عنوان پایان‌نامه

بررسی تنوع باکتریها وآرکی های هتروتروف غار نمکدان قشم با روشهای وابسته به کشت و مستقل از کشت



    دانشجو در تاریخ ۰۵ مهر ۱۳۹۴ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "بررسی تنوع باکتریها وآرکی های هتروتروف غار نمکدان قشم با روشهای وابسته به کشت و مستقل از کشت" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    زیست‌ شناسی‌ علوم میکروبیولوژی‌
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6278;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75459;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6278;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75459
    تاریخ دفاع
    ۰۵ مهر ۱۳۹۴
    دانشجو
    محبوبه دارابی
    استاد راهنما
    محمدعلی آموزگار
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    غار نمکدان قشم واقع در استان هرمزگان در منتهی الیه جنوب غربی جزیره قشم طولانی ترین غار نمکی دنیا است. در این پژوهش با هدف بررسی تنوع زیستی غار نمکدان قشم از روش های مبتنی بر کشت و نیز روش های غیر مبتنی بر کشت استفاده شد. نظر به تنوع بالا، کاربردهای بیوتکنولوژیک و نقش موثر باکتری‌ها در ایجاد و حفظ تعادل زیست بوم کسب اطلاعات و توجه به تنوع زیستی میکروارگانیسم ها بسیار مورد نیاز است. در این میان، باکتری‌های نمک‌دوست نیز به دلیل اهمیت های بیوتکنولوژیک بالا و شرایط اکولوژیکی زیست بوم هایی که اشغال می کنند مورد توجه قرار گرفته اند. نمونه برداری از این غار انجام گرفت و تنوع میکروارگانیسم های هوازی هتروتروف ساکن غار با استفاده از روش کشت و مستقل از کشت مورد بررسی قرار گرفت.در روش مبتنی بر کشت باکتری ها و آرکی های هالوفیل و هالوتولرانت در شرایط هوازی در دو محیط کشت marine agar و MGM با میزان کم ماده غذایی به‌منظور جداسازی بیشترین جدایه‌های ممکن، به صورت تلقیح مستقیم سری رقت به محیط جامد جدا شدند و باکتری‌ها بر اساس تفاوت‌های کلنی، واکنش گرم، رنگ‌آمیزی اسپور و ویژگی‌های بیوشیمیایی اولیه (کاتالاز، اکسیداز و KOH) تفکیک شدند. بین 172 سویه ی خالص حاصل در روش مبتنی بر کشت که شامل 74 آرکی متشکل از 48 کوکوس و 27 باسیل و 98 باکتری متشکل از 32 کوکوس گرم مثبت، 3 کوکوس گرم منفی، 41 باسیل گرم مثبت و 12 باسیل گرم منفی بودند، ژن S rRNA?? برای 40 سویه ترادف یابی شد که از نظر فیلوژنتیک آرکی ها در شاخه ی یوری آرکیوتا و در جنس های Halogeometricum, Haloarcola, Haloferax, Halococcus و باکتری ها در شاخه های Firmicutus و Bacteroidets و در جنس های Paenibacillus, Aquibacillus, Paraliobacillus, Bacillus, Aliifodinibius قرار دارند. از بین جدایه های تعیین توالی شده 11 جدایه شباهت کمتر از 7/98 درصد با سویه های استاندارد داشتند. این درصد شباهت نقطه ی مرزی برای ارائه ی گونه ی جدید میکروبی محسوب می شود. محتوای ژنومی نمونه های محیطی آب داخل و خارج غار استخراج شد و برای بررسی های مستقل از کشت تنوع زیستی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش کلونینگ و توالی یابی برای نمونه های آرکی و باکتری حاصل از مناطق نمونه برداری کتابخانه ژنتیکی تهیه شد. 20% کلون های نوترکیب حاصل تعیین ترادف شد.جدایه های حاصل از غار نمکدان به دلیل محیط پرشور غار بیشتر از نوع آرکی های متعلق به شاخه ی یوری آرکیوتا و خانواده Halobacteriaceae قرار میگیرند که دارای اعضای نمک دوست افراطی است. لذا جدا سازی این گروه از ارکی های نمک دوست افراطی از محیط غار که دارای شوری حدود 30 درصد است دور از انتظار نیست. جداسازی جنس های باکتریایی متفاوت که در بالا ذکر شد نشان دهنده تنوع باکتریایی محیط در بین اعضای شاخه های مختلف است. با مقایسه ی نتایج حاصل از این پژوهش با مطالعات پیشین میتوان اینگونه تخمین زد که تنوع گونه ای میکروارگانیسمها در محیط غار نمکی نیز مشابه سایر غارها دارای تنوع مناسبی از انواع باکتریها و ارکی ها است. بررسی دقیق نقشه پروکاریوتی غار نمکدان قشم نیازمند استفاده از انواع روش های غیر قابل کشت و نمونه برداری در فصول مختلف است که تصور درست و قابل اعتباری را از جامعه میکروبی غار در اختیار قرار دهد و این پژوهش اولین گام در راستای شناسایی تنوع میکروبی این اکوسیستم و همچنین غارهای نمکی است. با توجه به شرایط بسیار ویژه و منحصر به فرد این اکوسیستم در سراسر جهان شناسایی میکروارگانیسم-های بومی این منطقه که در خلال زمان برای حیات در این سیستم سازگار شده اند از لحاظ دستیابی به محتوای ژنتیکی جدید بسیار حائذ اهمیت است.
