Разнообразие и функциональная активность метилотрофного сообщества гидротерм восточного побережья озера Байкал тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Зеленкина, Татьяна Савельевна

• Зеленкина, Татьяна Савельевна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Зеленкина, Татьяна Савельевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Характеристика щелочных гидротерм.

1.2. Микробные сообщества щелочных гидротерм.

1.3. Метан в водоемах.

1.3.1. Изотопный состав углерода метана различного происхождения.

1.4. Метилотрофное сообщество.

1.4.1. Интенсивность окисления метана в водоемах.

1.4.2. Особенности биологии метанотрофных бактерий.

1.4.3. Систематика метанотрофных бактерий.

1.4.4. Экология метанотрофных бактерий.

1.4.5. Особенности биологии аэробных метилобактерий.

1.4.6. Экология аэробных метилобактерий.

1.5. Молекулярно-биологические методы исследования 35 метанотрофов.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Определение физико-химических параметров среды 43 обитания.

2.2.2. Определение концентрации метана в воде.

2.2.3. Методы учета численности микроорганизмов.

2.2.4. Определение потенциальной скорости потребления метана

2.2.5. Выделение накопительных культур метанотрофов.

2.2.6. Выделение накопительных и чистых культур 47 метилобактерий.

2.2.7. Изучение физиолого-биохимических свойств культур.

2.2.8. Молекулярно-генетические методы.

2.2.9. Статистические методы.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Характеристика исследуемых гидротерм.

3.2. Численность микроорганизмов в грунтах исследуемых 58 гидротерм.

3.3. Потенциальная скорость потребления метана.

3.4. Культивируемые метанотрофные сообщества грунтов гидротерм.

3.5. Культивируемые сообщества метилобактерий грунтов гидротерм.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разнообразие и функциональная активность метилотрофного сообщества гидротерм восточного побережья озера Байкал»

Актуальность темы. Метанотрофы и метилобактерии — физиологически и биохимически специализированные подгруппы аэробных прокариот, использующих Сгсубстраты в качестве источников углерода и энергии. Метанотрофы и метилобактерии образуют биофильтр, препятствующий поступлению С i-соединений в окружающую среду (Гальченко, 2001). В последние полвека весьма основательно исследованы процессы метанокисления и состав метилотрофных сообществ пресноводных, почвенных и морских экосистем (Hanson, Hanson, 1996; Doronina et al., 2000; Гальченко, 2001; Кравченко и др., 2005; Пименов и др., 2006). Менее изучены метанотрофы и метилобактерии биотопов с высокими значениями температуры (Троценко, Хмеленина, 2002).

Термальные источники являются экстремальными экосистемами, микробные сообщества которых представляют значительный интерес, как для фундаментальных исследований, так и для практического применения (Brock et al., 1971). Ранее из гидротерм Венгрии и Японии были выделены термофильные метанотрофы и изучены их свойства (Bodrossy et al., 1995, 1997, 1999; Tsubota et al., 2005). В гидотермах Байкальской рифтовой зоны активность и состав метанотрофного сообщества были исследованы эпизодически (Цыренжапова и др., 2007). Разнообразие и биология метилобактерий в гидротермальных экосистемах до сих пор не изучались. В связи с этим актуален анализ состава и активности метилотрофного сообщества гидротерм восточного побережья озера Байкал.

Цель й задачи исследования. Цель работы — исследование разнообразия и активности аэробных метанотрофов и метилобактерий в гидротермах восточного побережья озера Байкал. Для достижения этой цели были поставлены и решались следующие задачи:

1. Охарактеризовать условия среды обитания микроорганизмов;

2. Определить общую численность бактерий в грунтах гидротерм;

3. Определить скорости потребления метана в грунтах гидротерм; 3

4. Изучить разнообразие метилотрофных сообществ исследуемых гидротерм;

5. Выделить чистые культуры метилобактерий и определить их филогенетическое положение.

Научная новизна. Впервые в гидротермах Бурятии исследовано разнообразие и активность аэробных метилотрофных сообществ. На основе сравнительного анализа гена ртоА, методом денатурирующего гель-градиент электрофореза, а также методом флуоресцентной in situ гибридизации установлено, что культивируемое метилотрофное сообщество представлено преимущественно метанотрофами II типа, среди которых преобладают представители рода Methylocystis и Methylosinus. Кроме того, выделены и таксономически охарактеризованы чистые культуры метилобактерий. Установлено, что метилобактерии изученных гидротерм относятся в основном к алкалофильным и нейтрофильным мезофилам рода Bacillus.

