научный журнал по биологии Микробиология ISSN: 0026-3656

КОРХОЛА М., МАРТЫНЕНКО Н.Н., НАУМОВ Г.И., НАУМОВА Е.С. — 2013 г.

С использованием пульс-электрофореза нативных хромосомных ДНК и их гибридизации с зондами CUP1 и GAL4 у восьми, в основном, винных штаммов Saccharomyces cerevisiae выявлены реципрокные транслокации между хромосомами XVI и VIII. Во время мейоза у гибридов таких штаммов с генетическими линиями нормального кариотипа за счет кроссинговера происходят новые и возвратные транслокации, по крайней мере, гена CUP1. Обсуждается связь обнаруженных реципрокных транслокаций с геном SSU1-R резистентности к сульфиту Na2SO3.

2013

БЕЛЯЕВ С.С., ЖУРИНА М.В., ПЛАКУНОВ В.К., ПОЗДНЯКОВА Н.В., СТРЕЛКОВА Е.А. — 2013 г.

Установлено, что биопленки ряда грамположительных и грамотрицательных бактерий (как изолированных из пластовых вод нефтяного месторождения, так и коллекционных штаммов) обладают повышенной по сравнению с планктонными культурами устойчивостью к экстремальным физико-химическим условиям среды (неблагоприятной температуре, рН и концентрации соли). Показано, что существенную роль в этой устойчивости играют внеклеточные полимерные вещества, составляющие структуру матрикса биопленки, поскольку при подавлении образования матрикса под воздействием суббактериостатических концентраций антибиотика азитромицина (в случае Pseudomonas acephalitica), а также в результате мутации гена cvil, кодирующего синтетазу N-гексаноилгомосеринлактона (в случае Chromobacterium violaceum CV026), чувствительность биопленок к экстремальным факторам среды снижается практически до уровня планктонных культур. Обсуждается значение матрикса биопленки для выживания бактерий в экстремальных условиях.

БЫЗОВ Б.А., ДЕМИН В.В., ЗАВГОРОДНЯЯ Ю.А., ЛИСОВИЦКАЯ О.В., ОРЛОВ Д.С., ТИХОНОВ В.В. — 2013 г.

На примере 38 штаммов бактерий показана их способность сорбировать гуминовую кислоту (ГК) из водного раствора. Для 10 штаммов бактерий построены изотермы сорбции ГК клетками. Рассчитанные с использованием уравнения Ленгмюра параметры прочности связывания ГК с клетками (k) и предельной адсорбции (Qmax) достоверно различались для грамположительных и грамотрицательных бактерий. Грамположительные бактерии сорбировали ГК в больших количествах, чем грамотрицательные: Qmax = 23 ± 10 мг/м2 и 5.6 ± 1.2 мг/м2 поверхности клетки соответственно. При этом прочность связывания ГК клетками была выше у грамотрицательных бактерий по сравнению с грамположительными: k = 9 ± 5 мл/мг и 3.3 ± 1.1 мл/мг соответственно.

ГРИГОРЬЕВА Т.В., ИЛЬИНСКАЯ О.Н., ЛАЙКОВ А.В., НАУМОВА Р.П., РИЗВАНОВ А.А. — 2013 г.

Анализ гена 16S рРНК культивируемых микроорганизмов промышленного нефтешлама позволил установить преобладание (около 85–90%) гаммапротеобактерий в сообществе аэробных гетеротрофов и специфических деструкторов шлама. Установлено родство выделенных штаммов с представителями родов Pseudomonas, Stenotrophomonas и Enterobacter. Анализ суммарной ДНК шлама по тому же гену указывает на более широкое общее микробное разнообразие (порядка 20 оперативных таксономических единиц, полученных методом T-RFLP) по сравнению с культивируемой частью сообщества, включающей около 12 различных типов колоний, при этом характерно наличие трех мажорных фрагментов рестрикции, составляющих в сумме по площади около 50%. Полученные результаты свидетельствуют об узком морфологическом и филогенетическом разнообразии бактериального сообщества нефтешлама.

ГОЛУБЕВ В.И. — 2013 г.

Обнаружены штаммы Kluyveromyces lactis, секретирующие микоцины фунгицидного действия при значениях рН среды от 5 до 7. Эта активность утрачивается после облучения культур УФ. Среди обследованных более 260 видов дрожжей чувствительные к данным микоцинам, в основном, выявлены в семействах Saccharomycetaceae и Wickerhamomycetaceae порядка Saccharomycetales.

