Уникальные научные установки

Региональная профилированная коллекция алканотрофных микроорганизмов (ИЭГМ)

УНУ создана в 1988 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
Руководитель работ
  • 👤Ившина Ирина Борисовна
  • 📞 (342) 280-81-14
  • ivshina@iegm.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да213945.89
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

Реально действующая в Уральском регионе Региональная профилированная коллекция алканотрофных микроорганизмов (официальный акроним ИЭГМ, www/iegm.ru/iegmcol) предназначена для сбора, детального изучения и гарантированного сохранения аутентичных непатогенных штаммов микроорганизмов, ведущих окисление природных и антропогенных углеводородов. При разработке концепции профиля Коллекции ИЭГМ учитывался тот факт, что Пермский край – один из перспективных нефтегазопромысловых районов Российской Федерации, что сопряжено с экологическими проблемами, в том числе нефтяными загрязнениями. Аналоги такой коллекции отсутствуют. Собранный генофонд микробных культур с высокой активностью оксигеназного ферментного комплекса  − удобный объект для изыскания новых продуцентов ценных веществ, деструкторов и трансформаторов ксенобиотиков и активных биоаккумуляторов ионов тяжелых металлов, а также для конструирования новых форм и создания новых биологических технологий. Биоресурсы коллекции ИЭГМ реально использовать в различных областях биотехнологии и защиты окружающей среды − от биоиндикации углеводородных залежей до интенсификации процессов биодеградации нефтяных углеводородов и биокатализа в тонком органическом синтезе. Коллекция ИЭГМ располагает автоматизированной базой данных,  современными методами характеристики и идентификации культур, а также квалифицированным персоналом, имеющим навыки работы с углеводородокисляющими микроорганизмами, таксономический опыт и практику профессионального хранения биотехнологически ценных живых культур. Опыт и профессионализм специалистов позволяет проводить на базе коллекции ИЭГМ сервисные работы по таксономическому анализу штаммов и обучающие курсы с предоставлением рабочего места исследователям для овладения методами детекции, культивирования и идентификации алканотрофов, а также предоставлять консультации по вопросам выделения, таксономии, биологических особенностей и консервации поддерживаемых культур. Деятельность специализированной коллекции помимо фундаментальных исследований (комплексное изучение биологии алканотрофов, адаптационных механизмов их выживания в антропогенно нарушенных экосистемах) и собственно коллекционной работы (адекватный сбор природного материала, классификация и таксономическое описание изолятов, оценка их биотехнологической пригодности, разработка методов долгосрочного хранения культур и их функционального разнообразия, совершенствование информационного сопровождения культур в соответствии с международными стандартами, обеспечение непрерывности в передаче потребителям штаммов и накопленной научной информации о них) включает прикладные исследования (получение новых препаратов, разработка перспективных технологий) с использованием коллекционного генофонда алканотрофов. Номенклатурная ревизия поддерживаемых культур с использованием современных методов полифазной таксономии проводится с периодичностью один раз в два года. Биологическая информация о штаммах представлена в систематически издаваемых каталогах. Среди пользователей − различные коллективы отечественных и зарубежных вузов и исследовательских учреждений, специалисты в области микробиологии, биотехнологии, экологии и медицины, инженерно-технические работники промышленных предприятий, преподаватели и студенты вузов. Для учебных целей культуры предоставляются безвозмездно. Биоресурсы коллекции ИЭГМ активно востребуются в рамках федеральных и международных программ, на базе УСУ выполняются междисциплинарные проекты с привлечением математиков, химиков, физиков, фармацевтов.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

Региональная профилированная коллекция алканотрофных микроорганизмов (официальный акроним ИЭГМ, www/iegm.ru/iegmcol) − единственная и сравнительно молодая российская коллекция, специализирующаяся на сборе, изучении и поддержании аутентичных непатогенных практически ценных микробных культур, деструктирующих нефтяные углеводороды и ксенобиотики. Коллекция ИЭГМ является членом Всемирной Федерации коллекций культур, Европейской организации коллекций культур, включена во Всемирный справочник коллекций культур, входит в сеть специализированных российских микробиологических коллекций немедицинского профиля, располагает каталожной базой данных, интегрированной в международную поисковую систему по штаммам микроорганизмов Биологических ресурсных центров, современными методами полифазной таксономии, а также квалифицированным персоналом, имеющим навыки работы с углеводородокисляющими микроорганизмами, таксономический опыт и практику профессионального хранения живых культур. Генофонд коллекции включает более двух тысяч чистых идентифицированных детально охарактеризованных штаммов, выделенных из образцов почв, ризосферы, поверхностных и пластовых вод, снега, воздуха, керна, отобранных из контрастных эколого-географических регионов. Принцип отбора штаммов в коллекцию по таксономическим и функциональным критериям − их потенциальная перспективность для работ по биотехнологии и защите окружающей среды. Среди коллекционных культур широко представлены экстремотолерантные штаммы с высокой активностью оксигеназ, имеющие значительный потенциал для промышленной эксплуатации; штаммы-биопродуценты аминокислот, ферментов, липидов с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот, биосурфактантов; штаммы-биодеструкторы экополлютантов, в том числе сырой нефти и нефтепродуктов. Коллекция ИЭГМ располагает типовыми и референтными штаммами, принадлежащими к родам видов Agromyces, Arthrobacter, Brachybacterium, Brevibacterium, Clavibacter, Corynebacterium, Curtobacterium, Dermacoccus, Dietzia, Gordonia, Koсuria, Microbacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Nocardia, Nocardioides, Rhodococcus, Terrabacter, Williamsia (всего 86 видов актинобактерий). В коллекции собран наиболее полный в стране и за рубежом фонд непатогенных штаммов актинобактерий рода Rhodococcus с высокой активностью оксигеназного комплекса. С учетом изученных структурных и физиологических особенностей коллекционных штаммов разработаны оптимальные режимы криоконсервации и лиофилизации культур с предварительно индуцированным алканотрофным обменом. Коллекция ИЭГМ по своему объему, представленному видовому разнообразию, спектру научного и прикладного применения коллекционных штаммов, выполняемым функциям сопоставима с фондами ведущих европейских центров микробных биоресурсов и входит в число российских коллекций, по степени готовности отвечающим требованиям формирования Биологического ресурсного центра.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • Структура и функция микробных сообществ. Оценка роли микроорганизмов в биосферных процессах;
  • Молекулярно-генетические механизмы адаптации микроорганизмов к стрессорным факторам. Регуляция роста и развития микроорганизмов в экспериментальных условиях и природных экосистемах;
  • Анализ генов метаболизма органических соединений. Природные микроорганизмы, селекция высокопродуктивных штаммов и создание эффективных биокатализаторов, перспективных для получения новых фармакологических средств и биоремедиации загрязненных экосистем.

