Luận án Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật trong mẫu đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở Biên Hòa, Đồng Nai và đánh giá khả năng phân hủy của một số chủng phân lập

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG VI SINH VẬT TRONG MẪU ĐẤT NHIỄM CHẤT DIỆT CỎ/DIOXIN Ở BIÊN HÒA, ĐỒNG NAI

Ngành:

Sinh học

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật trong mẫu đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở Biên Hòa, Đồng Nai" của Phạm Quang Huy, thuộc ngành Sinh học, tập trung vào việc đánh giá sự đa dạng của quần xã vi sinh vật (VSV) và xác định các gene chức năng liên quan đến quá trình phân hủy chất diệt cỏ/dioxin trong đất bị ô nhiễm. Công trình được thực hiện tại Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Nghiên cứu áp dụng hai phương pháp chính: phân lập và nuôi cấy các chủng VSV, và phân tích metagenome. Từ mẫu đất ô nhiễm, năm chủng vi khuẩn (như Methylobacterium sp. BHBi1, Hydrocarboniphaga sp. BHBi4, Agrobacterium sp. BHBi5) và năm chủng xạ khuẩn (nổi bật là Streptomyces sp. XKBH921) đã được phân lập và định danh dựa trên trình tự gene 16S rRNA. Tổ hợp năm chủng vi khuẩn cho thấy hiệu suất phân hủy dioxin là 59,1% trong đất ô nhiễm. Tương tự, tổ hợp năm chủng xạ khuẩn đã phân hủy 50,7% 2,3,7,8-TCDD trong đất sau 30 ngày.

Về phân tích metagenome, DNA tổng số chất lượng cao đã được thu nhận từ hai mẫu đất (C và BHR). Dữ liệu trình tự lớn (15 Gb) cho phép phân tích sâu về cấu trúc quần xã VSV và các nhóm gene chức năng. Kết quả cho thấy sự đa dạng lớn ở các cấp độ phân loại, với Proteobacteria và Actinobacteria chiếm ưu thế trong metagenome C. Nghiên cứu cũng xác định nhiều gene chức năng mã hóa enzyme liên quan đến quá trình phân hủy các hợp chất thơm như catechol dioxygenase, protocatechuate dioxygenase, Cytochrome P450, cũng như các enzyme chuyên biệt cho phân hủy 2,4-D và polychlorinated biphenyl (PCB). Đặc biệt, 18 gene laccase mới đã được phát hiện (6 trong mẫu C và 14 trong mẫu BHR).

Luận án đã cung cấp cái nhìn chi tiết về tiềm năng phân hủy sinh học của VSV bản địa và các cơ chế phân tử liên quan, góp phần vào việc phát triển công nghệ xử lý khử độc đất nhiễm dioxin. Mặc dù luận án mới dừng ở bước đánh giá đa dạng, bộ dữ liệu khổng lồ này mở ra hướng khai thác sâu hơn trong tương lai.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
• 3.1.2. Xạ khuẩn từ đất nhiễm dioxin đã được phân lập, định danh và khả năng phân hủy dioxin bởi tổ hợp 5 chủng xạ khuẩn tiềm năng
• 3.2. Đa dạng VSV và gene chức năng từ trình tự DNA metagen
• 3.2.1. Thu nhận DNA metagenome từ mẫu C và BHR
• 3.2.2. Trình tự, contig và gene chức năng từ metagenome mẫu C và BHR
• 3.2.3. Đa dạng VSV của metagenome C và BHR
• 3.2.3.1. Đa dạng vi khuẩn từ metagenome C và BHR ở các mức độ
• 3.2.3.2. Đa dạng vi khuẩn cổ ở các mức độ trong metagenome C và BHR
• 3.2.5. Nhóm gene mã hóa enzyme tham gia phân hủy, chuyển hóa chất diệt cỏ/dioxin