Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Солиоз Марк Швейцария
Номер договора
14.Z50.31.0011
Период реализации проекта
2014-2016
Заведующий лабораторией

По данным на 15.02.2021

12
Количество специалистов
65
научных публикаций
10
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Ионы тяжелых металлов токсичны для клеток, в то же время многие из них являются важными элементами для бактерий. Следовательно, организмы в процессе эволюции создали тщательно регулируемые системы гомеостаза металлов. Ученые лаборатории изучают гомеостаз меди и других металлов в анаэробных бактериях раннего эволюционного происхождения.

Название проекта: Нанопомпы для тяжелых металлов

Приоритет СНТР: г

Цели и задачи

Направления исследований: Выделение новых микроорганизмов – прокариот и эукариот, изучение механизмов устойчивости к тяжелым металлам и использование толерантных форм в биогеотехнологиях

Цель проекта:

  • Создание лаборатории биохимии и молекулярной биологии, специализирующейся на определении функций ионных насосов тяжелых металлов и других белков, вовлеченных в гомеостаз тяжелых металлов, а также развитие новых технологий нанодисков для изучения функций ионных насосов
  • Разработка технологий для экспрессии, очистки и изучения новых белков в широком масштабе
  • Создание технологии нанодисков и их применение к мембранным ионным насосам
  • Расшифровка геномов новых сульфатредуцирующих бактерий и анализ механизмов устойчивости к тяжелым металлам
Практическое значение исследования
Научные результаты:

1. Продемонстрирована ведущая роль сульфатредуцирующих Desulfovibrio в образовании сероводорода в отходах животноводства и разработаны пути борьбы с запахом на крупных животноводческих комплексах (Karnachuk et al., 2021, Scientific Reports, in press).

2. Разработана стратегия использования геномной информации для выделения в культуру минорных компонентов сообщества экстремофильных микроорганизмов (Karnachuk et al., 2020).

Karnachuk, O.V., Lukina, A.P., Kadnikov, V.V., Sherbakova, V.A., Beletsky, A.V., Mardanov, A.V. and Ravin, N.V. (2020), Targeted isolation based on metagenome‐assembled genomes reveals a phylogenetically distinct group of thermophilic spirochetes from deep biosphere. Environ Microbiol. doi:10.1111/1462-2920.15218 (IF=4.933, Q1).

3. Разработана стратегия и выделен в чистую культуру Candidatus Desulforudis audaxviator из подземной биосферы (Karnachuk et al., 2019), рассматриваемый как возможный представитель экзопланетной жизни.

Karnachuk O.V., Frank Y.A., Lukina A.P., Kadnikov V.V., Beletsky A.V., Mardanov A.V., Ravin N.V. Domestication of previously uncultivated Candidatus Desulforudis audaxviator from a deep aquifer in Siberia sheds light on its physiology and evolution. ISME J 13, 1947-1959 (2019) doi:10.1038/s41396-019-0402-3 (IF=9.493, Q1).

4. Выделены устойчивые к металлам микромицеты, участвующие в процессах биоминерализации в кислых шахтных дренажах (Glukhova et al., 2018).

Glukhova L.B., Frank Y.A., Danilova E.V., Avakyan M.R., Banks D., Tuovinen O.H., Karnachuk O.V. Isolation, Characterization, and Metal Response of Novel, Acid-Tolerant Penicillium spp. from Extremely Metal-Rich Waters at a Mining Site in Transbaikal (Siberia, Russia). Microb Ecol. 2018 Nov;76(4):911-924. doi: 10.1007/s00248-018-1186-0. (IF=3.611, Q1).

5. Разработаны подходы для использования непрерывного культивирования для выделения ацидофильных микроорганизмов из кислых шахтных дренажей (Antsiferov et al., 2017).

Antsiferov DV, Fyodorova TS, Kovalyova AA, Lukina A, Frank YA, Avakyan MR, Banks D, Tuovinen OH, Karnachuk OV. Selection for novel, acid-tolerant Desulfovibrio spp. from a closed Transbaikal mine site in a temporal pH-gradient bioreactor. Antonie Van Leeuwenhoek. 017 Dec;110(12):1669-1679. doi: 10.1007/s10482-017-0917-4.

6. Выделены в чистую культуру новые уникальные экстремофилы из подземных вод (Frank et al., 2016).

Frank Y.A., Kadnikov V.V., Lukina A.P., Banks D., Beletsky A.V., Mardanov A.V., Sen’kina E.I., Avakyan M.R., Karnachuk O.V., Ravin N.V. Characterization and Genome Analysis of the First Facultatively Alkaliphilic Thermodesulfovibrio Isolated from the Deep Terrestrial Subsurface. Front Microbiol. 2016; 7: 2000. doi: 10.3389/fmicb.2016.02000 (IF=4.259, Q1).

Образование и переподготовка кадров:

Разработка и чтение курсов лекций "Общая микробиология", "Биотехнология", "Экологическая микробиология", "Промышленная биология" в Томском государственном университете. Руководство научной работой студентов, магистрантов и аспирантов по специальностям "Микробиология", "Экология" и "Физиология растений", защищено 6 кандидатский диссертаций, последняя в 2017 г. Анциферов Д.В. "Выделение из кислых шахтных отходов и культивирование сульфатредуцирующих бактерий перспективных для образования сульфидов металлов". 03.02.03-микробиология.

