Đánh giá đa dạng sinh học vi sinh vật liên kết với hải miên tại vùng biển đà nẵng việt nam thông qua nghiên cứu metagennomics bằng kỹ thuật 16s rRNA miseq sequencing

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN MẠNH HÙNG ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG SINH HỌC VI SINH VẬT LIÊN KẾT VỚI HẢI MIÊN TẠI VÙNG BIỂN ĐÀ NẴNG VIỆT NAM THÔNG QUA NGHIÊN CỨU METAGENOMICS BẰNG KỸ THUẬT 16S rRNA MISEQ SEQUENCING LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN MẠNH HÙNG ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG SINH HỌC VI SINH VẬT LIÊN KẾT VỚI HẢI MIÊN TẠI VÙNG BIỂN ĐÀ NẴNG VIỆT NAM THÔNG QUA NGHIÊN CỨU METAGENOMICS BẰNG KỸ THUẬT 16S rRNA MISEQ SEQUENCING Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60420107 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỊ KIM CÚC TS PHẠM ĐỨC NGỌC Hà Nội – Năm 2016 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan kết thể luận văn cơng trình nghiên cứu thực tế Tồn số liệu, kết nghiên cứu luận văn hồn tồn trung thực, khách quan, chƣa đƣợc cơng bố công khai khác Lời cảm ơn Đề tài kết trình học tập nghiên cứu khoa học thân, với giúp sức nhiều cá nhân tập thể Để có đƣợc thành cơng này, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thị Kim Cúc, ngƣời giúp tơi nhiều tâm huyết đam mê với lĩnh vực nghiên cứu khoa học Tôi xin đƣợc tỏ lòng cảm ơn chân thành tới cán thuộc phịng Cơng nghệ sinh học, viện Hố sinh biển; Viện nghiên cứu khoa học Miền Trung, Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam có hỗ trợ, đóng góp, tƣ vấn nhiệt tình giúp tơi hồn thiện đề tài Tơi thật biết ơn ngƣời thân, bạn bè đồng nghiệp giành tình cảm, đặt niềm tin, hỗ trợ, động viên; đồng thời nguồn động lực to lớn góp phần giúp tơi hồn thiện đề tài Với hỗ trợ kiến thức; nguồn liệu bổ sung; cơng trình nghiên cứu khoa học có liên quan nƣớc giới-Tập thể Thầy cô thuộc khoa sinh học; Bộ môn Vi sinh vật học đặc biệt TS Phạm Đức Ngọc giúp làm nên thành công đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 27 tháng 12 năm 2016 Nguyễn Mạnh Hùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lƣợc hải miên 1.2 Vai trò tầm quan trọng vi sinh vật liên kết với hải miên 1.3 Đa dạng sinh học vi sinh vật liên kết với hải miên 11 1.4 Sơ lƣợc gen 16S rRNA 16 1.5 Sơ lƣợc MiSeq Sequencing 17 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 VẬT LIỆU 21 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.2.1 Tách DNA 21 2.2.2 Thiết kế thƣ viện 16S rRNA cho MiSeq 21 2.2.3 Phân tích thƣ viện 16S rRNA 22 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 KẾT QUẢ 23 3.1.1 Tách DNA metagenome vi sinh vật liên kết hải miên 23 3.1.2 Khuếch đại vùng siêu biến V4 gen 16S rRNA gắn barcodes 24 3.1.3 Đa dạng cộng đồng vi sinh vật liên kết hải miên biển Đà Nẵng 26 3.2 THẢO LUẬN 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH Hình 1.1: Hình thái Porifera, (Ruppert et al., 2004) Hình 1.2: Cấu trúc thể hải miên tế bào chức Hình 1.3: Sinh sản hữu tính hải miên Hình 1.4 Đa dạng vi khuẩn liên kết với hải miên (Tabares 2011) Hình 1.5: Mơ mesohyl (A) Ancorina alata, hải miên có vi khuẩn liên kết phong phú Hình 1.6: Gene 16S rRNA có vùng biến đổi nằm xen vùng bảo thủ Hình 3.1: Điện di đồ DNA metagenome vi sinh vật liên kết hải miên biển Đà Nẵng agarose gel 0,8% Lane 1: DN ; lane 2: DN10; lane Hình 3.2: Ảnh điện di PCR khuếch đại vùng V4 gen 16S rRNA vi sinh vật liên kết hải miên biển Đà Nẵng M: Marker DNA kb (GeneRuler™); 1, 2, 3: Sản phẩm PCR vùng V4 mẫu DN9, DN10 DN12, tƣơng ứng Hình 3.3: Sản phẩm PCR sau gắn barcodes M: Marker DNA kb (GeneRuler™); 1, 2, 3: Mẫu DN9, DN10 DN12, tƣơng ứng Hình 3.4: Đồ thị biểu tỉ lệ vi khuẩn cổ khuẩn liên kết với ba mẫu hải miên Hình: 3.5: Đồ thị biểu thành phần ngành vi khuẩn liên