Введение
Глава 1 Обзор литературы 16
1.1 Исследование биологического разнообразия микробных сообществ. 16
1.2 Роль микробиологического разнообразия в биотехнологии. 23
1.3 Растительная биомасса как возобновляемый источник сахаросодержащего сырья 27
1.4 Гидролиз растительной биомассы в природе 30
1.5 Технология гидролиза растительной биомассы до сахаров. 35
Выводы по обзору литературы. 40
Глава 2 Материалы и методы. 41
2.1 Отбор образцов. 41
2.2 Цитологическое исследование образцов бактериального мата 41
2.3 Выделение ДНК из природных образцов донных отложений и бактериальных матов для метагеномных исследований 41
2.4 Амплификация фрагмента гена 16S рРНК для метагеномного анализа бентосного микробного сообщества источника Заварзина (Камчатка). 42
2.5 Амплификация фрагмента гена 16S рРНК для метагеномного анализа микробных матов источника Гаргинского (Прибайкалье). 43
2.6 Секвенирование на GS Junior System sequencer 43
2.7 Обработка данных секвенирования. 44
2.8 Выделение термофильных бактерий 45
2.9 Выделение геномной ДНК.
2.10 Секвенирование гена 16S рРНК бактериальных штаммов 45
2.11 Построение филогенетического древа 47
2.12 Геномное секвенирование термофильных бактерий. 47
2.13 De novo сборка последовательностей геномов. 48
2.14 Сборка экспрессирующих конструкций 48
2.15 Трансформация клеток E.coli плазмидной ДНК 49
2.16 Отбор клонов, содержащих целевые конструкции гликозид гидролаз 49
2.17 Скрининг клонов E.coli для определения продукции целевых ферментов при помощи электрофореза в ДСН-ПААГ. 50
2.18 Выделение рекомбинантных белков гликозидгидролаз из культуры. 52
2.19 Определение оптимума температуры и pH ферментативной реакции гликозид гидролаз. 53
2.20 Определения гликозид гидролазной активности ферментов на естественном субстрате 55
Глава 3 Результаты и обсуждение 56
3.1 Микробные маты геотермальных источников Прибайкалья. 56
16S рРНК метагеномный анализ микробного мата источника Гаргинского (Прибайкалье) 61
3.2 Микробные сообщества геотермальных источников Камчатки. 75
16S рРНК метагеномный анализ микробного состава бентосного микробного мата источника Заварзина (Камчатка). 79
3.3 Выделение термофильных микроорганизмов. Их описание и филогенетический анализ 91
3.4 Клонирование генов ферментов гемицеллюлазного комплекса, найденных в геноме штамма G. stearothermofillus 22 99
3.5 Наработка и очистка рекомбинантных белков 106
3.6 Изучение свойств, полученных рекомбинантных карбогидраз 113
Заключение 118
Выводы 122
Список литературы 124
