Academic Journal
Оценка сезонной динамики генетического и таксономического состава бактериальных сообществ в пелагиали и литорали озера Байкал
| Title: | Оценка сезонной динамики генетического и таксономического состава бактериальных сообществ в пелагиали и литорали озера Байкал |
|---|---|
| Source: | VIII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов». |
| Publisher Information: | Crossref, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | МАРКЕРНЫЕ ФИЛОТИПЫ, ЛИТОРАЛЬ, ФОТОГЕТЕРОТРОФЫ, ПЕЛАГИАЛЬ, ТАКСОНОМИЯ, БАКТЕРИАЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА, БАЙКАЛ, СЕКВЕНИРОВАНИЕ |
| Description: | Комплексные исследования пелагической и литоральной зон озера Байкал проводятся уже давно. Получены обширные знания о сезонной и межгодовой динамики численности бактерий, их пространственном распределение, выделены и описаны различные группы микроорганизмов (поставь ссылки). С помощью секвенирования поколения (NGS, Next Generation Sequencing) выявлено огромное разнообразие микроорганизмов в различных экотопах оз. Байкал, многие из которых некультивируемые (ссылки). В последнее время накоплены многочисленные данные о разнообразии микробных сообществ как морских, так и водных экосистем на основе результатов секвенирования библиотек ампликонов гена 16S рРНК. С использованием этого подхода показано высокое разнообразие планктонных, бентосных, симбиотических и других бактериальных сообществ в оз. Байкал. Определение таксономического разнообразия сообществ является важным этапом экологических и мониторинговых исследований экосистем. В основном для таких работ используют так называемое ДНК-штрихкодирование, применяя технологии секвенирования нового поколения, а, именно, методы секвенирования «ампликонов» (ПЦР-продуктов, полученных в результате проведения полимеразной цепной реакции) и «shotgun» метагеномики (метод дробовика – секвенирования случайных фрагментов). Основные задачи такого анализа – идентификация таксонов организмов, генетических материал которых находился в смеси ДНК, и определение показателей представленности таксонов – количества или доли прочтений, приходящихся на каждый таксон в исследуемом образце. В данной работе мы анализировали состав и структуру бактериальных сообществ литорали (вблизи п. Большие Коты) и пелагиали (станция разреза, расположенная в 7 км от п. Листвянка) озера Байкал в течение года (трех биологических сезонов). С помощью линейного дискриминантного анализа LEfSe (Linear discriminant analysis Effect Size) были определены таксоны-маркеры для каждого из сезонов, в течение которых велся мониторинг. В итоге, каждый месяц характеризовался своими маркерными филотипами, которые дают представление о процессах, происходящих в микробных сообществах в этот период. Так, в июне и июле подавляющее большинство маркерных филотипов принадлежали активным деструкторам органических веществ. Одни виды специализировались на белковых субстратах, другие – на углеводных. В августе практически все маркерные филотипы так или иначе были связаны с фототрофией, а, именно, присутствовали цианобактерии, осуществляющие оксигенный фотосинтез, и широкий ряд фотогетеротрофных микроорганизмов. В сентябре и октябре появились маркерные филотипы, отнесенные к сульфат- и железоредуцирующим микроорганизмам, метилотрофам, факультативным анаэробам; кроме того, встречались фототрофы и активные деструкторы органических веществ (табл. 1, 2). Cреди маркерных филотипов отмечено много таких, у которых был общий близкородственный гомолог в пелагиали и литорали. Это говорит о родстве планктонных сообществ поверхностных слоев озера Байкал. Наибольшее сходство между микробиомами пелагиали и литорали наблюдали в августе, когда маркерные филотипы бактериальных сообществ обеих станций были практически одинаковыми. Возможно, наблюдаемое явление вызвано максимальной стабильностью поверхностных слоев воды в этот период из-за отсутствия сильного волнового перемешивания, а также вследствие незначительного поступления аллохтонных микроорганизмов в литоральную зону с дождевыми (это же август) водами и из донных осадков. Основное отличие микробиомов пелагиали и литорали – это большая представленность актинобактерий в глубоководной зоне озера; во все сезоны здесь обнаружены собственные маркерные филотипы этой филы. Предположительно, это связано с более подходящими гидрофизическими и гидрохимическими условиями в пелагиали, в частности, отсутствие взвеси, поднимающейся со дна, более высокой прозрачностью воды. Поскольку значительная часть актинобактерий – фотогетеротрофы, для них важно большое количество солнечного света. |
| Document Type: | Article Conference object |
| Language: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2022.17.38336 |
| Accession Number: | edsair.doi...........180eeba5f7652003cef2fe421dc1ab82 |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.34756/geos.2022.17.38336 |
|---|