Наиболее значимые научные результаты исследований

На основе биоресурсов коллекции ИЭГМ разработаны способ получения эффективного органического носителя иммобилизованных микроорганизмов (Патент РФ 2298033), с помощью которого созданы лабораторные образцы устойчивых полифункциональных биокатализаторов процессов получения новых материалов и биологически активных соединений (Патент РФ 2472857); биопрепарат нового состава и новой (олеофильной) формы, пригодный для очистки нефтезагрязненных почв в условиях холодного климата (Патент РФ 2180276); оригинальный способ получения Rhodococcus-биосурфактантов и экологически безопасная экспресс-технология биоремедиации нефтезагрязненных почв и грунтов (Патент РФ 2193464); новый методологический подход к утилизации непригодных к медицинскому использованию лекарственных средств, а также впервые показана возможность использования актинобактерий для биокоррекции фазового состава керамических материалов с целью улучшения их эксплуатационных характеристик. На базе Национального центра секвенирования Франции "Геноскоп" (Genoscope − Centre National de Séquençage, Эври, Франция, www.genoscope.cns.fr) расшифрован геном коллекционного штамма-активного нефтедеструктора и продуцента гликолипидных биосурфактантов R. ruber ИЭГМ 231. Биологическая информация о поддерживаемых в коллекции ИЭГМ штаммах включена в Глобальный каталог микроорганизмов (Global Catalogue of Microorganisms, GCM, http://gcm.wfcc.info), формируемый в настоящий момент WDCM. Предполагается, что в проект войдет 200 ресурсных коллекций. На настоящий момент запущена демонстрационная версия GCM с участием лишь 20 ведущих европейских коллекций. Разработана оригинальная методика экстракции белков из непатогенных актинобактерий для определения их таксономической принадлежности с помощью матрикс-ассоциированной лазерной десорбции/ионизации время пролетной масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS). Впервые показана способность актинобактерий рода Rhodococcus к биодеструкции азотсодержащего гетероциклического экофармполлютанта дротаверина гидрохлорида. Подобраны оптимальные условия его биодеструкции, определены пути разложения. Среди промежуточных продуктов биодеструкции дротаверина детектировано соединение 1-оксо-6,7-диэтокси-1,2,3,4-тетрагидро-изохинолин (m/z=235,2), являющееся структурным аналогом производных изокарбостирила. Замещенные 1(2Н)- изохинолоны перспективны в синтезе веществ с различной биологической активностью. Разработан способ очистки нефтезагрязненной воды в колоночном биореакторе с псевдоожиженным слоем путем внесения биосурфактантного препарата и адаптированной ассоциации коиммобилизованных родококков. Получены положительные результаты использования Rhodococcus-биосурфактантных комплексов для извлечения ионов тяжелых металлов из антропогенно загрязненных дерново-подзолистых, песчаных и суглинистых почв. Результаты исследования используются для решения проблем очистки и восстановления антропогенно загрязненных почв. Впервые показана способность родококков к биотрансформации пентациклического тритерпеноида лупанового ряда бетулина. Разработан оригинальный способ биокаталитического получения бетулона и предложен новый подход к синтезу конденсированных гетероциклических производных бетулина на основе бетулона, полученного микробиологическим путем (Патент 2529365). Разработан оригинальный способ получения стигмаст-4-ен-3-она из бета-ситостерола (Патент 2472857). Разработан оригинальный биокаталитический способ получения оптически активного фенилметилового сульфоксида (Патент 2477316). Способ и установка для определения эффективности адсорбционной иммобилизации микроорганизмов и мониторинга функционального состояния биокатализаторов на основе иммобилизованных микробных клеток (Патент 2475542). Разработан способ биодеградации фармполлютанта дротаверина гидрохлорида (Патент 2496866). Разработан способ определения жизнеспособности и прямого обнаружения бактериальных интродуцентов с помощью видоспецифических ПЦР-праймеров (Патент 2525934).

