By this author

Microbial community composition and carbon cycling processes in cascadian alpine lakes of the Central Caucasus

Issue number 3 from 01.03.2025

В августе 2023 года проведены исследования микробных сообществ водной толщи каскада высокогорных озер Западного Кавказа (оз. Клухорское). Были получены и проанализированы данные о составе микробных сообществ и биогеохимической активности микробных процессов. Озера каскада (Большое, Малое и Восточное Клухорские) располагаются на высоте 2670–2980 м и являются ультрапресными и олиготрофными, близкими по гидрохимическому составу, но различающимися по температуре и прозрачности воды. Величина первичной продукции фотосинтеза составляла 5.3–8.0 мкг С л^–1 сут^–1, темновой ассимиляции углекислоты 0.5–1.2 мкг С л^–1 сут^–1. Величины общей численности микроорганизмов варьировали от 70 до 150 тыс. кл. мл^–1. В олиготрофных водах Клухорских озер в микробном сообществе доминировали бактериальные филы Actinobacteriota, Bacteroidota, Pseudomonadota, представляющие в основном аэробные гетеротрофные группы. Археи составляли менее 1% сообщества. Выявлены микроорганизмы, являющиеся индикаторами мутных и прозрачных вод изучаемых озер. Это аэробные грамположительные бактерии семейства Ilumatobacteraceae, психрофильные бактерии семейства Comamonadaceae – важные компоненты ледниковых микробиомов, и олиготрофные бактерии семейства Sphingomonadaceae, устойчивые к воздействию солнечного излучения, включая ультрафиолетовое. Сообщество микроводорослей водной толщи озера Большое Клухорское включало представителей зеленых микроводорослей, диатомовых водорослей Pinnularia, хризомонадных и криптофитовых водорослей. Состав микроводорослей в трех озерах заметно различался. Цианомикробиом прозрачного оз. Малое Клухорское был беднее, чем в оз. Большое Клухорское. В Большом Клухорском озере в толще воды были обнаружены копеподы Centropages sp. и Acanthodiaptomus denticornis, приспособленные к экстремальным условиям высокогорья, включая низкие температуры и высокую ультрафиолетовую радиацию. Результаты работы свидетельствуют о том, что образование новых перигляциальных озер и потеря связи с ледниками при их отступлении приводит к изменению структур планктонных сообществ при переходе от мутных ледниковых озер к прозрачным. Состав микробных сообществ водоемов и их биогеохимическая продуктивность могут быть индикаторами масштабных и локальных климатических изменений.

4 0

Participation of microorganisms in the balance of high-molecular organic compounds in the highly productive system of the Chernavka salt river (Prieltonya region)

Issue number 3 from 01.03.2025

В мелководной р. Чернавка, впадающей в самосадочное оз. Эльтон, определена интенсивность первичной продукции фототрофных сообществ: планктонных – от 0.025 до 0.256 мг С/л ∙ ч, бентосных – от 9.6 до 12.5 мг С/дм³ ∙ ч, водорослевых планктонных и циано-бактериальных матов – от 4.6 до 8.76 мг С/дм³ ∙ ч. Интенсивность темновой ассимиляции углекислоты в воде изменялась от 14 до 31.8 мг С/л ∙ сут, а в осадках от 2.6 до 69 мг С/дм³ ∙ сут, указывая на высокую вариабельность гетеротрофных процессов. Выявлены высокие концентрации органических соединений в поверхностных водах, которые для липидов, алифатических углеводородов и полициклических ароматических углеводородов в среднем составляли 692, 80 и 0.79 мкг/л соответственно. Состав алифатических углеводородов в осадках характеризовался присутствием планктоногенных низкомолекулярных гомологов н-С₁₅–С₁₇ и резким увеличением серии нечетных высокомолекулярных алканов, а состав полициклических ароматических углеводородов – увеличением доли нафталина. В полученной библиотеке донного осадка преобладали последовательности гена 16S рРНК, принадлежащие филумам Pseudomonadota (69.09%), Bacteroidota (11.64%) и Chloroflexota (7.92%).

4 0

Serine Variant of the Reductive Glycine Pathway of CO Fixation in the Anaerobic Thermophile Parvivirga hydrogeniphila

Issue number 6 from 01.06.2025

Parvivirga hydrogeniphila Es71-Z0120 — термофильная бактерия, способная к анаэробному росту в диапазоне 25–70°C (оптимум 47–60°C) и pH 6.0–8.5 (оптимум 6.8–7.2) и использующая молекулярный водород или формиат в качестве доноров электронов, а Fe(III) в качестве акцептора. Геномный анализ выявил наличие генов сериновой ветви восстановительного глицинового пути при отсутствии генов глицинредуктазы. Протеомные исследования продемонстрировали повышенную экспрессию других ключевых ферментов этого пути: формиатдегидрогеназы, метилтетрагидрофолат циклогидролазы, системы расщепления глицина и серингидроксиметилтрансферазы. Скорость автотрофной фиксации углерода составила 0.357 фмоль C/кл. день, что сопоставимо с показателями известных автотрофных микроорганизмов. Полученные результаты указывают на функционирование у P. hydrogeniphila автотрофной ассимиляции CO, причем наиболее вероятным является сериновый вариант восстановительного глицинового пути. Результаты исследования вносят вклад в понимание метаболического разнообразия анаэробных микроорганизмов и расширяют знания о распространении различных механизмов фиксации углерода у микроорганизмов, принадлежащих к новым филогенетическим группам.

4 0