Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một loài vi khuẩn phân hủy n-alkane mới được xác định là thành viên nhỏ trong cộng đồng vi khuẩn khử lưu huỳnh phân hủy p-xylene
Tóm tắt
Một văn hóa giàu vi khuẩn có khả năng phân hủy p-xylene và khử lưu huỳnh đã được đặc trưng bằng cách phân tích phản ứng của các thành viên của nó trước những thay đổi về chất nền có sẵn. Văn hóa này được cấy vào môi trường chứa các chất nền khác nhau, dẫn đến việc thiết lập các văn hóa giàu vi khuẩn sử dụng benzoate, acetate và lactate. Phân tích điện di gel gradient làm biến tính (DGGE) của các văn hóa giàu vi khuẩn nhắm vào các gen 16S rRNA cho thấy các mẫu băng khá đơn giản. Băng chủ yếu trong văn hóa giàu vi khuẩn sử dụng benzoate giống hệt với băng từ văn hóa giàu vi khuẩn gốc sử dụng p-xylene. Một băng DGGE duy nhất, vượt trội đã được quan sát thấy chung từ các văn hóa giàu vi khuẩn sử dụng acetate và lactate. Một chủng vi khuẩn khử lưu huỳnh mới, chủng PL12, đã được phân lập từ văn hóa giàu vi khuẩn sử dụng lactate. Chuỗi gen 16S rRNA của chủng PL12 giống hệt với chuỗi của băng DGGE vượt trội trong các văn hóa giàu vi khuẩn sử dụng acetate và lactate và khác biệt với các chuỗi vượt trội trong các văn hóa giàu vi khuẩn phân hủy p-xylene và sử dụng benzoate. Phân tích hệ phả hệ của các chuỗi gen 16S rRNA cho thấy vi khuẩn phân lập thuộc họ Desulfobacteraceae trong lớp Deltaproteobacteria. Chủng phân lập PL12 có khả năng sử dụng n-hexane và n-decane làm chất nền, nhưng không thể sử dụng benzoate, p-xylene và các hydrocarbon thơm khác. Những kết quả này gợi ý rằng quá trình phân hủy p-xylene quan sát trong văn hóa giàu vi khuẩn gốc được thực hiện bởi vi khuẩn chi phối tương ứng với băng DGGE pXy-K-13 (Nakagawa et al. 2008). Chủng mới PL12 có thể đã sử dụng các chuyển hóa của p-xylene.
Từ khóa
#p-xylene #vi khuẩn khử lưu huỳnh #văn hóa giàu #điện di gel gradient #16S rRNATài liệu tham khảo
Beller HR, Spormann AM, Sharma PK, Cole JR, Reinhard M (1996) Isolation and characterization of a novel toluene-degrading, sulfate-reducing bacterium. Appl Environ Microbiol 62(4):1188–1196
Chakraborty R, Coates JD (2004) Anaerobic degradation of monoaromatic hydrocarbons. Appl Microbiol Biotechnol 64(4):437–446
Cline JD (1969) Spectrophotometric determination of hydrogen sulfide in natural waters. Limnol Oceanogr 14:454–458
Cravo-Laureau C, Matheron R, Cayol JL, Joulian C, Hirschler-Rea A (2004) Desulfatibacillum aliphaticivorans gen. nov., sp. nov., an n-alkane- and n-alkene-degrading, sulfate-reducing bacterium. Int J Syst Evol Microbiol 54:77–83
Harms G, Zengler K, Rabus R, Aeckersberg F, Minz D, Rossello-Mora R, Widdel F (1999) Anaerobic oxidation of o-xylene, m-xylene and homologous alkylbenzenes by new types of sulfate-reducing bacteria. Appl Environ Microbiol 65(3):999–1004
Klein M, Friedrich M, Roger AJ, Hugenholtz P, Fishbain S, Abicht H, Blackall LL, Stahl DA, Wagner M (2001) Multiple lateral transfers of dissimilatory sulfite reductase genes between major lineages of sulfate-reducing prokaryotes. J Bacteriol 183(20):6028–6035
