بررسی تنوع و فراوانی جمعیت باکتریایی چشمه آبگرم قینرجه: شناسایی اکوسیستم میکروبی داغترین چشمه آبگرم ایران با روشهای مستقل از کشت و بر پایه توالی یابی نسل جدید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

بانک مولکولی، مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران، جهاد دانشگاهی، کرج، ایران

چکیده

زیست بومهای اکستریم چشمه های آبگرم آنها یک منبع بیولوژیکی مهم برای شناسایی ذخایر ژنتیکی میکروارگانیسم های گرمادوست و ویژگی های بیولوژیکی آنها از نظر تحمل و بقا در دماهای بالا و استفاده از این پتانسیل در صنایع مختلف و بیوتکنولوژی هستند. اگر چه مطالعات متعددی بر روی میکروبیوم این زیست بومها در سالهای اخیر در دنیا صورت گرفته است اما تا کنون مطالعات کمی بر روی چنین محیطهای اکستریم بومی ایران انجام گرفته است. کشور ایران دارای مناطق ژئوترمال و آتشفشانی مختلف بوده و چشمه های آبگرم متعدد و منحصر به فرد دارای خصوصیات ضد میکربی و ضد قارچی، ضد روماتیسم و سایر دردهای عضلانی را در خود جای داده است. در این مطالعه شناسایی ترکیب و تعیین فراوانی تاکسون های مختلف جامعه باکتریایی چشمه آبگرم قینرجه به عنوان یکی از داغترین چشمه های کلرایدی جهان با روشهای مستقل از کشت و با استفاده از تکنیکهای نسل جدید توالی یابی انجام گردید. جهت پروفایلینگ کمی جامعه باکتریایی مربوطه و یا اصطلاحا آنالیز متاژنومیکس، ساخت کتابخانه های ژن 16s rRNA از سه ناحیه عملکردی طبقه بندی تاکسونومیک V1 تا V3 و با آغازگر های بارکد شده صورت پدیرفت. با آنالیز بیوانفورماتیکی داده ها با سامانه های MG-RAST و SILVAngs ، تعداد 200 تاکسون مختلف مربوط به خانواده ها و جنس های مختلف باکتریایی مورد شناسایی قرار گرفتند. تاکسون های غالب به ترتیب از بیشترین فروانی شامل Pediococcus acidilactici، uncultured (unclassified) bacterium، Lactobacillus rhamnosus، Thermus scotoductus، Thermus sp. HR13 و Thermus sp. BXR می باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of diversity and abundance of bacterial populations of Qeynarjeh hot spring: Identification of microbial ecosystem of the hottest hot spring in Iran by culture independent methods and based on next generation sequencing

نویسندگان [English]

  • Reza Azarbaijani
  • laleh parsa yeganeh
Molecular bank, Iranian Biological Resource Center (IBRC), ACECR, Tehran, Iran
چکیده [English]

Hot spring extreme ecosystems are important biological resources for identifying the genetic stocks of thermophilic microorganisms and their biological characteristics in terms of tolerance and survival in high temperatures in order to use of their potential in various industries and biotechnology. Although there have been many studies on the microbiome of these biomass in recent years in the world, so far few studies have been done on such indigenous extreme environments of Iran. Iran has a variety of geothermal and volcanic areas which contained numerous unique springs with antimicrobial and antifungal, anti-rheumatism and other muscle aches properties. In this study, the identification of composition of different taxa of the bacterial community of Qeynarjeh hot spring as one of the hottest chloride springs in the world with the temperature of 86◦ C was performed by independent cultivation methods using next generation sequencing techniques. For quantitative profiling of the relevant bacterial community or so-called metagenomics analysis, 16s rRNA gene libraries were constructed from three functional regions of taxonomic classification V1 to V3 with barcoded primers. By bioinformatics analysis, 200 different taxa belonging to different bacterial families and genera were identified with MG-RAST and SILVAngs systems. The dominant taxa with the most abundant, are respectively: Pediococcus acidilactici، uncultured (unclassified) bacterium، Lactobacillus rhamnosus، Thermus scotoductus، Thermus sp. HR13 و Thermus sp. BXR.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Extreme ecosystem
  • Qeynarjeh hot spring
  • metagenomics
  • microbiome