Морфологія та деякі біологічні характеристики фагів, виділених з грунту та моху Антарктики

Abstract

Виділення бактеріофагів із екосистем, що функціонують в умовах низьких температур, викликає значний науковий інтерес, хоча й має певні методичні труднощі, пов’язані з вивченням їх властивостей та еволюційних особливостей в різних кліматичних умовах. Метою роботи було виявити присутність бактеріофагів у зразках моху та ґрунту, відібраних на архіпелазі Аргентинських островів та структурних елементів віріонів, а також оцінити різноманітність морфотипів бактеріофагів в наземних біотопах Антарктики. Методи. Дослідженими зразками були мох та ґрунт, відібрані під час сезонних робіт у 2017 р. на Українській антарктичній станції “Академік Вернадський”. Відбирали стерильний матеріал (5 г) поміщали в 50 мл 0,1 М Tris-HCl (pH 7,0) та ресуспендували на орбітальному шейкері. Далі утворений гомогенізат відфільтровували, використовуючи шприцеві бактеріальні фільтри (розмір пор: 0,45 мкм). Отриманий фільтрат центрифугували протягом 2 годин, 90000g (центрифуга ОPTIMA L-90K (Beckman Coulter)). Осад з кожної пробірки ресуспендували у 0,5 мл того ж буфера. Бактеріальні культури Pseudomonas fluorescens 8573, P. syringae pv. lachrymans 7591, P. savastanoi pv. phaseolicola 4013, Clavibacter michignensis sp., Serratia marcescens sp., Cq13, Bacillus sp., Sphingobacterium thalophilum sp., Paenibacillus sp. вирощували на поживному агарі щільністю 1,5% («Фармактив» Україна). Фаги були виявлені прямою інокуляцією. Титри вимірювали в бляшкоутворюючих одиницях на мл (БУО/мл), за допомогою методу агарових шарів за Граціа. Концентровані препарати фагів аналізували за допомогою електронної мікроскопії. Контрастування здійснювали 1—2 % фосфорновольфрамовою кислотою рН 7–7,4. Результати. Визначено морфологію ізольованих фагів. За результатами ЕМ фаги були віднесені до таксономічних груп за особливостями їх будови: до родини Podoviridae, С1 морфотипу, порядку Caudovirales; до родини Siphoviridae, В1-В2 морфотипів, порядку Caudovirales; до родини Myoviridae, A1, А3 морфотипу, порядку Caudovirales. Виявлено різноманітні бактеріофаги, які різняться за морфологічними, біохімічними характеристиками та чутливістю до бактеріальних культур. Висновки: отримані результати свідчать про таксономічну різноманітність бактеріофагів в наземних біотопах островів Аргентинського архіпелагу в Антарктиці, а також на західному узбережжі Антарктичного півострова. Встановлення літичної активності фагів до бактерій Pseudomonas fluorescens 8573, P. syringae pv. lachrymans 7591, Serratia marcescens sp., Cq13 дозволяє припустити наявність специфічних механізмів, які дозволяють набувати здатності адаптації фагів до нових хазяїв.

Keywords

• бактеріофаги
• вірусні частки
• електронна мікроскопія
• зразки моху та ґрунту
• українська антарктична станція «академік вернадський»