АНДРЕЕВСКИХ Ж.Г., БЕЛОУСОВА Е.В., ГРАБОВИЧ М.Ю., ДУБИНИНА Г.А., МЕРКЕЛЬ А.Ю., ТРУБИЦЫН И.В., ТУТУКИНА М.Н., ЮРЕВИЧ Л.И. — 2013 г.

Впервые обнаружена способность различных видов рода Thiothrix (T. lacustris, штаммы AS и BLT, T. caldifontis G1Т , T. unzii A1Т и T. eikelboomii АР3Т) к анаэробному дыханию в присутствии нитрата. Исследована динамика процесса восстановления нитрата до нитрита и показана сопряженность этого процесса с окислением тиосульфата. В анаэробных условиях культивирования представители рода Thiothrix осуществляют серозависимое восстановление нитрата лишь до нитрита. У исследованных представителей рода Thiothrix выявлено наличие в клетках гена narG, кодирующего альфа-субъединицу респираторной нитратредуктазы NarGHI. Показано, что у штамма T. lacustris AS при анаэробном культивировании индуцируется экспрессия данного гена. Определена активность ряда ферментов, участвующих в превращении восстановленных соединений серы.

ВЕТЧИНКИНА Е.П., КАМНЕВ А.А., ЛОЩИНИНА Е.А., НИКИТИНА В.Е., ТУГАРОВА А.В., ЩЕЛОЧКОВ А.Г. — 2013 г.

Изучено влияние селена в степени окисления +4, селенита (SeO ), на два штамма Azospirillum brasilense, отличающиеся занимаемыми экологическими нишами – эпифит Sp7 и факультативный эндофит Sp245. При выращивании культур в присутствии селенита натрия было зафиксировано интенсивное красное окрашивание бактерий. С использованием просвечивающей электронной микроскопии и рентгенофлуоресцентного анализа было показано накопление элементарного селена клетками обоих штаммов внутриклеточно в виде наночастиц диаметром 50–400 нм. Впервые для бактерий рода Azospirillum обнаружена способность восстанавливать неорганический селен в степени окисления +4 до элементарного селена (с образованием наночастиц). Полученные результаты указывают на возможность использования азоспирилл как микросимбионтов в процессах фиторемедиации и при культивировании злаковых на загрязненных соединениями селена почвах. Способность азоспирилл синтезировать наночастицы селена может представлять интерес для нанобиотехнологии.

ГАЛАНИНА Л.А., МЫСЯКИНА И.С., СЕРГЕЕВА Я.Э., ФЕОФИЛОВА Е.П. — 2013 г.

Статья посвящена новому направлению в микологии и пищевой индустрии – изучению способов освоения и заражения продуктов питания мицелиальными грибами аскомицетного аффинитета. На основании данных сканирующей, электронной и световой микроскопии установлены следующие типы колонизации грибами пищевых изделий – сыров и колбас: (1) стелящийся, (2) буравящий, (3) с образованием новых ветвлений гиф (до 4–5) на апексе старой гифы, а также (4) с образованием длинных “тяжей” и (5) биопленок.

БАСЛЕРОВ Р.В., ГАЛЬЧЕНКО В.Ф., ДЕМКИНА Е.В., КОЛГАНОВА Т.В., КРЯЖЕВСКИХ Н.А., ЛОЙКО Н.Г., МАНУЧАРОВА Н.А., СОИНА В.С., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2013 г.

Проведено сравнительное исследование адаптационных механизмов штаммов бактерий Arthrobacter oxydans К14 и Acinetobacter lwoffii ЕК30А, выделенных из мерзлых подпочвенных отложений, и их коллекционных аналогов (Ас-1114 Type и BSW-27, соответственно). Штаммы в парах сравнения различались: (1) ростовыми и физиолого-биохимическими характеристиками, (2) устойчивостью к стрессорным воздействиям, (3) способностью к образованию покоящихся форм (ПФ) в неростовых условиях, (4) а также внутрипопуляционной диссоциативной активностью. Штаммы, выделенные из мерзлоты, обладали более низкой скоростью роста, но более высокой устойчивостью к многократному замораживанию–оттаиванию по сравнению с коллекционными штаммами. В равных условиях роста мерзлотные штаммы образовывали большее количество анабиотических ПФ цистоподобного типа, ультрамелких клеток и форм, приобретающих на длительных сроках хранения некультивирумое состояние. Применение процедур реактивации некультивируемых форм увеличивало долю метаболически активных клеток, определяемых методом FISH, в 2–7 раз. Также мерзлотные штаммы отличались большей лабильностью генома и легче диссоциировали на внутрипопуляционные варианты, фенотипически различающиеся колониально-морфологическими признаками или антибиотикоустойчивостью. При этом фенотипическая вариабельность была более выражена у артробактеров, для которых она описана впервые, чем у акинетобактеров. Качественные и количественные различия диссоциативных спектров в популяциях, развившихся при посеве покоящихся форм бактерий, зависели от условий образования последних, а также состава плотных питательных сред для их рассева. Таким образом, мерзлотные изоляты A. oxydans и Ac. lwoffii отличались от их коллекционных аналогов более выраженным адаптационным потенциалом: стрессоустойчивостью; интенсивностью образования ПФ в неростовых условиях; высокой внутрипопуляционной вариабельностью.