    Abstract
    Qeshm salt cave in Hormozgan province which is located in the farthest end southwest of this island is the longest salt cave in the world. In this study the biodiversity of western coastal line of Urmia Lake was investigated by culture dependent and culture independent methods. Regarding to the high diversity, biotechnological applications and the role of bacteria to balance ecosystems; biodiversity research are very important. Meanwhile, the halotolerant and moderately halophilic bacteria because of their biotechnological importance and specific ecological condition have been considered. Sampling of the interior and exterior parts of the cave was performed and diversity of heterotrophic aerobic microorganisms living in the cave, were analyzed using culture-dependent and culture-independent methods.in culture based method halophilic and halotolerant bacteria and Archaea were isolated under aerobic conditions in MGM and Marine agar mediums. Direct plating, dilution plating and long incubation period were used to isolate organisms. . Isolates were separated according to colony differences, warm response and primary biochemical features. Between 172 net isolates from culture- based method 16s rRNA gene was sequences for 27 species which based on the archaea phylogenetic are placed in the euryarchaeota division and Halococcus, Haloferax, Haloarcula, Halogeometricum genus and bacteria in Firmicutus and Bacteroides divisions and in Aliifodinibius, Paenibacillus, Aquibacillus, Paraliobacillus, Bacillus genus. of among the isolated sequenced, 11 isolates had less than 89.7% similarity to the standard species. This percentage is considered similar to a border point for presenting new microbial specie.Genomic content of environmental samples (water) was extracted and subsequently used for culture independent methods. Using cloning liberary and sequencing method the genomic content of selected regions were subjected to clone library construction. Then 20% of recombinant clones were selected for sequencing.Isolates obtained from Namakdan cave are belonging to the phylum of Euryarchaeota the family of Halobacteriacea because this family have an extreme halophile members. Due to, isolation of this group of extreme halophile archaea from the cave environment with 30% salinity is not unexpected. Isolation of different bacterial genus reflects the diversity among members of different branches of the environmental bacteria. By comparing the results of this study with previous studies could be estimated that the diversity of microorganisms in salt cave environment is similar to other caves and has a good variety of bacteria and Archaea. Qeshm salt cave scrutiny prokaryotic map requires the use of unculturable and sampling methods in different seasons provide the right and credible impression from microbial community and this study represents the first step towards the identification of microbial diversity and ecosystem of salt caves. Due to the very special and unique conditions of this ecosystem worldwide recognition native microorganisms in the area that have adapted over time to life in this system in terms of access to new genetic content Hayz is important.Key words: halophilic archaea, halophilic bacteria, biodiversity, namakdan salt cave of qeshm