ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05131106, Номер госрегистрации0118РК00165

НаименованиеИзучение биоразнообразия бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна

Приоритетное направлениеНаука о жизни и здоровье

Вид исследованияФундаментальное

ЗаявительТОО "Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии"

Научный руководительАлексюк Мадина Сапарбаевна

Балл ГНТЭ28.33

Общая одобренная сумма24000000


Ожидаемые результаты

В результате выполнения проекта будет проведён предварительный анализ экологического состояния различных водоёмов Арало-Сырдарьинского бассейна, осуществлен сбор образцов из водоемов с различным экологическим состоянием, получены образцы вирус-специфических нуклеиновых кислот. Будут приготовлены геномные библиотеки и проведено массивное параллельное секвенирование. Будет проведена оценка качества секвенирования и биоинформационный анализ результатов секвенирования. Будут получены результаты оценки биоразнообразия бактериофагов в различных водоемах Арало-Сырдарьинского бассейна, будут отобраны, выделены и охарактеризованы бактериофаги водоёмов Арало-Сырдарьинского бассейна. Будет создана лабораторная коллекция и база данных бактериофагов. Будут разработаны практические рекомендации по возможному использованию бактериофагов в качестве индикатора экологического состояния водоемов.


Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

водоёмы Арало – Сырдарьинского бассейна, биоразнообразие, метагеномика, бактериофаги.

Цель работы

Цель проекта - изучить биоразнообразие бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна для оценки антропогенного влияния на водные экосистемы.

Методы исследования

экологические, вирусологические и молекулярно-биологические

Полученные результаты и новизна

В результате исследований за 2018 год на основании литературных данных был проведён предварительный анализ экологического состояния различных водоемов Арало-Сырдарьинского бассейна. Водоём высокого уровня загрязнения представляет собой река Келес, а нормативно чистыми водоемами считаются реки Боген и Катта-Бугинь. Остальные исследованные водоемы относились к объектам с умеренным уровнем загрязнения. Были установлены возможные сроки взятия водных проб для изучения разнообразия бактериофагов Арало-Сырдарьинского бассейна. Осуществлен сбор 2 образцов из экологически благополучных водоемов Арало – Сырдарьинского бассейна: рек Боген и Катта-Бугинь и 9 образцов из экологически неблагополучных водоемов Арало – Сырдарьинского бассейна. Из всех отобранных образцов был выделен вируссодержащий материал необходимый для дальнейшего изучения биоразнообразия бактериофагов.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Из сконцентрированного вируссодержащего материала, полученного из водных образцов, собранных в различных регионах Арало – Сырдарьинского бассейна, были получены вирусспецифические нуклеиновые кислоты для дальнейшего изучения разнообразия бактериофагов методом секвенирования нового поколения.

Область применения

связана с выяснением биоразнообразия бактериофагов водных экосистемах Арало-Сырдарьинского бассейна, и возможным использованием бактериофагов в качестве новой системы биоиндикации экологического состояния водоёмов.

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Водоёмы Арало – Сырдарьинского бассейна, нуклеиновые кислоты, метагеномика, вирусное разнообразие.

Цель работы

Изучить биоразнообразие бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна для оценки антропогенного влияния на водные экосистемы.

Методы исследования

Экологические, вирусологические и молекулярно-биологические

Полученные результаты и новизна

Были получены 11 геномных библиотек из нуклеиновых кислот, выделенных из собранных в различных регионах Арало – Сырдарьинского бассейна водных образцов. Проведено массивное параллельное секвенирование полученных библиотек на приборе MiSeq с использованием набора MiSeq Kit v3. В результате было получено 22 базы данных каждая из которых содержала от 706015 до 6302417 миллионов ридов. Предварительный биоинформационный анализ, показал, что до 99,5 % ридов были аннотированы и отнесены к последовательностям трех клеточных доменов и вирусам. Установлено, что количество вирусных последовательностей варьировало от 1%-7%, среди них были выявлены вирусы с различным типом нуклеиновой кислоты, наиболее многочисленные из которых были вирусы, обладающие дцДНК и оцРНК. ОцДНК – и дцРНК вирусы присутствовали во всех исследуемых образцах, их количество не превышало 1%. Было выявлено, что кроме основных семейств бактериофагов, среди дцДНК вирома, водные образцы содержат значительное количество последовательностей вирусов, поражающих фито- и зоопланктон, относящихся к семействам Phycodnaviridae и Mimiviridae. Среди последовательностей РНК содержащих вирусов было обнаружено 5 порядков: Bunyavirales, Mononegavirales, Nidovirales, Picornavirales, Tymovirales, 12 семейств и группа неклассифицированных РНК вирусов во всех исследуемых водоемах.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Было изучено вирусное разнообразие 11 водоемов Арало – Сырдарьиснского бассейна с разной степенью загрязнения

Область применения

связана с выяснением биоразнообразия бактериофагов водных экосистемах Арало-Сырдарьинского бассейна, и возможным использованием бактериофагов в качестве новой системы биоиндикации экологического состояния водоёмов.

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

водоёмы Арало – Сырдарьинского бассейна, геномная ДНК, вирусы.

Цель работы

Изучить биоразнообразие бактериофагов в экологически неблагополучных регионах Арало-Сырдарьинского бассейна для оценки антропогенного влияния на водные экосистемы.

Методы исследования

вирусологические, молекулярно-биологические, микробиологические

Полученные результаты и новизна

Впервые было проведено изучение разнообразия вирома водоемов Арало - Сырдарьинского бассейна. Полученные результаты: был проведен анализ экологического состояния различных водоемов Арало-Сырдарьинского бассейна. Показано, что водные объекты региона относятся к трем группам степени загрязнения. Со всех трех групп водоемов собраны образцы. После ступенчатого концентрирования из исследуемых образцов были выделены нуклеиновые кислоты и подготовлены метагеномные библиотеки. Проведено секвенирования 6 метагеномных библиотек в результате которого было получено 12 баз данных, каждая из которых содержала от 1768633 до 2346461 ридов. В результате таксономической классификации, что количество вирусных последовательностей варьировало от 0,9% до 5,2%, Среди них было выявлено до 26 семейств дцДНК вирусов. Таксономический анализ оцДНК вирома выявил присутствие 8 семейств вирусов. Показано, что в водных образцах, кроме автохтонных вирусов типичных для гидроэкосистем, присутствуют бактериофаги микроорганизмов, вызывающих заболевания человека и животных. Была создана лабораторная коллекция из 6 штаммов бактериофагов лизирующих E. coli, база данных, объединяющих представителей 7 семейств вирусов. Составлены рекомендации по возможному использованию фагов для оценки состояния водных объектов. По результатам исследований опубликовано 13 работ, из которых 4 входят в международную базу данных.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Было изучено разнообразие бактериофагов в различных водоемах Арадо - Сырдарьинского бассейна, составлена база данных по фрагментам геномов, объединяющих представителей 7 семейств вирусов,создана лабораторная коллекция из 6 штаммов бактериофагов, лизирующих E. coli, выделенных из водоема Арадо - Сырдарьинского бассейна. Составлены рекомендации по возможному использованию фагов для оценки состояния водных объектов.

Область применения

связана с изучением биоразнообразия бактериофагов водных экосистемах Арало-Сырдарьинского бассейна, и возможным использованием бактериофагов в качестве новой системы биоиндикации экологического состояния водоёмов.