Практическая значимость. Полученные данные расширяют наши знания о таксономическом составе метилотрофных сообществ термальных экосистем и создают основу для сравнительных исследований микробных сообществ. Способность выделенных метилобактерий использовать широкий спектр органических соединений может найти применение в биологических способах очистки вод. Результаты данной работы могут быть использованы для оценки экологического состояния гидротерм, а также в учебном процессе при изучении микробиологии и экологии водоемов.

Заключение диссертации по теме «Экология», Зеленкина, Татьяна Савельевна

выводы

1. Общая численность микроорганизмов в грунтах гидротерм восточного побережья озера Байкал колеблется от 0.4* 109 до 3.7* 109 клеток/см. Численность микроорганизмов зависит от литологии грунта и содержания органического вещества.

2. В грунтах изученных гидротерм потенциальные скорости потребления метана варьируют от 0.6 до 7.7 нмоль СН4/(см3*сут) и коррелируют с численностью метанотрофов. Наиболее интенсивное потребление метана выявлено в метановой гидротерме Сухая.

3. На функционирование метанотрофных сообществ гидротерм существенное влияние оказывают концентрация СН4, H2S, температура и, в первую очередь, содержание метана.

4. Методами молекулярной экологии (ДГГЭ, FISH, анализ фрагмента гена ртоА) в накопительных культурах и монокультурах показано преобладание метанотрофов II типа, относящихся к родам Methylocystis и Methylosinus.

5. Выделено 6 штаммов факультативно-аэробных метилобактерий. Выделенные метилобактерии относятся к алкалофильным и нейтрофильным мезофилам и в основном принадлежат к роду Bacillus. Один штамм был идентифицирован как Exiguobacterium aurantiacum. Впервые установлена способность этого вида к росту на метаноле.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Известно, что метанотрофы широко распространены в различных экосистемах, где их присутствие определено наличием метана и кислорода. Чаще всего это водные экосистемы, в донных отложениях которых происходит интенсивное бактериальное образование метана (Гальченко, 2001). Вероятно, что и в гидротермах, которые формируются в местах активного вулканизма, где наблюдается подток метана с вулканогенными флюидами, можно ожидать активного развития метанотрофного сообщества.

Аэробные метанотрофные бактерии были обнаружены во всех изученных гидротермах. Доля метанотрофов от общей численности микроорганизмов колебалась от 0.0001% (в азотных термах) до 10% (в метановой терме). Активность метанотрофов была достаточно высокой, потребление метана превышало метанокисление в глубоководных осадках олиготрофного озера Байкал. Большая часть окисленного метана (до 86%) переходила в органическое вещество. Таким образом, обстановка в термальных источниках довольно благоприятна для существования метанотрофов. Наиболее высокая активность метанотрофов, при высокой концентрации метана, наблюдаются в гидротерме Сухая (таблица). Средние значения этих показателей на порядок превышали значения, полученные для гидротерм Горячинск и Змеиная. В Сухой также отмечена максимальная численность и больший спектр разнообразия метанотрофных бактерий.

Известно, что развитие и активность микробного сообщества зависит от экологических условий среды. Распространение и активность микроорганизмов изучено в микробных матах гидротерм и установлено, что наибольшее влияние на их развитие оказывает температура (Горленко и др., 1985). В щелочных гидротермах развитие микробного сообщества зависит, также от содержания сульфидов и значения рН (Намсараев и др., 2006). По результатам нашего исследования, в гидротермах восточного побережья озера Байкал - Змеиная, Горячинск и Сухая - развитие и активность метанотрофных сообществ гидротерм тесно связаны с экологической обстановкой. Установлена зависимость функционирования метанотрофного сообщества гидротерм от таких физико-химических показателей, как концентрация H2S, температура и, в первую очередь, содержание метана.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Зеленкина, Татьяна Савельевна, 2009 год

1. Абрамочкина Ф.Н., Безрукова JI.B., Кошелев А.В., Гальченко В.Ф., Иванов М.В. Микробиологическое окисление метана в пресноводных водоемах // Микробиология. 1987. - Т.56. - №1. - С.464-471.

2. Андреев Л.В., Гальченко В.Ф. Жирнокислотный состав и идентификация метанотрофных бактерий // Доклады АН СССР. 1978. - Т. 239.- №6.-С. 1465-1468.

3. Алекин О.А., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 269С.

4. Барабанов Л.Н., Дислер В.Н. Азотные термы СССР/ Отв. Ред. Д.г-м.н. В.В.Иванов. -М: Геоминвод ЦНИИ КиФ, 1968.-120с.

