Филогенетический состав микробных сообществ обрастаний титановых пластин в прибрежной зоне Черного и Белого морей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С помощью высокопроизводительного секвенирования вариабельного региона V3–V4 гена 16S рРНК исследован полный филогенетический состав микробных сообществ, развивающихся на поверхности титановых пластин в водной толще прибрежной зоны Черного и Белого морей. Показано наличие в этих обрастаниях потенциально коррозионно-активных микроорганизмов различных физиологических групп, таких, как сульфатредуцирующие бактерии, ацидофильные железоокисляющие бактерии и археи, сероокисляющие и нитрифицирующие бактерии. В обрастаниях титановых пластин, экспонированных в Черном море, наиболее распространенными микроорганизмами оказались некультивируемые сульфатредуцирующие бактерии порядка Desulfotomaculales, на которых приходилось 8.13% от всех прочтений последовательностей гена 16S рРНК, а также ацидофильные железоокисляющие бактерии родов Acidiferrobacter (5.47%), Acidithiobacillus (4.52%) и Acidiphilium (2.55%). Ацидофильные археи составляли вплоть до 7.97% от всех прочтений. В обрастаниях титановых пластин, экспонированых в Белом море, наиболее распространенными также оказались ацидофильные бактерии из порядков Acidiferrobacterales и Acidithiobacillales (7.68%), а также ацидофильные археи из порядка Thermoplasmatales (7.43%). В относительно большом количестве были представлены и некультивируемые сульфатредуцирующие бактерии порядка Desulfotomaculales (6.61%).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Л. Брюханов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: tashino@mail.ru

биологический факультет

Россия, Москва, 119234

А. С. Шутова

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: tashino@mail.ru
Россия, Москва, 119071

К. А. Комарова

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: tashino@mail.ru
Россия, Москва, 119071

Т. А. Семенова

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: tashino@mail.ru
Россия, Москва, 119071

А. А. Семенов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: tashino@mail.ru

биологический факультет

Россия, Москва, 119234

В. А. Карпов

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: tashino@mail.ru
Россия, Москва, 119071