kết với ba mẫu hải miên DN9; DN10; DN12 Hình: 3.6: Đồ thị biểu thành phần lớp vi khuẩn liên kết với ba mẫu hải miên DN9; DN10; DN12 Hình: 3.7: Đồ thị biểu thành phần vi khuẩn liên kết với ba mẫu hải miên DN9; DN10; DN12 Hình: 3.8: Đồ thị biểu thành phần họ vi khuẩn liên kết với ba mẫu hải miên DN9; DN10; DN12 Hình: 3.9: Đồ thị biểu thành phần chi vi khuẩn liên kết với ba mẫu hải miên DN9; DN10; DN12 Bảng 1: Phần mềm, công cụ dựa Web sở liệu sử dụng để phân tích metagenome Bảng 3.1: Kết kiểm tra hàm lƣợng độ tinh DNA metagenome Bảng 3.2: Kết nhận dạng mẫu hải miên Bảng 3.3 Tóm tắt kết phân loại vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.4: Kết phân loại vi sinh vật liên kết với hải miên mức giới Bảng 3.5: Kết phân loại ngành vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.6 Kết phân loại lớp vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.7 Kết phân loại vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.8 Kết phân loại vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.9: Kết phân loại chi vi sinh vật liên kết với hải miên MỞ ĐẦU Hải miên vật chủ nhiều vi sinh vật vai trò vi sinh vật thay đổi theo nguồn dinh dƣỡng cộng sinh với hải miên Dựa nghiên cứu cộng đồng vi sinh vật phƣơng pháp nhƣ điện di gel gradient biến tính (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis_DGGE), giải trình tự gen 16S rRNA lai huỳnh quang in-situ (Fluorescense In Situ Hybridization_FISH), ngƣời ta nhận thấy thành viên Archaea cịn có tới 25 ngành vi khuẩn liên kết với hải miên Trong số có Proteobacteria, Nitrospira, Cyanobacteria, Bacteriodetes, Actinobacteria, Chloroflexi, Planctomycetes, Acidobacteria, Poribacteria Verrucomicrobia Chƣa rõ virus hải miên, hạt giống nhƣ virus đƣợc phát nhân tế bào Aplysina (Verongia) cavernicola Những nghiên cứu vi sinh vật liên kết với hải miên cho thấy vi sinh vật chiếm đến 40% - 50% thể tích hải miên cộng đồng đặc trƣng cho hải miên [40] Mối liên hệ vi sinh vật với hải miên gần đƣợc quan tâm nghiên cứu do: (i) phát nhiều hải miên có liên kết với cộng đồng vi khuẩn dày đặc đa dạng, (ii) chúng nguồn giàu chất chuyển hóa hoạt tính sinh học có ý nghĩa lĩnh vực dƣợc phẩm công nghệ sinh học [50] Việc phân lập, nuôi cấy vi sinh vật sinh trƣởng điều kiện đặc biệt thƣờng khó khăn, đặc biệt vi sinh vật liên kết với dạng sống khác nhƣ hải miên mối tƣơng tác chúng phức tạp Cũng khai thác hải miên để tách chiết hoạt chất nguồn ngun liệu có hạn, khó phục hồi gây hủy hoại mơi trƣờng Đề tài đƣợc thực với mục đích nghiên cứu đa dạng vi sinh vật liên kết với hải miên biển sở phân tích liệu metagenome vi sinh vật Kết nghiên cứu cung cấp nguồn sở liệu có giá trị cho nghiên cứu mối liên hệ vi sinh vật-hải miên biển CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lƣợc hải miên Hải miên (bọt biển) động vật ăn lọc, đa bào, cổ xƣa thuộc ngành động vật thân lỗ (Porifera) Ngành Porifera nhóm đa ngành bao gồm ba lớp chính, đƣợc đặc trƣng cấu gai chúng: (1) Hexactinellida (glass sponges -bọt biển thủy tinh) chứa gai silic cấu trúc hexactine; (2) Calcarea (calcareous sponges -bọt biển vơi) chứa gai vơi (calcareous spicules); (3) Demospongiae (demosponges) có khoảng 85% lồi đƣợc cơng nhận nay, thƣờng có khung khống chất bao gồm gai silic (siliceous spicules) Tuy nhiên, số lồi Demospongiae khơng chứa khung [21] Hải miên có cấu trúc thể đơn giản tất loài động vật đa bào: thiếu quan mô thực; cơ, hệ thần kinh, hệ tiêu hóa, hệ tuần hoàn, quan bên trong, khả vận động Các tế bào hải miên xếp có thứ tự gồm nhiều lớp tế bào chuyên biệt (Hình 1.2) phù hợp với lối sống ăn lọc Hầu hết hải miên có khung cứng đƣợc hình thành từ canxi cacbonat gai silic dioxide Các sợi Collagen spongin có tác dụng hỗ trợ thêm cứng đàn hồi cho khung [21] Ngoài loại