Катедра по биология на екстремофилни микроорганизми, Федерален изследователски център

Катедра по биология на екстремофилни микроорганизми

катедра

Ключови думи
термофилни бактерии, хипертермофилни археи, анаероби, литоавтотрофи, нови видове метаболизъм, метаболизъм на С1 съединения, термофилни микробни съобщества, термостабилни ензими, геномика, хетагеномика

Насоки за изследване

  • Изследване на филогенетичното разнообразие на термофилните прокариоти
  • Изследване на метаболитното разнообразие на термофилните прокариоти
  • Характеризиране на нови видове катаболен метаболизъм в термофилни микроорганизми
  • Използване на С1 съединения от термофилни прокариоти
  • Редукция на неорганични електронни акцептори от термофилни прокариоти
  • Характеристика на дълбоките филогенетични клонове на прокариотите
  • Анализ на пълните геноми на нови термофилни прокариоти
  • Метагеномичен анализ на термофилни микробни съобщества
  • Термостабилни хидролази от нови термофилни прокариоти
  • Терминални оксидоредуктази на термофилни прокариоти


Основни методи за изследване
Лабораторията е установила пълен цикъл на изолиране, култивиране и характеризиране на нови термофилни прокариоти, включително анаероби, захранвани с газ микроорганизми, микроорганизми, които възстановяват неразтворимите електронни акцептори. Има инсталация за анаеробно приготвяне на среда със запълване на свободния обем с газова смес от даден състав, както и анаеробна жабката "Inmed" за работа с анаеробни култури и ензими. Има проточен ферментатор "Unfors" с обем 2,5 l за поточно отглеждане на термофили (до 90 ° C) и облигатни анаероби. Има 12 термостата "Binder" и "Memmert", позволяващи отглеждането на термофилни микроорганизми при предварително определени температури от 40 до 110 ° C.

Методи за характеризиране на нови изолати:

  • клетъчна морфология и мониторинг на растежа - контрастна микроскопия на светлинна фаза, флуоресцентна микроскопия
  • метаболитна характеристика - HPLC, газово-течна хроматография, спектрофотометрия
  • характеризиране на целевите ензими - зимография, спектрофотометрия
  • геносистематично характеризиране на нови изолати - определяне на GC състав на ДНК и ДНК-ДНК хибридизация.

Методи за характеризиране на микробни общности:

  • изолиране на ДНК и РНК от природни общности и култури за обогатяване
  • PCR-DGGE на 16S рРНК гени и функционални гени
  • транскриптомен анализ
  • флуоресцентна in situ хибридизация (FISH, CARD-FISH)

  • определяне на филогенетичното положение на новите изолати
  • изграждане на филогенетични дървета на базата на 16S рРНК гени и функционални гени
  • анализ на база данни
  • разработване на PCR праймери и сонди за анализ на микробни съобщества
  • анализ на пълни геноми на нови изолати, метагеноми и транскриптоми на природни общности и култури за обогатяване


Кратка история на отдела
През 2017 г. лабораторията за хипертермофилни микробни съобщества бе трансформирана в отдел по биология на екстремофилни микроорганизми, който включваше две лаборатории: лабораторията за разнообразие и екология на екстремофилните микроорганизми и лабораторията за метаболизъм на екстремофилни прокариоти.

Лабораторията за хипертермофилни микробни общности е организирана през 1996 г. от група, която е била част от Лабораторията на микробните общности (ръководена от академик Г. А. Заварзин) и е влязла в Департамента за микробни общности, ръководен също от Г.А. Zavarzin. От 2012 г. съществува като независима лаборатория в рамките на INMI RAS.

От основаването на лабораторията и до днес нейният ръководител е доктор на биологичните науки. E.A. Бонч-Осмоловская. През целия изминал период нито един ключов служител не е напуснал лабораторията; сферата на компетентност на членовете на лабораторията беше значително разширена, което освен класическата микробиология, сега включва геномика, биоинформатика и ензимология на термофилните прокариоти. Защитени са 3 докторски и 9 магистърски дисертации. През 2014 г. лабораторният екип получи грант от президента на Руската федерация за подкрепа на водещи научни училища.