Анализ ключевых детерминант биодеградации нафталина в клетках бактерий Rhodococcus pyridinivorans 5Ар

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В результате исследования установлено, что бактерии Rhodococcus pyridinivorans 5Ар дикого типа являются высокоэффективными деструкторами нафталина и полностью утилизируют данное соединение в концентрации 500 мг/л в течение трех суток, что может быть использовано для очистки загрязненных нафталином водных экосистем. Инактивация генов биодеградации narAa (кодирует большую субъединицу нафталиндиоксигеназы) и narB (кодирует цис-нафталиндигидродиолдегидрогеназу) приводит к потере бактериями R. pyridinivorans 5Ар способности утилизировать нафталин в качестве единственного источника углерода. Это указывает на отсутствие в геноме исследуемых бактерий детерминант, обеспечивающих окисление нафталина по альтернативным путям. Помимо этого, инактивация гена narB приводит к накоплению в культуральной среде полярного окрашенного соединения (вероятно, продукта первичного окисления нафталина).

Об авторах

А. Ю. Ларченко

Белорусский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: larch.alina@gmail.com
Беларусь, 220030, Минск

М. И. Мандрик

Белорусский государственный университет

Email: larch.alina@gmail.com
Беларусь, 220030, Минск

Список литературы

  1. Каталог штаммов региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов / Под ред. Ившиной И.Б.. М.: Наука, 1994.
  2. Catalog of Strains of the Regional Profiled Collection of Alkanotrophic Microorganisms / Ed. Ivshina I.B. M.: Nauka, 1994.
  3. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование / Пер. с англ. под ред.Баева А.А., Скрябина К.Г. М.: Мир, 1984. 479 с. Maniatis T., Fritsch E.F., Sambrook J. Molecular Cloning. A Laboratory Manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory, 1982. 545 p.
  4. Нафталин коксохимический. Технические условия: ГОСТ 16106-2019. введ. 01.03.20. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2019. 12 с. Расимович Б.Э. Биодеградация нефтезагрязнений под воздействием углеводородокисляющих микроорганизмов // НефтеГазоХимия. 2019. № 1. С. 48–51.
  5. Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных вод. М.: Наука, 1974. 194 с.
  6. Сазыкин И.С., Сазыкина М.А., Чистяков В.А. Разложение нефти микроорганизмами. Экологические аспекты // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. 2009. № 6. С. 88–92.
  7. Хант Дж. Геохимия и геология нефти / Пер. с англ. под ред. Вассоевича Н.Б., Архипова А.Я. М.: Мир, 1982.
  8. Hunt J. Petroleum Geochemistry and Geology. W.H. Freeman & Co, San Francisco, CA, 1979.
  9. Чернявская М.И., Букляревич А.А., Делеган Я.А., Охремчук А.Э., Филонов А.Е., Титок М.А. Биоразнообразие почвенных углеводородоокисляющих бактерий из разных климатических зон // Микробиология. 2018. Т. 87. С. 581‒594.
  10. Chernyavskaya M.I., Buklyarevich A.A., Delegan Ya.A., Okhremchuk A.E., Filonov A.E., Titok M.A. Biodiversity of soil hydrocarbon-oxidizing bacteria from different climatic zones // Microbiology (Moscow). 2018. V. 87. P. 699‒711.
  11. Чернявская М.И. Характеристика штаммов нафталинутилизирующих бактерий рода Rhodococcus // Труды БГУ: Микробиология. 2016. Т. 11. Ч. 1. С. 190–197.
  12. Chernyavskaya M.I. Characterization of strains of naphthalene-utilizing bacteria of the genus Rhodococcus // Proceedings of BSU: Microbiology. 2016. V. 11. Part 1. P. 190–197.
  13. Biodegradative Bacteria: How Bacteria Degrade, Survive, Adapt, and Evolve / Eds. Nojiri H., Tsuda M., Fukuda M., Kamagata Y. Springer Tokyo, 2014. 358 p.
  14. Bullock W.O., Fernandez J.M., Short J.M. XL1-Blue: a high efficiency plasmid transforming recA Escherichia coli strain with beta-galactosidase selection // BioTechniques. 1987. V. 5. P. 376–378.
  15. Cerniglia C.E. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons // Curr. Opin. Biotechnol. 1993. V. 4. P. 331–338.
  16. Gennaro P.D. Identification and characterization of genes involved in naphthalene degradation in Rhodococcus opacus R7 // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2010. V. 87. P. 297–308.
  17. Haritash A.K., Kaushik C.P. Biodegradation aspects of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): a review // J. Hazard. Maters. 2009. V. 169. P. 1–15.
  18. Inaba T. Analysis of genes for succinoyl trehalose lipid production and increasing production in Rhodococcus sp. strain SD-74 // Appl. Environ. Microbiol. 2013. V. 79. P. 7082–7090.
  19. Kimura N. Genetic and biochemical characterization of the dioxygenase involved in lateral dioxygenation of dibenzofuran from Rhodococcus opacus strain SAO101 // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. V. 73. P. 474–484.
  20. Kulakov L.A. Web-type evolution of Rhodococcus gene clusters associated with utilization of naphthalene // Appl. Environ. Microbiol. 2005. V. 71. P. 1754–1764.
  21. Kuyukina M.S., Ivshina I.B. Bioremediation of contaminated environments using Rhodococcus // Biology of Rhodococcus. Microbiology Monographs / Ed. Alvarez H. Springer, Cham. 2019. V. 16. P. 231–270.
  22. Larkin M.J., Kulakov L.A., Allen Ch.C.R. Biodegradation and Rhodococcus – masters of catabolic versatility // Curr. Opin. Biotechnol. 2005. V. 16. P. 282–290.
  23. Li J.L., Chen B.H. Surfactant-mediated biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons // Materials. 2009. V. 2. P. 76‒94.
  24. Metcaff W.W., Jiang W., Wanner B.L. Use of the rep technique for allele replacement to construct new Escherichia coli hosts for maintenance of R6Kgamma origin plasmids at different copy numbers // Gene. 1994. V. 138. P. 1–7.
  25. Mohapatra B., Phale P.S. Microbial degradation of naphthalene and substituted naphthalenes: metabolic diversity and genomic insight for bioremediation // Front. Bioeng. Biotechnol. 2021. V. 9. Art. 602445.
  26. Schäfer A. Small mobilizable multi-purpose cloning vectors derived from the Escherichia coli plasmids pK18 and pK19: selection of defined deletions in the chromosome of Corynebacterium glutamicum // Gene. 1994. V. 145. P. 69–73.
  27. te Riele H., Michel B., Ehrlich S.D. Single-stranded plasmid DNA in Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 2541–2545.
  28. Vaidya S. Degradation of chrysene by enriched bacterial consortium // Front. Microbiol. 2018. V. 9. Art. 1333.
  29. Yang H. Degradation of recalcitrant aliphatic and aromatic hydrocarbons by a dioxin-degrader Rhodococcus sp. strain p52 // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2014. V. 21. P. 11 086‒11 093.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (74KB)
3.

Скачать (58KB)
4.

Скачать (95KB)

© А.Ю. Ларченко, М.И. Мандрик, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».