Nanoforms of Al (Fe, Mn)-depositing microorganism from a widevariety of habitats

• Published in: Agricultural Biology. Animal Biology Section no. 3; pp. 384 - 393
• Main Authors: Kutuzova, R.S, Vorob'ev, N.I., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Microbiology, St. Petersburg (Russian Federation)
• Format: Journal Article
• Language: Russian
• Published: 2015
• Subjects: ALUMINIO; ALUMINIUM; FANGO; FEDERACION DE RUSIA; FEDERATION DE RUSSIE; FER; HIERRO; IRON; MANGANESE; MANGANESO; MICRO-ORGANISME; MICROORGANISMOS; MICROORGANISMS; MUD; MYCOPLASMA; PODZOL; PODZOLES; PODZOLS; RUSSIAN FEDERATION; SEDIMENTACION; SEDIMENTATION; VASE; VOLCAN; VOLCANES; VOLCANOES
• ISSN: 0131-6397

Известно, что в железомарганцевых конкрециях почв значительная часть бактерий представлена наноформами с высокой долей жизнеспособных особей. В 1970 г. был описан Al (Fe, Mn)-осаждающий микроорганизм. Рассматривается Al (Fe, Mn)-осаждающий микроорганизм из дерново-подзолистых почв (алюминиевая кислотность и алюминиевая токсичность при подзолообразовательном процессе) и современного изверженного вулканического материала (образование высокоглиноземистого вещества - исходной стадии бокситообразования), а также из из озерного ила. Демонстрируется наличие у него наноформ. В накопительных культурах Al (Fe, Mn)-осаждающего микроорганизма со временем объекты мельчали, а сканирующий электронный микроскоп подтвердил наличие ультрамелких форм (0,1-0,2 мкм). В мелкодисперсной фракции вулканического материала просвечивающий электронный микроскоп выявил нитеобразные структуры, представленные овальными телами с диаметром 0,1-0,3 мкм. Наноформы наблюдали и при электронно-микроскопическом рассмотрении угольных реплик микробоценоза иловых обрастаний Metallogenium, где тончайшие нити колоний и окружающие тела существенно меньше 0,2 мкм. Попытка определить таксономическое положение Al (Fe, Mn)-осаждающего микроорганизма в элективных накопительных культурах с использованием ПЦР-анализа не была удачной в связи с невозможностью очистки препарата ДНК от алюминия и железа, содержащихся как в среде, так и на клеточной поверхности. Однако в жестких условиях культур везде был выявлен Methylobacterium, широко распространенный в дерново-подзолистых почвах. Due to advanced molecular methods of taxonomical attribution and quantification more data are recently accumulated about the activity of small forms in microbial communities. It is known that in iron-manganese in soil concretions a considerable portion of bacteria is represented with nanoforms which mostly are viable. In 1970 an Al (Fe, Mn)-depositing microorganism was described. Considered is the Al (Fe, Mn)-depositing microorganism from sod-podzolic soil (aluminum acidity and aluminum toxicity in a podzol-formation process) and volcanic substrates of recent eruptions (of high-aluminous substance – a bauxite formation initial stage formation), as well as from lake ooze. The presence of nanoforms in it is demonstrated. During cultivation of Al (Fe, Mn)-depositing microorganism the cells became smaller, so the scanning microscopy showed the ultra small forms sized 0.1-0.2 um. In the fine fractions of volcanic substrate the filiform structures were found consisting of the oval bodies of 0.1-0.3 um diameter. The nanoforms were observed using electronic microscopy of silt Metallogenium preparation, in which the finest filaments of the colonies and surrounded bodies were much smaller than 0.2 um. An attempt to assign the taxonomic status of the Al (Fe, Mn)-depositing microorganism using elective media and PCR-analysis failed because of inadequate DNA purification from Al and Fe contained in media and on the cell surface. Nevertheless, under strict conditions of cultivation the Methylobacterium widely spread in sod-podzolic soils was revealed in all cultures.