tế bào xốp khác nhau, mật độ cao vi sinh vật đƣợc tìm thấy mesohyl số loài hải miên Độ sâu phổ biến tìm thấy hải miên từ 5-10m Động vật thân lỗ, có hải miên thƣờng ăn cách hút nƣớc qua lỗ chân lơng Một dịng chảy đƣợc trì liên tục qua thể để lấy thức ăn, ôxy nhƣ loại bỏ chất thải Khi nƣớc đƣợc lọc qua khoang choanocyte, bị thải khỏi thể qua osculum, vơ trùng [43, 44] Hầu hết hải miên bơm lƣợng nƣớc tƣơng đƣơng với khối lƣợng thể giây [47], điều vài ngàn lít ngày [55] Mối liên hệ vi sinh vật với hải miên gần đƣợc quan tâm nghiên cứu do: (i) phát nhiều hải miên có liên kết với cộng đồng vi khuẩn dày đặc đa dạng, (ii) chúng nguồn giàu chất chuyển hóa hoạt tính sinh học có ý nghĩa lĩnh vực dƣợc phẩm công nghệ sinh học [50] *) Cấu trúc chung thể hải miên: Porifera có dạng hình thái thể từ đơn giản (asconoid syconoid) đến phức tạp (leuconoid) đƣợc hình thành cách thay đổi mức độ gấp màng thể bên thay đổi phức tạp hệ thống kênh [9] Hình 1.1: Hình thái Porifera, (Ruppert et al., 2004) Pinacoderm: Bề mặt bên ngồi, đƣợc hình thành tế bào biểu mô đƣợc gọi pinacocytes Ở lớp nƣớc đƣợc rút qua lỗ (Ostia) Mesohyl:Một matrix ngoại bào pinacoderm choanoderm có vai trò nhƣ hệ khung dàn, chiếm phần lớn thể hải miên Các hạt thức ăn đƣợc chuyển từ choanocytes tới Hình 1.2: Cấu trúc thể hải miên tế bào chức archaeocytes di động (hoặc amoebocytes) để thực bào Amoebocyte nhóm tế bào toàn (totipotent), thực việc phân phối dinh dƣỡng từ Choanocytes tới tế bào khác; giúp tế bào trứng (Oocyte) phát triển, chuyển tinh trùng từ choanocytes tới tế bào trứng; có khả biệt hóa thành loại tế bào có chức khác Ví dụ nhƣ collencytes, sản xuất sợi collagen, sclerocytes hình thành spicule spongocytes sản xuất spongin Nhƣ vậy, vi sinh vật liên kết hải miên đặc hiệu cho vật chủ chúng đƣợc lấy mẫu từ vi trí địa lý Hai loài hải miên Suberites diversicolor Cinachyrella australiensis Indonesia đƣợc phân tích đa dạng vi sinh vật liên kết pyrosequencing Đã nhận dạng đƣợc 29 phyla gồm Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, Firmicutes, Chloroflexi, Cyanobacteria, Acidobacteria, Gemmatimonadetes, Spirochaetes, Nitrospirae, ZB3, Verrucomicrobia , Chlamydiae Poribacteria Trong hải miên C australiensis, OTUs phong phú thuộc họ Methylococcaceae Ngoài họ Hyphomicrobiaceae Rhodobacteraceae Acidimicrobidae, Gammaproteobacteria Deltaproteobacteria nhiều C australiensis so với S diversicolor Alphaproteobacteria phong phú S diversicolor so với C australiensis [Cleary et al., 2013] Kết đánh giá đa dạng vi sinh vật liên kết hải miên Cinachyrella (DN10) phát đƣợc 12 ngành vi khuẩn Số ngành đƣợc xác định nghiên cứu thấp so với số nghiên cứu trƣớc đây: 23 ngành từ SG2 Cinachyrella 14 ngành từ SG1 Cinachyrella (Marie et al, 2014), 26 ngành từ hải miên thuộc vùng triều Đại Tây Dƣơng (Anoop Agostinho, năm 2015) Một số ngành đƣợc xác định nghiên cứu này, chẳng hạn nhƣ Proteobacteria, Cyanobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Chloroflexi, Caldithrix, Nitrospirae, đƣợc phát từ loài hải miên khác (Marie et al, 2014; Anoop Agostinho, 2015; Detmer et al., 2009 ; Jasmin et al, 2015) Những nghiên cứu đa dạng vi sinh vật liên kết hải miên chi Rhabdastrella Dactylospongia Một số tác giả nghiên cứu vi sinh vật liên kết với R.globostellata phƣơng pháp phân lập thấy chủng phân lập phần lớn thuộc Alphaproteobacteria Ngoài phát vi khuẩn Gram (+) có % GC thấp (ngành Fimicutes), vi khuẩn Gram (+) có % GC cao (ngành Actinobacteria) Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides (ngành Bacteroidetes) [Lafi et al, 2005] Schmitt cs (2012) sử dụng giải trình tự thông lƣợng cao chọn lọc amplicons 53 phát 16 ngành vi khuẩn liên kết với hải miên R.globostellata Steinert cs (2016) sử dụng pyrosequencing vùng V4-V5 