| teema: | Viie Pseudomonase tüve plasmiidide molekulaarne struktuur enne ja pärast bioaugmentatsioonikatseid mikrokosmis ja poolkoksimägede katselappidel |
|---|---|
| tunnusnumber: | ETF6621 |
| projekti tüüp: | Eesti Teadusfondi grant |
| erialad: |
1.9. Geneetika, füsioloogia ja mikrobioloogia |
| seisund: | käimasolev |
| asutus: | TÜ Bioloogia-geograafiateaduskond |
| projekti juht: | Eve Vedler |
| kestus: | 01.01.2006 - 31.12.2008 |
| kirjeldus: | Plasmiidid on kromosoomivälised mobiilsed geneetilised elemendid (MGE-d), millel on väga oluline roll bakteripopulatsioonide võimes lagundada väga erinevaid keemilisi ühendeid – kataboolsete geenide kiire leviku bakteripopulatsioonides tagab suuresti plasmiidide poolt vahendatud horisontaalne geeniülekanne (HG). Plasmiidide molekulaarne struktuur väga muutlik – HG käigus pidevalt lisanduvad ja eemalduvad plasmiidide koosseisust näiteks IS elemendid, transposoonid jt. DNA järjestused, peegeldades sellega HG käigus aset leidvaid sündmusi. Viimaseid uurides omandame me väärtuslikke teadmisi looduses toimuvatest evolutiooniprotsessidest ja see omakorda aitab meil paremini disainida tehnoloogiaid, kus kasutatakse HG-d, näiteks saastunud pinnase bioremediatsioon kasutades bioaugmentatiooni. Rohkem kui 70 aastase põlevkivi termilise töötlemise tagajärjeks on hiiglaslikud poolkoksi ladestusalad keemiatööstuse tehaste ümber Kirde-Eestis. Juulis 2001 rajas meie töögrupp neli fütoremediatsiooni katselappi ühele neist poolkoksi ladestusaladest. Juulis 2002 viisime me oma fütoremediatsiooni katselappidel läbi bioaugmentatsioonikatse, kasutades kolme bakteritüve - Pseudomonas mendocina PC1, P. fluorescens PC18 ja PC24. Juunis 2005 viisime me läbi uue bioaugmentatsioonikatse, kasutades samu tüvesid ja lisaks ka veel P. fluorescens PC20 ja P. corrugata PC17. Sageli ei ole lisatud mikroobitüved võimelised kohanema uute keskkonnatingimustega ega võistlema kohalike mikroorganismidega. Selle tulemusena ei jää nad mikroobikooslusesse püsima. Hoolimata sellest võivad kohalikud hästikohanenud mikroorganismid omandada sisseviidud mikroorganismidelt vajaliku geneetilise informatsiooni HG teel. On korduvalt tõestatud, et MGE-d mängivad olulist rolli nii olemasolevate kataboolsete radade horisontaalses levikus kui ka uute radade looduslikus tekkes. Meie katselappidel täheldatud bioaugmentatsiooni positiivne effekt võib rajaneda introdutseeritud bakterite endi aktiivsusele ja/või nende poolt kodeeritud saasteainete lagundamiseks vajaliku geneetilise informatsiooni horisontaalsele ülekandele kohalikele bakteripopulatsioonidele. Neljal bioaugmentatsioonil kasutatud viiest tüvest on olemas plasmiid(id) - PC17 (1 plasmiid), PC18 (4 plasmiidi), PC20 (2 plasmiidi) ja PC24 (1 plasmiid). Võimalik, et ka tüvi PC1 sisaldab plasmiidi(e), mida seniste meetoditega ei ole lihtsalt detekteeritud. Käesoleva projekti esimeseks eesmärgiks ongi analüüsida nende bioaugmentatsioonil kasutatud viie bakteritüve plasmiidide molekulaarset struktuuri – määrata nende mittesobivusgrupid ja teha kindlaks, milliseid kataboolseid transposoone ja/või geene ning muid tähtsaid elemente (näiteks HG jaoks vajalikud geenid) need sisaldavad. Teiseks eesmärgiks on analüüsida ülalmainitud plasmiidide molekulaarset struktuuri pärast neid kandvate tüvede inokuleerimist meie poolkoksi katselappide mikroobikooslustesse. Selle eesmärgi saavutamiseks planeerime me läbi viia nii mikrokosmi bioaugmentatsiooni katseid, kasutades meie katselappide pinnast, kui ka sarnaseid katseid poolkoksimäe katselappidel. Nende katsete läbiviimiseks valime me ülalmainitud 5 tüve seast välja kõige sobivamad tüved, baseerudes selleks ajaks saadud tulemustele, ning introdutseeritavad tüved ja nende plasmiidid märgistame me sobivate detekteeritavate markeritega. Nende katsete käigus me kõigepealt jälgime introdutseeritavate bakteritüvede ja nende plasmiidide (MGE-de) käekäiku vastavates pinnastes ning seejärel isoleerime märgistatud plasmiide kandvaid baktereid, kas siis esialgseid, introdutseeritud tüvesid, ja/või kohalikke tüvesid, kes on meie poolt uuritava(d) plasmiid(id) omandanud HG teel. Kõige lõpuks me analüüsime niimoodi isoleeritud plasmiidide molekulaarset struktuuri ja võrdleme neid esialgsete plasmiidide struktuuriga, et teha kindlaks võimalikke HG ajal toimunud muudatusi neis. |
| projektiga seotud isikud | ||||
|---|---|---|---|---|
| nr | nimi | asutus | amet | |
| 1. | Eve Vedler | Tartu Ülikool | ||