Филогенетическое положение штамма-деструктора хлорароматических соединений семейства Gordoniaceae

The phylogenetic position of chlorophenoxyaromatic compounds strain-destructor of the Gordoniaceae family

Камалов А.М. Маркушева Т.В.

04.12.2015 2047

№ 12 (19)

Цитировать:

Камалов А.М., Маркушева Т.В. Филогенетическое положение штамма-деструктора хлорароматических соединений семейства Gordoniaceae // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2015. № 12 (19). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/2808 (дата обращения: 22.11.2024).

Прочитать статью:

Keywords: bacteria, 16S rRNA gene, phylogenetic tree, Gordonia

АННОТАЦИЯ

Проведено определение филогенетического положения вновь выделенного штамма бактерий семейства Gordoniaceae. Объектом исследования являлся штамм, выделенный из почвенной биоты промышленной зоны г. Уфы. Штамм был способен к утилизации хлорароматических соединений. В исследовании использован метод сравнительного анализа нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК. Секвенирование амплификатов гена 16SрРНК осуществляли по методу Ф. Сэнгера. Для интерпретации филогенетических отношений между предположительно родственными последовательностями применяли метод ближайших соседей (Neighbor-Joining). Согласно культурально-морфологическим и физиолого-биохимическим признакам штамм был предварительно отнесен к актинобактериям. Систематика таксона Actinobacteria в настоящее время активно пересматривается с точки зрения филогении. По результатам анализа филогенетического дерева, построенного с использованием практически полной нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК, штамм был идентифицирован как представитель рода Gordonia семейства Gordoniaceae порядка Corynebacteriales класса Actinobacteria. Полученные данные дополняют сведения о представителях рода Gordonia, выделенного в отдельный таксон из рода Rhodococcus на основании биохимических и филогенетических характеристик [11, с. 341]. В настоящее время, благодаря активным филогенетическим исследованиям, описано более 20 видов бактерий рода Gordonia, среди которых штаммы, способные к производству каротиноидов, разложению алифатических и ароматических углеводородов, галогенированных ароматических соединений, бензотиофена, нитрила, полиизопрена, ксилола, биодесульфатации угля и сырой нефти. Классифицированный в настоящей работе штамм Gordonia sp. может быть применен в области разработки методов биоремедиации окружающей среды.

ABSTRACT

The phylogenetic position of the newly isolated bacterial strain of the Gordoniaceae family had been determined. The object of the research was a strain isolated from soil biota the Ufa industrial zone. The strain was able to utilize chlorophenoxyaromatic compounds. The investigation was done by the comparative analysis of the 16S rRNA gene nucleotide sequences. Sequencing of the amplified 16S rRNA gene was performed by F. Sanger. The interpretation of the phylogenetic relationships between sequences was carried out by the neighbor-joining method. The strain was previously attributed to the Actinobacteria assigned to the established cultural, morphological, physiological and biochemical characteristics. The Actinobacteria systematicsis actively reviewed from the point of phylogeny. According to the phylogenetic tree constructed on the nearly complete 16S rRNA gene nucleotide sequence the strain have been identified as a member of the genus Gordonia belongs to the family Gordoniaceae order Corynebacteriales phylum Actinobacteria. The results of the study supplement data of the genus Gordonia representatives. The genus Gordonia separated into its own taxon from the genus Rhodococcus based on biochemical and phylogenetic characteristics [11, с. 341]. Today due to the active phylogenetic studies more than 20 species of bacterial genus Gordonia have been found. The genus Gordonia includes strains capable of producing carotenoids, degradation of aliphatic and aromatic hydrocarbons, halogenated aromatic compounds, benzothiophene, nitrile, polyisoprene, xylene and coal and crude oil biodesulfatation. The classified in this study strain Gordonia sp. can be applied for environmental bioremediation methods development.

Список литературы:

1. Жарикова Н.В., Журенко Е.Ю., Коробов В.В. и др. Биоразнообразие бактерий-деструкторов хлорированных феноксикислот // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2009. – № 6. – С. 121–123.

2. Жарикова Н.В., Журенко Е.Ю., Коробов В.В. и др. Выделение и анализ биодеградационного потенциала нового природного штамма-деструктора хлорфеноксикислот рода Rhodococcus // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, № 5(2). – C. 169–171.
3. Журенко Е.Ю., Коробов В.В., Жарикова Н.В. и др. Особенности структуры микробиоты техногенной экосистемы Северного промузла РБ: бактерии-деструкторы фенола и 2,4-дихлорфенола // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, № 5(2). – C. 172–174.
4. Маркушева Т.В., Журенко Е.Ю., Жарикова Н.В. и др. Штаммы-деструкторы хлорфеноксикислот гамма – подкласса протеобактерий // Известия Самарского научного центра Российской академии .наук. – 2011. – Т. 13, № 5(2). – C. 194–195.
5. Ясаков Т.Р., Жарикова Н.В., Журенко Е.Ю. и др. Новый штамм-деструктор хлорфеноксиалкановых гербицидов Serratia marcescens MT9 // Естественные и технические науки. – 2014. – № 1 (69). – С. 46–49.
6. Abbad-Andaloussi S., Warzywoda M., Monot F. Microbial desulfurization of diesel oils by selected bacterial strains // Oil Gas Sci. Technol. – 2003. – Vol. 58. – P. 505–513.
7. Arenskötter M., Bröker D., Steinbüchel A. Biology of the metabolically diverse genus Gordonia //Applied and Environmental Microbiology. – 2004. – Vol. 70. – № 6. – P. 3195–3204.
8. Kim J.H. et al. Carotenoid production from n-alkanes with a broad range of chain lengths by the novel species Gordonia ajoucoccus A2T //Applied microbiology and biotechnology. – 2014. – Vol. 98. – № 8. – P. 3759–3768.
9. Kim S.B., R. Brown, C. Oldfield, S.C. Gilbert, and M. Goodfellow. Gordonia desulfuricans sp. nov., a benzothiophene-desulfurizing actinomycete // Int. J. Syst. Bacteriol. – 1999. – Vol. 49. – P. 1845–1851.
10. Stackebrandt E., Rainey F. A., Ward-Rainey N.L. Proposal for a new hierarchic classification system, Actinobacteria classis nov. //International journal of systematic bacteriology. – 1997. – Vol. 47. – № 2. – P. 479–491.
11. Stackebrandt Е., Smida J.A.N., Collins m. D. Evidence of phylogenetic heterogeneity within the genus Rhodococcus: Revival of the genus Gordona (Tsukamura) // The Journal of General and Applied Microbiology. – 1988. – Vol. 34. – № 4. – P. 341–348.

References:

1. Zharikova N.V., Zhurenko E.Yu., Korobov V.V., Yasakov T.R., Anisimova L.G., Markusheva T.V. Biological variety of bacteria-decomposers of chlorinated phenoxyacids. Vestnik Оrenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. [Vestnik of the Orenburg State University]. 2009, no. 6, pp. 121–123. (In Russian)

2. Zharikova N.V., Zhurenko E.Y., Korobov V.V., Yasakov T.R., Anisimova L.G., Markushcva T.V., Abramov S.N. Isolation and biodegradation potential analysis of the new natural bacteria-destructor of chlorophenoxyacetic acids of Rhodococcus genus. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nuk. [Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2011, Vol. 13, no. 5(2), pp. 169–171. (In Russian).
3. Zhurenko E.Y., Korobov V.V., Zharikova N.V., Yasakov T.R., Anisimova L.G., Markushcva T.V. Structure of mikrobial communities of RB industrial ecosistem: phenol and 2,4-dichlorophenol bacteria-destructors. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nuk. [Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2011, Vol. 13, no. 5(2), pp. 172–174. (In Russian).
4. Markushcva T.V., Zhurenko E.Y., Zharikova N.V., Korobov V.V., Yasakov T.R., Anisimova L.G. Chlorophenoxyacetic acids bacteria-destructors of proteobacteria gamma – subclass. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nuk. [Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2011, Vol.13, no.5(2), pp. 194–195. (In Russian).
5. Yasakov T.R., Zharikova N.V., Zhurenko E.Yu., Korobov V.V., Sagitova A.I., Markusheva T.V. Serratia marcescens MT9 – a new chlorophenoxyalcanoic herbicides degrader. Estestvennye i tehnicheskie nauki.[Natural and technical sciences]. 2014, no. 1(69), pp. 46–49. (In Russian).
6. Abbad-Andaloussi S., M. Warzywoda, and F. Monot. 2003. Microbial desulfurization of diesel oils by selected bacterial strains. Oil Gas Sci. Technol. Vol. 58. P. 505–513.
7. Arenskötter M., Bröker D., Steinbüchel A. Biology of the metabolically diverse genus Gordonia. Applied and Environmental Microbiology. 2004. Vol. 70. no. 6. P. 3195–3204.
8. Kim J.H. et al. Carotenoid production from n-alkanes with a broad range of chain lengths by the novel species Gordonia ajoucoccus A2T. Applied microbiology and biotechnology. 2014. Vol. 98. no. 8. P. 3759–3768.
9. Kim S.B., R. Brown, C. Oldfield, S.C. Gilbert, and M. Goodfellow. Gordonia desulfuricans sp. nov., a benzothiophene-desulfurizing actinomycete. Int. J. Syst. Bacteriol. 1999. Vol. 49. P. 1845–1851.
10. Stackebrandt E., Rainey F.A., Ward-Rainey N.L. Proposal for a new hierarchic classification system, Actinobacteria classis nov. International journal of systematic bacteriology. 1997. Vol. 47. no. 2. P. 479–491.
11. Stackebrandt Е., Smida J.A.N., Collins m. D. Evidence of phylogenetic heterogeneity within the genus Rhodococcus: Revival of the genus Gordona (Tsukamura). The Journal of General and Applied Microbiology. 1988. Vol. 34. no. 4. P. 341–348.

Информация об авторах

Камалов Айнур Мирзаевич

магистр 1 курса кафедры генетики Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, 450000, РФ, г. Уфа, ул. Октябрьской революции, 3а

Kamalov Ainur

A 1 st year graduate student, Department of genetic, M. Akmullah Bashkir state pedagogical university, 450000, Russia, Ufa, October Revolution Street, 3a

Маркушева Татьяна Вячеславовна

д-р биол. наук, профессор, преподаватель, руководитель группы генетики микроорганизмов Уфимского института биологии Российской академии наук, 450054, РФ, г. Уфа, проспект Октября, 69

Markusheva Tatyana

Doctor of biological sciences, professor, lecturer, head of the Genetics of microorganisms group of Ufa Institute of Biology of Russian Academy of Sciences, 450054, Russia, Ufa, Prospect of October, 69