Бактерии-нефтедеструкторы Alcanivorax borkumensis как кишечный симбионт почвенных нематод Caenorhabditis elegans

ПРОЕКТ РФФИ 18-34-00778 мол_а

​

Руководитель проекта - Фахруллина Гульнур Ильдаровна

В рамках первого этапа проекта изучена взаимосвязь микроскопических свободноживущих нематод Caenorhabditis elegans с нефтеразлагающими бактериями Alcanivorax borkumensis в системе “хозяин-микрофлора”. Проведены исследования по определению межпоколенного (на 4 поколениях нематод) воздействия A. borkumensis на развитие и воспроизводство нематод. Определены оптимальные концентрации бактерий A. borkumensis для кормления ими нематод C. elegans в качестве единственного источника питания. Изучение морфологии клеток бактерий, внутренних органов нематод, детальная визуализация распределения и накопления бактерий A. borkumensis в организме нематод.

Рисунок 1. Микрофотографии, демонстрирующие морфологию бактерий A. borkumensis: a) оптическое изображение бактерий, окрашенных по Граму; b) темнопольное изображение; c) АСМ-изображение в режиме Peak Force Tapping. 

Применение метода оценки хемотаксиса позволило установить, что морские бактерии A. borkumensis не являются репеллентом для нематод C. elegans. Методом подсчета количества колониеобразующих единиц определена степень колонизации кишечника нематод нефтеразлагающими бактериями. Проведена оценка барьерной функции и проницаемости кишечника нематод. Анализ выживаемости показал, что A. borkumensis продлевает продолжительность жизни нематод, по сравнению с контрольными червями, выращенными на источнике пищи E. coli. Выявлено, что морские бактерии A. borkumensis не влияют на накопление липофусцина, не индуцируют негативные и положительные эффекты в ответ на окислительный и термальный стресс у нематод C. elegans. Изучение совместимости бактерий A. borkumensis на роль кишечной микрофлоры нематод показало, что бактерии-нефтедеструкторы A. borkumensis эффективно усваиваются нематодами C. elegans в качестве единственного источника питания и не оказывают токсического влияния на физиологию нематод. Полученные результаты исследований являются основой для разработки способов повышения эффективности биологической очистки нефтезагрязненных систем.

Рисунок 2. Гистологические срезы кишечников нематод, выращенных в течение 72 часов с бактериями E. coli или A. borkumensis. Стрелками указаны скопления бактерий A. borkumensis.