Комплексный метод таксономической идентификации микроорганизмов
Ю. Е. Уварова,
А. В. Брянская,
А. С. Розанов,
В. Н. Шляхтун,
Е. А. Демидов,
К. В. Старостин,
Т. Н. Горячковская, 
С. В. Шеховцов,
Н. М. Слынько,
С. Е. Пельтек
С. В. Шеховцов,
Н. М. Слынько,
С. Е. Пельтек https://doi.org/10.18699/VJ20.630
Аннотация
Для точной видовой идентификации микроорганизмов сегодня все чаще применяют сочетание стандартных микробиологических методов культивирования и визуального наблюдения с методами молекулярной биологии и генетики, помогающими различать виды и штаммы микроорганизмов на уровне молекул ДНК или РНК. Целью данной работы было проведение идентификации микроорганизмов из Коллекции ИЦиГ СО РАН с помощью комплексного подхода, сочетающего использование широкого спектра фенотипических и генотипических признаков. Для 93 штаммов микроорганизмов Коллекции ИЦиГ СО РАН описаны ключевые молекулярно-генетические и фенотипические свойства. Рассмотрены морфологические, физиологические, молекулярно-генетические и масс-спектрометрические характеристики штаммов. Установлены особенности роста штаммов на разных средах, изучена морфология клеток. Штаммы протестированы на способность использовать различные субстраты. Обнаружено, что исследованные штаммы значительно различались по своим биохимическим признакам. Определены физиологические особенности штаммов коллекции: отношение к кислороду, тип питания, диапазон температур и рН, отношение к NaCl и др. Исследованные микроорганизмы объединены в отдельные группы на основании сходства их фенотипических характеристик, что может при дальнейшей доработке и расширении спектра таксонов и их метаболических карт послужить основой для создания «искусственной» классификации, которая может быть использована в качестве ключа для упрощенной и более быстрой идентификации и распознавания микроорганизмов в рамках как Коллекции ИЦиГ СО РАН, так и других коллекций.
Об авторах
Ю. Е. Уварова
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
А. В. Брянская
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
А. С. Розанов
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
В. Н. Шляхтун
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
Е. А. Демидов
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
К. В. Старостин
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
Т. Н. Горячковская
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
С. В. Шеховцов
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
Н. М. Слынько
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
С. Е. Пельтек
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Курчатовский геномный центр Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск
Россия
Новосибирск
Список литературы
1. Church D.L. Biochemical tests for the identification of aerobic bacteria. In: Leber A. (Ed.). Clinical Microbiology Procedures Handbook. Fourth Edn. AMS Press, Washington, 2016;3.17.1.1-3.17.48.3. DOI 10.1128/9781555818814.ch3.17.
2. DasSarma P., Capes M.D., DasSarma S. Comparative genomics of Halobacterium strains from diverse locations. In: Das S., Dash H.R. (Eds.). Microbial Diversity in the Genomic Era. Acad. Press, 2019; 285-322. DOI 10.1016/B978-0-12-814849-5.00017-4.
3. Gaudreau A.M., Labrie J., Goetz C., Dufour S., Jacques M. Evaluation of MALDI-TOF mass spectrometry for the identification of bacteria growing as biofilms. J. Microbiol. Methods. 2018;145:79-81. DOI 10.1016/j.mimet.2018.01.003.
4. Hammer O., Harper D.A., Ryan P.D. PAST: paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electronica. 2001;4(1):9.
5. Jenkins R.E., Tanner M.J.A. The structure of the major protein of the human erythrocyte membrane. Characterization of the intact protein and major fragments. Biochem. J. 1977;161(1):139-147. DOI 10.1042/bj1610139.
6. Kardymon O.L., Kudryavtseva A.V. Molecular genetic methods for intestinal microbiome investigation. Rossiiskiy Zhurnal Gastroenterologii, Gepatologii, Koloproktologii = Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2016;26(4):4-13. DOI 10.22416/1382-4376-2016-26-4-4-13. (in Russian)
7. Logan N.A., De Vos P. Genus I. Bacillus. In: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 3. The Firmicutes. Springer, 2009;21-128.
8. Maniatis T., Fritsch E., Sambrook J. Molecular Cloning. Cold Spring Harbor lab., 1982. (Russ. ed. Maniatis T., Frich E., Sembruk D. Metody Geneticheskoy Inzhenerii. Molekulyarnoe Klonirovanie. Moscow: Mir Publ., 1984. (in Russian)
9. Netrusov A.I., Egorova M.A., Zakharchuk L.M. Workshop on Microbiology. Moscow: Academy Publ., 2005. (in Russian)
10. Reyes A.T. Morpho-biochemical aided identification of bacterial isolates from Philippine native pig. Adv. Pharmacol. Clin. Trials. 2018; 3(5):000148. DOI 10.23880/apct-16000148.
11. Schäffer C., Wugeditsch T., Kählig H., Scheberl A., Zayni S., Messner P. The surface layer (S-layer) glycoprotein of Geobacillus stearothermophilus NRS 2004/3a: analysis of its glycosylation. J. Biol. Chem. 2002;277(8):6230-6239. DOI 10.1074/jbc.M108873200.
Рецензия
Просмотров:
1068
Послать статью по эл. почте 