ДНК-штрихкодирование миксомицетов (Myxomycetes = Myxogastria) и анализ их скрытого разнообразия на основе гербарных коллекций и метагеномных данных

Номер гранта:18-04-01232
Область научного знания:биология и медицинские науки
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Новожилов ЮрийКапитонович
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Протисты – важнейшие компоненты биоразнообразия, играющие значительную роль в различных экосистемах. Однако экспертные оценки показывают, что выявлено не более 0,5% видов протистов. Метагеномный подход в изучении их разнообразия и экологии осложнён тем, что большую часть MOTU (молекулярных операционных таксономических единиц), как правило, не удаётся связать с известными морфовидами из-за их высокого генетического разнообразия, часто недостаточной разрешающей способности морфологических признаков для разграничения биовидов и обилия криптических видов. Данную проблему можно решить с помощью ДНК-штрихкодирования, т.е. использования коротких последовательностей маркерных генов для идентификации таксонов, что особенно актуально для слабо изученных групп протистов. Среди них выделяются миксомицеты (Myxomycetes = Myxogastria), грибообразные амёбоидные протисты, являющиеся традиционным объектом микологии и насчитывающие около 1000 морфовидов, из которых менее чем 10% представлены в публичных базах нуклеотидных последовательностей. Миксомицеты оказывают значительное воздействие на численность других микроорганизмов и составляют до 25% общего разнообразия амебойдных протистов в почвенных образцах. Они могут образовывать плодовые тела (спорокарпы), которые хорошо заметны в природе, обладают разнообразными морфологическими признаками, могут храниться длительное время в гербариях и служить источником референсных последовательностей ДНК. Это делает их идеальным объектом для ДНК-штрихкодирования среди протистов. Наши результаты, полученные при изучении ампликонного метагенома почв Нижне-Свирского заповедника (проект РФФИ 15-29-02622 офи-м) с использованием гена 18S рРНК, показали низкий процент определения MOTU до видового уровня (8.3%), что в первую очередь связано с неполнотой публичных баз данных референсных последовательностей, размещенных в интернет. Цель данного проекта – создать впервые выверенную референсную базу ДНК-штрихкодов морфологических видов миксомицетов, а также провести её тестирование на примере ампликонного метагенома почв Северо-Запада России, Северного Кавказа и Европейских Альп. Основой проекта будут крупнейшие гербарные коллекции спорокарпов, полученные в ходе многолетних исследований миксомицетов России и зарубежных стран исполнителями проекта и хранящиеся в БИН РАН, МГУ, ЦСБС СО РАН и в университете г. Грайфсвальд (Германия). Основными методологическими подходами будут секвенирование по Сэнгеру гена 18S рРНК гербарных образцов миксомицетов и анализ проб ДНК, выделенных непосредственно из природных субстратов, при помощи технологий секвенирования нового поколения (NGS) и биоинформатических методов. Все полученные в ходе выполнения проекта результаты будут характеризоваться высокой степенью новизны. Впервые будут получены последовательности гена 18S рРНК около 60% известных морфовидов темно-споровых миксомицетов. Будет создана крупнейшая в мире референсная база ДНК-штрихкодов миксомицетов, которая будет применена для анализа новых и уже имеющихся метагеномных данных. Участие в проекте студентов и аспирантов будет способствовать развитию новой генерации учёных в России.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 17.07.2019.
Помог ли вам материал?
0    0