By this author

Anaerobic <i>Thermodesulfovibrio</i> and Aerobic <i>Meiothermus</i> Coexist in Deep Thermal Water

Issue number 3 from 01.05.2023

Изучение микроорганизмов, обитающих в подземных водоносных горизонтах, основано на отборе проб воды, поступающих из глубинных скважин, и редко учитывает физико-химические процессы в системе вода‒порода. Остается неясным, как метаболизируют аэробные прокариоты, обнаруживаемые под землей молекулярными методами. Для прямого определения отношения прокариот к кислороду необходимо культивирование. В настоящем исследовании проведено целевое выделение аэробных и анаэробных бактерий, обнаруженных в термальных радоновых водах на курорте Белокуриха молекулярными методами. Профилирование по гену 16S рРНК выявило доминирование представителей группы Deionococcus‒Thermus, относящихся к роду Meiothermus (17.6% чтений) и считающихся строгими аэробами. Одновременно в воде присутствовали анаэробные сульфатредуцирующие Thermodesulfovibrio. Вода характеризовалась восстановительными и щелочными условиями. Целевое культивирование позволило выделить растущий аэробно Meiothermus sp. 1165, являющийся близким родственником Meiothermus cerbereus. Одновременно выделен алкалофильный анаэробный сульфатредуктор Thermodesulfovibrio sp. 1176. Измерение в воде Белокурихи интенсивности сульфатредукции с \({\text{Na}}_{{\text{2}}}^{{\,\,{\text{35}}}}{\text{S}}{{{\text{O}}}_{{\text{4}}}}\) продемонстрировало активный процесс, протекающий со скоростью 41.4 ± 1.06 мкг S_восст/л/сут (1.29 нмоль S/мл/сут). Анализ генома штамма 1176 выявил присутствие различных механизмов, обеспечивающих относительную устойчивость к кислороду и окислительному стрессу и включающих супероксид редуктазу, рубредоксин, супероксид дисмутазу Fe-Mn семейства, каталазу-пероксидазу KatG и цитохром bd убихинол оксидазу. Низкий окислительно-восстановительный потенциал и интенсивный процесс анаэробной сульфатредукции подтверждают, что, в целом, подземные горизонты в Белокурихе характеризуются восстановительными условиями. Можно предположить пространственное разобщение аэробов и анаэробов в системе вода‒порода, как это происходит в наземных микробных матах, а также протекание аэробных процессов в микрозонах.

31 0