gen 16S rRNA phát 18 ngành vi khuẩn liên kết hải miên R.globostellata ngành Archaea Crenarchaeota Các OTUs chiếm ƣu gồm thành viên Proteobacteria (Alpha-,Beta-, Delta-, and Gamma-), Cyanobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, ``Poribacteria'', Actinobacteria, Nitrospirae PAUC34f Trong mẫu DN9, phát đƣợc 11 ngành, archaea Thaumarchaeota Tuy nhiên ngành chiếm đa số giống nhƣ nghiên cứu tác giả khác Theo đƣợc biết có nghiên cứu cấu trúc cộng đồng vi sinh vật hải miên biển Dactylospongia metachromia thu thập Chuuk, Micronesia Jeong & Park (2013) Các tác giả sử dụng điện di gel gradient biến tính (DGGE) gen 16S rRNA phát đƣợc phyla, classes gồm Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Cyanobacteria, Spirochaetes Phân tích phát sinh lồi dựa kết DGGE cho thấy cộng đồng vi sinh vật mẫu hải miên D metachromia lồi vị trí địa lý giống Trong mẫu hải miên DN12, 13 ngành đƣợc phát với ngành chủ đạo Actinobacteria Proteobacteria Kết phân tích đa dạng vi sinh vật liên kết loài hải miên biển Đà Nẵng cho thấy, chúng có đa dạng tƣơng đối giống mức độ phân loại, với phong phú ngành, lớp, bộ, họ, chi khác Tuy nhiên, loài hải miên chứa loại vi sinh vật đặc trƣng khơng phát đƣợc lồi hải miên khác Kết củng cố ý kiến cho rằng, cộng đồng vi sinh vật liên kết hải miên chia sẻ đặc tính quan trọng loài hải miên khác cộng đồng đặc hiệu hải miên bị ảnh hƣởng vật chủ [Jeong & Park, 2013; Steinert et al, 2016] Nghiên cứu cộng đồng vi khuẩn liên kết với hai mẫu hải miên Dactylospongia metachromia CH607 CH840 đƣợc thu thập từ quần đảo Chuuk thuộc liên bang Micronesia vào tháng năm 2012 Bằng phƣơng pháp DGGE, nhà khoa học Hàn 54 Quốc phát ngành vi khuẩn, lớp: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Cyanobacteria, spirochaetes Dựa phân tích phát sinh lồi - DGGE fingerprint cho thấy cấu trúc cộng đồng vi khuẩn giống hệt hai mẫu hải miên loài thu đƣợc từ vị trí địa lý giống Có tới 93 ~ 100% trình tự từ DGGE bands tƣơng đồng với loài vi khuẩn đƣợc biết đến sở liệu chung tƣơng đồng cao với dịng vi khuẩn khơng ni cấy đƣợc 55 KẾT LUẬN Đề tài đƣợc thực thông qua sử dụng phƣơng pháp giải trình tự vùng V4 gen 16S rRNA hệ thống MiSeq- Illumina để đánh giá đa dạng vi sinh vật liên kết với ba loài hải miên Rhabdastrella globostellata (DN9); Cinachyrella sp (DN10); Dactylospongia sp (DN12) thu thập từ vùng biển Đà Nẵng, Việt Nam Sử dụng khóa phân loại Bayes trình tự tham chiếu từ sở liệu Silva cho thấy, vi sinh vật liên kết với Rhabdastrella globostellata (DN9) có giới, 11 ngành, 20 lớp, 32 bộ, 18 họ, chi (với tổng reads lớn 0.1%) chi phát là: Caldilinea (21.45%); Nitrospira (4.55%) Ở hải miên Cinachyrella sp (DN10) tìm thấy giới, 12 ngành, 21 lớp, 29 bộ, 20 họ 17 chi (với tổng reads lớn 0.1%), chi đƣợc phát là: Nitrospira; Nitrosococcus; Aeribacillus; Pseudoalteromonas; Halomonas Ở mẫu Dactylospongia sp (DN12) phát giới, 13 ngành, 22 lớp, 36 bộ, 21 họ, 10 chi (với tổng reads lớn 0.1%) Các chi đƣợc tìm thấy: Nitrospira; Caldilinea; Defluviicoccus; Endozoicomonas; Pseudovibrio Cộng đồng vi sinh vật liên kết mẫu hải miên nghiên cứu có thành phần giống nhau, nhiên mẫu lại có thành phần đặc trƣng cho lồi mà khơng phát đƣợc loài khác Sự khác biệt phụ thuộc vào loài hải miên khác Phát nhiều chi có vai trị quan trọng hải miên có khả sinh chất có hoạt tính sinh học mẫu hải miên khảo sát (Aeribacillus; Halomonas; Nitrospira; Pseudovibrio; Ruegeria; Nitrosococcus; Bdellovibrio; …) 56 KIẾN NGHỊ Việc nghiên cứu mối liên hệ vi sinh vật liên kết với hải miên thơng qua nghiên cứu metagenomics có tính ứng dụng thực tiễn cao việc xác định loài vi sinh vật mới; đánh giá đa dạng sinh học vi sinh vật; xác định thành phần vi sinh vật mẫu mơi trƣờng, đặc biệt với mẫu khó/khơng thể ni cấy đƣợc điều kiện phịng thí nghiệm Quan trọng hơn, phát nhiều lồi vi sinh vật liên kết với hải miên có khả tổng hợp chất có hoạt tính sinh học có ý nghĩa lĩnh vực y dƣợc, hố mỹ phẩm… Với nhiều lợi ích đƣợc thể trên, tơi xin có ba kiến nghị: Tiếp tục thực mở rộng nghiên cứu đa dạng sinh học vi sinh vật có liên kết với hải miên/động vật biển khác vùng biển khác Việt Nam Xác định, phân lập chủng vi sinh vật liên kết với hải miên có khả tổng hợp chất có hoạt tính sinh học Nghiên cứu sản xuất thu sinh khối chủng vi sinh vật liên kết với hải miên có khả tổng hợp chất có hoạt tính sinh học 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Xuân Cƣờng, Trần Anh Tuấn, Nguyễn Thu Phƣơng, Vũ Văn Thành, Phan Văn Kiệm, Châu Văn Minh(2007), “Nghiên cứu thành phần hóa học lồi hải miên Xestospongia testudinaria thu tập Việt Nam”, Tạp chí khoa học cơng nghệ, 45(3), Tr.43-50 Phạm Việt Cƣờng, Nguyễn Mai Anh, Vũ Thị Quyên, Nguyễn Thị Kim Cúc(2014), “Phân lập, tuyển chọn định danh số chủng vi khuẩn liên kết sáu lồi hải miên vùng biển Sơn Chà”, tạp chí sinh học, 36(3), tr 345-350 Đỗ Mạnh Hào, Phạm Thế Thƣ(2010), “Một số kết nghiên cứu vi sinh vật vùng ven biển Hải Phịng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, 10(1), pp 51-65 Phan Văn Kiệm(2013-2015), Nghiên cứu khai thác dược liệu từ Hải miên vùng biển Đông bắc Việt Nam theo định hướng hoạt tính diệt tế bào ung thư, Viện Hóa sinh biển TIẾNG ANH Abdulaziz Anas, C Jasmin, , Shanta Nair(2015), “Bacterial diversity associated with Cinachyra cavernosa and Haliclona pigmentifera, cohabiting sponges in the coral reef ecosystem of Gulf of Mannar, Southeast Coast of India”, PLoS ONE, 10(5) Ahn, Y.B., Rhee, S.K., Fennell, D.E., Kerkhof, L.J., Hentschel, U., and Häggblom, M.M(2003), “Reductive dehalogenation of brominated phenolic compounds by microorganisms associated with the marine sponge Aplysina aerophoba”, Appl Environ Microbiol 69, pp 4159-4166 58 Azzini F., Calcinai B., Cerrano C., Bavestrello G., Pansini M(2007), “Sponges of the marine karst lakes and of the coast of the islands of Ha Long Bay (North Vietnam)”, Porifera Research: Biodiversity, Innovation and Sustainability, pp 157- 164 Bayer, K., Schmitt, S., and Hentschel, U (2008), “Physiology, phylogeny and in situ evidence for bacterial and archaeal nitrifiers in the marine sponge Aplysina aerophoba”, Environ Microbiol 10, pp 2942-2955 Bell, J.J.(2008), “The functional roles of marine sponges”, Estuar Coast Shelf Sci, 79, pp 341-353 Brümmer, F., Pfannkuchen, M., Baltz, A., Hauser, T., and Thiel, V (2008), “Light inside sponges”, JExp Mar Biol Ecol 367, pp 61-64 Calcinai B, Azzini F, Bavestrello G, Cerrano C., Pansini M, Do Cong Thung(2006), “Boring sponges from Ha Long Bay, Tonkin Gulf, Vietnam”, Zoological studies, 45(2), pp 201-212 Cho H.H, Shim E.J, Park, J.S(2010), “Phylogenetic Diversity of Bacteria Associated with the Marine Sponges, Spirastrella abata and Cinachyrella sp”, The Korean J Microbiol, 46(2) Cleary DFR, Leontine E Becking, Nicole J de Voogd, Ana C.C Pires, Ana R.M Polonia, Conceicao Egas & Newton C.M Gomes(2013), “Habitat- and host-related variation in sponge bacterial symbiont communities in Indonesian waters”, FEMS Microbiol Ecol, 85, pp 465–482 10 Daims, H.Lebedeva, EV Pjevac, P Han, P Herbold, C Albertsen, M Jehmlich, N Palatinszky, M Vierheilig, J Bulaev, A Kirkegaard, RH Bergen, 59 MV Rattei, T Bendinger, B Nielsen, PH Wagner(2015), "Complete nitrification by Nitrospira bacteria", Nature, 528 11 De Vos, L., K Rutzler, N Boury-Esnault, C Donadey and J Vacelet(1991), Atlas of Sponge Morphology, Smithsonian Institution Press, Washington, DC 12 Detmer Sipkema, Bradley Holmes, Scott A Nichols, Harvey W Blanch(2009), “Biological characterization of Haliclona (?gellius) sp sponge and associated microorganisms”, Microb Ecol, 58, pp 903-920 13 Diaz, M.C., Akob, D., and Cary, C.S(2004), “Denaturing gradient gel electrophoresis of nitrifying microbes associated with tropical sponges”, Boll Mus Ist Biol Univ Genova, 68, pp 279-289 14 Erwin, P.M., and Thacker, R.W (2007), “Incidence and identity of photosynthetic symbionts in Caribbean coral reef sponge assemblages”, J Mar Biol Assoc U K 87, pp 1683-1692 15 Fieseler, L., Horn, M., Wagner, M., and Hentschel, U(2004), “Discovery of the novel candidate phylum "Poribacteria" in marine sponges”, Appl Environ Microbiol, 70, pp 3724-3732 16 Friedrich, A.B., Merkert, H., Fendert, T., Hacker, J., Proksch, P., and Hentschel, U(1999), “Microbial diversity in the marine sponge Aplysina cavernicola (formerly Verongia cavernicola) analyzed by fluorescence in situ hybridization (FISH)”, Marine Biology, 134, pp 461-470 17 Georg Steinert, Michael W Taylor, Peter Deines, Rachel L Simister, Nicole J de Voogd, Michael Hoggard and Peter J Schupp(2016), In four shallow and mesophotic tropical reef sponges from Guam the microbial community largely depends on host identity, PeerJ, Inc, San Diego, USA 60 18 Hentschel U, Hopke J, Horn M, Friedrich AB, Wagner M, Hacker J(2002), “Molecular evidence for a uniform microbial community in sponges from different oceans”, Appl Environ Microbiol, 68, pp 4431-4440 19 Hentschel, U., K M Usher, and M W Taylor(2006), “Marine sponges as microbial fermenters”, FEMS Microbiol Ecol, 55, pp 167-177 20 Hentschel, U., L Fieseler, M Wehrl, C Gernert, M Steinert, J Hacker, and M Horn(2003), “Microbial diversity of marine sponges”, Prog Mol Subcell Biol, 37, pp 59-88 21 Hentschel, U., M Schmid, M Wagner, L Fieseler, C Gernert, and J Hacker(2001), “Isolation and phylogenetic analysis of antimicrobial activities from the Mediterranean bacteria with sponges Aplysina aerophoba and Aplysina cavernicola”, FEMS Microbiol Ecol, 35, pp 305-312 22 Hoffmann, F., Larsen, O., Thiel, V., Rapp, H.T., Pape, T., Michaelis, W., and Reitner, J(2005), “An anaerobic world in sponges”, Geomicrobiol, 22, pp 1-10 23 Hoffmann, F., Radax, R., Woebken, D., Holtappels, M., Lavik, G., Rapp, H.T et al(2009), “Complex nitrogen cycling in the sponge Geodia barrette”, Environ Microbiol, 11, pp 2228-2243 24 Hoffmann, F., Røy, H., Bayer, K., Hentschel, U., Pfannkuchen, M., Brümmer, F., and De Beer, D(2008), “Oxygen dynamics and transport in the Mediterranean sponge Aplysina aerophoba”, Marine Biology, 153, pp 12571264 25 Hooper, J.N.A., and Van Soest, R.W.M, (2002), Systema Porifera: A Guide to the Classification of Sponges, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, NY 61 26 Jeong I-H and Jin-Sook Park(2013), “Bacterial Diversity of the South Pacific Sponge, Dactylospongia metachromia Based on DGGE Fingerprinting”, The Korean Journal of Microbiology, 49(4) 27 Jeong Jong-Bin; Park Jin-Sook(2015), “Phylogenetic diversity of bacterial community associated with the tropical marine sponges, Cinachyrella sp and Plakortis sp”, The Korean Journal of Microbiology, 51(1) 28 Julius-Maximilians(2011), Tabares Paula Antimicrobial, anti-protease and immunomodulatory activities of secondary metabolites from Caribbean sponges and their associated bacteria, PhD Thesis, University Würzburg 29 Kennedy J., Baker P., Piper C., Cotter P.D., Walsh M., Mooij M.J., Bourke M.B., Rea M.C., O‟Connor P.M., Ross R.P., et al(2009), “Isolation and analysis of bacteria with antimicrobial activities from the marine sponge Haliclona simulans collected from Irish waters”, Mar Biotechnol, 11, pp 384–396 30 Kircher M, Stenzel U, Kelso J(2009), “Improved base calling for the Illumina Genome Analyzer using machine learning strategies”, Genome