Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / Különszám - Aszalós Júlia Margit, Krekk Gergely, Anda Dóra, Mária-ligeti Károly, Nagy Balázs, Borsodi Andrea: Extremofil baktériumközösségek az Olos del Saldo vulkán (Száraz Andok) magashegyi tavainak üledékében
Aszalós J. M. és társai: Extremofil baktériumközösségek az Ojos del Salado vulkán (Száraz-Andok) magashegyi tavainak... 9 olvadása során keletkező olvadék hőmérséklete volt. A baktériumközösségek filogenetikai diverzitását tenyésztéstől független molekuláris biológiai módszerekkel vizsgáltuk. A denaturáló grádiens gélelektroforézis (DGGE) olyan ujjlenyomat módszer, amelynek segítségével egyszerre több környezeti minta bakteriális közösségszerkezetének vizsgálatára nyílik lehetőség. Alapja az, hogy az azonos hosszúságú, de eltérő bázis-összetételű PCR termékek poliakrilamid gélben futtatva a denaturálószer (formamid és urea) koncentráció gradiensének megfelelően elkülönülnek egymástól, és a mintákra jellemző taxon összetételtől függő mintázat jön létre (Muyzer és társai 2004). A DGGE gélsávok mintázata alapján a minták közösségszerkezete összehasonlítható egymással. 1. táblázat. Az Ojos del Salado vulkán környezetében fekvő tavakból származó üledékminták jellemzői Table 1. Characteristics of the sediment samples from the lakes located in the Ojos del Salado, Dry-Andes Származási hely Tszf magasság Minta jelzése Vízhőmérséklet Üledékmélység Laguna Santa Rosa 3770 m AS-13 7°C 10-15 cm AS-12 7°C 0-5 cm Laguna Verde 4350 m AS-14 36°C 0-5 cm TÓI. 5900 m AS-5 7°C 0-5 cm AS-6 7°C 10-15 cm Tó II. 5900 m AS-9 7°C 20 cm AS-10 7°C 0-5 cm Tó III. 6500 m AS-1 0°C 0-5 cm AS-2 36°C 0-5 cm AS-3 36°C 0-5 cm AS-4 2°C 0-5 cm Jelen vizsgálatunk során a DGGE mintázatok alapján választottunk ki üledékmintákat további részletes diverzitás elemzés céljára 16S rRNS gén alapú (kék-fehér szelekción alapuló) klóntárak létrehozásával (Borsodi és társai 2012). A molekuláris kiónok azonosításához a szekvenciákat az EzTaxon adatbázisában található szekvenciákkal vetettük össze. EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK Az Ojos del Salado magashegyi tavaiból származó üledékminták mikrobiológiai vizsgálatakor 11 mintával végeztünk DGGE analízist, mellyel bepillantást nyertünk a különböző mintavételi helyeken előforduló baktériumközösségek domináns taxon összetételébe. A mintákban összesen 73 egymástól eltérő távolságra futott csikót detektáltunk, ami különböző bázisösszetételű (különböző G+C arányú) lőSrRNS génszakaszok jelenlétére utalt. Az egyes mintáknak megfeleltethető gélsávokban megfigyelt csíkok száma alapján a magasabban fekvő területekről származó mintákban (AS-1, AS-2, AS-3, AS-4) kevesebb, míg az alacsonyabban fekvő területekről származó mintákban (AS-12, AS-13, AS-14) több filotípust detektáltunk (1. ábra). A legkevesebb csík a legmagasabban fekvő területről, a melegvizes környezetből származó mintákból (AS-2, AS-3) volt kimutatható. A gélsávok mintázatának összehasonlításával nyert dendrogram a minták baktériumközösségeinek szerkezetében megfigyelhető hasonlóságot mutatja meg. A dendrogramon a legmagasabban fekvő tavakból származó minták egyértelműen elkülönültek a többitől, és külön csoportot alkottak az 5900 m tengerszint feletti magasságról származó minták is. Az alacsonyabban fekvő két tó (Laguna Santa Rosa és Laguna Verde) üledékmintái képezték a harmadik csoportot (1. ábra). A DGGE gélből a domináns, a többitől jól elkülönülő csíkokat (összesen 29-et) kivágtuk, és a bennük található DNS bázissorrendjét meghatároztuk. Az EzTaxon adatbázis alapján az általunk vizsgált szekvenciák a Firmicutes, a Gemmatimonadetes és a Proteobacteria filogenetikai törzsekbe voltak sorolhatók. Közöttük olyan extremofil szervezetekre utaló szekvenciák nyomára bukkantunk, melyek a tunéziai Sehline Sebhka tóból leírt extrém halofil szigorú anaerob Halanaerobium sehlinense (Abdeljabbar és társai 2013), vagy az antarktiszi Larsemann Hills területéről leírt kemolitoautotróf Noviherbaspirilium psychrotolerans (Lin és társai 2013) fajokkal mutatták a legnagyobb hasonlóságot. A DGGE hasonlósági dendrogram alapján 6 mintát választottunk ki, melyekből egyenként 96 tagú, lőSrRNS gén alapú klóntárat készítettünk. A minták közül kettő a 6500 m magasságban fekvő tó környezetéből származó hideg (AS-1), illetve meleg (AS-2) vízzel átitatott üledék, két minta (AS-5, AS-10) az 5900 m tengerszint feletti magasságban fekvő permafroszt degradáció során létrejött tavak üledéke volt. A Laguna Verde (AS-14) és a Laguna Santa Rosa (AS-13) üledékéből vett egy-egy minta diverzitáselemzését is elvégeztük, ezek közül az AS-14 jelzésű minta 36°C-os hőmérsékletű forrásvízzel átitatott üledék volt (7. táblázat). A klóntárak értékelése alapján összesen 177 reprezentatív kiónt azonosítottunk. Az üledékmintákból 17 különböző filogenetikai törzs (Deinococcus-Thermus, Aquiticae, Chloroflexi, Chlorobi, Nitrospirae, Caldithrix, Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Proteobacteria, Firmicutes, Verrucomicrobia, Gemmatimonadetes, TM7, OD1 és WS5) képviselőinek jelenlétét mutattuk ki (2. ábra). Az egyes törzsek előfordulása és aránya mintánként nagymértékben különbözött. A taxonok száma a DGGE eredményekhez hasonlóan a magasabb területek felé haladva csökkenő tendenciát mutatott. A permafroszt területekre jellemző legnagyobb klónszámú csoportok a Bactero-
