Klasifikace psychrotrofnich pseudomonád

Bc. Markéta Vlková

Master's thesis

Classification of psychrotrophic pseudomonads

Abstract:

V rámci pravidelných polárních expedic na stanici Johanna Gregora Mendela na ostrově Jamese Rosse v Antarktidě byly sbírány biotické i abiotické vzorky. Z takto získaného souboru bylo vytypováno 439 vzorků presumptivních pseudomonád izolovaných během let 2011-2014 pro přesnější taxonomické určení. V prvním kroku jsme vyselektovali 240 kmenů patřících dle dvou rodově specifických PCR do rodu Pseudomonas. Tyto izoláty následně postoupily podrobnější fenotypizaci a genotypizaci. Mezi hodnocené znaky fenotypu patřila např. schopnost okyselovat cukry a cukerné alkoholy, růst na speciálních mediích či za různých teplotních podmínek. Část výsledků biochemických testů byla použita k předběžné druhové identifikaci. Pro zobrazení celkové podobnosti fenotypů našich izolátů byla provedena shluková a ordinační analýza. Obě tyto metody vyčlenily 28 kmenů s problematickou identifikací mimo hlavní shluk. Může jít o izoláty chybně zařazené mezi pseudomonády pomocí rodově specifických PCR. Pro genotypizaci byla využita repetitivní PCR (rep-PCR). Dendrogram vytvořený na základě této metody ale neodpovídal výsledkům fenotypizace. Rozhodli jsme se tedy sekvenovat tři konzervativní geny rrs, rpoB a rpoD u osmi kmenů pro zjištění jejich taxonomické příslušnosti. Stanovený postup je možné poměrně spolehlivě použít k selekci zástupců rodu Pseudomonas. Na výsledcích lze však demonstrovat, jak moc je druhová identifikace na základě fenotypu u psychrotrofních izolátů z Antarktidy limitována. Vhodnost rep-PCR jako typizační metody pro použité kmeny je třeba ověřit ještě dalšími analýzami.

Abstract:

Within the Czech polar expeditions to Johann Gregor Mendel Station on James Ross Island, Antarctica, biotic and abiotic microbial samples were collected. We picked out 439 presumptive pseudomonads isolated during the years 2011-2014 for further investigation. Initial sorting based on two genus specific PCRs separated 240 strains of them as Pseudomonas species and these were then more characterized. Phenotypic methods included e.g. abilities to utilize various saccharides, growth on special media or under different temperature conditions. Some results of biochemical tests were used for the preliminary species identification. To show the overall phenotypic similarity of our samples we performed a cluster and an ordination analysis. Both methods separated 28 strains with problematical identification from the main cluster. They might be inaccurately included among pseudomonads by the genus specific PCRs. For genotyping we used a repetitive PCR (rep-PCR) approach. Surprisingly the dendrogram based on this method does not correspond with the phenotyping results. Thus we chose eight strains for sequencing of three Pseudomonas conservative genes (rrs, rpoB and rpoD) to determine their taxonomic affiliation. The established approach is possible to successfully use for Pseudomonas species selection. However, our results show how much the species determination of psychrotrophic isolates from Antarctica is limited on the phenotype level. There still remains to verify the suitability of the rep-PCR method for genotyping of used strains.

Keywords

psychrotrofní, Pseudomonas spp., prostředí, Antarktida, fenotypizace, genotypizace, sekvenace DNA, taxonomie, psychrotrophic, environment, Antarctica, phenotyping, genotyping, DNA sequencing, taxonomy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2016
• Supervisor: doc. RNDr. Ivo Sedláček, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology