Astro-biological aspects of the metagenomic analysis of late and early Pliocene permafrost samples of Siberia

ðÿðÀÐâÐçðÁð¢ð©ðÁ ðÂð©ðÀð¢ðÁÐüð┐ð¥Ðüð¥ð▒ð¢ð¥ð│ð¥ ð╝ð©ð║ÐÇð¥ð▒ð¢ð¥ð│ð¥ ÐÇð░ðÀð¢ð¥ð¥ð▒ÐÇð░ðÀð©ÐÅ ð┤ÐÇðÁð▓ð¢ð©Ðà ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ð╗ðÁÐéð¢ðÁð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïÐà ð│ÐÇÐâð¢Ðéð¥ð▓ ð┐ÐÇðÁð┤ÐüÐéð░ð▓ð╗ÐÅðÁÐé ð©ð¢ÐéðÁÐÇðÁÐü ð▓ Ðüð▓ÐÅðÀð© Ðü ÐÇÐÅð┤ð¥ð╝ ðÀð░ð┤ð░Ðç ð░ÐüÐéÐÇð¥ð▒ð©ð¥ð╗ð¥ð│ð©ð© - ðÀð░ÐÇð¥ðÂð┤ðÁð¢ð©ðÁ ð© ÐÇð░ðÀð▓ð©Ðéð©ðÁ ðÂð©ðÀð¢ð© ð¢ð░ ðùðÁð╝ð╗ðÁ, ð▓ÐïÐÅÐüð¢ðÁð¢ð©ðÁ ð│ÐÇð░ð¢ð©Ðçð¢ÐïÐà ÐâÐüð╗ð¥ð▓ð©ð╣ ð¥ÐÇð│ð░ð¢ð©ÐçðÁÐüð║ð¥ð╣ ðÂð©ðÀð¢ð©, ð© ð▓ð¥ðÀð╝ð¥ðÂð¢ð¥ÐüÐéð© ðÁðÁ ÐüÐâÐëðÁÐüÐéð▓ð¥ð▓ð░ð¢ð©ÐÅ ð¢ð░ ð┤ÐÇÐâð│ð©Ðà ð┐ð╗ð░ð¢ðÁÐéð░Ðà ðíð¥ð╗ð¢ðÁÐçð¢ð¥ð╣ Ðüð©ÐüÐéðÁð╝Ðï. ðÆð░ðÂð¢ð¥ÐüÐéÐî ð©ÐüÐüð╗ðÁð┤ð¥ð▓ð░ð¢ð©ÐÅ Ðüð▓ÐÅðÀð░ð¢ð░ ð© Ðü ÐÇð░ÐüÐüð╝ð¥ÐéÐÇðÁð¢ð©ðÁð╝ ð║ÐÇð©ð¥ð▒ð©ð¥ÐüÐäðÁÐÇÐï (ð╝ð¥ÐÇð¥ðÀð¢ÐïðÁ Ðüð╗ð¥ð©, ð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïðÁ Ðéð¥ð╗Ðëð©, ð╗ðÁð┤ð¢ð©ð║ð¥ð▓ÐïðÁ ð┐ð¥ð║ÐÇð¥ð▓Ðï, ð║ÐÇð©ð¥ð┐Ðìð│ð©) ð║ð░ð║ ðùðÁð╝ð¢ð¥ð╣ ð╝ð¥ð┤ðÁð╗ð© ð╝ð░ÐÇÐüð©ð░ð¢Ðüð║ð©Ðà Ðìð║ð¥Ðüð©ÐüÐéðÁð╝. ðÿð¢Ðäð¥ÐÇð╝ð░Ðåð©ÐÄ ÐüÐÇð░ðÀÐâ ð¥ ð▓ÐüÐæð╝ ð╝ð©ð║ÐÇð¥ð▒ð©ð¥ÐåðÁð¢ð¥ðÀðÁ ð┐ð¥ðÀð▓ð¥ð╗ÐÅÐÄÐé ð┐ð¥ð╗ÐâÐçð©ÐéÐî Ðüð¥ð▓ÐÇðÁð╝ðÁð¢ð¢ÐïðÁ ð╝ðÁÐéð¥ð┤Ðï ð╝ðÁÐéð░ð│ðÁð¢ð¥ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ ÐüðÁð║ð▓ðÁð¢ð©ÐÇð¥ð▓ð░ð¢ð©ÐÅ. ðÆ ð┤ð░ð¢ð¢ð¥ð╣ ÐÇð░ð▒ð¥ÐéðÁ ð┐ÐÇð¥ð▓ðÁð┤ðÁð¢ð¥ ð©ðÀÐâÐçðÁð¢ð©ðÁ ð╝ðÁÐéð¥ð┤ð¥ð╝ ð╝ðÁÐéð░ð│ðÁð¢ð¥ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ ð░ð¢ð░ð╗ð©ðÀð░ ðöðØðÜ, ð▓Ðïð┤ðÁð╗ðÁð¢ð¢ð¥ð╣ Ðü ð©Ðüð┐ð¥ð╗ÐîðÀð¥ð▓ð░ð¢ð©ðÁð╝ ð¢ð░ð▒ð¥ÐÇð░ «Geneclean for Ancient DNA kit» (Bio101, ðíð¿ðÉ) ð©ðÀ ÐüÐâð╝ð╝ð░ÐÇð¢ð¥ð╣ ð┐ÐÇð¥ð▒Ðï, ð¥ð▒ÐèðÁð┤ð©ð¢ðÁð¢ð¢ÐïÐà ð© ÐéÐëð░ÐéðÁð╗Ðîð¢ð¥ ð┐ðÁÐÇðÁð╝ðÁÐêð░ð¢ð¢ÐïÐà ð▓ ð░ÐüðÁð┐Ðéð©ÐçðÁÐüð║ð©Ðà ÐâÐüð╗ð¥ð▓ð©ÐÅÐà ð¥ð▒ÐÇð░ðÀÐåð¥ð▓ ð┐ð¥ðÀð┤ð¢ðÁð┐ð╗ð©ð¥ÐåðÁð¢ð¥ð▓ÐïÐà-ÐÇð░ð¢ð¢ðÁð┐ð╗ðÁð╣ÐüÐéð¥ÐåðÁð¢ð¥ð▓ÐïÐà ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ð╗ðÁÐéð¢ðÁð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïÐà ð┐ð¥ÐÇð¥ð┤ ðíð©ð▒ð©ÐÇð© Ðüð║ð▓ð░ðÂðÁð¢Ðï 3. ðíðÁð║ð▓ðÁð¢ð©ÐÇð¥ð▓ð░ð¢ð©ðÁð╝, ð▓Ðïð┐ð¥ð╗ð¢ðÁð¢ð¢Ðïð╝ ð¢ð░ ð┐ð╗ð░ÐéÐäð¥ÐÇð╝ðÁ Illumina (MiSeq), ð┐ð¥ð╗ÐâÐçðÁð¢ð¥ 97,617 ÐÇð©ð┤ð¥ð▓ ð│ð©ð┐ðÁÐÇð▓ð░ÐÇð©ð░ð▒ðÁð╗Ðîð¢ÐïÐà ÐÇðÁð│ð©ð¥ð¢ð¥ð▓ V3/V4 ð│ðÁð¢ð¥ð▓ 16S rRNA. ðñð©ð╗ð¥ð│ðÁð¢ðÁÐéð©ÐçðÁÐüð║ð©ð╣ ð░ð¢ð░ð╗ð©ðÀ ð▓Ðïð┐ð¥ð╗ð¢ðÁð¢ð¢Ðïð╣ ð┐ÐÇð¥ð│ÐÇð░ð╝ð╝ð¥ð╣ MSR (MiSeq Reporter software), ð▓ÐïÐÅð▓ð©ð╗ ð║ÐÇð¥ð╝ðÁ ð┐ÐÇð¥ð║ð░ÐÇð©ð¥Ðé (ðöð¥ð╝ðÁð¢ Bacteria), Ðüð¥ÐüÐéð░ð▓ð╗ÐÅÐÄÐëð©Ðà ð▒ð¥ð╗ÐîÐêð©ð¢ÐüÐéð▓ð¥ (99.84%), ð┐ÐÇðÁð┤ÐüÐéð░ð▓ð©ÐéðÁð╗ðÁð╣ ð▓ð©ÐÇÐâÐüð¥ð▓ (3 ÐÇð©ð┤ð░) ð© 0.15% ð¢ðÁð©ð┤ðÁð¢Ðéð©Ðäð©Ðåð©ÐÇð¥ð▓ð░ð¢ð¢ÐïÐà ÐÇð©ð┤ð¥ð▓. ðÿð┤ðÁð¢Ðéð©Ðäð©Ðåð©ÐÇð¥ð▓ð░ð¢ÐïðÁ ÐÇð©ð┤Ðï ð┐ÐÇð¥ð║ð░ÐÇð©ð¥Ðé ð┐ÐÇðÁð┤ÐüÐéð░ð▓ð╗ÐÅð╗ð© 21 Ðäð©ð╗Ðâð╝, 43 ð║ð╗ð░ÐüÐüð░, 88 ð┐ð¥ÐÇÐÅð┤ð║ð¥ð▓, 194 ÐüðÁð╝ðÁð╣ÐüÐéð▓, 437 ÐÇð¥ð┤ð¥ð▓, 716 