| 1 |
15 июня 2023 г.-21 сентября 2023 г. |
Геномика и физиология нитчатых бесцветных серобактерий |
| Результаты этапа: Из метагенома бактериального мата, полученного из богатого сульфидами термального источника на Северном Кавказе, были собраны два генома, относящихся к семейству Thiotrichaceae, - GKL-01 и GKL-02. На основании средних значений аминокислотной идентичности (AAI) и геномной филогении MAG GKL-01 представляет собой новый род в семействе Thiotrichaceae. Содержание GC в ДНК GKL-01 (44%) значительно отличалось от такового у других известных представителей рода Thiothrix (50,1-55,6%). Мы предложили отнести GKL-01 к новому виду и роду "Candidatus Thiocaldithrix dubininis" gen. nov., sp. nov. GKL-01. Филогенетический анализ и оценка расстояний между МАГ GKL-02 и геномами ранее описанных видов рода Thiothrix позволили отнести GKL-02 к новому виду с предложенным названием 'Candidatus Thiothrix putei' sp. nov. GKL-02 в составе рода Thiothrix. Геномные данные впервые показали наличие как Na+-АТФазы, так и H+-АТФазы у нескольких видов Thiothrix. Согласно геномному анализу, бактерии GKL-01 и GKL-02 являются метаболически универсальными факультативными аэробами, способными расти либо хемолитоавтотрофно, либо хемолитогетеротрофно в присутствии сероводорода и/или тиосульфата, либо хемоорганогетеротрофно. |
| 2 |
18 января 2024 г.-15 июня 2024 г. |
Геномика и физиология нитчатых бесцветных серобактерий |
| Результаты этапа: Семейство Beggiatoaceae в настоящее время представлено 25 родами в базе данных по геномной таксономии, из которых только 6 имеют определенный таксономический статус. Из метагеномов серных матов, покрывающих остатки ламинарии в Белом море, были собраны два генома, собранных на основе метагеномов (MAGs), WS_Bin1 и WS_Bin3. Используя полученные MAGs, мы впервые применили филогенетический анализ на основе целых геномных последовательностей для рассмотрения систематики Beggiatoaceae, что позволило уточнить таксономию этого семейства. Согласно средней нуклеотидной идентичности (ANI) и средней аминокислотной идентичности (AAI), MAG WS_Bin3 был отнесен к новому роду и новому виду в семействе Beggiatoaceae, а именно «Candidatus Albibeggiatoa psychrophila» gen. nov., sp. nov., что обеспечило пересмотр таксономического статуса кандидатного рода «BB20». Анализ гомологии генов 16S рРНК позволил нам идентифицировать MAG WS_Bin1 как единственный описанный в настоящее время вид рода 'Candidatus Parabeggiatoa', а именно 'Candidatus Parabeggiatoa communis', и, следовательно, отнести род-кандидат 'UBA10656', включающий четыре новых вида, к роду 'Ca. Parabeggiatoa». С помощью сравнительного анализа целых геномов представителей родов «Candidatus Albibeggiatoa» и «Ca. Parabeggiatoa», мы расширили информацию о центральных путях углеродного, серного и азотного метаболизма в семействе Beggiatoaceae.
Мы обобщили данные о факторах, влияющих на пролиферацию представителей морфотипа Thiothrix, а также представили данные метаболических особенностей бактерий этой группы, позволяющие использовать их потенциал в очистных сооружениях для очистки сточных вод. Бактерии морфотипа Thiothrix, включающие роды Thiothrix, Thiolinea и Thiofilum, часто встречаются в системах очистки бытовых и промышленных сточных вод, но обычно их невозможно четко дифференцировать из-за заметного сходства морфологии. Для их идентификации используются различные методы - от световой микроскопии, FISH и ПЦР до современного высокопроизводительного секвенирования. Развитие этих бактерий в системах очистки сточных вод имеет как преимущества, так и недостатки. С одной стороны, бурный рост этих бактерий может привести к взвешиванию активного ила или засорению мембран системы очистки, что влечет за собой снижение эффективности очистки воды. С другой стороны, представители морфотипа Thiothrix могут улучшать качество гранулированного ила и повышать эффективность водоподготовки. Это может быть связано с их способностью к окислению сульфидов, денитрификации в сочетании с окислением восстановленных соединений серы, усиленному биологическому удалению фосфатов и, возможно, денитрифицирующему удалению фосфатов. Недавно полученный пангеном рода Thiothrix позволяет объяснить на геномном уровне экспериментальные результаты различных исследований.
|
| 3 |
15 июня 2024 г.-30 декабря 2024 г. |
Геномика и физиология нитчатых бесцветных серобактерий |
| Результаты этапа: Нами подготовлены и опубликованы статьи в международных рецензируемых журналах первого квартиля (Q1).
В опубликованных нами статьях представлены данные о новом роде и новом виде в семействе Beggiatoaceae, а именно «Candidatus Albibeggiatoa psychrophila» gen. nov., sp. nov., что обеспечило пересмотр таксономического статуса кандидатного рода «BB20». Описана идентифицикация единственного описанного в настоящее время вид рода 'Candidatus Parabeggiatoa', а именно 'Candidatus Parabeggiatoa communis', что позволило отнести род-кандидат 'UBA10656', включающий четыре новых вида, к роду 'Ca. Parabeggiatoa». С помощью сравнительного анализа целых геномов представителей родов «Candidatus Albibeggiatoa» и «Ca. Parabeggiatoa», мы расширили информацию о центральных путях углеродного, серного и азотного метаболизма в семействе Beggiatoaceae.
В другой опубликованной статье (обзор под названием "Wastewater treatment with bacterial representatives of the Thiothrix morphotype") мы обобщили данные о факторах, влияющих на пролиферацию представителей морфотипа Thiothrix, а также представили данные метаболических особенностей бактерий этой группы, позволяющие использовать их потенциал в очистных сооружениях для очистки сточных вод. |
