Аннотация:Сульфатредуцирующие бактерии (СРБ) и метаногенные археи (МА) считаются строго
анаэробными микроорганизмами. Однако к настоящему времени накопилось большое
количество данных, указывающих на их способность не только выживать, но и оставаться
метаболически активными в присутствии кислорода за счет использования различных систем
антиокислительной защиты, а также при развитии в анаэробных микронишах.
Черное море является крупнейшим в мире меромиктическим водоемом. Глубже 200 м его
воды содержат значительные количества растворенных H2S и CH4, образующихся
преимущественно в ходе жизнедеятельности СРБ и МА, соответственно. Основываясь на
профилях содержания H2S и CH4, а также на радиоизотопных измерениях скоростей
сульфатредукции и метаногенеза ранее было доказано прохождение этих процессов не только в
анаэробных водах, но и в поверхностных окисленных водах Черного моря.
Методом FISH показано присутствие в аэробных водах и в нижней зоне хемоклина
физиологически активных метаногенов, принадлежащих к родам Methanobacterium,
Methanobrevibacter, Methanosphaera и к порядку Methanomicrobiales. Среди СРБ в окисленных
водах преобладали физиологически активные представители родов Desulfovibrio и
Desulfotomaculum, а в зоне хемоклина – представители рода Desulfomicrobium.
При ПЦР амплификации участка гена 16S рРНК свободноживущие и ассоциированные
метаногенные археи детектировались как в аэробных водах, так и в зоне хемоклина Черного
моря. По участку гена mcrA (α-субъединица метилкоэнзим-М-редуктазы) метаногены
обнаруживались только среди свободноживущих микроорганизмов и не на всех исследуемых
глубинах. Также было показано наличие в пробах гена dsrB (диссимиляционная сульфит-
редуктаза),присутствующего у всех СРБ. С помощью ПЦР были обнаружены участки 16S
рДНК представителей групп Desulfotomaculum, Desulfococcus-Desulfonema-Desulfosarcina и
Desulfovibrio-Desulfomicrobium во всех зонах поверхностных вод, а группы Desulfobacter – в
верхних аэробных, а также в анаэробных водах.
Были получены ДГГЭ профили сообществ архей (по участкам гена 16S рРНК) и СРБ (по
участкам гена dsrB) со всех исследуемых глубин, отличающиеся количеством и расположением
полос ДНК. Данные различия хорошо коррелируют с неоднородностью водных слоев по
гидрохимическим условиям. Анализ сиквенсов выделенных и реамплифицированных участков
исследуемых генов показал гомологию некоторых архейных образцов с геномами метаногенов;
так, для большинства нуклеотидных последовательностей была отмечена 92%-ная гомология с
Methanospirillum hungatei. Для СРБ показана достаточно высокая гомология образцов с геном
dsrB различных морских сульфатредукторов.