Mikrobiol. Z. 2021; 83(3):3-13.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.03.003

Поліфазна таксономія антарктичних бактерій

Г.В. Гладка, Н.В. Борзова, O.В. Гудзенко, В.М. Говоруха,
О.А. Гаврилюк, О.Б. Таширев

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

Однією з проблем сучасної систематики бактерій є те, що філогенетична структура бактерій не завжди узгоджується з традиційною класифікаційною схемою, яка базується на фенотипових властивостях бактерій. Крім того, традиційні методи ідентифікації бактерій з використанням фенотипових властивостей мають ряд недоліків. В останні десятиліття досягнуто значних успіхів у вивченні світу мікробів, використовуючи саме молекулярно-генетичні методи, які дозволяють в короткі терміни провести ідентифікацію. Метою роботи було уточнити видовий статус чотирьох штамів бактерій, ізольованих з чорних лишайників кліфів острова Галіндез в Антарктиці, на основі фенотипових та молекулярно-генетичних властивостей. Методи. Морфологічні та культуральні властивості бактерій вивчали згідно із загальноприйнятими мікробіологічними методами; фізіологічні та біохімічні – використовуючи тест-системи для ідентифікації бактерій API Coryne та API 20E bioMerieux SA (Франція) відповідно до інструкцій виробника. Філогенетичний аналіз проводили на основі нуклеотидних послідовностей гена 16S рРНК. Для визначення близькоспоріднених видів був проведений порівняльний аналіз нуклеотидних послідовностей генів 16S рРНК, використовуючи програмний пакет BLAST. Філогенетичне положення визначали побудовою дерев (дендрограм), які показують положення досліджуваних штамів серед близькоспоріднених і типових видів (програми ClustalX 2.1, Mega 6.06). Дерево будували за допомогою програми ClustalX 2.1 методом порівняння найближчих сусідів з бутстреп аналізом (bootstrap NJ tree) з використанням 1000 бутстреп випробувань (1000 альтернативних дерев). Далі філогенетичне дерево відкривали програмою Mega v. 6.00 і коректували. Результати. Зважаючи на результати порівняльного, філогенетичного та фенотипового аналізів, досліджені антарктичні штами 180n1, 181n2, 188n2, 190n2, ідентифіковані як Pseudomonas fluorescens, Microbacterium foliorum, Sporosarcina aquimarina та Rothia sp. відповідно. Коефіцієнт подібності генів 16S рРНК штаму 180n1 з таким близькоспорідненим видом з бази даних P. fluorescens NBRC 14160 становив 99,5%; 181n2 з M. foliorum P 333/02 – 99,4%; 188n2 з S. aquimarina SW28 – 99.7%. На філогенетичних дендрограмах ці штами утворють загальні кластери з близькоспорідненими видами. Враховуючи віддалене положення від близькоспоріднених штамів в кластері Rothia та невисокий відсоток подібності (97,3%) з видом Rothia endophytica YIM 67072, штам 190n2 можна розглядати як Rothia sp. Дані штами належать до філумів: Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria. Висновки. Філогенетичний і фенотиповий аналізи дозволили визначити у аеробних хемоорганотрофних мікроорганізмів Антарктики видову приналежність трьох ізольованих культур та одну родову. Нуклеотидні послідовності генів 16S rRNA депоновано в Міжнародній базі даних GenBank під номерами HG518622, HG518623, HG518625, HG518626.

Ключові слова: Антарктика, ідентифікація, філогенетичний аналіз, порівняльний аналіз, фенотиповий аналіз, 16S рРНК, близькоспоріднені види.

Повний текст (PDF, англ)