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Methanotrophic diversity in high arctic wetlands on the islands of Svalbard (Norway) - denaturing gradient gel electrophoresis analysis of soil DNA and enrichment cultures

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Abstract:

The methanotrophic community in arctic soil from the islands of Svalbard, Norway (78°N) was analysed by combining group-specific PCR with PCR of the highly variable V3 region of the 16S rRNA gene and then by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Selected bands were sequenced for identification. The analyses were performed with DNA extracted directly from soil and from enrichment cultures at 10 and 20 °C. The two genera Methylobacter and Methylosinus were found in all localities studied. The DGGE band patterns were simple, and DNA fragments with single base differences were separated. The arctic tundra is a potential source of extensive methane emission due to climatic warming because of its large reservoirs of stored organic carbon. Higher temperatures due to climatic warming can cause increased methane production, and the abundance and activity of methane-oxidizing bacteria in the arctic soil may be important regulators for methane emission to the atmosphere.Key words: methanotrophic diversity, Svalbard, arctic wetland, denaturing gradient gel electrophoresis.

La communauté méthanotrophe du sol arctique des îles de Svalbard, Norvège (78°N) fut analysée en combinant des PCR spécifiques aux groupes avec des PCR de la région hypervariable V3 du gènes de l'ARNr 16s et par électrophorèse sur gel à gradient dénaturant (DGGE). Les bandes sélectionnées ont été identifiées par séquençage. Les analyses ont été accomplies avec de l'ADN extrait directement du sol et de cultures d'enrichissement à 10 et 20 °C. Les genres Methylobacter et Methylosinus ont été retrouvés dans tous les emplacement étudiés. Les profils de bandes DGGE étaient simples et les fragments d'ADN ayant des différences de bases uniques ont été séparés. La toundra arctique représente une importante source potentielle d'émission de méthane suscitée par le réchauffement climatique, principalement à cause de ses vastes réservoirs de carbone organique emmagasiné. Des températures plus élevées dues à un réchauffement climatique pourrait entraîner une production accrue de méthane, et l'abondance et l'activité de bactéries oxydant le méthane dans le sol arctique seraient d'importants régulateurs de l'émission de méthane dans l'atmosphère.Mots clés : diversité méthanotrophe, Svalbard, zones arctiques humides, électrophorèse sur gel à gradient dénaturant.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2003

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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