложенная Сибуртом i . Особое внимание исследователей к пикопланктону обусловлено тем, что эти мельчайшие организмы играют важную роль в круговороте органического вещества, вовлечены в гетеротрофные процессы и производство первичной продукции , .