Биопленки со стен каповой пещеры как источник продуцентов гидролаз

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Современные исследования бактериальных сообществ экстремальных экониш в основном направлены на анализ биоразнообразия микроорганизмов методами молекулярной биологии. Культивируемые бактерии карстовых пещер представляют собой уникальную группу микроорганизмов, биохимический потенциал которых мало изучен. В настоящей работе с биопленок на стенах Каповой пещеры (заповедник “Шульган-Таш”, Башкортостан) выделены и охарактеризованы бактерии с целью оценки способности идентифицированных изолятов к продукции внеклеточных гидролитических ферментов. Большинство выделенных бактерий (89%) являются представителями филума Proteobacteria, остальные относятся к филумам Actinobacteria, Firmicutes и Bacteroidetes, на которые приходится 5, 4 и 2% изолятов, соответственно. Штаммы с высоким уровнем активности секретируемых протеаз, РНКаз и амилаз, были идентифицированы как Stenotrophomonas rhizophila, Lysinibacillus fusiformis и Pseudomonas stutzeri, соответственно.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

У. Курди

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

Г. Ю. Яковлева

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

О. Н. Ильинская

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

Список литературы

  1. Галимзянова Н.Ф., Гильванова Е.А., Рябова А.С., Гуватова З.Г., Кудрявцева А.В., Мелентьев А.И. Филогенетическое разнообразие прокариотов в микробных сообществах скальных поверхностей пещеры Шульган-Таш (Капова), южный Урал // Экобиотех. 2020. Т. 3. № 3. С. 298–304.
  2. Ahamada Rachid N., Doğruöz Güngör N. Major impacts of caving activities on cave microbial diversity: case study of Morca Cave, Turkey // Int. Microbiol. 2023. V. 26. P. 179–190.
  3. Gopinath S.C., Anbu P., Arshad M.K., Lakshmipriya Т., Voon С.H., Hashim U., Chinni S.V. Biotechnological processes in microbial amylase production // Biomed. Res. Int. 2017. Art. 1272193. https://doi.org/10.1155/2017/1272193
  4. Holmes A.J., Tujula N.A., Holley M., Contos A., James J.M., Rogers P., Gillings M.R. Phylogenetic structure of unusual aquatic microbial formations in Nullarbor caves, Australia // Environ. Microbiol. 2001. V. 3. P. 256‒264.
  5. Ilinskaya O.N., Shah-Mahmud R.S. Ribonucleases as antiviral agents // Mol. Biol. 2014. V. 48. P. 615–623.
  6. Ilinskaya O.N., Singh I., Dudkina E., Ulyanova.V, Kayumov A., Barreto G. Direct inhibition of oncogenic KRAS by Bacillus pumilus ribonuclease (binase) // Biochim. Biophys. Acta. 2016. V. 1863 (7 Pt A). P. 1559‒1567.
  7. Leuko S., Koskinen K., Sanna L., D’Angeli I.M., De Waele J., Marcia P., Moissl-Eichinger C., Rettberg P. The influence of human exploration on the microbial community structure and ammonia oxidizing potential of the Su Bentu limestone cave in Sardinia, Italy // PLoS One. 2017. V. 12. Art. e0180700.
  8. Lich N.Q., Thao T.T. P., Huy N.D. Characterization of extracellular protease from Stenotrophomonas rhizophila MT1 isolated from aquaculture sludge waste // Appl. Ecol. Environ. Res. 2022. V. 20. P. 2409–2423.
  9. Mitkevich V.A., Pace C.N., Koschinski A., Makarov A.A., Ilinskaya O.N. Cytotoxicity mechanism of the RNase Sa cationic mutants involves inhibition of potassium current through Ca2+-activated channels // Mol. Biol. 2015. V.49. P. 933–938.
  10. Reddy L., Wee Y.-J., Yun J.-S., Ryu H.-W. Optimization of alkaline protease production by batch culture of Bacillus sp. RKY3 through Plackett–Burman and response surface methodological approaches // Bioresour. Technol. 2008. V. 99. P. 2242–2249.
  11. Schabereiter-Gurtner C., Saiz-Jimenez C., Piñar G., Lubitz W., Rölleke S. Phylogenetic diversity of bacteria associated with Paleolithic paintings and surrounding rock walls in two Spanish caves (Llonín and La Garma) // FEMS Microbiol. Ecol. 2004. V. 47. P. 235–247.
  12. Schmidt J., John M. Starch metabolism in Pseudomonas stutzeri. I. Studies on maltotetraose-forming amylase // Biochim. Biophys. Acta. 1979. V. 566. P. 88–99.
  13. Shah Mahmud R., Mostafa A., Müller C., Kanrai P., Ulyanova V., Sokurenko Y., Dzieciolowski J., Kuznetsova I., Ilinskaya O., Pleschka S. Bacterial ribonuclease binase exerts an intra-cellular anti-viral mode of action targeting viral RNAs in influenza a virus-infected MDCK-II cells // Virol. J. 2018. V. 15. Art. 5.
  14. Shah Mahmud R., Müller C., Romanova Y., Mostafa A., Ulyanova V., Pleschka S., Ilinskaya O. Ribonuclease from Bacillus acts as an antiviral agent against negative- and positive-sense single stranded human respiratory RNA viruses // Biomed. Res. Int. 2017. Art. 5279065.
  15. Surchenko Y.V., Dudkina E.V., Nadyrova A.I., Ulyanova V.V., Zelenikhin P.V., Ilinskaya O.N. Сytotoxic potential of novel bacillary ribonucleases balnase and balifase // BioNanoSci. 2020. V. 10. P. 409‒415.
  16. Zhang Z., Schwartz S., Wagner L, Miller W. A greedy algorithm for aligning DNA sequences // J. Comput. Biol. 2000. V. 7. P. 203–214.
  17. Zhou J.P., Gu Y.Q., Zou C.S., Mo M.H. Phylogenetic diversity of bacteria in an earth-cave in Guizhou province, southwest of China // J. Microbiol. 2007. V. 45. P. 105–112.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта пещеры Шульган-Таш с обозначением мест отбора образцов для исследования.

Скачать (176KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Количество идентифицированных бактериальных изолятов (а) и их гидролитическая активность (б). На рисунке (а): * — изолят определен только до уровня семейства; на рисунке (б) — номера изолятов указаны по окружности; А — значение коэффициента ферментативной активности равно 1.0, Б ‒ равно 1.5, В — равно 2.0.

Скачать (328KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024