CHAPTER ONE                                                                                                                    1

1.1       Introduction                                                                                                                1

CHAPTER TWO                                                                                                                    4

2.1       Microbial Diversity                                                                                                     4

2.1.1    Fundamental Reasons for Studying Microbial Diversity                                           5 

2.1.2    Factors Governing Microbial Diversity                                                                      6

2.2       Unravelling Microbial Ecology                                                                                   7

2.2.1    16S rRNA gene sequencing                                                                                        7

2.2.2    Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE)                                                    9

2.2.3    Terminal Restriction Length Polymorphism (T-RFLP)                                              10

2.2.4    Next generation sequencing technology (NGS)                                                         11

2.2.5    DNA microarrays                                                                                                        13

2.2.6    Metagenomic analysis of microbial communities                                                       14

2.2.7    Community genomics analyzing methods                                                                  15

2.2.8    Statistical methods for assessing functional diversity of microbial communities       17

CHAPTER THREE                                                                                                                18

3.1       Microorganisms in Air, Freshwater and Marine Environment                                    18

3.1.1    Atmospheric microbe characterization                                                                        20

3.1.2    Mechanisms of microbial survival of airborne bacteria                                               23

3.2       Microbial Diversity in Freshwater                                                                              24

3.3       Microbial Diversity in Marine Environment                                                               26

3.4       Microbial Ecology in Antarctic Environment                                                             28

CHAPTER FOUR                                                                                                                  31

4.1       Soil Microbial Ecology                                                                                               31

4.1.2    Soil Microbial Communities                                                                                       33

4.2       Ecological Impact of Microorganisms in Natural Environment                                 37

4.3       Conclusion                                                                                                                  38

References                                                                                                                              40