Выявление адаптивности природных штаммов дрожжей к солям тяжёлых металлов и радионуклидов
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Аннотация
Изучена способность природных штаммов дрожжей расти в условиях высоких концентраций солей тяжёлых металлов и радионуклидов. Свыше 500 штаммов проверены на устойчивость к солям тяжёлых металлов (U, Cs, Sr, Ni, Ar, Cu, Cd, Co) и к повышенной температуре (t) (+37…+52 °C). Бόльшая часть изученных штаммов оказалась устойчива к одному или нескольким селективным факторам. С максимальной частотой — 36 и 26 % — возникают комбинации (t, Cd, Cu, Co) и (Cd, Cu, Co) соответственно. Установлена способность отобранных штаммов расти в условиях высокой концентрации радиоактивных изотопов Cs и Ni и связывать их с высокой эффективностью. Полученные результаты показали потенциальную возможность использования библиотеки природных микроорганизмов для осаждения как радионуклидов, так и тяжёлых металлов (основных загрязнителей природных и техногенных объектов), а также возможность применения выделенных и изученных штаммов микроорганизмов для концентрирования металлов из малообогащённых руд или из отходов добывающей промышленности. Обнаруженное разнообразие фенотипов свидетельствует о том, что существует, скорее всего, несколько механизмов устойчивости к высоким концентрациям тяжёлых металлов.
Авторы
Библиографические ссылки
Вредные химические вещества. Неорганические соединения V–VIII групп : справочник / под ред. В. А. Филова. Ленинград : Химия, 1989. 592 с. [Vrednye khimicheskie veshchestva. Neorganicheskie soedineniya V–VIII grupp : spravochnik / V. A. Filov (Ed.). Leningrad : Khimiya, 1989, 552 p. (in Russ.)]
Захаров И. А., Кожин С. А., Кожина Т. Н., Федорова И. В. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов. Ленинград : Наука, 1984. 144 с. [Zakharov I. A., Kozhin S. A., Kozhina T. N., Fedorova I. V. Sbornik metodik po genetike drozhzhei-sakharomitsetov. Leningrad : Nauka, 1984, 144 p. (in Russ)]
Зенин А. А., Белоусова Н. В. Гидрохимический словарь. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1988. 240 с. [Zenin A. A., Belousova N. V. Gidrokhimicheskii slovar’. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1988, 240 p. (in Russ.)]
Никаноров А. М. Гидрохимия. Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 2001. 444 с. [Nikanorov A. M. Gidrokhimiya. Saint Petersburg : Gidrometeoizdat, 2001, 444 p. (in Russ.)]
Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши / под ред. А. Д. Семенова. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1977. 541 с. [Rukovodstvo po khimicheskomu analizu poverkhnostnykh vod sushi / A. D. Semenov (Ed.). Leningrad : Gidrometeoizdat, 1977, 541 p. (in Russ.)]
Azubuike C. C., Chikere C. B., Okpokwasili G. C. Bioremediation techniques – classification based on site of application: Principles, advantages, limitations, and prospects. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2016, vol. 32, iss. 11, art. 180 (18 p.). https://doi.org/10.1007/s11274-016-2137-x
Barnett J. A., Payne R. W., Yarrow D. Yeasts: Characteristics and Identification. Cambridge : Cambridge University Press, 1983, 811 p.
Brim H., McFarlan S. C., Fredrickson J. K., Minton K. W., Zhai M., Wackett L. P., Daly M. J. Engineering Deinococcus radiodurans for metal remediation in radioactive mixed waste environments. Nature Biotechnology, 2000, vol. 18, iss. 1, pp. 85–90. https://doi.org/10.1038/71986
Chen C. Y., Lin T. H. Nickel toxicity to human term placenta: in vitro study on lipid peroxidation. Journal of Toxicology and Environmental Health. Part A, 1998, vol. 54, iss. 1, pp. 37–47. https://doi.org/10.1080/009841098159015
Fulkerson J. F. Jr., Garner R. M., Mobley H. L. T. Conserved residues and motifs in the NixA protein of Helicobacter pylori are critical for the high affinity transport of nickel ions. The Journal of Biological Chemistry, 1998, vol. 273, iss. 1, pp. 235–241. https://doi.org/10.1074/jbc.273.1.235
Gadd G. M., White C. Microbial treatment of metal pollution – A working biotechnology? Trends in Biotechnology, 1993, vol. 11, iss. 8, pp. 353–359. https://doi.org/10.1016/0167-7799(93)90158-6
Jansson-Charrier M., Guibal E., Surjous R., Le Cloirec P. Continuous removal of uranium by biosorption onto chitosan: Application to an industrial effluent. In: Biohydrometallurgical Processing : proc. of the Intern. Biohydrometallurgy Symp. IBS-95, Viña del Mar, Chile, Nov. 19–22, 1995 / C. A. Jerez, T. Vargas, H. Toledo, J. V. Wiertz (Eds). Santiago, Chile : University of Chile, 1995, pp. 257–266.
