МЕТАГЕНОМНИЙ 16S РРНК АНАЛІЗ МІКРОБНОГО РІЗНОМАНІТТЯ ЧОРНОГО МОРЯ В РАЙОНІ ОСТРОВА ЗМІЇНИЙ

О. Є. Боброва, Й. Б. Крістофферсен, В. О. Іваниця

Анотація


Метою дослідження було визначення морського мікробної біорізноманітності прибережної морської води острова Зміїний за допомогою метагеномного аналізу. Методи. Для ампліфікації v4 області 16S рРНК гена використовували  праймери з двома індексами. Секвенування здійснювали на платформі Illumina MiSeq. Нуклеотидні послідовності аналізували за допомогою програм SILVAngs та QIIME. Результати. В результаті метагеномного 16S рРНК аналізу в приберених водах острова Зміїний виявлено близько 3200 ОТЕ. Виявлені основні відділи домену Bacteria: Proteobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Actinobacteria, Verrucomicrobiota, Planctomycetes, Tenericutes, Fusobacteria, Firmicutes і кандидатні відділи некультивованих представників прокаріот: SR1, BD1-5, BHI80-139, OP3, OD1, WS3, NPL-UPA2, SHA-109, SM2F11 та TM6. В результаті таксономічного аналізу ідентифіковано багато бактеріальних родин і родів. Найбільш представленими родами серед досліджуваних зразків були Marivita, Loktanella, Paracoccus, Pseudoalteromonas, Vibrio, Coraliomargarita, Acholeplasma, Pseudomonas, Phaeobacter, Neptunomonas, Allivibrio, Oceaniserpentilla, Oceanospirillum, Robiginitalea, Acinetobacter, Haliea. Висновки. Метагеномний 16S рРНК аналіз дозволив оцінити величезну таксономічну різноманітність прокаріот поверхневих вод Чорного моря в районі острова Зміїний. Багато з них слабо вивчені і не піддаються культивуванню.


Ключові слова


Чорне море; острів Зміїний; морська вода; 16S рРНК аналіз; таксономічна різноманітність; бактерії

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Васильєва Т.В., Іваниця В.О., Васильєва Н.Ю., Бобрешова Н.С., Юргелайтіс Н.Г. Біологічні властивості тіонових бактерій північно-західної частини Чорного моря // Вісник ОНУ. – 2005 . – Т. 10, В. 3. – С. 123–135.

Іваниця В.О. Стан та мінливість мікробних ценозів морських екосистем: Автореф. дис. докт. біол. наук. К., 1996. – 47 с.

Крисс А.Е., Мишустина И.Е., Мицкевич И.Н., Земцова Э.В. Микробное население Мирового океана. – М.: АН СССР, 1964. – 300 c.

Лісютін Г.В., Бухтіяров А.Є.,Білоіваненко С.О., Пономарьова Л.П., Гудзенко Т.В., Іваниця В.О. Нафтове забруднення і гетеротрофна мікробіота акваторії острова зміїний Мікробіологія і біотехнологія // Мікробіологія і біотехнологія. – 2009. – № 1. – С. 88–94.

Цыбань А.В. Бактерионейстон и бактериоплактон в прибрежной зоне Черного моря – К.: Наукова думка, 1970. – 272 с.

Acinas S.G., Klepac-Ceraj V., Hunt D.E., Pharino C., Ceraj I., Distel D.L., Polz M.F. Fine-scale phylogenetic architecture of a complex bacterial community // Nature. – 2004. – V. 430. – P. 551–554.

Caporaso J.G., Kuczynski J., Stombaugh J., Bittinger K., Bushman F.D., Costello E.K., Fierer N. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data // Nature Methods. – 2010. – V. 7. – P. 335–336.

Caporaso J.G., Lauber C.L., Walters W.A., BergLyons D., Huntley J., Fierer N., Owens S.M., Betley J., Fraser L., Bauer M. Ultra-high-throughput microbial community analysis on the Illumina HiSeq and MiSeq platforms // The ISME Journal. – 2012. – V. 6. – P. 1621–1624.

Cottrell M.T., Mannino A., Kirchman D.L. Aerobic Anoxygenic Phototrophic Baceria in the Mid-Atlantic Bight and the North Pacific Gyre // Applied Environmental Microbiology. – 2006. – V. 72(1). – P. 557–564.