ИВАНОВСКИЙ Р.Н., КЕППЕН О.И., КРАСИЛЬНИКОВА Е.Н., ЛЕБЕДЕВА Н.В. — 2013 г.

Исследованы физиологические характеристики, способность к ассимиляции ацетата, активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, дыхание и особенности оксидазных систем у трех видов аноксигенных фототрофных альфапротеобактерий, различающихся отношением к кислороду и свету. Объектами изучения были несерные пурпурные бактерии Rhodobacter sphaeroides, Rhodobaca bogoriensis и аэробные аноксигенные фототрофные бактерии Roseinatronobacter thiooxidans. Показано, что все исследованные бактерии могут расти в темноте в аэробных условиях, используя дыхательную систему, содержащую цитохром аа3 в качестве терминальной конечной оксидазы. Однако, они различаются по способности к росту на свету, синтезу бактериохлорофилла и регуляции активности ферментов цикла трикарбоновых кислот. У Rha. sphaeroides и Rbc. bogoriensis кислород подавляет синтез бактериохлорофилла на свету и в темноте. У Rna. thiooxidans синтез бактериохлорофилла происходит только в темноте и подавляется светом. Результаты, полученные при исследовании ассимиляции ацетата, отражают степень адаптации исследуемых бактерий к росту в темноте в аэробных условия. Ассимиляция ацетата у Rha. sphaeroides, выросших на свету, значительно больше по сравнению с клетками, выросшими в темноте. У Rbc. bogoriensis, в отличие от Rba. sphaeroides, способность к ассимиляции ацетата на свету в анаэробных и аэробных условиях существенно меньше зависит от условий выращивания культуры. Для всех исследуемых бактерий ассимиляция ацетата в аэробных условиях стимулируется светом. Активность ферментов цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) у Rba. sphaeroides существенно увеличивается при выращивании клеток в темноте в аэробных условиях. У Rbc. bogoriensis активность большинства ферментов ЦТК при росте в аэробных условиях либо снижается, либо остается на прежнем уровне. Полученные данные подтверждают предположение, что современные хемоорганотрофы произошли от аноксигенных фототрофных бактерий. Путь эволюции от аноксигенных фотоорганотрофов к аэробным хемоорганотрофам включал несколько этапов: несерные пурпурные бактерии несерные пурпурные бактерии, похожие на Rbc. bogoriensis аэробные аноксигенные фототрофы хемоорганотрофы.

БЕЛЫХ О.И., ГЛАДКИХ А.С., ПАРФЕНОВА В.В. — 2013 г.

Впервые методом пиросеквенирования участка гена 16S рРНК изучены бактериальные сообщества воды и биопленки, сформировавшейся в течение 5 лет на искусственном субстрате в озере Байкал, показано таксономическое разнообразие бактериальных сообществ и различия в их структуре. Сообщество биопленки состоит в основном из представителей 3 фил: Cyanobacteria, Bacteroidetes и Proteobacteria, вклад остальных групп не превышает 1%. Бактериальное сообщество планктона более гетерогенно по составу: наряду с доминирующими филами (Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria), 15% от всего сообщества составляют представители других фил. С применением пиросеквенирования количество идентифицированных в оз. Байкал бактериальных фил увеличилось до 35, некоторые из них обнаружены впервые. Кроме того, были определены минорные группы микроорганизмов, представленные всего несколькими последовательностями, которые ранее не удавалось выявить другими молекулярными методами.

ВОРОБЬЕВА Л.И., КОЗЛОВА А.Н., МУЛЮКИН А.Л., НОВИКОВА Т.М., ХОДЖАЕВ Е.Ю., ЧУДИНОВА Е.М., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2013 г.