614081, г. Пермь, ул. Голева, д. 13
📷

Перечень объектов в составе УНУ (18)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Автоматизированный оптический микроскоп ОМ 2000
Назначение, основные характеристики
Leica Германия 2009 1
Система для флэш-хроматографии с набором картриджей Sepacore C601/610
Назначение, основные характеристики
BUCHI Швейцария 2014 1
Настольный ферментер-биореактор BioFlo/CelliGen 115
Назначение, основные характеристики
New Brunswick Нидерланды 2014 1
Автоклав вертикальный ВК75
Назначение, основные характеристики
Тюменский завод медицинского оборудования Россия 1988 1
Теплообменник инкубатор-шейкер для культивирования микрооорганизмов 3033
Назначение, основные характеристики
GFL Германия 2003 1
Вертикальный морозильник сверхнизких температур (-85С)
Назначение, основные характеристики
SANYO Япония 2005 1
Лабораторная установка для измерения наноразмерных частиц Zetasizer Nano ZS
Назначение, основные характеристики
Malvern Instruments Великобритания 2010 1
Атомно-адсорбционный спектрофотометр AA6300
Назначение, основные характеристики
Shimadzu Япония 2010 1
Проточный цитометр EPICS XL 4
Назначение, основные характеристики
Beckman Coulter Inc/ Соединённые Штаты Америки 2007 1
Установка для секвенирования ДНК MEGABase
Назначение, основные характеристики
Amershem Bio-science Великобритания 2007 1
Респирометр замкнутого цикла Micro-oxymax
Назначение, основные характеристики
Columbus Instruments, США Соединённые Штаты Америки 2007 1
Автоматизированный оптический микроскоп ОМ 2000
Назначение, основные характеристики
Leica Microsystems vertrieb GmbH, Германия Великобритания 2009 1
Спектрофотометр двулучевой LAMBDA EZ 201
Назначение, основные характеристики
PerkinElmer, Нидерланды 2001 1
Система высокоэффективной жидкостной хроматографии LC-20AD
Назначение, основные характеристики
Shimadzu Япония 2012 1
Хромато-масс-спектрометр 6890/5973N MSD
Назначение, основные характеристики
Agilent Technologies, США Соединённые Штаты Америки 2002 1
Электронная термостабилизационная система Freeze Dryer Alpha 1-2 LD
Назначение, основные характеристики
CHRICT GmbH Германия 2003 1
Система визуализации микроскопического изображения, включающая тринокулярный микроскоп Axiostar plus, программное обеспечение “Видео Тест-Размер 5.0”, цифровую камеру Pixera PRO 150ES-CU
Назначение, основные характеристики
Carl Zeiss, Германия 2004 1
Флуоресцентный микроскоп Micros MС400F
Назначение, основные характеристики
Micros, Австрия 2003 1

Услуги (15)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Предоставление коллекционных штаммов актинобактерий для исследовательских целей
Науки о жизни
Молекулярно-генетический анализ штаммов актинобактерий
Науки о жизни
Предоставление коллекционных культур Rhodococcus spp. для практикума по микробиологии
Науки о жизни
Определение биодоступности фармполлютантов для актинобактерий
Науки о жизни
Определение биодоступности полициклических терпеноидов и органических сульфидов для актинобактерий
- наиболее востребованная услуга
Науки о жизни
Таксономический анализ штаммов актинобактерий
Науки о жизни
Направленный поиск ризосферных актинобактерий с высокой активностью оксигеназного комплекса
Науки о жизни
Депонирование штаммов алканотрофных актинобактерий на хранение
Науки о жизни
Обучающие курсы по методам выделения, культивирования и идентификации алканотрофных актинобактерий
Науки о жизни
Обучающие курсы по идентификации углеводородокисляющих микроорганизмов, выделенных из природных источников
Науки о жизни
Сопровождение научно-исследовательских работ аспирантов и магистров
- наиболее востребованная услуга
Науки о жизни
Сопровождение научно-исследовательских работ магистров и студентов
Науки о жизни
Проведение практических занятий по систематике прокариотов для магистров
Науки о жизни
Проведение практических занятий по нефтяной микробиологии для магистров
Науки о жизни
Проведение занятий Большого практикума по микробиологии для студентов
Науки о жизни

Методики (14)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Методика получения закрепленных в криогеле поливинилового спирта клеток актинобактерий
Методика получения поликлональных иммунных сывороток против актинобактерий
Методика лиофилизации коллекционных культур алканотрофных актинобактерий
Методика определения адгезивной активности клеток актинобактерий в отношении гидрофобных субстратов
Методика определения термодинамических показателей адгезии актинобактерий к углеводородам
Методика получения адсорбированных на органических носителях клеток актинобактерий
Методика иммунофлуоресцентного анализа природных образцов с помощью видоспецифичных поливалентных иммунных сывороток
Методика прямой ПЦР-детекции экологически значимых видов родококков в нефтезагрязненной почве
Методика определения коэффициента комплексообразования ионов металлов с Rhodococcus-биосурфактантами
Методика криоконсервации коллекционных культур алканотрофных актинобактерий
Методика определения сульфидокисляющей активности актинобактерий
Методика хемотаксономического анализа чистых культур актинобактерий
Методика селективного выделения углеводородокисляющих актинобактерий из природных образцов
Методика спектрофотометрического определения жизнеспособности иммобилизованных в криогеле клеток родококков

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий