A study on the microbial diversity and antimicrobial activity associated with the marine life in Great Bitter Lakes /
دراسة عن التنوع الميكروبي والنشاط المضاد للميكروبات المرتبط بالحياة البحرية في البحيرات المرة العظمى
presented by Abdelrahman Mohamed Sedeek ; supervision of Mohammed Abdel-Halim Ramadan, Maha Mohamed Ismail,Tarek Sayed Ragab
- 2022.
Thesis (M.Sc.)-Cairo University,2022.
Bibliography: p. 35-32.
من المعلوم أن الكشف عن مجتمع البكتيريا البحرية تكون الي حد ما عملية صعبة وتواجه الكثير من القيود. واحدة من أكبر تلك الصعوبات هي القابلية المحدودة ل معظم البكتيريا البحرية للزراعة بالمعمل. في هذه الدراسة، نلقي نظرة على التجمعات البكتيرية في البحيرات المُره كمصدر لمضادات ميكروبية جديدة. و قد تم جمع عينات مختلفة تضمنت الرواسب المشبعة بالأكسجين ، والرواسب ناقصة الأكسجين، ومياه الشاطئ، والمياه البعيدة عن الشاطئ من منطقة البحيرات المُرة، بمدينة فايد ، محافظة الاسماعيلية من ثلاث مواقع مختلفة. تميزت الرواسب المشبعة بالأكسجين باللون الاصفر، مع جزيئات خشنة وقليل من المواد العضوية. في المقابل، كانت رواسب الناقصة الأكسجين سوداء اللون، مع جزيئات دقيقة وغنية بالمواد العضوية. ومن أجل مقارنة إمكانية التجمعات البكترية بهذه العينات على التخليق الحيوي لمواد ايضية ثانوية ، و فد تم استخراج الحمض النووي الكلي من هذه العينات. ومن ثم قياس نسبة القدرة التخليقية للمركبات الايضية الثانوية عن طريق قياس مستويات بعض مجموعات الجينات الحيوية لتخليق البوليكيتيد I و II والمسؤلة عن انتاج عدد كبير من المضادات الحيوية المعروفة ونسبتها بالنظر الي النسبة الكلية للجين البكتيري 16S rRNA باستخدام تقينة تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي. وبتحليل النتائج فقد أحتوي التجمع البكتيري بعينة الرواسب المشبعة بالأكسجين علي أعلي نسبة من الجينات حيوية لتخليق البوليكيتيد I و II مما يجعلها هدف مثالي حين يتعلق البحث بسلالات بكتريه منتجه للمواد المضادة للميكروبات. علي الرغم من ان الرواسب الناقصة الاكسجين تحتوي علي النسبة الاعلي من نسخ ال 16S rRNA الا انها اظهرت نمو بكتيري اقل تنوعا من باقي العينات. و لتحديد قدرة العزلات البكترية الفردية لانتاج مواد ايضية ثانوية ذات خصائص مضادة للميكروبات، تمكنا من معالجة وتنقية 64 عزلة بكترية متنوعة باستخدام أربعة أوساط غذائية مختلفة. لتوفير محاكاة أفضل للبيئة البحرية في البحيرات، قمنا بتحضير ثلاث من تلك الاوساط بالمياه المفلترة من البحيرة محل الدراسة. تم فحص العزلات المستعادة للتضاد الميكروبي ضد خمس سلالات ميكروبية قياسية باستخدام تقنية drop-plate. وتم تقسيم النتائج إلى تثبيط كامل، نمو ضعيف، أو عدم تثبيط. بدراسه تلك العزلات تمكنا من تحديد عشرة عزلات ذات خصائص مثبطه للميكروبات (microbial antagonistic behavior) باستخدام طريقة drop-plate method. وبدراسه المستخلص الايضي لتلك العزلات فقد تم تحديد اربعة عزلات ذات مستخلص ايضي مضاد للميكروبات حيث تم استخلاص وسط النمو السائل باستخدام ethyl acetate ومن ثم اختبار النشاط المضاد للميكروبات للمستخلص ضد خمسة سلالات ميكروبية قياسية مختلفة . وقد تم تعريف هذه العزلات باستخدام تقنية تحديد التسلسل الجيني للجين الخاص ب (16S rRNA) وقد لُوحظ وجود بعض السلالات البكتيرية التابعة لجنس العصويات Bacillus القادرة على إنتاج عدد من مضادات الميكروبات من نوع الببتيدات الشحمية وهي عبارة عن ببتيدات غير ريبوسومية تمامًا باستثناء عائلة الايتورين (بما في ذلك ايتورين-أ، باسيللوميسين-د) والتي يتم انتاجها بواسطة نظام تخليق البوليكيتيد-1/ تخليق الببتيدات الغير ريبوسومية الهجين (PKS-I / NRPS). كما اوضح الـ PCR امتلاك احد السلالات من نوع العصويات الرقيقة Bacillus subtilis جينات تخليق مركبات ايتورين-أ، باسيللوميسين-د (ItuD و (BamC والمسؤلة عن انتاج نوعان من مضادات الفطريات. و قد اوضح تحليل الكروماتوغرافيا السائلة وقياس الطيف الكتلي للمستخلص الايضي للعزلات وجود العديد من المركبات الايضية المحتملة كمضادات للميكروبات، مثل باسيللاميدين-ج، يودومايسين- د، ماكرولاكتينات. Bacillamidin C) - Ieodomycin D - Macrolactins) يتم تصنيع معظم تلك المركبات التي تم تعرفيها من قاعدة البيانات Natural Products Atlas إما من خلال نظام PKS-I أو أنظمة PKS-I / NRPS الهجينة. نستطيع أن نستنتج من خلال مشاهداتنا أن المجتمع البكتيري الذي لم يتم استكشافه جيدًا في البحيرات المُرة يتمتع بقدرة عالية علي التخليق حيوي بذلك تكون مصدرًا واعدًا لانتاج مضادات حيوية جديدة.