Screening Halophilic Bacteria from Kuwait Sabkhas for Biocatalysts by Functional Metagenomics

"تعد السبخات في الكويت كبيئة بحرية قاسية ذات ملوحة عالية وبدأت مساحتها في الإنحسار نتيجة لمشاريع التطور الساحلي. ومن المعروف أن
الأحياء التي تقطن هذه البيئات ذات الملوحة العالية مثل السبخات بأن هناك امكانية استغلالها في تطبيقات التكنولوجيا الحيوية بما في ذلك
انتاج انزيمات جديدة قابلة للتكيف مع الملوحة. ولقد أصبحت عملية تحديد المحتوى الجيني والاستنساخ المباشر للجينومات لجميع الكائنات
الحية الدقيقة الموجودة في موطن معين، أداة قوية لاستغلال الإمكانيات الحيوية للمجتمعات الميكروبية القابلة وغير القابلة للاستنبات.
وتقتصر الأبحاث في بيئة السبخات عالية الملوحة في الكويت عى دراسة الهالوبكتريا والهالواركية لاستخدامها في إزالة الهيدروكربون والزئبق.
سوف يستكشف هذا المشروع التنوع البكتيري في مواطن السبخات في الكويت لإنتاج المحفزات الحيوية القيمة. وسيتم جمع وتحليل عينات
من الماء والرواسب من المناطق السبخية المختارة من أجل دراسة التنوع البكتيري القابل للاستنبات بزراعتها في وسط Agar البحري مع % 5.5
كلوريد الصوديوم. وسيتم وصف المستعمرات البكتيرية باستخدام نظام التعرف البيولوجي Biolog وسيتم التأكد من النتائج بواسطة تحليل
تسلسل rRNA 16s .. كما سيتم إنشاء مكتبة جينية باستخدام الحمض النووي البيئي ) eDNA ( المستخرج من إحدى السبخات شديدة الملوحة.
وسيتم فحص هذه المكتبة بما يتعلق بالأنشطة البروتينية والفوسفاتازية، phytase ، الأميليز، الليباز و phospholipase .. كما سيتم التعبير عن
جينات الترميز الإنزيمي من مستنسخات مختارة باستخدام مضيف مناسب. وستتم تنقية الإنزيمات وتحديد مزاياها وخصائصها بدراسة نشاط
هذه الإنزيمات والعوامل التي تؤثر عى نشاطها."

"Kuwait Sabkhas, an extreme marine habitat with high salinity (up to 4.5- M NaCl), is declining due to urbanization. Halophilic
microorganisms inhabiting these Sabkhas are known for various potential biotechnological applications, including novel
halotolerant enzyme production. The metagenomic approaches, direct cloning of genomes of all microorganisms present
in a given habitat, have become a powerful tool to exploit the biocatalytic potential of both culturable and nonculturable
microbial communities. Research on halophilic extremophiles from Kuwait Sabkha is restricted to the study of halobacteria
and haloarchaea for their use in hydrocarbon/mercury removal. This project will explore the culturable and nonculturable
halophilic bacterial diversity of this unique habitat of Kuwait for valuable biocatalysts. Water and sediment samples from
selected Sabkha areas will be collected and analyzed for culturable halophilic bacterial diversity by plating in Marine Agar
with 5.5% NaCl. Representative colonies will be characterized phenotypically using Biolog manual identification system
and will be confirmed by 16s rRNA sequence analysis. Metagenomic library will be constructed using the environmental
DNA (eDNA) extracted from one extreme saline Sabkha sample. This library will be screened for protease, phosphatases,
phytase, amylase, lipase, and phospholipase activities. Enzyme coding genes from selected positive clones will be over
expressed using suitable host. Enzymes will be purified and characterized by studying the enzyme activity, substrate
specificity, and the factors affecting their activity."