Регистрация / Вход
Прислать материал

«Проведение научных
исследований коллективом научно-образовательного центра ключевых
микробных агентов, обеспечивающих устойчивость биосферы»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0023

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 31.08.2009
1 . Выяснение механизмов
микробного
восстановления железа в
щелочных условиях.
2. Выявление связи
трансформации
соединений железа с
обменом ацетата в
анаэробных условиях.
3. Исследование
функционирования
аэробно-анаэробного
микробного сообщества
системы локальной
очистки сточных вод с
иммобилизацией
активного ила на твердом
носителе в зависимости от
условий внешней среды.
Развернуть
2
01.09.2009 - 10.12.2009
Проведены исследования микроорганизмов, вовлеченных в процессы цикла углерода в лесоболотных экосистемах севера России.
2.1. Изучены ключевые организмы метанового фильтра северных болот.
2.1.1. Выделены и детально охарактеризованы новые факультативно-метанотрофные бактерии из болотных экосистем – представители нового рода метанотрофов с растворимой формой метанмонооксигеназы – ‘Methyloferula sphagni’. Предпочтительными субстратами для этих организмов являются метанол и ряд органических кислот. Наличие последних в среде ингибирует окисление метана. По сравнению с типичными представителями Methylocella spp., новые изоляты оказались более ацидотолерантными организмами и являются первыми известными факультативными метанотрофами, способными к росту при pH ниже 4. Доля факультативных метанотрофов родов Methylocella и ‘Methyloferula’ составляла 20-25% от всех метанотрофных бактерий, выявленных в торфе методом FISH. В модельных экспериментах с внесением ацетата в торф показано, что вклад факультативных метанотрофов с растворимой формой ММО в общую активность окисления метана в кислых экосистемах может достигать 50%.
2.1.2. Исследованы физиология и экология нового вида рода Methylocystis, ‘Methylocystis bryophila’. Впервые выделен из кислого торфа и таксономически охарактеризован новый вид рода Methylocystis. Кроме метана и других С1-соединений, этот болотный метанотроф способен утилизировать ацетат, один из ключевых продуктов разложения органического вещества в болотных экосистемах. Новый изолят обладает развитой системой внутрицитоплазматических мембран, характерных для метанотрофов II типа, и двумя типами фермента метанмонооксигеназы (ММО), растворимой и мембранной формой. Детально исследованы особенности морфологических и физиологических изменений, происходящих в процессе роста культуры метанотрофа на ацетате и метане. Методом in situ гибридизации (FISH) показано, что доля клеток ‘Methylocystis bryophila’, обнаруженных в торфе различныха сфагновых болот бореальной зоны России, составляет 17-58% от числа всех метанотрофов II типа, что свидетельствует о значимой экологической роли нового организма в болотных экосистемах. Новый организм - первый известный факультативный метанотроф, обладающий мембранной формой ММО.
Выделенные и изученные нами новые метанотрофные организмы являются важными микробными агентами окисления С1-соединений в кислых болотных экосистемах Северного полушария. Установлен значительный вклад факультативных метанотрофов с растворимой формой ММО в общую активность окисления метана в автономных кислых сфагновых болотах бореальной зоны России.
2.2. Выявлены микробные агенты деструкции растительных биополимеров в кислых ультрапресных условиях.
Установлено, что представители филогенетической группы Actinobacteria, в частности стрептомицеты, способны к деструкции целлюлозы в условиях повышенной кислотности среды, низких температур и дефицита доступного азота. Главными факторами, контролирующими гидролитическую активность этих организмов, являются температура и величина рН, поэтому in situ процесс разложения целлюлозы существенно заторможен в холодных и кислых условиях, характерных для олиготрофных сфагновых болот. Из микробных сообществ сфагновых болот получен ряд изолятов, способных к деструкции полисахаридов растительной клеточной стенки: ксилана, пектина, а также крахмала и хитина. Филогенетическая принадлежность этих изолятов установлена анализом последовательностей генов 16S рРНК. Было показано, что представители родов Asticcacaulis, Mycobacterium, Burkholderia, Collimonas, а также штаммы, представляющие филогруппы Bacteroidetes и Acidobacteria способны к деструкции ряда полисахаридов растительного и микробного происхождения: ксилана, пектина, крахмала и капсульных полисахаридов бактерий.
2.3. Исследованы важнейшие трофические группы диссипоторофных микроорганизмов.
Исследовано микробное сообщество гумифицированных вод, образуемых при разложении древесины ксилотрофными грибами. Выявлены типичные представители диссипотрофной группировки олиготрофных ацидофильных бактерий, использующих в качестве источника углерода и энергии вещества, образующиеся в процессе разложения древесных остатков ксилотрофными грибами. Все исследованные бактериальные компоненты сообщества адаптированы к существованию в ультрапресных кислых условиях в тесной взаимосвязи с ксилотрофными микромицетами.
Развернуть
3
01.01.2010 - 31.08.2010
1 . Изучение хемосинтеза
ацетата в анаэробных
условиях при щелочной
реакции среды,
создающейся при
углекислотном
выщелачивании.
2. Сопоставление
первичного хемосинтеза
ацетата гомоацетатными
бактериями с
образованием ацетата в
процессе брожения
органического вещества.
3. Исследование
численности и
разнообразия
микроорганизмов в
аэробно-анаэробном
микробном сообществе
системы локальной
очистки сточных вод с
помощью молекулярных,
электронно-
микроскопических и
микробиологических
методов.
Развернуть
4
01.09.2010 - 10.12.2010
1 . Анализ разнообразия
ацидобактерий и
установление их
приуроченности к этапам
трансформации
органического вещества.
2. Исследование ультра-
микроформ
микроорганизмов
ультрапресных экосистем.
3. Изучение
планктомицетов и их роли
в круговороте
органического вещества.
Развернуть
5
01.01.2011 - 31.05.2011
1 . Ацетатная
метаболическая система в
алкалофильном
анаэробном микробном
сообществе.
2. Разработка программы
внедрения результатов
НИР по микробным
сообществам
алкалофильных и
антропогенных экосистем
в образовательный
процесс.
3. Исследование
взаимодействия аэробных
и анаэробных
микроорганизмов в
свободно плавающих
флокулах и в биопленках
на твердом носителе. .Г1™1
4. Оценка возможности
использования чистых
культур алкалофильных и
ацидофильных бактерий в
очистке сточных вод.
Развернуть
6
01.06.2011 - 01.09.2011
1 . Оптимизация подходов
к культивированию
малоизученных групп
прокариот северных
болот.
2. Разработка
молекулярных методов
детекции ключевых
компонентов микробных
сообществ ультрапресных
вод.
3. Разработка программы
внедрения результатов
НИР по микробным
сообществам
ультрапресных экосистем
в образовательный
процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
профинансировано
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области оценки ресурсов и прогнозирования состояния литосферы и биосферы»
Продолжительность работ
2009 - 2011, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
29
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области оценки ресурсов и прогнозирования состояния литосферы и биосферы
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
28
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области оценки ресурсов и прогнозирования состояния литосферы и биосферы
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
29
Тема
Обеспечение функционирования и развития Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов в качестве национального центра микробных биоресурсов в области промышленной биотехнологии на установке: "Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ) (рег. № 2-2.10)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,7 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание адресных бифункциональных агентов с терапевтическим потенциалом
Продолжительность работ
2014 - 2016, 27 мес.
Бюджетные средства
330 млн
Количество заявок
8