5. Бархутова Д.Д. Влияние экологических условий на распространение и активность бактерий-деструкторов в сероводородных источниках Прибайкалья: Автореф. дис. канд. биол. наук. Улан-Удэ, 2000. -23 с.

6. Бабасанова О.Б. Аэробные органотрофные бактерии щелочных гидротерм Байкальского региона. Автореф. дис. канд. биол. наук. Улан-Удэ, 2007. - 21 с.

7. Беляев А.С., Черных Н.А., Гальченко В.Ф., Иванов М.В. Детекция метилотрофов в природных образцах методом амплификации фрагмента moxF-TQiidL I/ Микробиология. 1995. - Т. - 64. - № 6. - С.788-791.

8. Беляев С.С. Геохимическая деятельность метанобразующих бактерий // Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов. Пущино, 1976. С.139-152.

9. Беляев С.С. Микробиологическое образование СН4 в различных экосистемах // Роль микроорганизмов в круговороте газов в природе. М.: Наука, 1979. С.125-137.

10. Беляев С.С., Иванов М.В. Радиоизотопный метод определения интенсивности бактериального метанобразования // Микробиология. -1975 -Т.44. Вып.1. - С.

11. Беляев С.С., Лауринавичус К.С., Иванов М.В. Определение интенсивности процесса микробиологического окисления метана с использованием 14СН4 // Микробиология. 1975. - Т. XLIV. - Вып. 3. - С. 542545.

12. Большаков A.M., Егоров А.В. Об использовании методики фазово-равновесной дегазации при газометрических исследованиях в акваториях // Океанология. 1987. - Т.27. - №5. - С. 861-862.

13. Бонч-Осмоловская Е.А., Горленко В.М., Карпов Г.А., Старынин Д.А. Анаэробная деструкция органического вещества микробных матов источника Термофильного (кальдера Узон, Камчатка) // Микробиология. 1987. Т.56. №6. С. 1022-1028.

14. Бонч-Осмоловская Е.А. Экстремофильные микроорганизмы. С.49-60. / Экология микроорганизмов. Под ред. А.И. Нетрусова. М.: Академия, 2004.-272 с.

15. Брянская А.В. Намсараев З.Б., Калашникова О.М., Бархутова Д.Д., Намсараев Б.Б., Горленко В.М. Биогеохимические процессы в альгобактериальных матах щелочного термального Уринского источника // Микробиология. 2006. Т.75.- С. 702-712.

16. Борисенко И.М., Замана Л.В. Минеральные воды Бурятской АССР. -Улан-Удэ: Бурятское книжное изд-во. 1978. С.162 .

17. Гайнутдинова Е.А., Ешинимаев Б.Ц., Цыренжапова И.С., Дагурова О.П., Сузина Н.Е., Хмеленина В.Н., Намсараев Б.Б., Троценко Ю.А. Аэробное метанотрофное сообщество донных осадков озера Байкал // Микробиология. 2005. Т. 74. № 4. С. 562-571.

18. Гальченко В.Ф., Шишкина В.Н., Сузина Н.Г., Троценко Ю.А. Выделение и свойства новых штаммов облигатных метанотрофов // Микробиология. 1977. Т.46. № 5. С.890-897.

19. Голубев В. А. Тепловые и химические характеристики гидротермальных систем Байкальской рифтовой зоны // Сов. геология. 1982. №10. С.100-108.

20. Горленко В.М., Бонч-Осмоловская Е.А. Формирование микробныхматов в горячих источниках и активность продукционных и деструкционных процессов / Кальдерные микроорганизмы. М: Наука, 1989. С. 56-59.

21. Горленко В.М., Компанцева Е.И., Пучкова Н.Н. Влияние температуры на распространение фототрофных бактерий в термальных источниках//Микробиология. 1985. Т. 54. №5. С. 848.

22. Горленко В.М., Старынин Д.А., Бонч-Осмоловская Е.А., Качалкин В.И. Продукционные процессы в микробных сообществах горячего источника Термофильного // Микробиология. 1987. Т. 56. Вып. 5. С. 872878.

23. Дедыш С.Н. Метанотрофные бактерии кислых сфагновых болот // Микробиология. 2002.Т.71. №6. С.741-754.

24. Дедыш С.Н. Дедыш С.Н. (2004). Ацидофильные метанотрофные бактерии. Труды Института микробиологии РАН. М: Наука, 2004. С. 109125

25. Доронина Н.В., Говорухина Н.И., Лысенко A.M., Троценко Ю.А. Анализ ДНК-ДНК гомологий у облигатно-метилотрофных бактерий // Микробиология. 1988. Т.57. № 4. С.629-633.

26. Доронина Н.В., Иванова Е.Г., Сузина Н.Г., Троценко Ю.А. Метанотрофы и метилобактерии обнаружены в тканях древесных растений в зимний период //Микробиология. 2004. Т.73. №6. - С.817-824.

27. Заварзин Г.А. Бактерии и состав атмосферы. М.: Наука, 1984.199 с.

28. Заварзин Г.А., Бонч-Осмоловская Е.А. Синтрофные взаимодействия в сообществах микроорганизмов // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1981. - №2. -С. 165-173.

29. Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведеческую микробиологию. М.: Книжный дом «Университет», 2001. 256 с.

30. Калюжная М.Г., Хмеленина В.Н., Старостина Н.Г., Баранова С.В., Сузина Н.Е., Троценко Ю.А. Новый умеренно галофильный метанотроф рода Methylobacter // Микробиология. 1998. Т. 67. № 4. С. 532-539.

31. Калюжная М.Г., Хмеленина В.Н., Сузина Н.Е., Лысенко A.M., Троценко Ю.А. Новые метанотрофные изоляты из щелочных озер Южного Забайкалья // Микробиология. 1999. №5. С. 689-697.

32. Калашникова О.М. Продукция и состав органического вещества циано-бактериальных матов щелочных водных экосистем Забайкалья. Автореф. дисс. . канд. биол. наук. — Улан-Удэ, 2006. — 20 с.

33. Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Изд-во Мир, 1981.- 520 с.

34. Компанцева Е.И., Горленко. В.М. Фототрофные сообщества в некоторых термальных источниках озера Байкал // Микробиология. 1988. Т. 57. №5. С. 841-846.

35. Крайнов С.Р., Швец В.М. Основы геохимии подземных вод. М.: Недра, 1980.

36. Крайча Я. Газы в подземных водах. М.: "Недра", 1980.

37. Кузнецов С. И. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в озерах. М.: Изд-во АН СССР.- 1952. 300 с.

38. Куликов Г.В., Жевлаков А.В., Бондаренко С.С. Минеральные лечебные воды СССР: справочник.- М.: Недра, 1991. 399 с.

39. Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Изд. "Мир", 1981. 520с.

40. Малашенко Ю.Р., Романовская В.А., Лялько В.И. Участие микроорганизмов, окисляющих газообразные углеводороды, в круговороте углерода биосферы // Изв. АН СССР. Серия биол. №5. 1975. С.682-693.

41. Малашенко Ю.Р., Романовская В.А., Троценко Ю.А. Метанокисляющие микроорганизмы. М.: "Наука". 1978. 198 с.

42. Малашенко Ю.Р., Хайер Ю., Бергер У., Романовская В.А., Мучник Ф.В. Биология метанобразующих и метанокисляющих микроорганизмов. Киев: "Наукова думка", 1993 -255 с.

43. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984.-480 с.

44. Методы общей бактериологии. Под ред. Ф. Герхардта и др. М.: Изд. "Мир", 1983. Т.П. С.340-366.

45. Намсараев З.Б., Горленко В.М., Намсараев Б.Б., Бархутова Д.Д. Микробные сообщества щелочных гидротерм.- Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. 111 с.

46. Намсараев З.Б., Горленко В.М., Намсараев Б.Б., Бурюхаев С.П., Юрков В.В. Структура и биогеохимическая активность фототрофных сообществ щелочного Большереченского термального источника // Микробиология. 2003.- Т.72.- С. 228-238.

47. Нестеров А.И., Иванов М.В. Экология метанотрофных бактерий / Успехи микробиологии. 1983. Т. 18. С.3-18.

48. Панкратов Т. А., Белова С.Э. Оценка филогенетического разнообразия прокариотных микроорганизмов в сфагновых болотах с использованием метода FISH//Микробиология. 2005. Т. 74. № 6. С. 832-833.

49. Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: "Мир", 1978.-332 с.

50. Пиннекер Е.В., Писарский С.И., Ломоносов И.С. и др. Гидрогеология Прибайкалья. М.: Наука, 1980. 168 с.

51. Романовская В.А., Столяр С.М., Малашенко Ю.Р. Систематика метилотрофных бактерий. Киев: "Hayкова думка". 1991. 212 с.

52. Соколов И.Г., Романовская В. А. Механизмы облигатной метилотрофии//Микробиол. журнал, 1992. Т.54. № 5. С. 87-104.

53. Соколов А.П., Троценко Ю.А. Циклический путь окисления формальдегида у Pseudomonas oleovorans // Микробиология. 1977. Т. 46. № 6. С. 1119-1121.