Список литературы

  1. Enning D., Garrelfs J. // Appl. Environ. Microbiol. 2014. V. 80. № 4. P. 1226–1236. https://doi.org/10.1128/AEM.02848-13
  2. Tsarovtceva I.M., Bryukhanov A.L., Vlasov D.Y., Maiyorova M.A. // Power Technol. Eng. 2023. V. 57. № 2. P. 203–208. https://doi.org/10.1007/s10749-023-01643-4
  3. Vlasov D.Y., Bryukhanov A.L., Nyanikova G.G., Zelenskaya M.S., Tsarovtseva I.M., Izatulina A.R. // Appl. Biochem. Microbiol. 2023. V. 59. № 4. P. 425–437. https://doi.org/10.1134/S0003683823040166
  4. Emerson D. // Biofouling. 2018. V. 34. № 9. P. 989–1000. https://doi.org/10.1080/08927014.2018.1526281
  5. Zhang Y., Griffin A., Edwards M. // Environ. Sci. Technol. 2008. V. 42. № 12. P. 4280–4284. https://doi.org/10.1021/es702483d
  6. Magoč T., Salzberg S.L. // Bioinformatics. 2011. V. 27. № 21. P. 2957–2963. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr507
  7. Edgar R.C. // Bioinformatics. 2010. V. 26. № 19. P. 2460–2461. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btq461
  8. Wang Q., Garrity G.M., Tiedje J.M., Cole J.R. // Appl. Environ. Microbiol. 2007. V. 73. № 16. P. 5261–5267. https://doi.org/10.1128/AEM.00062-07
  9. Liu H., Meng G, Li W., Gu T., Liu H. // Front. Microbiol. 2019. V. 10. P. 1298. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01298
  10. Barton L.L., Hamilton W.A. In: Sulphate-reducing Bacteria: Environmental and Engineered Systems. / Ed. L.L. Barton, W.A. Hamilton. Cambridge: Cambridge University Press, 2007. 533 p.
  11. Hallberg K.B., Hedrich S., Johnson D.B. // Extremophiles. 2011. V. 15. № 2. P. 271–279. https://doi.org/10.1007/s00792-011-0359-2
  12. Williams K.P., Kelly D.P. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2013. V. 63. № 8. P. 2901–2906. https://doi.org/10.1099/ijs.0.049270-0
  13. Jones D.S., Albrecht H.L., Dawson K.S., Schaperdoth I., Freeman K.H., Pi Y., Pearson A., Macalady J.L. // ISME J. 2012. V. 6. № 1. P. 158–170. https://doi.org/10.1038/ismej.2011.75
  14. Gadd G.M. // Geoderma. 2004. V. 122. № 2–4. P. 109–119. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.01.002
  15. Li X., Kappler U., Jiang G., Bond P.L. // Front. Microbiol. 2017. V. 8. P. 683. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00683
  16. Magnuson T.S., Swenson M.W., Paszczynski A.J., Deobald L.A., Kerk D., Cummings D.E. // Biometals. 2010. V. 23. № 6. P. 1129–1138. https://doi.org/10.1007/s10534-010-9360-y
  17. Dopson M., Baker-Austin C., Hind A., Bowman J.P., Bond P.L. // Appl. Environ. Microbiol. 2004. V. 70. № 4. P. 2079–2088. https://doi.org/10.1128/AEM.70.4.2079-2088.2004
  18. Golyshina O.V. // Appl. Environ. Microbiol. 2011. V. 77. № 15. P. 5071–5078. https://doi.org/10.1128/AEM.00726-11
  19. Zhang L., Wu J., Wang Y., Wan L., Mao F., Zhang W., Chen X., Zhou H. // Hydrometallurgy. 2014. V. 146. P. 15–23. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.02.013
  20. Golyshina O.V., Yakimov M.M., Lünsdorf H., Ferrer M., Nimtz M., Timmis K.N., et al. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009. V. 59. № 11. P. 2815–2823. https://doi.org/10.1099/ijs.0.009639-0
  21. Ojumu T.V., Petersen J. // Hydrometallurgy. 2011. V. 106. № 1–2. P. 5–11. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2010.11.007
  22. Doughari H.J., Ndakidemi P.A., Human I.S., Benade S. // Microbes Environ. 2011. V. 26. № 2. P. 101–112. https://doi.org/10.1264/jsme2.ME10179
  23. Alain K., Pignet P., Zbinden M., Quillevere M., Duchiron F., Donval J.P., et al. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2002. V. 52. № 5. P. 1621–1628. https://doi.org/10.1099/00207713-52-5-1621
  24. Dahle H., Birkeland N.K. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2006. V. 56. № 7. P. 1539–1545. https://doi.org/10.1099/ijs.0.63894-0
  25. Yu J., Liberton M., Cliften P.F., Head R.D., Jacobs J.M., Smith R.D., et al. // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 8132. https://doi.org/10.1038/srep08132
  26. Liu X.J., Zhu K.L., Ye Y.Q., Han Z.T., Tan X.Y., Du Z.J., Ye M.Q. // Microb. Genom. 2024. V. 10. № 1. P. 001182. https://doi.org/10.1099/mgen.0.001182
  27. Simankova M.V., Chernych N.A., Osipov G.A., Zavarzin G.A. // Syst. Appl. Microbiol. 1993. V. 16. № 3. P. 385–389. https://doi.org/10.1016/S0723-2020(11)80270-5
  28. Hördt A., López M.G., Meier-Kolthoff J.P., Schleuning M., Weinhold L.M., Tindall B.J., et al. // Front. Microbiol. 2020. V. 11. P. 468. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00468
  29. Doerfert S.N., Reichlen M., Iyer P., Wang M., Ferry J.G. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009. V. 59. № 5. P. 1064–1069. https://doi.org/10.1099/ijs.0.003772-0
  30. Shih C.J., Lai M.C. // Can. J. Microbiol. 2010. V. 56. № 4. P. 295–307. https://doi.org/10.1139/W10-008
  31. Cheng L., Qiu T.L., Yin X.B., Wu X.L., Hu G.Q., Deng Y., Zhang H. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2007. V. 57. № 12. P. 2964–2969. https://doi.org/10.1099/ijs.0.65049-0
  32. Bryukhanov A.L., Vlasov D.Y., Maiorova M.A., Tsarovtseva I.M. // Power Technol. Eng. 2021. V. 54. № 5. P. 609–614. https://doi.org/10.1007/s10749-020-01260-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение ключевых групп микроорганизмов (в % от всех прочтений последовательностей гена 16S рРНК) на уровне порядков в обрастаниях титановых пластин, экспонировавшихся в прибрежной зоне Черного (1) и Белого (2) морей. Жирным шрифтом выделены группы, включающие коррозионно-активные микроорганизмы.

Скачать (334KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Обрастания титановых пластин через 10 мес. экспозиции: а – поверхность титана до обрастания; б – титан с биопленкой, Черное море; в – титан с биопленкой, Белое море.

Скачать (286KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».