Новости Российского туризма

Поиск

Регистрация
Среда, 20 октября 2021 06:52

Ученые-микробиологи продемонстрировали: «Курилы – природная лаборатория»

Автор
Оцените материал
(0 голосов)

Выделение ДНК в котловине вулкана. Исследования микробиологов.    В сентябре 2021 года микробиологи из Казани и Санкт-Петербурга по договору о научном сотрудничестве с заповедником «Курильский» провели исследования сообществ водных микроорганизмов в термальных источниках и пресных водоемах Кунашира.

    Исследования проводили: А.А. Потехин, к.б.н, профессор кафедры микробиологии СПбГУ и Н.Е. Гоголева – к.б.н., сотрудник лаборатории молекулярной биологии Казанского института биохимии и биофизики Казанского научного центра РАН.

    В течение недели специалисты обследовали несколько минерализованных термальных источников, где одноклеточные организмы формируют уникальные сложно организованные сообщества – так называемые биоплёнки. Биоплёнки очень стабильны, каждый участник этого сообщества выполняет определенные функции. «Биоплёнки для обычного человека выглядят как грязь, могут быть желто-серыми, бурыми, прозрачными, зеленоватыми. Такое сообщество может включать в себя не только бактерии, но и другие микроорганизмы, и отлично себя чувствует в очень горячей закисленной (или, наоборот, щелочной) воде. А как это сообщество микроорганизмов выживает в таких условиях?» – комментировал Алексей Потехин.

    Перед учёными стояли задачи по сбору микроорганизмов, формирующих биоплёнки, для дальнейшего прочтения последовательностей ДНК собранного материала - секвенирования. Секвенирование позволяет собрать геномы всех участников сообщества, определить способы их кооперации в сообществе, выявить гены, важные в том числе для биотехнологии. Одной из сложностей при работе с такими объектами является доставка материала из экстремальных местообитаний в лабораторию.

    Как только термофильные микроорганизмы изымаются из привычной среды обитания, они начинают погибать, а их ДНК разрушается. У учёных появилась интереснейшая идея: провести уникальный эксперимент по выделению ДНК «на месте», в полевых условиях. Во время этого процесса необходимо добавлять ферменты, каждый из которых работает при своей температуре.

    «Мы взяли образцы биоплёнок. Их было необходимо подвергнуть обработке ферментами – белками, помогающими проведению различных биохимических реакций. Каждый фермент работает при своей температуре. Мы нашли в воде рядом с источниками места с температурой, подходящей для работы каждого фермента, используя сам источник как термостат. Полученный в результате этих манипуляций содержащий ДНК препарат был уже стабилен. Затем мы продолжили работу с ним на базе административного комплекса заповедника, поскольку дальнейшие шаги требовали использования более специализированного оборудования», – пояснила Наталья Гоголева.

Выделение ДНК в котловине вулкана. Исследования микробиологов.    Изучение флоры, фауны и микробиоты термальных источников – важный процесс как фундаментальной, так и прикладной науки. Неизвестно, в каких областях научного знания пригодятся эти сведения. «Например, всем ставший знакомым ПЦР-тест стал возможен благодаря бактерии, обитающей в очень горячих источниках. Эта бактерия (Thermus aquaticus) может синтезировать свою ДНК при температуре 95 °C. При этой температуре белки, как правило, разрушаются, а эти бактерии выживают, и ферменты у них работают. Выделенный из бактерии фермент Taq-полимераза сейчас рутинно используется в молекулярной биологии. В процессе ПЦР-теста необходимо нагревать периодически реакционную смесь до 94 -95 градусов. Никакой обычный фермент такого не перенесет, а этот фермент справляется» – рассказал Алексей Потехин.

    «Я – протистолог-микробиолог*, и занимаюсь не только бактериями, но и пресноводными инфузориями. Конечно, интересно посмотреть, кто водится в водоёмах Кунашира. Здесь, на острове, могут быть обнаружены новые виды инфузорий. А еще у инфузорий много симбиотических бактерий. Известно, что инфузории, зараженные бактериями, могут жить при более высоких температурах и при более высокой солености. Это сочетание факторов позволяет надеяться найти на острове интересных симбионтов» – рассказал Алексей Потехин.

    Исследования микробиологов на Кунашире будут иметь пролонгированный характер. Также предполагается выполнение школьного индивидуального проекта по химии совместно с Южно-Курильской средней школой по исследованию минерализованных источников в различные сезоны года. Этот проект будут курировать сотрудники заповедника. Полученные результаты позволят собрать больше данных об условиях, в которых обитают термофильные микроорганизмы.

    Пожелаем учёным удачи и новых интересных открытий.

    Протистология — раздел биологии, посвящённый изучению протист. Протисты - это одноклеточные или (реже) колониальные ядерные организмы (эукариоты) с клеточным уровнем организации (примеры: эвглена зеленая, хламидомонада, амеба обыкновенная, инфузория туфелька, вольвокс). Известно около 30 000 видов протистов, среди которых имеются и паразитические (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба, лямблия и др.).

Заповедник "Курильский"

Прочитано 51 раз

Добавить комментарий


Последние комментарии

Популярные фотографии