Kniemeyer O, Fischer T, Wilkes H, Glöckner FO, Widdel F (2003) Anaerobic degradation of ethylbenzene by a new type of marine sulfate-reducing bacterium. Appl Environ Microbiol 69(2):760–768
Kniemeyer O, Musat F, Sievert SM, Knittel K, Wilkes H, Blumenberg M, Michaelis W, Classen A, Bolm C, Joye SB, Widdel F (2007) Anaerobic oxidation of short-chain hydrocarbons by marine sulphate-reducing bacteria. Nature 449:898–901
Kumar S, Tamura K, Nei M (2004) MEGA3: Integrated software for molecular evolutionary genetics analysis and sequence alignment. Brief Bioinform 5(2):150–163
Lane DJ (1991) 16S/23S rRNA sequencing. In: Stackebrandt E, Goodfellow M (eds) Nucleic acid techniques in bacterial systematics. Wiley, New York, pp 115–175
Morasch B, Schink B, Tebbe CC, Meckenstock RU (2004) Degradation of o-xylene and m-xylene by a novel sulfate-reducer belonging to the genus Desulfotomaculum. Arch Microbiol 181:407–417
Musat F, Widdel F (2008) Anaerobic degradation of benzene by a marine sulfate-reducing enrichment culture, and cell hybridization of the dominant phylotype. Environ Microbiol 10(1):10–19
Muyzer G, De Waal EC, Uitterlinden AG (1993) Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA. Appl Environ Microbiol 59(3):695–700
Muyzer G, Hottenträger S, Teske A, Wawer C (1996) Denaturing gradient gel electrophoresis of PCR-amplified 16S rDNA—a new molecular approach to analyse the genetic diversity of mixed microbial communities. In: Akkermans ADL, van Elsas JD, De Bruijn F (eds) Molecular microbial ecology manual. Kluwer, Dordrecht, pp 1–23
Nakagawa T, Sato S, Fukui M (2008) Anaerobic degradation of p-xylene in sediment-free sulfate-reducing enrichment culture. Biodegradation 19(6):909–913
Phelps CD, Kerkhof LJ, Young LY (1998) Molecular characterization of a sulfate-reducing consortium which mineralizes benzene. FEMS Microbiol Ecol 27:269–279
Rabus R, Nordhaus R, Ludwig W, Widdel F (1993) Complete oxidation of toluene under strictly anoxic conditions by a new sulfate-reducing bacterium. Appl Environ Microbiol 59(5):1444–1451
Rueter P, Rabus R, Wilkes H, Aeckersberg F, Rainey FA, Jannasch HW, Widdel F (1994) Anaerobic oxidation of hydrocarbons in crude oil by new types of sulphate-reducing bacteria. Nature 372:455–458
So CM, Young LY (1999) Initial reactions in anaerobic alkane degradation by a sulfate reducer, strain AK-01. Appl Environ Microbiol 65(12):5532–5540
Ulrich AC, Edwards EA (2003) Physiological and molecular characterization of anaerobic benzene-degrading mixed cultures. Environ Microbiol 5(2):92–102
Widdel F, Bak F (1992) Gram-negative mesophilic sulfate-reducing bacteria. In: Balows A, Truper HG, Dworkin M, Harder W, Schleifer KH (eds) The prokaryotes, vol IV, 2nd edn. Springer-Verlag, New York, pp 3352–3378
Widdel F, Rabus R (2001) Anaerobic biodegradation of saturated and aromatic hydrocarbons. Curr Opin Biotechnol 12:259–276
Wilson K (1990) Miniprep of bacterial genomic DNA. In: Ausubel FM, Brent R, Kingston RE, Moore DD, Seidmann JG, Smith JA, Struhl K (eds) Short protocols in molecular biology, 2nd edn. Wiley, New York, pp 241–242