Методические подходы к поиску, изоляции и изучению черноморских альговирусов

от

О.А. Степанова1, П.В. Гайский1, С.А. Шоларь2

1Институт природно-технических систем, РФ,  г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E-mail: solar—ua@ya.ru

2Морской гидрофизический институт РАН, РФ, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2

E-mail: sa.sholar@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-3-102-111

УДК 578.4 (262.5); 681.3.06; 535.8                                       

Реферат:

   С учетом актуальности проблем нового научного направления в гидробиологии – морской (водной) вирусологии и недостаточно активным ее развитием на территории нашей страны, цель сообщения – представить краткую информацию о методологических подходах при поиске, изоляции и изучении черноморских альговирусов, в т.ч. на уровне модельных экспериментов.

   Выполненный обзор имеющийся литературы с частичным описанием методов и способов поиска, изоляции и изучения черноморских альговирусов, проводимых с 2002 г., показывает, что в ходе исследований помимо классических были использованы усовершенствованные и/или разработанные авторские методики. Это позволило выделить и описать как новые для науки, так и для экосистемы Черного моря альговирусы, а также расширить знания по экологии морских вирусов.

   В ряде случаев получению новых знаний способствовало использование впервые изучаемого материала (клинический материал и материал от гидробионтов), а также модельные эксперименты, в ходе которых были разработаны уникальная лабораторная установка и экспериментальный стенд. На основании результатов поиска и изоляции из черноморских проб альговирусов и их анализа предложено использовать мониторинг альговирусов в качестве экологического индикатора и как составляющую экомониторинга, а альговирусы – как биологические индикаторы и/или маркеры.

   Результаты экспериментального изучения вирусного лизиса с применением созданных лабораторных установки и опытного стенда позволили зафиксировать новые для физики и оптики моря факты на уровне биофизических процессов контакта вируса и хозяина с использованием черноморской микробиоты.

Ключевые слова: методы и способы изучения биологии и экологии альговирусов, микроводоросли, Черное море, лабораторная установка, лабораторный стенд, вирусный лизис.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 