54. Слободова Н.В., Колганова Т.В., Булыгина Е.С., Кузнецов Б.Б., Турова Т.П., Кравченко И.К. Сравнительная характеристика метанотрофных накопительных культур с помощью серологических и молекулярных методов //Микробиология. 2006. Т.75. № 3. С.397-403.

55. Сузина Н.Е., Фихте Б. А. Ультраструктурная организация метанотрофных бактерий. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1986. 85 с.

56. Троценко Ю.А., Доронина Н.В., Хмеленина В.Н. Биотехнологический потенциал аэробных метилотрофных бактерий: настоящее и будущее // Прикл. биохимия и микробиология. 2005. Т.41. № 5. -С. 495-503.

57. Троценко Ю.А., Четина Е.В. Энергетический метаболизм метилотрофных бактерий / Успехи микробиологии. 1988. Т.22. С.3-34.

58. Хмеленина В.Н., Калюжная М.Г., Троценко Ю.А. Физиолого-' биохимические особенности галоалкалотолерантного метанотрофа II Микробиология. 1997. Т.66. №4. С.447-453.

59. Хмеленина В.Н., Троценко Ю.А. Особенности метаболизма облигатных метанотрофов / Труды Института микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН. Вып. 13: к 100 летию открытия метанотрофии отв. ред. В.Ф.Гальченко. - М: Наука, 2006. - С. 24-44.

60. Храпцова Г.И., Цаплина И.А., Серегина Л.М., Логинова Л.Г. Термофильные бактерии горячих источников Бурятии // Микробиология. 1984. Т.53. Вып.1. СЛ37-141. ;

61. Цыренжапова И.С., Ешинимаев Б.Ц., Хмеленина В.Н., Осипов Г.А., Троценко Ю.А. Новый термотолерантный аэробный метанотроф из термального источника Бурятии // Микробиология. 2007. Т. 76. № 1. С. 132135.

62. Anthony C. Bacterial oxidation of methane and methanol.// Adv. Microb. Physiol. 1986. V.27. P.l 13-210.

63. Anthony C. Assimilation of carbon in methylotrophs. In: Biology of methylotrophs (eds. Goldberg I. and Rokem J.S.), 1991. P.79-109. Butterworth-Heinemann, Stoneham, Mass.

64. Auman A.J., Stolyar S., Costello A.M., Lidstrom M.E. Molecular characterization of methanotrophic isolates from freshwater lake sediment // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V. 66. № 12. P. 5259-5266.

65. Auman AJ., Speake C.C., Lidstrom M.E. nifH sequence and nitrogen fixation in type I and type II methanotrophs // Appl. Environ. Microbiol. V.67. №9. 2001. P.4009-4016.

66. Anthony С., Zatman L.J. The microbial oxidation of methanol. The methanol-oxidizing enzyme of Pseudomonas sp. M27 I I Biochem. J. 1964. V.92. P.614-621.

67. Attwood M.M., Quayle J.R. Formaldehyde as a central intermediary metabolite of methylotrophic metabolism. Microbial growth on Cpcompounds. / Eds Crawford R.L., R. S. Hanson. Amer. Soc. Microbiol. 1984. Washington D.C. P.315-323.

68. Benstead J., King G.M. Response of methanotrophic activity in forest soil to methane availability // FEMS Microbiol. Ecol. 1997. V.23. P.333-340.

69. Bodrossy L., Kovacs K.L., McDonald I.R., Murrell J.C. A novel thermophilic methane-oxidising y-Proteobacterium // FEMS Microbiol. Lett., V.170. 1999. №2, P.335-341.

70. Bodrossy L., Murrell J.C., Dalton H., Kalman M., Puskas L.G., Kovacs K.L. Heat-tolerant methanotrophic bacteria from the hot-water effluent of a natural-gas field. //Appl. Environ. Microbiol. 1995. V.61. P.3549-3555.

71. Bourne, D.G., Holmes, A.J., Iverson, N., Murrell J.C. Fluorescent oligonucleotide rDNA probes for specific detection of methane oxidizing bacteria // FEMS Microbiol Ecol. 2000. V.31. P.29-38

72. Bowman J.P., Sly L.I., Stackebrandt E. The phylogenetic position of family Methylococcaceae // Int. J. Syst. Bacteriol. 1995. 45. № 1. P.182-185.

73. Brock T.D. Biology of Microorganisms. 9th ed. Prentice-Hall International London, UK, 2000.

74. Bruins M.E., Janssen A.M., Boom R. M. Thermozymes and their applications//Appl. Biochem. Biotechnol. 2001. V.90. P.155-185.

