Разнообразие и функционирование симбионтных микробных сообществ водоемов с различной минерализацией

Цель работы: Определить видовое разнообразие и структурно-функциональную организацию сообществ автотрофных и гетеротрофных микроорганизмов солоноватых и соленых водоемов с использованием классических подходов и методом высокопроизво-дительного секвенирования; оценить биологические особенности микроорганизмов, участвующих в формировании симбиотических ассоциаций с различными организмами. Методы: гидробиологический, альгологический, бактериологический, экспери-ментальное сокультивирование, световая микроскопия, выделение ДНК и РНК, приго-товление РНК- и ДНК-библиотек, высокопроизводительное секвенирование, биоинфор-матический и статитстический анализ данных В результате комплексной оценки установлено, что особо охраняемая природная территория «Тузлуккольские грязи» испытывает высокую рекреационную нагрузку 50 чел./га, что превышает норму в 7,7 раза. По результатам санитарного анализа воды выяв-лено превышение численности БГКП, в частности, ТКБ, что связано с высокой рекреаци-онной нагрузкой и отсутствием благоустройства территории для массового отдыха. Пока-зано, что сохранение энтеробактерий осуществляется в системе «природная вода – дон-ные отложения – личинки», что позволяет рассматривать Ephydra pseudomurina как воз-можный резервуар для сохранения, персистенции и циркуляции энтеробактерий в гидро-экосистемах. С помощью NGS секвенирования вариабельного участка V3-V4 гена 16S рРНК определен состав микробиома галотолерантного штамма Ch. oleofaciens ICIS-Ch1. Мик-робиом Ch. oleofaciens ICIS-Ch1 характеризовался высоким разнообразием и динамично-стью и включал представителей четырех фил: Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria и Planctomycetes. Полученные результаты могут быть использованы при подборе опти-мальных условий культивирования штамма в биотехнологических целях. Впервые с использованием метода Cappable-seq проведено эффективное обогаще-ние мРНК транскриптов сальмонелл и получены РНК библиотеки из тотальной РНК совместных культур Salmonella enterica serovar Typhimurium 14028S с Acanthamoeba castellanii. Методом NGS охарактеризована экспрессия генов сальмонелл при фагоцитозе простейшими. Выявлена активация генов первого островка патогенности (SPI-1), транс-порта ионов, в первую очередь направленных на поглощение внеклеточного железа, а также активация систем оксидоредуктаз и синтеза липополисахаридов. Показано, что амебы для сальмонелл могут служить резервуарными хозяевами, предоставляя защиту от воздействий окружающей среды, а также выступая «тренировочным полигоном» для си-стем патогенности и вирулентности, что имеет эпидемиологическое значение для перси-стенции сальмонелл в водных экосистемах. Методом ДНК метабаркодинга выявлено большое разнообразие континентальной солоноватоводной фауны солнечников в пресных и соленых водоемах Заволжско-Уральского региона, не уступающее пресноводной фауне региона. Установлено, что фау-на солнечников в солоноватых и гипергалинных континентальных водоёмах и водотоках формируется филогенетическими линиями центрохелид, характеризующимися разным диапазоном галотолерантности: стеногалинными (исключительно пресноводными, а так-же галофильными) и эвригалинными. Выявлена новая филогенетическая линия центро-хелид NC9, характеризующаяся эвригалинностью и не представленная изолятами с опи-санной морфологией. Исследования по теме НИР проводятся в соответствии с планом по государственному заданию с 2016 по 2021 гг.