ð▓ð©ð┤ð¥ð▓, ð▓ð║ð╗ÐÄÐçð░ÐÅ ð¢ðÁð¥ð┐ð©Ðüð░ð¢ð¢ÐïÐà ð¢ð░ ð┤ð░ð¢ð¢Ðïð╣ ð╝ð¥ð╝ðÁð¢Ðé ð© ðÁÐëðÁ ð¢ðÁð©ðÀð▓ðÁÐüÐéð¢ÐïÐà Ðéð░ð║Ðüð¥ð¢ð¥ð▓ ð¢ð░ ð║ð░ðÂð┤ð¥ð╝ ÐâÐÇð¥ð▓ð¢ðÁ ð║ð╗ð░ÐüÐüð©Ðäð©ð║ð░Ðåð©ð©. ðæð¥ð╗ÐîÐêð©ð¢ÐüÐéð▓ð¥ ÐÇð©ð┤ð¥ð▓ ð¥Ðéð¢ðÁÐüðÁð¢Ðï ð║ ÐÇð░ðÀð╗ð©Ðçð¢Ðïð╝ Ðäð©ð╗ð¥ð│ðÁð¢ðÁÐéð©ÐçðÁÐüð║ð©ð╝ ð│ÐÇÐâð┐ð┐ð░ð╝ Ðäð©ð╗Ðâð╝ð¥ð▓ Proteobacteria ð© Actinobacteria (65,41% ð© 25,48% ð¥Ðé ð©Ðà ð¥ð▒ÐëðÁð│ð¥ Ðçð©Ðüð╗ð░), Ðü ð┐ÐÇðÁð¥ð▒ð╗ð░ð┤ð░ð¢ð©ðÁð╝ ð┐ÐÇðÁð┤ÐüÐéð░ð▓ð©ÐéðÁð╗ðÁð╣ ÐÇð¥ð┤ð¥ð▓ Bradyrhizobium ð© Propionibacterium. ðùð¢ð░Ðçð©ÐéðÁð╗Ðîð¢ð░ÐÅ Ðçð░ÐüÐéÐî ÐÇð©ð┤ð¥ð▓ ð¢ð░ ÐâÐÇð¥ð▓ð¢ðÁ ÐÇð¥ð┤ð░ (9,67%) ð© ð▓ð©ð┤ð░ (39,17%) ð¥Ðéð¢ðÁÐüðÁð¢Ðï ð║ ð│ÐÇÐâð┐ð┐ðÁ «ð¢ðÁð║ð╗ð░ÐüÐüð©Ðäð©Ðåð©ÐÇÐâðÁð╝ÐïðÁ», Ðé.ðÁ. ð▓ð║ð╗ÐÄÐçð░ÐÄÐëðÁð╣ ð┐ð¥ð║ð░ ð¢ðÁð¥ð┐ð©Ðüð░ð¢ð¢ÐïðÁ ð© ðÁÐëðÁ ð¢ðÁð©ðÀð▓ðÁÐüÐéð¢ÐïðÁ Ðéð░ð║Ðüð¥ð¢Ðï, ÐçÐéð¥ ÐÅð▓ð╗ÐÅðÁÐéÐüÐÅ terra incognita ð┤ÐÇðÁð▓ð¢ð©Ðà ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ð╗ðÁÐéð¢ðÁð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïÐà ð│ÐÇÐâð¢Ðéð¥ð▓. 60.83% ÐÇð©ð┤ð¥ð▓ ð©ð┤ðÁð¢Ðéð©Ðäð©Ðåð©ÐÇð¥ð▓ð░ð¢Ðï ð┤ð¥ ð▓ð©ð┤ð░, ð©ðÀ ð¢ð©Ðà ð¢ð░ð©ð▒ð¥ð╗ÐîÐêðÁðÁ ð║ð¥ð╗ð©ÐçðÁÐüÐéð▓ð¥ ð¥Ðéð¢ðÁÐüðÁð¢ð¥ ð║ ð▓ð©ð┤ð░ð╝ Bradyrhizobium pachyrhizi (Ramírez-Bahena et al. 2009), Aminobacter aminovorans ((den Dooren de Jong 1926) Urakami et al. 1992) ð© Sphingomonas oligophenolica (Ohta et al. 2004). ðöð░ð¢ð¢ÐïðÁ ð╝ðÁÐéð░ð│ðÁð¢ð¥ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ ð░ð¢ð░ð╗ð©ðÀð░ ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ð╗ðÁÐéð¢ðÁð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïÐà ð│ÐÇÐâð¢Ðéð¥ð▓ ð║ð¥ÐÇÐÇðÁð╗ð©ÐÇÐâÐÄÐé Ðü ÐÇðÁðÀÐâð╗ÐîÐéð░Ðéð░ð╝ð© Ðìð╗ðÁð║ÐéÐÇð¥ð¢ð¢ð¥-ð╝ð©ð║ÐÇð¥Ðüð║ð¥ð┐ð©ÐçðÁÐüð║ð¥ð│ð¥ ð©ðÀÐâÐçðÁð¢ð©ÐÅ ð¥ð▒ÐÇð░ðÀÐåð¥ð▓ in situ ð© ð▓Ðïð┤ðÁð╗ðÁð¢ð©ÐÅ ð▓ Ðçð©ÐüÐéÐâÐÄ ð║Ðâð╗ÐîÐéÐâÐÇÐâ ð╝ð©ð║ÐÇð¥ð¥ÐÇð│ð░ð¢ð©ðÀð╝ð¥ð▓, ð░ Ðéð░ð║ðÂðÁ Ðü ð╗ð©ÐéðÁÐÇð░ÐéÐâÐÇð¢Ðïð╝ð© Ðüð▓ðÁð┤ðÁð¢ð©ÐÅð╝ð©. ðáðÁðÀÐâð╗ÐîÐéð░ÐéÐï ð╝ðÁÐéð░ð│ðÁð¢ð¥ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ ð░ð¢ð░ð╗ð©ðÀð░, ð┐ð¥ð╗ÐâÐçðÁð¢ð¢ÐïðÁ ð▓ ÐÇð░ð╝ð║ð░Ðà ð¢ð░ÐüÐéð¥ÐÅÐëðÁð│ð¥ ð©ÐüÐüð╗ðÁð┤ð¥ð▓ð░ð¢ð©ÐÅ, ÐÇð░ÐüÐêð©ÐÇÐÅÐÄÐé ÐüÐâÐëðÁÐüÐéð▓ÐâÐÄÐëð©ðÁ ðÀð¢ð░ð¢ð©ÐÅ ð¥ ð╝ð©ð║ÐÇð¥ð▒ð¢ð¥ð╝ ÐÇð░ðÀð¢ð¥ð¥ð▒ÐÇð░ðÀð©ð© ð┤ÐÇðÁð▓ð¢ð©Ðà ð▓ðÁÐçð¢ð¥ð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïÐà ð░ÐÇð║Ðéð©ÐçðÁÐüð║ð©Ðà ð┐ð¥Ðçð▓ðÁð¢ð¢ÐïÐà Ðìð║ð¥Ðüð©ÐüÐéðÁð╝, ÐÇð░Ðüð║ÐÇÐïð▓ð░ÐÄÐé ð┐ÐÇðÁð┤ÐüÐéð░ð▓ð╗ðÁð¢ð©ðÁ ð¥ ð│ÐÇð░ð¢ð©Ðçð¢ÐïÐà ÐâÐüð╗ð¥ð▓ð©ÐÅÐà ð▓ÐïðÂð©ð▓ð░ð¢ð©ÐÅ ð© ð┤ðÁð╝ð¥ð¢ÐüÐéÐÇð©ÐÇÐâÐÄÐé Ðüð¥ÐàÐÇð░ð¢ðÁð¢ð©ðÁ Ðêð©ÐÇð¥ð║ð¥ð│ð¥ Ðéð░ð║Ðüð¥ð¢ð¥ð╝ð©ÐçðÁÐüð║ð¥ð│ð¥ ÐÇð░ðÀð¢ð¥ð¥ð▒ÐÇð░ðÀð©ÐÅ ðÂð©ðÀð¢ðÁÐüð┐ð¥Ðüð¥ð▒ð¢ÐïÐà ð╝ð©ð║ÐÇð¥ð¥ÐÇð│ð░ð¢ð©ðÀð╝ð¥ð▓ ð▓ Ðìð║ÐüÐéÐÇðÁð╝ð░ð╗Ðîð¢ÐïÐà ÐâÐüð╗ð¥ð▓ð©ÐÅÐà ð╝ð¢ð¥ð│ð¥ð╗ðÁÐéð¢ðÁð╝ðÁÐÇðÀð╗ÐïÐà ð│ÐÇÐâð¢Ðéð¥ð▓, ð║ð¥Ðéð¥ÐÇÐïðÁ ð╝ð¥ðÂð¢ð¥ ÐÇð░ÐüÐüð╝ð░ÐéÐÇð©ð▓ð░ÐéÐî, ð║ð░ð║ ð╝ð¥ð┤ðÁð╗Ðî ð©ð¢ð¥ð┐ð╗ð░ð¢ðÁÐéð¢ÐïÐà ÐâÐüð╗ð¥ð▓ð©ð╣.