75. Bussmann I., Pester M., Brune A., Schink B. Preferential cultivation of type II methanotrophic bacteria from littoral sediments (Lake Constance) // FEMS Microbiol. Ecol. 2004. V. 147. № 1. P. 179-189.

76. Carini S., Bano N., LeCleir G., Joye S.B. Aerobic methane oxidation and methanotroph community composition during seasonal stratification in Mono Lake, California (USA)//Environ Microbiol. 2005. V.7. P.l 127-1138.

77. Chan S.I., Chen K.H.C., Yu S.S.F., Chen C.L., Kuo S.S.J. Toward delineating the structure and function of the particulate methane monooxygenase from methanotrophic bacteria. Biochemistry. 2004. V.43. P. 4421-4430

78. Dalton H. The Leeuwenhoek Lecture 2000 the natural and unnatural history of methane-oxidizing bacteria. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2005. V.360. P. 1207-1222.

79. Dedysh S.N., Knief C., Dunfield P.F. Methylocella species are facultatively methanotrophic. // J. Bacteriol. 2005. V.187. P.4665-4670.

80. Doronina N.V., Darmaeva Ts., Trotsenko Y.A. Methylofaga alcalica sp.nov., a new alcaliphilic and moderately halophilic, obligately methylotrophic bacterium from the East Mongolian saline soda lake // Int. J.Syst. Evol. Microbiol. 2003. V.53.P.223-229.

81. Dunfield. P.F., Khmelenina V.N., Suzina N.E., Trotsenko Y.A., Dedysh S.N. Methylocella silvestris sp. nov., a novel methanotroph isolated from an acidic forest cambisol // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2003. V.53. P. 1231-1239.

82. Gilbert В., McDonald I.R., Finch R., Stafford G.P., Nielsen A.K., * Murrell J.C. Molecular analysis of the pmo (Particulate Methane Monooxygenase) operons from two type II methanotrophs // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V.66. P.966-975.

83. Graham D. W., Chaudhary J. A., Hanson R. S., Arnold R. G. Factors affecting competition between type I and type II methanotrophs in continuous-flow reactors //Microb. Ecol. 1993. V.25. P.l-17.

84. Hanson R.S. and Hanson Т.Е. Methanotrophic bacteria // Microbiol. Rev. 1996. V.60. №2. P.439-471.

85. Jannash h.W., Wirsen C.O. Morphological survey of microbial mats near deep-sea thermal vents // Appl. Environ. Microbiol. 1981. V.41. P.528-538.

86. Jonkers H.M., Ludwig R., R. de Wit, Pringault O., Muyzer G., Niemann

87. H., Finke N., D. de Beer. Structural and functional analysis of microbial mat ecosystem from a unique permanent inland lake: 'La Salada de Chiprana' (NE Spain) // FEMS Microbiology Ecology. 2003. V. 44. P. 175-189.

88. Khmelenina V.N., Kalyuzhnaya M.G., Starostina N.G., Suzina N.E., Trotsenko Y.A. Isolation and characterization of halotolerant alkaliphilic methanotrophic bacteria from Tuva soda lakes // Curr. Microbiol. 1997. V. 35. № 5. P. 257-261.

89. Khmelenina, V.N., Kalyuzhnaya, M.G., Sakharovsky, V.G., Suzina, N.E., Trotsenko, Y.A., Gottschalk G. Osmoadaptation in halophilic and alkaliphilic methanotrophs //Arch. Microbiol. 1999. V.172. №5. P.321-329.

90. Marmur J.A. A procedure for the isolation of deoxyribonucleic acid from microorganisms // J. Mol. Biol. 1961. V.3. P.208-214.

91. Madigan M.T., Oren A. Thermophilic and halophilic extremophiles. Curr. Opin. Microbiol. 1999. V.2. P.265-269.

92. McDonald I.R., Murell J.C. The methanol dehydrogenase structural gene mxaF and its use as a functional gene probe for methanotrophs and methylotrophs II Appl. Environ. Microbiol. 1997. V.63. № 8. P.3218-3224.

93. McDonald I.R., Upton M., Hall G., Pickup R,W., Edwards C., Saunders J.R., Ritchie D.A., Murrell J.C. Molecular ecological analysis of methanogens and methanotrophs in blanket bog peat // Microbiol. Ecol. 1999. V.38. P. 225-233.

94. McDonald I.R., Bodrossy L., Chen Y., Murrell J.C. Molecular techniques for the study of aerobic methanotrophs // Appl. Environ. Microbiol. 2008. V. 74. P. 1305-1315.

95. Murrell J.C., Gilbert В., McDonald I.R. Molecular biology and regulation of methane monooxygenase // Arch. Microbiol. 2000a.V.173'. P.325-332.

