شناسایی پتانسیلهای زیستی چشمه آبگرم قوتورسویی به عنوان اسیدی ترین چشمه آب گرم ایران: بررسی پروفایل باکتریایی و آرکیایی و مکانیسم های سازگاری

چشمه های آبگرم جمعیت میکروارگانیسم های متنوعی را که حائز اهمیت تجاری و علمی برای محققان و صنایع زیست فناوری فعال در حوزه آنزیم ها ، قندها ، املاح سازگار و آنتی بیوتیک ها هستند، برخوردار می باشند. تجزیه و تحلیل تنوع در چنین محیط های شدید به دلیل اکولوژی متنوع و منحصر به فرد ، خصوصیات و فرصتی که برای شناسایی ترکیبات و ژن های نادر ارائه می دهند ، کاملاً مورد توجه قرار گرفته است. چشمه های آب گرم در مجاورت محیط های آتشفشانی اغلب اسیدی هستند و ph در مناطق نزدیک به سنگ آهک کمی قلیایی است. اگر چه مطالعات متعددی بر روی میکروبیوم این زیست بومها در سالهای اخیر در دنیا صورت گرفته است اما تا کنون مطالعات کمی بر روی چنین محیطهای اکستریم بومی ایران انجام گرفته است. کشور ایران دارای مناطق ژئوترمال و آتشفشانی مختلف بوده و چشمه های آبگرم متعدد و منحصر به فرد دارای خصوصیات ضد میکربی و ضد قارچی، ضد روماتیسم و سایر دردهای عضلانی را در خود جای داده است. در بین ساکنان و مردم این باور عمومی وجود دارد که آب بعضی از چشمه های آب گرم دارای خواص درمانی در برابر بیماری های مختلف پوستی است که می تواند متاثر از خواص فیزیکوشیمایی و یا ویژگیهای میکروبیولوژیک آنها باشد. از سوی دیگر مطالعات وابسته به کشت برای جداسازی ارگانیسم های جدید و کاوش در دارایی های آنها ارزشمند است ، اما روش های مستقل کشت ارزیابی جامع تری از تنوع میکروبی را ارائه می دهند. در این مطالعه شناسایی ترکیب و تعیین فراوانی تاکسون های مختلف جامعه باکتریایی و آرکیایی چشمه آبگرم قوتورسویی به عنوان یکی از اسیدی ترین چشمه های آبگرم جهان با روشهای مستقل از کشت و با استفاده از تکنیکهای نسل جدید توالی یابی انجام گردید.جهت پروفایلینگ کمی جوامع باکتریایی و آرکیایی مربوطه ، به ترتیب ساخت کتابخانه های ژن 16s rrna از دو ناحیه عملکردی طبقه بندی تاکسونومیک v4 تا v5 و v3 تا v4 با آغازگر های بارکد شده صورت پدیرفت. با آنالیز بیوانفورماتیکی داده ها با سامانه های mgrast ، تعداد 26 تاکسون مختلف مربوط به خانواده ها و جنس های مختلف باکتریایی و 11 تاکسون مختلف مربوط به خانواده ها و جنس های مختلف آرکیایی مورد شناسایی قرار گرفتند.

Identification of biological potentials of Ghotoursooyi hot spring as the most acidic hot spring of Iran: profiling of bacterial and archaeal communities and adaptation mechanisms

Hot spring extreme ecosystems are important biological resources for identifying the genetic stocks of thermophilic microorganisms and their biological characteristics in terms of tolerance and survival in high temperatures in order to use of their potential in various industries and biotechnology. Although there have been many studies on the microbiome of these biomass in recent years in the world, so far few studies have been done on such indigenous extreme environments of Iran. Iran has a variety of geothermal and volcanic areas which contained numerous unique springs with antimicrobial and antifungal, antirheumatism and other muscle aches properties. In this study, the identification of composition of different taxa of the bacterial and archaeal community of Ghotoursooyi hot spring as one of the most acidic chloride springs in the world with the pH of 2.87 was performed by independent cultivation methods using next generation sequencing techniques. For quantitative profiling of the relevant microbial community or socalled metagenomics analysis, 16s rRNA gene libraries were constructed from two functional regions of taxonomic classification V4 to V5 and V3 to V4 with barcoded primers for bacteria and archaea, respectivly. Using bioinformatics analysis, 26 and 11 different taxa belonging to different bacterial and archaeal families and genera were identified with MGRAST systems, respectivly.