Том 92, № 6 (2023)

Аэробные метанотрофные бактерии рода Methylomonas населяют широкий спектр местообитаний, включающий пресноводные водоемы, осадки рек, болота, рисовые чеки, покрывающие почвы свалок и переувлажненные почвы. Подавляющее большинство ныне описанных видов этого рода представлены нейтрофильными, подвижными, растущими на метане палочковидными бактериями, пигментация которых варьирует от желтой до розовой и красной. В настоящей работе описан новый, непигментированный изолят этих бактерий, штамм MW1^T, который был выделен из донных отложений горной реки Хоста (Краснодарский край, Россия). Штамм MW1^T рос на метане и метаноле в диапазоне температур от 8 до 37°C (с оптимумом 25‒30°C) и диапазоне рН 5.5‒7.5 (с оптимумом 6.3‒7.0). Последовательность гена 16S рРНК штамма MW1^T обнаруживала 95.48–98.47% сходства с таковыми у ранее описанных видов Methylomonas. Ближайшим таксономически охарактеризованным филогенетическим родственником штамма MW1^T являлся M. fluvii EbB^T, выделенный из осадков реки Эльба. Полная последовательность генома, определенная для штамма MW1^T, имела размер 4.6 млн нт., содержала 3 оперона рРНК и около 4200 белок-кодирующих генов, включая кластер генов pmoCAB мембранной метанмонооксигеназы. Растворимая метанмонооксигеназа в геноме не закодирована. Содержание пар Г + Ц в ДНК составило 52.4%. Сходство нуклеотидной последовательности генома штамма MW1^T с последовательностями геномов ранее описанных представителей рода Methylomonas составило от 79.4 до 82.1%. Мы предлагаем классифицировать этот штамм как представителя нового вида рода Methylomonas, M. montana sp. nov. Штамм MW1^T (=VKM 3737^T = UQM 41536^T) является типовым штаммом нового вида.

Проведено исследование сообщества аноксигенных фототрофных бактерий водной толщи меромиктического оз. Большие Хрусломены в зимнее время, определен его состав и структура. Сообщество развивалось на глубине 4.25 м, в подледный период его активность была крайне низкой (6.2 мкмоль С л^–1 сут^–1). Цвет воды в зоне максимального развития фототрофных бактерий был необычным, лимонно-желтым, предположительно за счет образования и накопления в ней полисульфидов. Цвет придонной воды также был лимонно-желтым, придонная вода была устойчива к окислению кислородом воздуха. В слое максимального развития АФБ содержание Бхл d зелено-окрашенных зеленых серобактерий существенно превышало содержание Бхл е коричнево-окрашенных зеленых серобактерий и составляло 77 и 23% соответственно. Из воды озера выделены культуры зеленых и пурпурных серобактерий, определены их физиологические и генетические характеристики. Два штамма зеленых серных бактерий (коричнево-окрашенный BrKhr17 и зелено-окрашенный GrKhr17) содержали в клетках газовые вакуоли. Филогенетически они оказались наиболее близки к зелено-окрашенному штамму Chlorobium phaeovibrioides DSM 265 и по совокупности свойств были причислены к новым штаммам вида Chlorobium phaeovibrioides.

Залив (губа) Канда относится к водоемам, образовавшимся в результате строительства железнодорожной дамбы (1916 г.) и последовавшей изоляции морской лагуны от основного бассейна Кандалакшского залива Белого моря. В результате сокращения влияния приливо-отливных течений, перемешивающих водную толщу морской лагуны, изменился гидрологический режим водоема. Сокращение водообмена привело к появлению придонных застойных вод, лишенных кислорода, а также сероводородного заражения. При этом в южной части акватории залива Канда сохранилось пресное озеро. В различных акваториях залива Канда проведены исследования состава микробного сообщества придонного водного слоя. Показано, что в придонной воде залива Канда меняется кислородный режим, возрастает концентрация сероводорода и метана, активизируются процессы сульфатредукции и метанокисления. Заметно меняется состав микробного сообщества, уменьшается численность истинно морских и пресноводных микроорганизмов, развиваются бактерии и археи, доминирующие в микробных сообществах аноксийных вод меромиктических водоемов. Среди общего разнообразия микроорганизмов выявлены индикаторные виды, увеличивающие свое обилие. К таким видам относятся археи из родов Methanoregula и Methanosaeta (филум Halobacterota). Индикаторами застойных морских вод оказались микроорганизмы цикла серы. Это аноксигенные фототрофные бактерии класса Chlorobia (Chlorobium phaeovibrioides, Pelodictyon phaeoclathratiforme), это Chloroflexi рода Chloronema, несерные пурпурные бактерии, близкие к роду Rhodoferax, бесцветные серные бактерии семейства Beggiatoaceae, а также тионовые бактерии рода Thiobacillus. Археи рода Nitrosopumilus (филум Crenarchaeota), а также бактерии рода Woeseia могут считаться “анти-индикаторными” микроорганизмами, поскольку они обнаруживаются только в водах открытого моря. Мы полагаем, что при устойчивом обмене вод через морскую дамбу состав микробного сообщества вод залива Канда не будет существенно меняться и будет подвержен только сезонным и межгодовым колебаниям. При негативном развитии событий можно дать прогноз превращения залива Канда в стратифицированный водоем с аноксийным придонным водным слоем и сообществом микроорганизмов, сходным с меромиктическими водоемами.

Исследование состава липидов и осмолитов конидий ксерогалофила Aspergillus penicilloides, выращенного на средах с высоким содержанием NaCl и глицерина, важно для понимания функций этих соединений в адаптации экстремофила. В конидиях гриба, полученных на среде с глицерином, наблюдалось до 15% от сухой массы углеводов и полиолов цитозоля (УиП) и преобладание глицерина в их составе (60% от суммы), тогда как на среде с NaCl доля глицерина на превышала 20%, а количество УиП составляло 10%. На обеих средах доля (20%) и количество (2.5%) трегалозы было одинаково, т.е. на долю полиолов приходилось около 80%, однако их состав различался, что указывает на возможную синергию между трегалозой и полиолами в адаптации. Для обоих вариантов конидий характерно низкое содержание как мембранных, так и запасных липидов, представленных, в основном триацилглицеринами. В составе мембранных липидов конидий гриба, независимо от состава среды, доминируют фосфатидилхолины и стерины, что свидетельствует о высокой стабилизации и консервативности липидного бислоя. Постоянство состава мембранных и запасных липидов и их низкое количество, высокий уровень УиП и существенные различия в их составе указывают на ключевую роль осмолитов в адаптации конидий гриба к различным условиям среды.

Впервые показано повреждающее действие бактериоцина на интактные споры Bacillus anthracis с применением метода трансмиссионной электронной микроскопии. Выделенный из штамма Bacillus subtilis П19 новый бактериоцин ‒ субтилозин П19 эффективно разрушал интактные споры B. anthracis в концентрациях 0.5‒35 мкг/мл за 60 мин совместной инкубации. Совокупность полученных данных, в сочетании с анализом известных механизмов действия бактериоцинов, позволяют предположить, что в основе механизма инактивации спор, по-видимому, лежит множественное нарушение целостности внутренней и наружной мембран, окружающих кортекс покоящейся споры. Вероятно, также, что конфигурация молекулы субтилозина П19 позволяет ему проникать через внешние покровы и повреждать жизненно важные мембранные структуры кортекса спор. Субтилозин П19 может служить перспективной основой новых антимикробных препаратов природного происхождения.