Biol, 10(8), 83 31 Lafi FF, Garson MJ, Fuerst JA(2005), “Culturable bacterial symbionts isolated from two distinct sponge species (Pseudoceratina clavata and Rhabdastrella globostellata) from the Great Barrier Reef display similar phylogenetic diversity”, Microb Ecol, 50(2), pp 213-20 32 Lee O O., Wong Y H., Qian P Y.,(2009), “Inter- and intraspecific variations of bacterial communities associated with marine sponges from San Juan island, Washington”, Appl Environ Microbiol, 75(11), pp 3513-3521 33 Lee Y, Lee J, Lee H(2001), “Microbial symbiosis in marine sponges”, The Journal of Microbiology, 39(4), pp 254-264 62 34 Li Z.-Y., He L.-M., Wu J., Jiang Q.(2006), “Bacterial community diversity associated with four marine sponges from the South China Sea based on 16S rDNA-DGGE fingerprinting”, J Experimental Marine Biol Ecol, 329, pp 7585 35 McMurray, S., Blum, J., and Pawlik, J (2008), “Redwood of the reef: growth and age of the giant barrel sponge Xestospongia muta in the Florida Keys” Marine Biology 155, pp 159-171 36 Meyer, B., and Kuever, J (2008), “Phylogenetic Diversity and spatial distribution of the microbial community associated with the caribbean deepwater sponge Polymastia cf corticata by 16S rRNA, aprA, and amoA Gene Analysis” Microb Ecol 56, pp 306-321 37 Mohamed, N.M., Colman, A.S., Tal, Y., and Hill, R.T (2008a), “Diversity and expression of nitrogen fixation genes in bacterial symbionts of marine sponges”, Environ Microbiol 10, pp 2910-2921 38 Mohamed, N.M., Saito, K., Tal, Y., and Hill, R.T (2010), “Diversity of aerobic and anaerobic ammonia-oxidizing bacteria in marine sponges”, ISME J 4, pp 38-48 39 Müller W.E.G.(1998), “Origin of Metazoa: sponges as living fossils”, Naturwiss, 85, pp 11-25 40 Preston, C.M., Wu, K.Y., Molinski, T.F., and Delong, E.F (1996), “A psychrophilic crenarchaeon inhabits a marine sponge: Cenarchaeum symbiosum gen nov., sp Nov”, Proc Natl Acad Sci U S A 93, pp 6241-6246 41 Rachel Louise Simister(2012), The microbial ecology of marine sponge associated microorganisms, A thesis submitted in partial fulfilment of the 63 requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Biological sciences, The University of Auckland 42 Reiswig, H.M (1971), “Particle feeding in natural populations of three marine demosponges” Biol Bull, pp141: 568-591 43 Reiswig, H.M (1973), “Population dynamics of three Jamaican Demospongiae” Bull Mar Sci 23, pp.191-226 44 Reiswig, H.M (1974) “Water transport, respiration and energetics of three tropical marine sponges” J Exp Mar Biol Ecol 14 pp 231-249 45 Research Center for Infectious Diseases(2009), Streptomyces axinellae sp nov., isolated from the Mediterranean sponge Axinella polypoides (Porifera), University of Würzburg, Röntgenring 11, D-97070 Würzburg, Germany 46 Rodríguez-Marconi S., De la Iglesia R., Díez B., Fonseca C.A., Hajdu E., Trefault N(2015), “Characterization of Bacterial, Archaeal and Eukaryote Symbionts from Antarctic Sponges Reveals a High Diversity at a Three-Domain Level and a Particular Signature for This Ecosystem”, PLoS ONE, 10(9) 47 Ruppert, E.E., and Barnes, R D (2004), Chapter 5: Porifer and placozoa In Invertebrate zoology: a functional evolutionary approach, Brooks Cole Thomson, Belmont, CA 7th Edition 48 Schmitt S., Peter Tsai, James Bell, Jane Fromont, Micha Ilan, Niels Lindquist, Thierry Perez, Allen Rodrigo, Peter J Schupp, Jean Vacelet, Nicole Webster, UteHentschel, Michael W Taylor(2012), “Assessing the complex sponge microbiota: core, variable and species-specific bacterial communities in marine sponges”, The ISME Journal, 6, pp 564-576 64 49 Schöttner S., Hoffmann F., Cárdenas P., Rapp H T., Boetius A., Ramette A.