Представлены данные о перекрестной защите от стрессорных воздействий представителей доменов бактерий, архей и низших эукариот, обеспеченной действием внеклеточных низкомолекулярных метаболитов с функциями адаптогенов. Адаптоген, синтезируемый Luteococcus japonicus subsp. casei и описанный ранее как реактивирующий фактор (РФ), оказывал протекторное действие на клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae, галоархей Haloarcula marismortui, а также на клетки высших эукариот, HeLa, при слабых стрессорных воздействиях. Впервые показано образование археями внеклеточного метаболита, имеющего слабый адаптогенный эффект в отношении клеток продуцента и в 3 раза увеличивающего выживаемость дрожжей, подвергнутых термоинактивации. Полученные результаты являются подтверждением сходства компенсаторно-приспособительных стрессовых реакций прокариот (бактерий и архей) и эукариот.

КАНАПАЦКИЙ Т.А., МИЦКЕВИЧ И.Н., НЕМИРОВСКАЯ И.А., ПИМЕНОВ Н.В., РУСАНОВ И.И., СИВКОВ В.В., СИГАЛЕВИЧ П.А., УЛЬЯНОВА М.О. — 2013 г.

Впервые проведены микробиологические, биогеохимические и изотопно-геохимические исследования поверхностных осадочных отложений Вислинского и Куршского заливов Балтийского моря. Высокое содержание органического вещества в осадках заливов определяет высокую численность микроорганизмов (более 1010 кл/см3) и активность гетеротрофных микроорганизмов. Интегральная скорость темновой ассимиляции углекислоты, рассчитанная для верхних 30 см осадочной толщи, варьировала от 12.5 до 38.8 ммоль/(м2 сут) и в целом была несколько выше в осадках Куршского залива, по сравнению с Вислинским. В более соленом Вислинском заливе интегральные скорости сульфатредукции (СР) были выше по сравнению с осадками Куршского залива. Быстрое исчерпание сульфатов в поровых водах способствовало активизации процесса метаногенеза (МГ), интенсивность которого в илах Куршского залива была заметно выше. Более высокие скорости МГ в осадках Куршского залива коррелируют с повышенным содержанием метана в придонной воде и поверхностных илах этого залива по сравнению с Вислинским. Наибольшая скорость метанокисления (МО) приурочена к самым верхним окисленным и слабовосстановленным горизонтам осадков, что указывает на важную барьерную роль на пути миграции метана из осадков в водную толщу аэробных метанотрофных бактерий. Рассчитан поток метана из осадков в водную толщу, составивший для Вислинского залива 0.45 ммоль/(м2 сут), для Куршского залива – 0.007 ммоль/(м2 сут). Низкие величины потока метана из осадков Куршского залива могут объясняться различием в погодных (ветровых) условиях, при которых производился пробоотбор. Близкие к штормовым условия в Куршском заливе способствовали взмучиванию верхних горизонтов ила, что приводило к выходу метана в придонный слой воды.

ЕВТУШЕНКО Л.И., КОЗЛОВА Ю.И., КУДРЯШОВА Е.Б., ПОТЕХИНА Н.В., СЕНЧЕНКОВА С.Н., СТРЕШИНСКАЯ Г.М., ТУЛЬСКАЯ Е.М., ШАШКОВ А.С. — 2013 г.

Клеточные стенки бактерий трех типовых штаммов группы “Вacillus subtilis” – Вacillus mojavensis ВКМ B-2650, Вacillus amyloliquefaciens subsp. amyloliquefaciens ВКМ B-2582 и Вacillus sonorensis ВКМ B-2652 характеризуются индивидуальным набором тейхоевых кислот. Все изученные организмы содержат 1,3-поли(глицерофосфаты) – незамещенные, ацилированные D-аланином и гликозилированные. Последние отличаются природой моносахаридного остатка. -Глюкопираноза входит в состав тейхоевых кислот В. mojavensis ВКМ B-2650T и В. amyloliquefaciens subsp. amyloliquefaciens ВКМ B-2582T, -глюкопираноза и N-ацетил- -D-глюкозамин – В. sonorensis ВКМ B-2652T. В клеточной стенке В. mojavensis ВКМ B-2650T выявлена, кроме того, тейхоевая кислота поли(гликозилглицерофосфатной) природы с повторяющимся звеном следующей структуры: -4)- -D-[ -D-GlcpNAc-(1 3)]-Glcp-(1 2)-sn-Gro-(3-P-.

ВЕТЧИНКИНА Е.П., ГОГОЛЕВА Ю.В., НИКИТИНА В.Е., ПОНОМАРЁВА Е.Г. — 2013 г.

