Comparative phylogenetic diversity of sediment bacteria from the deep Pacific ocean and the eastern Mediterranean sea (KM3 Station)

 
This item is provided by the institution :
University of Crete
Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



2009 (EN)
Συγκριτική φυλογενετική ανάλυση της βακτηριακής ποικιλότητας σε βαθιά θαλάσσια ιζήματα του Ειρηνικού Ωκεανού και της Ανατολικής Μεσογείου (σταθμός km3net)
Comparative phylogenetic diversity of sediment bacteria from the deep Pacific ocean and the eastern Mediterranean sea (KM3 Station)

Κουριδάκη, Ιωάννα Εμ
Kouridaki, Ioanna

Στεφάνου, Ευριπίδης

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη της βακτηριακής σύστασης και ποικιλότητας μεταξύ βαθιών θαλάσσιων ιζημάτων (βάθη: 4000 μέτρα), τα οποία συλλέχθηκαν από τον Ειρηνικό Ωκεανό (ALVIN, 4 δείγματα) και την Ανατολική Μεσόγειο (ΚΜ3 net, 1 δείγμα). Πρόκειται για την πρώτη προσπάθεια σύγκρισης βακτηριακών βιοκοινωνιών μεγάλου βάθους των προαναφερθέντων θαλάσσιων οικοσυστημάτων, μεταξύ των οποίων δεν πραγματοποιείται καμία ανταλλαγή υδάτινων μαζών. Στα πλαίσια της μελέτης αυτής, κλωνοποιήθηκαν συνολικά 304 βακτηριακές αλληλουχίες του συντηρημένου γονιδίου 16S ριβοσωμικού RNΑ, οι οποίες και χρησιμοποιήθηκαν για φυλογενετική ανάλυση και ταυτόχρονα πραγματοποιήθηκε η ανάλυση τριών χημικών παραμέτρων: χλωροφύλλη α, οργανικός άνθρακας και λόγος C/N. Διαπιστώθηκε ότι τα υπό μελέτη μικροπεριβάλλοντα του Ειρηνικού Ωκεανού ήταν μεσοτροφικά σε αντίθεση με αυτό της Ανατολικής Μεσογείου, που ήταν ισχυρά ολιγοτροφικό, ενώ βρέθηκε ότι ο οργανικός άνθρακας είναι ο παράγοντας που συνδέεται άμεσα με την δομή των βακτηριακών μικροκοινωνιών. Επιπλέον, διαπιστώθηκε η υψηλή βιοποικιλότητα και στα πέντε μικροπεριβάλλοντα, με αυτό της Ανατολικής Μεσογείου να χαρακτηρίζεται από την υψηλότερη τιμή. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η σύνθεση των μικροβιακών κοινωνιών των υπό μελέτη θαλασσίων οικοσυστημάτων δεν εμφανίζουν σημαντικές διαφορές, καθιστώντας την πίεση ως τον καθοριστικό παράγοντα επιλογής των φυλογενετικών βακτηριακών ομάδων που δομούν τις εκάστοτε μικροβιακές κοινωνίες σε βάθη 4000 μέτρων. Σύμφωνα με την φυλογενετική ανάλυση, οι κλώνοι του γονιδίου του 16S ριβοσωμικού RNA ταξινομήθηκαν στις ακόλουθες φυλογενετικές ομάδες: Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Nitrospirae, Chloroflexi, Veruccomicrobia, Bacteroidetes και ΟΡ11 (υποψήφια ταξινομική ομάδα). Επιπρόσθετα, το ποσοστό των βακτηριακών αλληλουχιών που δεν ταξινομήθηκε σε καμία γνωστή φυλογενετική ομάδα, ήταν ιδιαίτερα υψηλό και για τις πέντε βακτηριακές βιοκοινωνίες. Οι υψηλές τιμές βιοιποικιλότητας και το μεγάλο ποσοστό των ‘άγνωστων’ αλληλουχιών του γονιδίου 16S ριβοσωμικού RNA αποτελούν σαφή ένδειξη μικροπεριβαλλόντων ιδιαίτερης σημασίας (‘hot spot’), καθιστώντας αναγκαία την περαιτέρω διερεύνηση τους. (EL)
The variability of bacterial community composition and diversity was studied by comparative analysis of five large 16S ribosomal-DNA clone libraries from deep-sea sediments (water column depth: 4000 m) of the Eastern Mediterranean Sea and the Pacific Ocean. This is the first attempt having ever been documented, to compare the bacterial communities living in these deep-sea ecosystems. The estimated chrorophyll-a, organic carbon and C/N ratios demonstrated significant differences on the trophic state between the Pacific Ocean and the Eastern Mediterranean sediments. A diverse range of prokaryotes was found in the sediments which were represented by 11 different taxonomic groups at the phylum level. The phylogenetic analysis of a total of 304 clones revealed that these sequences grouped with the phyla Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Nitrospirae, Chloroflexi, Veruccomicrobia, Bacteroidetes and ΟΡ11 (candidate division). Gammaproteobacteria was the prevalent bacterial group in the Pacific Ocean sediments, in contrast to Acidobacteria which dominated the Eastern Mediterranean microcommunity. In addition, it is worthmentioning that the clones, not affiliated with any known taxon, represent a sensible fraction of the total sequences retrieved not only from the Pacific Ocean microenvironments (10.31%), but also from the one located in the Eastern Mediterranean (24.05%). A large number of clones from both sampling regions appeared to be affiliated to each other in the phylogenetic trees. Both the high biodiversity and the significant percentage of the ‘non-affilliated’ 16s rRNA gene clones reveal these microenvironments being hot spots, urging that further research is indispensable. (EN)

text

Βιοποικιλότητα
16S RNA genes
Deep-sea sediments
Biodiversity
Βαθιά θαλάσσια ιζήματα

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

2009-06-12




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)