Davis J.P., Youssef N.H., Elshahed M.S. Assessment of the Diversity, Abundance, and Ecological Distribution of Members of Candidate Division SR1 Reveals a High Level of Phylogenetic Diversity but Limited Morphotypic Diversity // Applied and Environmental Microbiology. – 2009. – V. 75, № 12. – P. 4139–4148.

DeLong E.F., Karl D.M. Genomic perspectives in microbial oceanography // Nature. – 2005. – 437: 336–342.

Gilbert J., Jansson J., Knight R. The Earth Microbiome project: successes and aspirations // BMC Biology. – 2014. – V. 12:69. – 4 p.

Handelsman J., Liles M., Mann D., Riesenfeld C., Goodman R.M. Cloning the metagenome: Culture-independent Access to the Diversity and Functions of the Uncultivated Microbial World // Methods in Microbiology. – V. 33. – P. 240–252.

Kantor R.S., Wrighton K.C., Handley K.M., Sharon I., Hug L.A., Castelle C.J., Thomas B.C., Banfield J.F. Small Genomes and Sparse Metabolisms of Sediment Associated Bacteria from Four Candidate Phyla //mBio. – 2013. – V. 4, № 5. – P. 1–11.

Kelly K.M., Chistoserdov A.Y. Phylogenetic analysis of thesuccession of bacterial communities in the Great South Bay (Long Island) // FEMS Microbiol Ecol. – 2001. – 35: 85–95.

Kozich J.J., Westcott S.L., Baxter N.T., Highlander S.K., Schloss P.D. Development of a Dual-Index Sequencing Strategy and Curation Pipeline for Analyzing Amplicon Sequence Data on the MiSeq Illumina Sequencing Platform // Applied and Environmental Microbiology. – 2013. – V. 79, № 17. – P. 5112–5120.

Navas-Molina J., Peralta-Sanchez M., Gonzales A., McMurdie P.J., Vazquez Baeza Y., Xu Z., Ursell L.K., Lauber C., Zhou H., Song S.J. Advancing Our Understanding of the Human Microbiome Using QIIME // Methods in Enzymology. – 2013. – V. 531. – P. 371–444.

Pommier T., Canback L., Riemann., Bostrom K.H., Simu K., Lundberg P., Tunlid A., Haqstrom A. Global patterns of diversity and community structure in marine bacterioplankton // Mol Ecol. – 2007. – 16. – P. 867–880.

Quast C., Pruesse E., Yilmaz P., Gerken J., Schweer T., Yarza P., Peplies J., Glockner F.O. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools // Nucleic Acids Research. – 2013. – V. 41. – P. 591–596.

Sala M.M., Terrado R., Lovejoy C., Unrein F., Pedros-Alio C. Metabolic diversity of heterotrophic bacterioplankton over winter and spring in the coastal Arctic Ocean // Environ Microbiol. – 2008. – V. 10. – P. 942–949.

Tsyban A.V., Panov G.V., Ivanitsa V.A., Khudchenko G.V. Taxonomic Composotion of heterotrophic bacteria // In Results of the Third Joint US-USSR Bering and Chukchi Seas Expedition (BERPAC), HUMMER, 1988. – Nagel P.A. (ed.) US Fish and Mildlife Service, Mashington, DC, – 1992. – P. 87–90.

Urios L., Intertaglia L., Lesongeur F., Lebaron P. Haliea rubra sp. nov., a member of the Gammaproteobacteria from the Mediterranean Sea // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. – 2008. – V. 58, № 5. – Р. 1233–1237.

Vieira R., Gonzales A.M., Cardoso A.M., Oliveira D.N., Albano R.M., Clementino M.M., Martins O.B., Paranhos R. Relationships between bacterial diversity and environmental variables in a tropical marine environment, Rio de Janeiro // Environmental Microbiology. – 2008. – V. 10. – P. 189–199.

Zhang J., Kobert K., Fluori T., Stamatakis A. PEAR: A fast and accurate Illumina Paired-end read merger // Bioinformatics . – 2013. – V. 30, № 5. – P. 614–620.


Пристатейна бібліографія ГОСТ






DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2015.2(30).48066

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)