Kreger-van Rij N. J. W. The Yeasts. A Taxonomic Study. Amsterdam : Elsevier Science Publishers, 1984, 1082 p.
Krishnaswamy R., Wilson D. B. Construction and characterization of an Escherichia coli strain genetically engineered for Ni(II) bioaccumulation. Applied and Environmental Microbiology, 2000, vol. 66, no. 12, pp. 5383–5386. https://doi.org/10.1128/aem.66.12.5383-5386.2000
Kuippers G., Boothman C., Bagshaw H., Ward M., Beard R., Bryan N., Lloyd J. R. The biogeochemical fate of nickel during microbial ISA degradation; implications for nuclear waste disposal. Scientific Reports, 2018, vol. 8, no. 1, art. 8753 (11 p.). https://doi.org/10.1038/s41598-018-26963-8
Lin K. C., Chou I. N. Studies on the mechanisms of nickel ion-induced cell injury: Effects of nickel ion on microtubules. Toxicology and Applied Pharmacology, 1990, vol. 106, iss. 2, pp. 209–221. https://doi.org/10.1016/0041-008x(90)90241-l
Lloyd J. R., Macaskie L. E. Bioremediation of radionuclide-containing wastewaters. In: Environmental Microbe-Metal Interactions / D. R. Lovley (Ed.). Washington, DC : ASM Press, 2000, chap. 13, pp. 277–327. https://doi.org/10.1128/9781555818098.ch13
Malla M., Dubey A., Yadav S., Kumar A., Hashem A., Add_Allah E. F. Understanding and designing the strategies for the microbe-mediated remediation of environmental contaminants using omics approaches. Frontiers in Microbiology, 2018, vol. 9, art. 1132 (18 p.). https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01132
MeGraw V. E., Brown A. R., Boothman C., Goodacre R., Morris K., Sigee D., Anderson L., Lloyd J. R. A novel adaptation mechanism underpinning algal colonization of a nuclear fuel storage pond. mBio, 2018, vol. 9, iss. 3, art. e02395-17. https://doi.org/10.1128/mBio.02395-17
Orellana R., Macaya C., Bravo G., Dorochesi F., Cumsille A., Valencia R., Rojas C., Seeger M. Living at the frontier of life: Extremophiles in Chile and their potential for bioremediation. Frontiers in Microbiology, 2018, vol. 9, art. 2309 (25 p.). https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02309
Polyakova A. V., Panikov N. S., Chernov I. Yu. Yeast diversity in hydromorphic soils with reference to a grass-sphagnum wetland in Western Siberia and a hummocky tundra region at Cane Barrow (Alaska). Microbiology, 2001, vol. 70, iss. 5, pp. 617–622. https://doi.org/10.1023/A:1012328710111
Prakash D., Gabani P., Chandel A. K., Ronen Z., Singh O. V. Bioremediation: A genuine technology to remediate radionuclides from the environment. Microbial Biotechnology, 2013, vol. 6, no. 4, pp. 349–360. https://doi.org/10.1111/1751-7915.12059
Schneider I. A. H., Rubio J. New trends in biosorption of heavy metals by freshwater macrophytes. In: Biohydrometallurgical Processing : proc. of the Intern. Biohydrometallurgy Symp. IBS-95, Viña del Mar, Chile, Nov. 19–22, 1995 / C. A. Jerez, T. Vargas, H. Toledo, J. V. Wiertz (Eds). Santiago, Chile : University of Chile, 1995, pp. 247–256.
Velea I., Voicu A., Lazar I. Biosorption of some metallic ions from industrial effluents using fungal strains and bacterial exopolysaccharides. In: Biohydrometallurgical Processing : proc. of the Intern. Biohydrometallurgy Symp. IBS-95, Viña del Mar, Chile, Nov. 19–22, 1995 / C. A. Jerez, T. Vargas, H. Toledo, J. V. Wiertz (Eds). Santiago, Chile : University of Chile, 1995, pp. 267–276.
White C., Sayer J. A., Gadd G. M. Microbial solubilization and immobilization of toxic metals: Key biogeochemical processes for treatment of contamination. FEMS Microbiology Review, 1997, vol. 20, iss. 3–4, pp. 503–516. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.1997.tb00333.x
