Властивості актиноміцетів ризосфери Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. (о. Бут, морська Антарктика)

  • І. І. Роман Львівський національний університет ім. І. Франка, Україна, 79005, м. Львів, вул. Грушевського, 4 https://orcid.org/0000-0003-4449-739X
  • І. Ю. Парнікоза Антарктичний центр МОН України, Україна, 01601, м. Київ, бульвар Т. Шевченка, 16; Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Україна, 03680, м. Київ, вул. Заболотного, 150 https://orcid.org/0000-0002-0490-8134
  • В. Я. Сирватка Львівський національний університет ім. І. Франка, Україна, 79005, м. Львів, вул. Грушевського, 4 https://orcid.org/0000-0003-1326-6206
  • В. О. Федоренко Львівський національний університет ім. І. Франка, Україна, 79005, м. Львів, вул. Грушевського, 4 https://orcid.org/0000-0002-7672-1897
  • О. М. Громико Львівський національний університет ім. І. Франка, Україна, 79005, м. Львів, вул. Грушевського, 4 https://orcid.org/0000-0002-8107-0128
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v33.1584
Ключові слова: Антарктичні бактерії, антимікробна активність, продукція ензимів

Анотація

Мета. Дослідити біологічні властивості актиноміцетів ризосфери Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. та вивчити їхню здатність продукувати біологічно активні сполуки. Методи. Мікробіологічні (виділення, синтез біоактивних сполук), генетичні та генно-інженерні (виділення та аналіз сумарної ДНК, гель-електрофорез ДНК, полімеразна ланцюгова реакція, секвенування ДНК), біоінформатичні (філогенетичний аналіз). Результати. Зі зразків ризосфери C. quitensis виділено 21 ізолят актиноміцетів. Половина ізолятів виявляли антагоністичні властивості хоча б до однієї з 17 тест-культур хвороботворних та фітопатогенних мікроорганізмів. Низка штамів поєднували як антибактерійні, так і антифунгальні активності. Більшість ізолятів (70-95 %) продукували протези, амілази, целюлази, майже 42 % – нітратредуктази, 20-25 % – пектинази й ліпази, відповідно. Висновки. Створено та схарактеризовано колекцію антарктичних актиноміцетів, перспективних для оцінки їхнього метаболічного потенціалу як продуцентів антибіотиків.

Посилання

Baskaran A., Kaari M., Venugopal G., Manikkam R., Joseph J., Bhaskar P. V. Anti freeze proteins (Afp): Properties, sources and applications – A review. International Journal of Biological Macromolecules. 2021. Vol. 189. P. 292–305. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.08.105.

Edgar R. C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic acids research. 2004. 32 (5). P. 1792–1797. doi: 10.1093/nar/gkh340

Gavriilidou A., Kautsar S. A., Zaburannyi N., Krug D., Müller R., Medema M. H., Ziemert N. Compendium of specialized metabolite biosynthetic diversity encoded in bacterial genomes. Nature microbiology. 2022. 7 (5). P. 726–735. doi: 10.1038/s41564-022-01110-2

Gromyko O., Tistechok S., Roman I., Aravitska O., Luzhetskyy A., Parnikoza I., Fedorenko V. Isolation and characterization of culturable actinobacteria associated with Polytrichum strictum (Galindez Island, the maritime Antarctic). Ukrainian Antarctic Journal. 2021. Vol. (1). P. 82–97. doi: 10.33275/1727-7485.1.2021.668.

Hui M. L. Y., Tan L. T. H., Letchumanan V., He Y. W., Fang C. M., Chan K. G., Lee L. H. The extremophilic actinobacteria: From microbes to medicine. Antibiotics. 2021. Vol. 10 (6). P. 682. doi: 10.3390/antibiotics10060682.

Jurelevicius D., Pereira R. D. S., da Mota F. F., Cury J. C., de Oliveira I. C., Rosado A. S., Seldin L. Metagenomic analysis of microbial communities across a transect from low to highly hydrocarbon‐contaminated soils in King George Island, Maritime Antarctica. Geobiology. 2022. Vol. 20 (1). P. 98–111. doi: 10.1111/gbi.12472.

Núñez-Montero K., Barrientos L. Advances in Antarctic research for antimicrobial discovery: a comprehensive narrative review of bacteria from Antarctic environments as potential sources of novel antibiotic compounds against human pathogens and micro-organisms of industrial importance. Antibiotics. 2018. Vol. 7 (4). P. 90. doi: 10.3390/antibiotics7040090.

Salwan R., Sharma V. The role of actinobacteria in the production of industrial enzymes. In New and future developments in microbial biotechnology and bioengineering. Elsevier, 2018. P. 165–177. doi: 10.1016/B978-0-444-63994-3.00011-4

Silva T. R., Duarte A. W., Passarini M. R., Ruiz A. L. T., Franco C. H., Moraes C. B., ... Oliveira V. M. Bacteria from Antarctic environments: diversity and detection of antimicrobial, antiproliferative, and antiparasitic activities. Polar Biology. 2018. Vol. 41. P. 1505–1519. doi: 10.1007/s00300-018-2300-y.

Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA 11: molecular evolutionary genetics analysis version 11. Molecular biology and evolution. 2021. 38 (7). P. 3022–3027. doi: 10.1093/molbev/msab120

Tistechok S., Roman I., Fedorenko V., Luzhetskyy A., Gromyko O. Diversity and bioactive potential of Actinomycetia from the rhizosphere soil of Juniperus excelsa. Folia Microbiologica. 2023. P. 1–9. doi: 10.1007/s12223-023-01047-x