96. Murrell J.C., McDonald I.R., Bourne D.G. Molecular methods for the study of methanotroph ecology. FEMS Microbiol. Ecol. 1998. V.27. P. 103-114.

97. Murrell J.C., McDonald I.R., Gilbert B. Regulation of expression of methane monooxygenases by copper ions. Trends in Microbiology.2000b. V.8. P.221-225.

98. Semrau J.D., DiSpirito A.A., Murrell J.C. Life in the extreme: thermoacidophilic methanotrophy // Trends Microbiol. 2008. V. 16. № 5. P. 190193.

99. Theisen A.R., Murrell J.C. Facultative methanotrophs revisited. J. Bacteriol. 2005. 187(13): 4303-4305.

100. Trotsenko Y.A., Doronina N.Y., Govorukhina N.I. Metabolism of non-motile obligately methylotrophic bacteria // FEMS Microbiol. Lett. 1986. V.33. P.293-297.

101. Trotsenko Y.A., Khmelenina V.N., Beschastny A.P. The ribulose monophosphate (Quayle) cycle: news and views // "Microbial growth on Crcompounds" / Eds Lidstrom M.E., Tabita R. Kluwer Publishers. Dordrecht. 1996. P. 4-8.

102. Trotsenko Y.A., Khmelenina V.N. Biology of extremophilic and extremotolerant methanotrophs // Arch. Microbiol. 2002. V. 177. P.123-131.

103. Trotsenko Y.A., Khmelenina V.N. Aerobic methanotrophic bacteria of cold ecosystems // FEMS Microbiol. Ecol. 2005. V.53. P.15-26.

104. Trotsenko Yu. A., Murrell J. C. Metabolic aspects of aerobic obligate methanotrophy // Adv. Appl. Microbiol. 2008. V. 63. Chapter 5. P. 183-229.

105. Theisen A.R., Murrell, J.C. Facultative methanotrophs revisited // J. Bacteriol. 2005. V.187. P. 4303-4305.

106. Toukdarian A.E., Lidstrom M.E. Nitrogen metabolism in a new obligate methanotroph 'Methylosinus' strain 6 // J. Gen. Microbiol. 1984. V.130. P.1827-1837.

107. Tokuda H., Unemoto T. Characterization of the respiration-dependent Na+ pump in the marine bacterium Vibrio alginolyticus II J. Biol. Chem. 1982. V.257. P.10007-10014.

108. Tokuda H., Unemoto T. Na+ is translocated at NADH: quinone oxidoreductase segment in the respiratoiy chain of Vibrio alginolyticus 11 J. Biol. Chem. 1984. V.258. P.7785-7790.

109. Trotsenko Y.A. Metabolic features of methane- and methanol-utilizingbacteria II Acta Bacteriol. 1983. V.3. № 3. P.301-304.t

110. Trotsenko Y.A., Doronina N.V., Govorukhina N.I. Metabolism of non-motile obligately methylotrophic bacteria 11 FEMS Microbiol. Lett. 1986. V.33. P.293-297.

111. Trotsenko Y.A., Khmelenina V.N., Beschastny A.P. The ribulose monophosphate (Quayle) cycle: news and views // "Microbial growth on Cj-compounds" / Eds Lidstrom M.E., Tabita R. Kluwer Publishers. Dordrecht. 1996. P. 4-8.

112. Trotsenko Y.A., Khmelenina V.N. Aerobic methanotrophic bacteria of cold ecosystems // FEMS Microbiol. Ecol. 2005. V.53. P.15-26.

113. Trotsenko Y.A., Shishkina V.N., Govorukhina N.I., Sokolov A.P. Biochemical basis for obligate methylotrophy and obligate autotrophy: comparative aspects. Winogradsky Symp. on Lithoautotrophy. 1987. P.26.

114. Trotsenko Y.A., Shishkina V.A. Studies on phosphate metabolism in obligate methylotrophs //FEMS Microbiol. Lett. 1990. V.87. P.267-271.

115. Trotsenko Yu. A., Murrell J. C. Metabolic aspects of aerobic obligate methanotrophy // Adv. Appl. Microbiol. 2008. V. 63. Chapter 5. P. 183-229.

116. McDonald I.R., Bodrossy L., Chen Y., Murrell J.C. Molecular techniques for the study of aerobic methanotrophs // Appl. Environ. Microbiol. 2008. V. 74. P. 1305-1315.

117. Ventosa A., Nieto J.J., Oren A. Biology of moderately halophilic aerobic bacteria // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1998. Y.62. № 2. P.504-544.