Сотрудничество:

Совместные исследования с ФИЦ «Биотехнологии» РАН.

Совместный проект РФФИ "Разнообразие и активность сульфидогенных микроорганизмов и борьба с образованием сероводорода на полигонах бытовых и сельскохозяйственных отходов".


Скрыть Показать полностью
Karnachuk, O.V., Lukina, A.P., Kadnikov, V.V., Sherbakova, V.A., Beletsky, A.V., Mardanov, A.V. and Ravin, N.V. (2020)
Targeted isolation based on metagenome‐assembled genomes reveals a phylogenetically distinct group of thermophilic spirochetes from deep biosphere. Environ Microbiol. doi:10.1111/1462-2920.15218 (IF=4.933, Q1)
Kadnikov VV, Mardanov AV, Beletsky AV, Karnachuk OV and Ravin NV (2020)
Microbial Life in the Deep Subsurface Aquifer Illuminated by Metagenomics. Front. Microbiol. 11:572252. doi: 10.3389/fmicb.2020.572252 (IF=4.235, Q1)
Karnachuk O.V., Frank Y.A., Lukina A.P., Kadnikov V.V., Beletsky A.V., Mardanov A.V., Ravin N.V.
Domestication of previously uncultivated Candidatus Desulforudis audaxviator from a deep aquifer in Siberia sheds light on its physiology and evolution. ISME J 13, 1947-1959 (2019) doi:10.1038/s41396-019-0402-3 (IF=9.493, Q1)
Kadnikov V.V., Mardanov A.V., Beletsky A.V., Rakitin A.L., Frank Y.A., Karnachuk O.V., Ravin N.V.
Phylogeny and physiology of candidate phylum BRC1 inferred from the first complete metagenome-assembled genome obtained from deep subsurface aquifer. Syst Appl Microbiol. 2019 Jan;42(1):67-76. doi: 10.1016/j.syapm.2018.08.013. (IF=3.283, Q1)
Kadnikov V.V., Mardanov A.V., Ivasenko D.A., Antsiferov D.V., Beletsky A.V., Karnachuk O.V., Ravin N.V.
Lignite coal burning seam in the remote Altai Mountains harbors a hydrogen-driven thermophilic microbial community. Sci Rep 8, 6730 (2018) doi:10.1038/s41598-018-25146-9 (IF=4.011, Q1)
Glukhova L.B., Frank Y.A., Danilova E.V., Avakyan M.R., Banks D., Tuovinen O.H., Karnachuk O.V
Isolation, Characterization, and Metal Response of Novel, Acid-Tolerant Penicillium spp. from Extremely Metal-Rich Waters at a Mining Site in Transbaikal (Siberia, Russia). Microb Ecol. 2018 Nov;76(4):911-924. doi: 10.1007/s00248-018-1186-0. (IF=3.611, Q1)
Kadnikov V.V., Mardanov A.V., Beletsky A.V., Banks D., Pimenov N.V., Frank Y.A., Karnachuk O.V., Ravin N.V.
A metagenomic window into the 2-km-deep terrestrial subsurface aquifer revealed multiple pathways of organic matter decomposition. FEMS Microbiol Ecol. 2018 Oct 1;94(10). doi: 10.1093/femsec/fiy152. (IF=4.098, Q1)
Mardanov A.V., Panova I.A., Beletsky A.V., Avakyan M.R., Kadnikov V.V., Antsiferov D.V., Banks D., Frank Y.A., Pimenov N.V., Ravin N.V., Karnachuk O.V. (2016)
Genomic insights into a new acidophilic, copper-resistant Desulfosporosinus isolate from the oxidized tailings area of an abandoned gold mine. FEMS Microbiol Ecol 92(8) V 92 № 8 doi.org/10.1093/femsec/fiw111. (IF=4.098, Q1)
Frank Y.A., Kadnikov V.V., Lukina A.P., Banks D., Beletsky A.V., Mardanov A.V., Sen’kina E.I., Avakyan M.R., Karnachuk O.V., Ravin N.V.
Characterization and Genome Analysis of the First Facultatively Alkaliphilic Thermodesulfovibrio Isolated from the Deep Terrestrial Subsurface. Front Microbiol. 2016; 7: 2000. doi: 10.3389/fmicb.2016.02000 (IF=4.259, Q1)
Frank Y.A., Kadnikov V.V., Gavrilov S.N., Banks D., Gerasimchuk A., Podosokorskaya O.A., Merkel A.Yu., Chernyh N.A., Mardanov A., Ravin N., Karnachuk O.V., Bonch-Osmolovskyaya E.A.
Stable and variable parts of microbial community in siberian deep subsurface thermal aquifer system revealed in a long-term monitoring study. Front. Microbiol. (2016) 7: 2101. doi:10.3389/fmicb.2016.02101. (IF=4.165 Q1)
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Научно-исследовательская лаборатория "Регуляторная геномика"

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Биология

Казань

Хаяшизаки Йошихиде

Япония

2021-2023

Лаборатория статистической мультиомики и биоинформатики

Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Биология

Уфа

Прокопенко Инга Анатольевна

Великобритания

2021-2023

Лаборатория молекулярной онкобиологии

Институт биологии гена Российской академии наук

Биология

Москва

Ронинсон Игорь

США

2018-2022