| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России |
Переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания |
| 16. |
Аннотация |
Проект направлен на масштабные исследования таксономического разнообразия и метаболической активности отдельных групп микроорганизмов и микробных сообществ в различных природных и антропогенных экосистемах, включая арктические моря и тундровые почвы, высокоминерализованные соленые и содовые озера, верховые и низинные болота, а также активный ил очистных сооружений.
Глобальные климатические изменения в Арктике сопровождаются таянием многолетней мерзлотных почв и осадочных отложений морских и континентальных водоемов, что приводит к высвобождению важнейших парниковых газов – углекислоты и метана и расширением зоны функционирования современных микробиологических процессов. Активизация микробных процессов может приводить как к повышению выброса парниковых газов, так и к активному их потреблению за счет повышения интенсивности первичной продукции и окисления метана. Современные микробиологические, биогеохимические и молекулярно-биологические методы, включая «омиксные» технологии позволят оценить геохимические последствия таяния вечной мерзлоты, выявить изменения в и функциональной активности отдельных микроорганизмов и микробных сообществ в Арктике, разработать подходы для ремедиации загрязненных почв и водоемов арктического региона.
Гиперсоленые и высокоминерализованных содовые озера Сибири (Кулунда) и Волгоградской области (оз. Эльтон) - уникальные объекты, которые характеризуются высокой продуктивностью, а также являются уникальными источниками для выделения новых эстремофильных бактерий, архей, цианобактерий, актуальных для изучения микробного биоразнообразия. Изучение экстремофильных бактерий и архей таких экосистем значимы как для фундаментальной биологии (биоразнообразие, границы жизни, адаптационные механизмы, биоэнергетика), так и биотехнологии (использование экстремофилов для очистки промышленных отходов с высокой щелочностью и соленостью), получение ферментов, активных в экстремальных условиях, получение биоактивных веществ из галоалкалофилов (галопротекторов).
Веррукомикробы (Verrucomicrobia) являются одной из численно значимых групп бактерий в микробных сообществах болотных экосистем. Несмотря на то, что отдельные представители веррукомикробов были ранее выделены из почв, рисовников и водных экосистем, изолятов этих бактерий из болот или торфяников до сих пор получено не было. Анализ разнообразия болотных веррукомикробов, разработка подходов к их культивированию и получение репрезентативных культур этих микроорганизмов откроет путь к изучению их метаболического потенциала и функциональной роли в болотах.
Характеристика модельных систем фаг-хозяин, полученных из конкретных местообитаний создает возможности для целенаправленного мониторинга динамики популяций конкретных групп фагов и бактерий и интерпретации наблюдаемых экологических и микроэволюционных явлений. Эти данные становятся основой для создания гипотез и разработки схем экспериментов для расшифровки механизмов, определяющих взаимодействия в природной среде.
Биологическая очистка бытовых и промышленных сточных вод от соединений азота и фосфора в значительной степени определяется активностью микроорганизмов активного ила очистных сооружений, представленных сложным микробным сообществом, чувствительным к нарушениям технологического процесса. Развитие новых технологических решений в области очистки сточных вод напрямую связано с выявлением ключевых групп микроорганизмов, выявлением их метаболической активности и устойчивости к стрессорным факторам. Знание физиологии и метаболизма отдельных групп организмов активного ила на клеточном и молекулярном уровнях, условия формирования устойчивых консорциумов позволит существенно повысить эффективность очистки сточных вод в условиях разных климатических зон. |