118. Vorholt J.A. Cofactor-dependent pathways of formaldehyde oxidation in methylotrophic bacteria // Arch. Microbiol. 2002. V.178. P.239-249.

119. Vorholt J.A., Chistoserdova L., Lidstrom M.E., Thauer R.K. The NADP-dependent methylene tetrahydromethanopterin dehydrogenase in Methylobacterium extorquens AMI // J.Bacteriol. 1998. Y.180. № 20. P.5351-5356.

120. Ward D.M. Thermophilic methanogenesis in a hot spring algal-bacterial mat (71-30°C) // Appl. Environ. Microbiol. 1978. V.35. P. 1019-1026.

121. Wartiainen I., Hestnes A.G., McDonald I.R., Svenning M.M. Methylobacter tundripaludum sp. nov., a methane-oxidising bacterium from arctic wetland soil on the Svalbard islands, Norway (78°N) // Int. J. Syst. Evol. Microbiol.2006. V.56. P.109-113.

122. Wartiainen I., Hestnes A.G., McDonald I.R., Svenning M.M. Methylocystis rosea sp. nov., a novel methanotrophic bacterium from Arcticwetland soil, Svalbard, Norway (78° N) // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2006. V.56: 541-547

123. Ward B.B., Martino P.P., Diarz M.C., Joe S.B. Analysis of ammonia-oxidizing bacteria from hypersaline Mono Lake, California, on the basis of 16S RNA sequences // Appl. Environ. Microbiol. 2000. V.66. № 7. P.2873-2884.

124. Whittenbury R., Davies S.L., Dawey J.F. Exospores and cysts formed by methane-utilizing bacteria // J. Gen. Microbiol. 1970. V.61. P.219- 225.

125. Whittenbury R., Krieg N. Methylococcaceae fam. noy. In Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 1984. Vol. 1. P. 256-262. Williams and Wilkins, Baltimore.

126. Wise M.G., McArthur J.V., Shimkets L.J. Methylosarcina fibrata gen. nov., sp.nov. and Methylosarcina quisquiliarum sp. nov., novel type I methanotrophs //Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001. V.51. P.611-621.

127. Wood W.A. Assay of enzymes representative of metabolic pathways. Methods Microbiol. 1971. V.6A. P.421.

128. Wosten, M.M.S.M. Eubacterial sigma-factors // FEMS Microbiol. Rev. 1998. V.22. P.127-150.

129. Xin J-Y., Cui J-R., Ни X-X, Li S-B, Xia C-G., Zhu L-M., Wang Y-Q. Particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium is a copper-containing enzyme. Biochem. Biophys. Res. Comm. 2002. V.295. P.182-186.

130. Yasueda H., Kawahara Y., Sugimoto S. Bacillus subtilis yckG andyckF encode two key enzymes of the ribulose monophosphate pathway used by methylotrophs, and ускН is required for their expression // J. Bacterid. 1999. V.181. P.7154—7160.

131. Yoch D.C., Chen Y.P., Hardin M.G. Formate dehydrogenase from the methane oxidizer Methylosinus trichosporium OB3b // J. Bacterid. 1990. Y.172. № 8. P.4456-4463.

132. Yurimoto H., Hirai R., Yasueda H., Mitsui R., Sakai Y., Kato N. The ribulose monophosphate pathway operon encoding formaldehyde fixation in a thermotolerant methylotroph, Bacillus brevis SI // FEMS Microbiol. Lett. 2002. V.214. P.189-193.

133. Yumoto I., Yamasaki K., Sawabe Т., Nakano K., Kawasaki K., Ezura Y and Shinano H. Bacillus horti sp. nov., a new gram-negative alkaliphilic bacillus // Int. J. Syst. Bacteriol. 1998. V.48. P.565-571.4

134. Zahn J.A., Bergmann D.J., Boyd J.M., Kunz R.C., Dispirito A.A. Membrane-associated quinoprotein formaldehyde dehydrogenase from Methylococcus capsulatus Bath. 2001. V. 183. P. 6832-6840.

135. Zahn J. A., DiSpirito A. A. Membrane-associated methane9monooxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) // J. Bacteriol. 1996. Y.178. P.1018-1029.

136. Zhilina T.N., Zavarzin G.A. Alkaliphilic anaerobic community at pH 10. Curr. Microbiol. 1994. V.29. P.109-112.1. БЛАГОДАРНОСТИ

137. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 05-04-97215, 08-0498018, Президиума СО РАН №17.9, Минобразования РФ № РНП 2.1.1/2165 и НОЦ «Байкал», грантом мобст 07-04-90814.