(2013), “Relationships between host phylogeny, host type and bacterial community diversity in cold-water coral reef sponges”, PLoS ONE, 50 Taylor M W., Radax R., Steger D., Wagner M.(2007), “Sponge-associated microorganisms: evolution, ecology, and biotechnological potential”, Microbiol Mol Biol Rev, 71, pp 295–347 51 Thi Tuyen Do, Dinh Quyen Le, Dinh Thi Quyen, Van Cuong Pham(2012), “Isolation and identification of marine bacteria from marine mud in Vietnam with antimicrobial activity”, J Viet Env, 3(2), pp 71-75 52 Vacelet, J., Boury-Esnault, N., Fiala-Medioni, A., and Fisher, C.R (1995), “A methanotrophic carnivorous sponge”, Nature 377, pp 296 53 Vacelet, J., Fiala-Médioni, A., Fisher, C.R., and Boury-Esnault, N (1996), “Symbiosis between methane-oxidizing bacteria and a deep-sea carnivorous cladorhizid sponge”, Mar Ecol Prog Ser 145, pp 77-85 54 Van Kessel, MA; Speth, DR; Albertsen, M; Nielsen, PH; Op den Camp, HJ; Kartal, B; Jetten, MS; Lücker, S(2015), "Complete nitrification by a single microorganism", Nature, 528, pp 555–9 55 Vogel, S (1977), “Current induced flow through living sponges in nature”, Proc Natl Acad Sci U S A 74, pp.2069-2071 56 Wang Q, Garrity GM, Tiedje JM, Cole JR(2007), “Naïve Bayesian Classifier for Rapid Assignment of rRNA Sequences into the New Bacterial Taxonomy”, Applied and Environmental Microbiology, 73(16), pp 5261-5267 57 Wang, G.(2006) “Diversity and biotechnological potential of the spongeassociated microbial consortia”, J Ind Microbiol Biotechnol, 33, pp 545-551 65 58 Webster, N.S., Taylor, M.W., Behnam, F., Lücker, S., Rattei, T., Whalan, S et al (2010), “Deep sequencing reveals exceptional diversity and modes of transmission for bacterial sponge symbionts”, Environ Microbiol 12, pp 20702082 59 Weisz J., Hentschel U., Lindquist N., Martens C.(2007), “Linking abundance and diversity of sponge-associated microbial communities to metabolic differences in host sponges”, Mar Biol, 152, pp 475–483 60 Wilkinson, C.R., and Fay, P (1979), “Nitrogen fixation in coral reef sponges with symbiotic cyanobacteria”, Nature 279, pp 527-529 61 Yahel, G., Sharp, J.H., Marie, D., Häse, C., and Genin, A (2003), “In situ feeding and element removal in the symbiont-bearing sponge Theonella swinhoei: Bulk DOC is the major source for carbon”, Limnol Oceanogr 48, pp 141-149 62 Yahel, G., Whitney, F., Reiswig, H.M., Eerkes-Medrano, D.I., and Leys, S.P (2007), “In situ feeding and metabolism of glass sponges (Hexactinellida, Porifera) studied in a deep temperate fjord with a remotely operated submersible”, Limnol Oceanogr 52, pp 428-440 63 Zhi-Yong Li *, Li-Ming He, Jie Wu, Qun Jiang(2005), “Bacterial community diversity associated with four marine sponges from the South China Sea based on 16S rDNA-DGGE fingerprinting”, Marine Biotechnology Laboratory, School of Life Science and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China 66 64 https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biologytextbook/invertebrates-28/phylum-porifera-166/morphology-of-sponges-64211864/ https://sites.google.com/a/rsu35.org/seventh-grade-science/unit-6-aquaticecology 67 ... HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN MẠNH HÙNG ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG SINH HỌC VI SINH VẬT LIÊN KẾT VỚI HẢI MIÊN TẠI VÙNG BIỂN ĐÀ NẴNG VI? ??T NAM THÔNG QUA NGHIÊN CỨU... kết với hải miên Bảng 3.8 Kết phân loại vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.9: Kết phân loại chi vi sinh vật liên kết với hải miên MỞ ĐẦU Hải miên vật chủ nhiều vi sinh vật vai trò vi sinh. .. kết với hải miên mức giới Bảng 3.5: Kết phân loại ngành vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.6 Kết phân loại lớp vi sinh vật liên kết với hải miên Bảng 3.7 Kết phân loại vi sinh vật liên kết