  1. Лихошвай Е.В. В каждой капле воды – вирусы // Наука из первых рук. 2016. Т. 70. № 4. С. 88–94.
  2. Middelboe M., Brussaard C. Marine Viruses: Key Players in Marine Ecosystems // Viruses. 2017. Vol. 9. N 10. P. 302–308.
  3. Suttle C.A. Marine viruses – major players in the global ecosystem // Nature Reviews Microbiology. 2007. N 5. P. 801–812.
  4. Wommack K.E., Colwell R.R. Virioplankton: Viruses in aquatic ecosystems // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2000. Vol. 64. N 1. P. 69–114.
  5. Viruses of Eukaryotic Algae: Diversity, Methods for Detection, and Future Directions / S.R. Coy, E.R. Gann, H.L. Pound [et  al.]   //  Viruses.  2018. Vol. 9. N 10. P. 487–514.
  6. Крисс А.Е. Бактериофаг в глубинах моря // Морская микробиология (глубоководная). М.: Изд. АН СССР, 1959. С. 256–261.
  7. Крисс А.Е., Рукина Е.А. Бактериофаг в море // Докл. АН СССР. 1947. Т. 57. № 8. С. 833–836.
  8. Степанова О.А. Перспективы и проблемы изучения морских вирусов – бактериофагов // Экология моря. 2000. № 50. С. 37–40.
  9. Степанова О.А. Морские бактерии и вирусы прибрежной части Крыма и Севастополя // Вестник Одесского национального университета. 2001. Т. 6. № 4. С. 290–292.
  10. Степанова О.А. Морские бактерии и вирусы в воде и донных осадках бухт Севастополя // Экология. 2001. № 1. С. 61–63.
  11. Степанова О.А. Черноморские альговирусы //  Биология   моря.  2016. Т. 42. № 2. С. 99–103.
  12. Степанова О.А., Стельмах Л.В. Поиск и изоляция нового альговируса микроводоросли Tisochrysis lutea из экосистемы Черного моря в бухтах Севастополя (Крымский регион) // Экосистемы. 2017. № 12 (42). С. 28–34.
  13. Степанова О.А. Результаты мониторинга черноморских альговирусов в бухтах Севастополя и Крыма (2002–2018 гг.) // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. № 4 (34). С.122–127.
  14. Степанова О.А., Бойко А.Л., Щербатенко И.С. Компьютерный анализ геномов трех морских альговирусов // Микробиологический  журнал. 2013. Т. 75. № 5. С. 76–81.
  15. Stepanova O.A., Solovyova Y.A., Solovyov A.V. Results of Algae Viruses Search in Human Clinical Material // Ukrainica Bioorganica   Acta. 2011. N 2. P. 53–56.
  16. Chlorovirus ATCV-1 is part of the human oropharyngeal virome and is associated with changes in cognitive functions in humans and mice / R.H. Yolken, J.B. Lorraine, D. Dunigan [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014. Vol. 111. N 45. P. 16106–16111.
  17. Степанова О.А. Способ изоляции альговирусов одноклеточных водорослей, например Platymonas viridis Rouch (Chlorophita)   //    Патент    Украины    № 65864. 2004. Бюл. № 4.
  18. Степанова О.А. Способ изоляции альговирусов микроводоросли Phaeodactylum tricornutum (Bacillariophyta) из проб морской воды // Патент Украины № 97293. 2012. Бюл. № 2.
  19. Степанова О.А. Экология аллохтонных и автохтонных вирусов Черного моря. Севастополь: Мир. 2004. 308 с.
  20. Степанова О.А. Взаимодействие альговирусов и мидии Mytilus galloprovincialis Lamark. 1819 (Bivalvia: Mytilidae) в условиях эксперимента // Биология моря. 2017. Т. 43. № 2. С. 97–101.
  21. Степанова О.А. Сезонность контаминации рыб альговирусами (Черное море) // Проблемы иммунологии, патологии и охраны здоровья рыб и других гидробионтов: расширенные материалы междунар. научно-практич. конф. (Борок, 17–20 июля. 2007 г.). М.: Россельхоз. академия, 2007. С. 273–277.
  22. Стельмах Л.В., Степанова О.А. Влияние вирусной инфекции на развитие зеленой водоросли Tetraselmis viridis в культуре // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2019. № 2 (36). С. 93–99.
  23. Степанова О.А. Мониторинг альговирусов индикаторных к экологи-ческой ситуации микроводорослей Tetraselmis viridis и Phaeodactylum в бухтах Севастополя (2002–2018 гг.) // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2018. Т. 4 (70). № 3. С. 174–181.
  24. Степанова О.А. Результаты поиска альговирусов – отражение географического распространения микроводорослей // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2017: сб. статей по мат. науч.-практ. конф. с междунар. участием (Севастополь, 11–15 сент. 2017 г.). Севастополь: СевГУ. 2017. С. 1284–1288.
  25. Степанова О.А. Отклик вирусной составляющей на факторы среды – Саарбрюккен: Lambert Academic Publishing, 2017. 82 с.
  26. Степанова О.А., Галатонова О.А. Определение вида микроводоросли с использованием альговируса // Водоросли: проблемы таксономии, экологии и использование в мониторинге: Материалы II Всерос. конф. (Сыктывкар, 5–9 октября 2009 г.). Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ  УрО  РАН,   С. 33–34.
  27. Stepanova O.A. Influence of a tetranucleotide, CGCG, on marine algal viruses // Ukrainica Bioorganica Acta. 2005. Vol. 2. N 1. P. 25–27.
  28. Степанова О.А., Гайский П.В. Динамика изменений электрической проводимости морской воды под влиянием биотической составляющей в условиях эксперимента // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. № 11 (31). С. 48–56.
  29. Степанова О.А., Гайский П.В., Шоларь С.А. Влияние вирусного лизиса на некоторые физические параметры морской воды в условиях эксперимента // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. 2018. № 13 (33). С. 19–28.
  30. Шоларь С.А., Степанова О.А. Результаты изменения оптических свойств морской среды в эксперименте при моделировании микропроцесса – вирусного лизиса при контакте микроводорослей и альговирусов / Информационные системы и технологии – 2019: [Электронный ресурс] сб. материалов XXV Международной науч.-техн. конф. (Нижний Новгород, 19 апреля 2019 г.). Н. Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2019. С. 901–907.
  31. Характеристика вируса Tetraselmis viridis Norris (Chlorophyta, Prasinophycea) / О.А. Степанова, А.Л. Бойко, А.И. Гордиенко [и др.] // Доклады НАН Украины. 2005. № 1. С. 158–162.
  32. Степанова О.А. Циркуляция вирусов между сушей и гидросферой: монография – Саарбрюккен: Lambert Academic Publishing, 2012. 68 с.
  33. Stepanova O. Search, isolation and study of Black sea algal viruses 2002–2013. New facts and hypotheses. Saarbrücken: Lambert Academic Publishing, 2014. 56 p.
  34. Шоларь С.А.,   Степанова  О.А., Стельмах Л.В. Использование экспериментального лабораторного стенда для изучения оптических свойств водной среды в присутствии микробиоты // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС.   2019.   №  2 (36). С. 13–21
  35. Александров В.В. Электрофизика пресных вод. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1985. 184 с.
  36. Fundamental changes in light scattering associated with infection of marine bacteria by bacteriophage / W.M. Balch, M. Jr. Vaughn, J.F. Novotny [et al.] // Limnol. Oceanogr. 2002. N 47. P. 1554–1561.
  37. Optical changes associated with cyanobacterial bloom termination by viral lysis / S.G.H. Simis, M. Tijdens, H.L. Hoogveld [et al.] // J. Plankton Res. 2005. Vol. 27. N 9. P. 937–949.
  38. Optical signatures of the filamentous cyanobacterium Leptolyngbya boryana during mass viral lysis / S.G.H. Simis, M. Tijdens, H.L. Hoogveld, H.J. Gons [et al.] // Limnol. Oceanogr. 2007. N 52. P. 184–197.
  39. Variations in the optical properties of a particle suspension associated with viral infection of marine bacteria / J. Uitz, D. Stramski, A.C. Baudoux [et al.] // Limnol. Oceanogr. 2010. N 55. P. 2317–2330.
  40. Латушкин А.А. Многоканальный измеритель коэффициента ослабления света для проведения океанографических подспутниковых исследований // Управление и мехатронные системы. Севастополь: МГИ НАН Украины. 2013. С. 231–236.

Loading