Баренцевоморский шельф по своим ресурсам, природным условиям и географическому положению является экономически наиболее перспективным во всем Арктическом регионе. В настоящее время в пределах российского сегмента Баренцевоморского шельфа открыто 5 газовых и газоконденсатных месторождений. Одно из месторождений – Штокмановское – по категории крупности относится к уникальным и входит в первую десятку в мире по запасам природного газа.
Несмотря на относительно высокую степень геолого-геофизической изученности Баренцева моря следует отметить, что основной объем геологоразведочных работ долгое время был сосредоточен в других нефтегазоносных провинциях. В этой связи представления о нефтегазоносности Баренцевоморского шельфа часто не систематизированы и не обобщены. Поэтому необходимо обобщение комплексных геолого-геофизических, геохимических и микробиологических исследований. А появившиеся за последние десятилетия многочисленные публикации в области биогеохимии органического вещества осадочных толщ, донных отложений и нефтей могут существенно дополнить представления о процессах миграции и аккумуляции нефти и газа в акватории Баренцева моря. Особенно интенсивно эти процессы стали изучаться последние 5 лет.
Углеводороды, как природного, так и техногенного происхождения, являются субстратами микроорганизмов, в том числе обитающих в низкотемпературных морских биотопах, причем некоторые из них используют углеводороды как единственный источник углерода и энергии, и, следовательно, могут являться индикаторами нефтепроявлений. Одновременно углеводородокисляющие бактерии, в том числе психрофильные, способствуют самоочищению природных местообитаний от техногенных углеводородных загрязнений.
Цели работы
- Комплексное описание структур микробных сообществ вод и осадков исследуемого района Баренцева моря.
- Выявление всех форм углеводородокисляющих микроорганизмов.
- Описание метаболических свойств выявленных форм углеводородокисляющих микроорганизмов путем анализа их геномов.
- Получение новых штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов в виде чистых культур.
- Описание промышленно ценных свойств полученных культур с точки зрения их способности к биоремедиации морских местообитаний от нефтяных загрязнений.
- Оценка на основе полученных данных возможности разработки экспресс-методов разведки нефтяных проявлений в морях Арктического региона по наличию маркерных микроорганизмов в среде.
Подходы к исследованию микробных сообществ вод и осадков Баренцева моря
Определение состава микробных сообществ проводится при помощи высокопроизводительного профилирования по гену 16S рРНК.
Получение и анализ полных геномов углеводородокисляющих микроорганизмов осуществляется на основе применения методов метагеномного секвенирования тотальной ДНК и последующей биоинформатической обработки полученных данных.
Получение и анализ полных геномов углеводородокисляющих микроорганизмов осуществляется на основе применения методов метагеномного секвенирования тотальной ДНК и последующей биоинформатической обработки полученных данных.
Получение новых штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов в виде чистых культур и их описание проводится стандартными методами культивирования.
Результаты
На настоящий момент нами проанализировано 217 образцов, из них: 38 образцов найлока, 44 образца с 5 см под поверхностью дна, 43 образца с 25 см под поверхностью дна, 8 образцов с других глубин под поверхностью дна, 42 образца фильтров воды, 42 образца предфильтров воды. Всего получено 4 313 000 последовательностей V4 участка гена 16S рРНК, эти последовательности объединены в 356 000 ОТЕ, которые отнесены к 1754 таксонам прокариот.
Впервые для придонной воды и донных отложений Баренцева моря был получен столь обширный объем данных о составе микробных сообществ. Такой объем данных позволит выявить достоверные закономерности распространения отдельных групп микроорганизмов с физико-химическими и геологическими характеристиками этой среды, в особенности, с присутствием тех или иных углеводородов. Эти данные будут способствовать разработке экспресс-методов разведки нефтяных проявлений в морях Арктического региона, а также методов оценки способности морских психроактивных сообществ к биоремедиации морских местообитаний.
Руководитель темы:
Строева Александра Романовна
старший научный сотрудник, кандидат химических наук, доцент
