Bakterielle Vielfalt unter Clonen des kleinen ribosomalen RNA-Gen und zellulären Isolaten aus derselben Meerwasserprobe

Zahlreiche Untersuchungen, die das Klonen und die Sequenzierung von rRNA-Genen (rDNAs) auf das Studium der marinen Bakterioplankton-Vielfalt anwenden, haben gezeigt, dass die Sequenzen von Genen, die direkt aus Umwelt-DNA geklont wurden, nicht mit den Genen kultivierter mariner Taxa übereinstimmen. Diese Ergebnisse wurden als Unterstützung für die Hypothese interpretiert, dass die am häufigsten vorkommenden heterotrophen marinen Bakterioplankton-Arten mit den üblichen Methoden nicht leicht kultivierbar sind. Eine alternative Erklärung ist, dass marines Bakterioplankton leicht kultiviert werden kann, aber in Sequenzdatenbanken nicht gut vertreten ist. Um diese Frage weiter zu untersuchen, verglichen wir die kleinen ribosomalen (SSU) rDNAs von 127 zellulären Clonen, die aus einer Wasserprobe, die vor der Küste von Oregon entnommen wurde, isoliert wurden, mit 58 bakteriellen SSU rDNAs, die aus Umwelt-DNAs derselben Wasserprobe geklont wurden. Die Ergebnisse zeigten wenig Überlappung zwischen den partiellen SSU rDNA-Sequenzen der zellulären Clones und der Bibliothek der Umweltclones. Eine Ausnahme bildete die SSU rDNA-Sequenz, die von einem zellulären Klon, der zur Pseudomonas-Untergruppe der Gamma-Klasse der Klasse Proteobacteria gehört, wiedergewonnen wurde und mit einem einzelnen Gen verwandt war, das direkt aus derselben Wasserprobe (OCS181) geklont wurde (Ähnlichkeit, 94,6%). Darüber hinaus stimmten partielle SSU rDNA-Sequenzen von drei der kultivierten Stämme mit einem neuartigen rDNA-Klon überein, der zuvor in einer Umweltklonbibliothek aus marinen Aggregaten (AGG53) gefunden wurde und mit der Gamma-Unterklasse der Proteobacteria in Verbindung steht (Ähnlichkeit, 94,3 bis 99,6%). Unsere Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass viele der am häufigsten vorkommenden Bakterioplankton-Arten nicht leicht kultivierbar sind, zeigen aber auch, dass heterotrophes Bakterioplankton, das auf Medien mit hohem organischen Gehalt kultiviert werden kann, viele Stämme umfasst, für die SSU rDNA-Sequenzen in Sequenzdatenbanken nicht verfügbar sind.