Ключевые слова
экстремофильные микроорганизмы, термофильные бактерии, гипертермофильные археи, анаэробы, алкалифилы, литоавтотрофные микроорганизмы, новые типы метаболизма, микробные сообщества, глубоководные морские гидротермы, глубинная континентальная биосфера, космическая микробиология

Направления исследований

• Биологическое разнообразие экстремофильных микроорганизмов
• Выделение и описание новых экстремофильных бактерий и архей
• Поиск и характеристика новых типов катаболизма
• Микробные процессы циклов серы и азота в экстремальных местообитаниях
• Микробное восстановление металлов
• Автотрофные экстремофильные микроорганизмы

Основные методы исследований

В лаборатории налажен полный цикл выделения, культивирования и характеристики новых экстремофильных прокариот, в том числе анаэробов, микроорганизмов с газовым питанием и микроорганизмов, восстанавливающих нерастворимые акцепторы электронов. Имеется оборудование, позволяющее культивирование термофильных микроорганизмов при температурах от 40 до 110оС.

Характеристика новых изолятов:

• морфология клеток и определение параметров роста — световая фазово-контрастная микроскопия, флюоресцентная микроскопия
• химический анализ субстратов и продуктов метаболизма – ВЭЖХ, газо-жидкостная хроматография, спектрофотометрия
• геносистематическая характеристика –  определение филогенетического положения по результатам секвенирования полных геномов и генов 16S рРНК

Характеристика микробных сообществ:

• выделение ДНК и РНК из природных сообществ и накопительных культур
• приготовление библиотек для высокопроизводительного секвенирования
• анализ таксономического разнообразия микробных сообществ по данным высокопроизводительного секвенирования фрагментов генов 16S рРНК
• разработка и применение ПЦР-праймеров и зондов

Биоинформатические методы:

• анализ полных геномов чистых культур
• сборка и анализ отдельных геномов по данным метагеномного секвенирования
• сравнительная геномика и реконструкция метаболизма экстремофильных микроорганизмов

Краткая история лаборатории

Лаборатория создана в феврале 2017 г. путем разделения Лаборатории гипертермофильных микробных сообществ (руководитель — чл.-корр. РАН Е.А. Бонч-Осмоловская) на две лаборатории включенных в  Отдел биологии экстремофилов ИНМИ РАН. В составе лаборатории два доктора и четыре кандидата наук.

СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ

1. Khomyakova M.A., Merkel A.Y., Kopitsyn D.S., Slobodkin A.I. (2022) Pelovirga terrestris gen. nov., sp. nov., anaerobic, alkaliphilic, fumarate-, arsenate-, Fe(III)- and sulfur-reducing bacterium isolated from a terrestrial mud volcano // Systematic and Applied Microbiology 45 (2022) 126304. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2022.126304
2. Khomyakova M., Merkel A., Novikov A., Klyukina A., Slobodkin A. (2021) Alkalibacter mobilis sp. nov., an anaerobic bacterium isolated from a coastal lake // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2021; 71:005174 DOI 10.1099/ijsem.0.005174
3. Frolova A.A., Merkel A.Y., Kuchierskaya A.A., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2021) Pseudodesulfovibrio alkaliphilus, sp. nov., an alkaliphilic sulfate-reducing bacterium isolated from a terrestrial mud volcano // Antonie van Leeuwenhoek (2021) 114:1387–1397. https://doi.org/10.1007/s10482-021-01608-5
4. Khomyakova M.A., Merkel A.Y., Slobodkin A.I. (2021) Perlabentimonas gracilis gen. nov., sp. nov., a gliding aerotolerant anaerobe of the order Bacteroidales, isolated from a terrestrial mud volcano // Systematic and Applied Microbiology 44 (2021) 126245. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2021.126245
5. Merkel A.Y., Chernyh N.A., Pimenov N.V., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2021) Diversity and metabolic potential of the terrestrial mud volcano microbial community with a high abundance of archaea mediating the anaerobic oxidation of methane. // Life 2021, 11, 953. https://doi.org/10.3390/life11090953
6. Slobodkina G., Allioux M., Merkel A., Cambon-Bonavita M.-A., Alain K., Jebbar M. and Slobodkin A. (2021) Physiological and genomic characterization of a hyperthermophilic archaeon Archaeoglobus neptunius sp. nov. isolated from a deep-sea hydrothermal vent warrants the reclassification of the genus Archaeoglobus // Front. Microbiol. 12:679245. doi: 10.3389/fmicb.2021.679245
7. Frolova A., Merkel A.Yu.,· Novikov A. A., Bonch‑Osmolovskaya E. A., Slobodkin A. I. (2021) Anaerotalea alkaliphila gen. nov., sp. nov., an alkaliphilic, anaerobic, fermentative bacterium isolated from a terrestrial mud volcano // Extremophiles (2021) 25:301–309. https://doi.org/10.1007/s00792-021-01229-w
8. Slobodkina G., Allioux M., Merkel A., Alain K, Jebbar M., Slobodkin A. (2020) Genome analysis of Thermosulfuriphilus ammonigenes ST65T, an anaerobic thermophilic chemolithoautotrophic bacterium isolated from a deep-sea hydrothermal vent // Marine Genomics 54 (2020) 100786. https://doi.org/10.1016/j.margen.2020.100786
9. Khomyakova M.A., Merkel A.Y., Petrova D.A., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2020) Alkalibaculum sporogenes sp. nov., isolated from a terrestrial mud volcano and emended description of the genus Alkalibaculum. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. V. 70. P. 4914–4919. DOI 10.1099/ijsem.0.004361
10. Khomyakova M.A., Merkel A.Y., Kopitsyn D.S., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2020) Calorimonas adulescens gen. nov., sp. nov., an anaerobic thermophilic bacterium utilizing methoxylated benzoates // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. V. 70. P. 2066-2071. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004019
11. Ratnikova N.M., Slobodkin A.I., Merkel A.Y., Kopitsyn D.S., Kevbrin V.V., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkina G.B. (2020) Sulfurimonas crateris sp. nov., a facultative anaerobic sulfur-oxidizing chemolithoautotrophic bacterium isolated from a terrestrial mud volcano // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. V. 70. P. 487-492. doi: 10.1099/ijsem.0.003779
12. Slobodkina G.B., Merkel A.Y., Novikov A.A., Bonch‑Osmolovskaya E. A., Slobodkin A. I. (2020) Pelomicrobium methylotrophicum gen. nov., sp. nov. a moderately thermophilic, facultatively anaerobic, lithoautotrophic and methylotrophic bacterium isolated from a terrestrial mud volcano // Extremophiles. V. 24. P. 177-185. doi: 10.1007/s00792-019-01145-0
13. Slobodkin A., Slobodkina G., Allioux M., Alain K., Jebbar M., Shadrin V., Kublanov I., Toshchakov S., Bonch-Osmolovskaya E. (2019) Genomic insights into the carbon and energy metabolism of a thermophilic deep-sea bacterium Deferribacter autotrophicus revealed new metabolic traits in the phylum Deferribacteres // Genes. 10, 849. doi:10.3390/genes10110849
14. Слободкин А.И., Слободкина Г.Б. (2019) Разноообразие микроорганизмов, диспропорционирующих соединения серы // Микробиология. Т. 88, №5. C. 503-518. DOI: 10.1134/S0026365619050148
15. Slobodkina G. “Thermodesulfitimonas” in Bergey’s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, ed W.B. Whitman, John Wiley: Chichester. DOI: 10.1002/9781118960608.gbm01661
16. Slobodkina G.B., Baslerov R.V., Kostryukova N.K., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2018) Tepidibaculum saccharolyticum gen. nov., sp. nov. a moderately thermophilic, anaerobic, spore-forming bacterium isolated from a terrestrial hot spring // Extremophiles. V. 22. P. 761-768. doi: 10.1007/s00792-018-1036-5
17. Фролова А.А., Слободкина Г.Б., Баслеров Р.В., Новиков А. А., Бонч-Осмоловская Е.А., Слободкин А.И. (2018) Thermosulfurimonas marina sp. nov. — автотрофная серодиспропорционирующая и нитратвосстанавливающая бактерия, выделенная из мелководной морской гидротермы // Микробиология. Т. 87, №4. C. 366-372. DOI: 10.1134/S0026365618040080
18. Slobodkina G.B., Reysenbach A.-L., Kolganova T.V., Novikov A.A, Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2017) Thermosulfuriphilus ammonigenes gen. nov., sp. nov., a thermophilic, chemolithoautotrophic bacterium capable of respiratory ammonification of nitrate with elemental sulfur // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. V. 67. P. 3474-3479. doi: 10.1099/ijsem.0.002142
19. Slobodkina G.B., Baslerov R.V., Novikov A.A, Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2017) Thermodesulfitimonas autotrophica gen. nov., sp. nov. a thermophilic, obligate sulfite-reducing bacterium isolated from a terrestrial hot spring // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. V. 67. P. 301-305. doi: 10.1099/ijsem.0.001619
20. Slobodkin A. (2017) “Tepidimicrobium” in Bergey’s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, ed W.B. Whitman, John Wiley: Chichester. DOI: 10.1002/9781118960608.gbm01399.
21. Merkel A.Yu., Pimenov N.V,.·Rusanov I.I.,·Slobodkin A.I.,·Slobodkina G.B. Tarnovetckii I.Yu., Frolov E.N., Dubin A.V.,·Perevalova A.A., Bonch‑Osmolovskaya E.A. (2017) Microbial diversity and autotrophic activity in Kamchatka hot springs // Extremophiles V. 21 P.307–317. DOI 10.1007/s00792-016-0903-1
22. Slobodkina G.B., Mardanov A.V., Ravin N.V., Frolova A.A., Chernyh N.A., Bonch-Osmolovskaya E.A., Slobodkin A.I. (2017) Respiratory ammonification of nitrate coupled to anaerobic oxidation of elemental sulfur in deep-sea autotrophic thermophilic bacteria // Front. Microbiol. 8:87. doi: 10.3389/fmicb.2017.00087
23. Slobodkina G. “Caloribacterium” in Bergey’s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, ed W.B. Whitman, John Wiley: Chichester. DOI: 10.1002/9781118960608.gbm01453

ДИССЕРТАЦИИ