Search academic texts

Registration Number

0825U002536, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 091, Біологія

Date

30-06-2025

popup.evolution

o

Title

Genetic diversity and biosynthetic potential of actinomycetes of Galindez and Booth Islands (Maritime Antarctica).

Author

Ivan I. Roman,

popup.head Oleksandr M. Gromyko
popup.opponent Tetiana S. Todosiichuk
popup.opponent Yurij O. Tynkevich
popup.review Nataliya D. Romanyuk
popup.review Olha D. Maslovska

Description

У дисертаційній роботі досліджено генетичне різноманіття актиноміцетів ризосфери ендемічних антарктичних рослин Deschampsia antarctica та Colobanthus quitensis з островів Галіндез і Бут, а також їхній біосинтетичний потенціал як джерел біологічно активних сполук, зокрема фітостимулювальні властивості. У ході дослідження з’ясовано структуру та таксономічний склад культивованого актиноміцетного комплексу ризосфери цих рослин: виділено 119 ізолятів, що належать до 11 родів, серед яких вперше в Антарктиці виявлено роди Embleya, Lentzea та Saccharopolyspora) та запропоновано виокремлення чотирьох нових родів з Actinoplanes sensu lato (Paractinoplanes gen. nov., Winogradskya gen. nov., Symbioplanes gen. nov., Amorphoplanes gen. nov.). Було визначено спектр біологічної активності ізолятів, включаючи їхні антимікробні властивості щодо грампозитивних та грамнегативних бактерій і грибів, здатність до синтезу сидерофорів, що зв’язують різноманітні йони металів, та здатність до солюбілізації нерозчинних сполук Фосфору та Цинку. Шляхом порівняльного геномного аналізу ключових антарктичних штамів (Streptomyces sp. Da 82-17, Umezawaea sp. Da 62-37, Micromonospora endolithica DSM 44398) виявлено їхні унікальні генетичні особливості та розширений біосинтетичний потенціал, зокрема унікальні гени та кластери біосинтетичних генів (БГК), пов'язані з адаптацією до екстремальних умов та продукцією нових біологічно активних сполук (наприклад, потенційно нових сидерофорів, полікетидів типу ксантоліпіну Б, бета-лактонів, олігосахаридів та циклопептидів). Продемонстровано фітостимулювальні властивості in vivo окремих штамів, зокрема Streptomyces sp. Da 82-17 щодо росту пагонів гороху та Amycolatopsis sp. Cq 72-27 щодо росту коренів і колеоптилів пшениці, причому в геномі штаму Streptomyces sp. Da 82-17 виявлено гени, пов'язані з фітостимуляцією, та унікальні БГК, що кодують синтез потенційно нових сидерофорів. Результати підкреслюють значний фундаментальний внесок відкриття рідкісних та нових родів актиноміцетів в Антарктиці для розширення знань про їхнє розповсюдження та таксономічне різноманіття, а також високий біотехнологічний потенціал антарктичних актиноміцетів як продуцентів біологічно активних речовин для сталого сільського господарства. Зазначені результати отримано завдяки комплексному дослідженню, що включало вивчення генетичного різноманіття культивованих актиноміцетів, їх виділення, комплексну таксономічну ідентифікацію (включаючи морфолого-культуральні, хемотаксономічні, філогенетичні аналізи та формальний опис нових таксонів), оцінку антимікробних властивостей та фітостимулювального потенціалу (скринінг синтезу сидерофорів, солюбілізації фосфатів і цинку, тестування in vivo), а також проведення повногеномного секвенування, анотування та порівняльного геномного аналізу обраних антарктичних актиноміцетів, що дозволило ідентифікувати перспективні штами-продуценти біологічно активних сполук та фітостимуляторів і сформувати відповідну колекцію.

popup.nrat_date

2025-06-27