Установлена активность тирозиназы на поверхности и внутри бактериальных клеток у подвижных штаммов Azospirillum brasilense, A. lipoferum и A. irаkense. Обнаружены штаммовые различия по активности тирозиназ у исследуемых микроорганизмов. Определены две формы внутриклеточных тирозиназ с разной молекулярной массой у A. brasilense Sp245, Sp7 и A. irаkense КВС-1. У A. lipoferum 43, 59b и A. irаkense КА-3 выявлено по одной форме тирозиназ приблизительно одинаковой молекулярной массы. Одна форма тирозиназы, отличная по весу от всех предыдущих, была характерна для A. brasilense Sp107.

АНТОНЮК Л.П., БОГАТЫРЕВ В.А., ИЛЬЧУКОВА А.В., КУШНЕРУК М.А., СЛАВКИНА Е.А., СТАРИЧКОВА Н.И., ТУГАРОВА А.В. — 2013 г.

Проанализирован ряд факторов, угнетающих деление ризобактерии Azospirillum brasilense и индуцирующих переход клеток в состояние покоя, в том числе: присутствие в среде гексилрезорцина, тяжелых металлов Cu и Co; кислородный стресс; замена питательной среды на физиологический раствор или фосфатно-солевой буфер. На основе полученных данных разработан протокол получения некультивируемых клеток природного симбионта пшеницы A. brasilense Sp245, полностью утративших способность к размножению на агаризованной синтетической среде, но способных возобновлять рост при инкубации в свежей жидкой среде. В покоящейся культуре A. brasilense Sp245 наблюдали появление игольчатых кристаллов, отличных от описанного ранее для данного штамма струвита.

ДОРОНИНА Н.В., ЗЛОТНИКОВ А.К., ЗЛОТНИКОВ К.М., КАПАРУЛЛИНА Е. Н. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0026365613030178 Список литературы

ДЕДЫШ С.Н., СЕРКЕБАЕВА Ю.М., СОРОКИН В.В., ФЕДОТОВА А.В. — 2013 г.

В настоящей работе впервые осуществлена молекулярная идентификация фильтрующихся форм микроорганизмов в воде одного из крупнейших водных резервуаров Европейской части России – Рыбинского водохранилища. Численность ультрамелких микробных клеток, проникающих через фильтры с диаметром пор 0.22 мкм, в водохранилище составила 104 клеток мл-1 воды. В числе этих клеток выявлены как бактерии, так и археи. Подавляющее большинство клонов генов 16S рРНК бактерий, полученных из фильтрованной воды, принадлежали представителям класса Betaproteobacteria и обнаруживали высокое сходство (99.0–99.5%) с нуклеотидными последовательностями генов 16S рРНК бактерий рода Polynucleobacter. Библиотека клонированных нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК архей включала последовательности представителей Euryarchaeota, в том числе порядков Methanobacteriales и Methanomicrobiales, а также двух не имеющих охарактеризованных представителей групп архей, LDS и RC-V. Видовой состав фильтрующихся бактерий воды водохранилища был отличен от изученного ранее в болотах и малых озерах, расположенных на водосборных территориях. В то же время пул фильтрующихся архей воды водохранилища обнаруживал существенное сходство с таковым на заболоченных водосборах и характеризовался доминированием представителей класса LDS. Судя по имеющимся ныне данным, эта группа архей типична для пресных вод северных экосистем, а организмы этой группы представлены клетками ультра-микродиапазона.

БОГДАНОВА Т.И., ЖУРАВЛЕВА А.Е., КОНДРАТЬЕВА Т.Ф., МЕЛАМУД В.С., СОРОКИН В.В., ЦАПЛИНА И.А. — 2013 г.

Впервые изучено выщелачивание сурьмы экспериментальным консорциумом термоацидофильных микроорганизмов, включающим представителей родов Sulfobacillus, Leptospirillum и Ferroplasma, из образцов сульфидных руд, значительно различающихся содержанием сульфидных форм основных металлов (%): SbS – от 0.84 до 29.95, FeS – от 0.47 до 2.5 и AsS – от 0.01 до 0.4. Установлено, что, независимо от концентрации SbS в опытном образце, микроорганизмы после адаптации к конкретной руде и уплотнения пульпы активно росли и выщелачивали/окисляли все золото-сурьмяные руды при температуре 39 ± 1°С. Чем меньше в высокосурьмяных рудах сульфидных форм железа и мышьяка, тем выше было выщелачивание сурьмы. Впервые исследования, проведенные с использованием рентгеновского микроанализа, позволили заключить, что Sb в составе природной высокосурьмяной руды выступает в роли ингибитора роста лишь у части клеточной популяции, и что Ca, Fe и Sb могут проявлять конкуренцию за центры связывания клетки.