научный журнал по биологии Микробиология ISSN: 0026-3656

НАУМОВ Г.И. — 2015 г.

Используя индуцированные комплементарные ауксотрофные мутанты и селективный рост прототрофных гибридов на минимальной среде, показана гибридизация типового штамма Komagataella kurtzmanii ВКПМ Y-727 с типовыми штаммами K. pastoris ВКПМ Y-3262, K. phaffii NRRL Y-7556, K. populi NRRL YB-455, K. pseudopastoris NRRL Y-27603 и K. ulmi NRRL YB-407. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что род дрожжей Komagataella, установленный ранее филогенетическим анализом, соответствует концепции генетического рода аскомицетных грибов, согласно которой род есть группа скрещивающихся видов, обладающих общей системой типов спаривания. На примере ряда родов дрожжей обсуждается применение концепции генетического рода.

БАБИЧ Т.Л., ЖУРИНА М.В., НАЗИНА Т.Н., ОСИПОВ Г.А., ПОЛТАРАУС А.Б., СОКОЛОВА Д.Ш., СЮЭ Я.-Ф., ТУРОВА Т.П., ШУМКОВА Е.C. — 2015 г.

Таксономическое положение углеводородокисляющих бактерий, штаммов 263 и 32d, выделенных из пластовой воды нефтяного месторождения Дацин (КНР), определено с использованием методов полифазной таксономии, включая анализ генов 16S рРНК и gyrB. Оба штамма имели основные хемотаксономические характеристики, свойственные представителям рода Dietzia, в том числе, IV тип клеточной стенки, состав жирных кислот клеточной стенки, миколовых кислот и менахинонов. Содержание Г + Ц в ДНК штаммов 263 и 32d составляло 67.8 и 67.6 мол. % соответственно. Филогенетический анализ гена 16S рРНК штамма 32d выявил 99.7% сходства с геном D. maris, что позволяло отнести штамм 32d к этому виду. Последовательность гена 16S рРНК штамма 263 имела 99.7 и 99.9% сходства с генами D. natronolimnaea и D. cercidiphylli YIM65002T соответственно. Анализ гена gyrB подземных изолятов и ряда типовых штаммов рода Dietzia подтвердил принадлежность штамма 32d к виду D. maris и штамма 263 – к виду D. natronolimnaea. Сделан вывод о более высокой разрешающей способности филогенетического анализа гена gyrB по сравнению с анализом гена 16S рРНК в определении видовой принадлежности бактерий рода Dietzia.

БЕЛЫХ О.И., ГЛАДКИХ А.С., КУЗЬМИН А.В., МОГИЛЬНИКОВА Т.А., СОРОКОВИКОВА Е.Г., ТИХОНОВА И.В., ФЕДОРОВА Г.А. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0026365615010036 Список литературы

БУРОВ А.М., КАЦЫ Е.И., ПЕТРОВА Л.П., ФИЛИПЬЕЧЕВА Ю.А., ХЛЕБЦОВ Б.Н., ШЕЛУДЬКО А.В., ШУМИЛОВА Е.М. — 2015 г.

Бактерии штамма Azospirillum brasilense Sp245, обладающие смешанным жгутикованием, способны к формированию биопленок на разнообразных поверхностях. В данной работе у лишенного жгутиков мутанта штамма Sp245 с инактивированной хромосомной копией гена flhB (flhB1) выявлены изменения в поздних этапах формирования биопленок на гидрофильной поверхности (стекло). Толщина “зрелых” биопленок flhB1::Omegon-Km мутанта Sp245.1063 существенно уступает таковой у родительского штамма Sp245. Биопленки мутанта Sp245.1063 более чувствительны к действию сил гидродинамического сдвига. Латеральные жгутики на клетках A. brasilense Sp245, существующих в составе биопленок, не обнаружены. Однако в “зрелых” нативных биопленках штамма Sp245 с помощью атомно-силовой микроскопии выявлены клетки с полярным жгутиком. Предположительно, сохранение на клетках A. brasilense Sp245 полярного жгутика (возможно, обездвиженного) способствует стабилизации биопленок.

КАРПЕЧЕНКО Н.А., СОКОЛЕНКО Г.Г. — 2015 г.

Изучена экспрессия генов ферментов, участвующих в метаболизме инулина, сахарозы и глюкозы дрожжей Saccharomyces cerevisiae и Kluyveromyces marxianus. Определена экзон-интронная структура исследуемых генов, подобраны и оптимизированы праймеры для проведения количественной ПЦР, установлена зависимость показателя экспрессии генов от источника углерода. Показано, что глюкоза оказывает репрессивный эффект на синтез инулиназы Kluyveromyces marxianus, а сахароза является индуктором, тогда как для инулиназы Saccharomyces cerevisiae глюкоза является индуктором, а сахароза – репрессором.

БУРЫГИН Г.Л., КРАСОВ А.И., МАТОРА Л.Ю., СЕЛИВАНОВ Н.Ю., ШИРОКОВ А.А., ЩЕГОЛЕВ С.Ю. — 2015 г.

Методами иммуноэлектрофоретического и иммунодиффузионного анализа с использованием антител на целые интактные клетки типового штамма почвенных азотфиксирующих бактерий Azospirillum brasilense Sp7 выявлены не менее трех консервативных поверхностных иммуногенных белков азоспирилл, перекрестные реакции с которыми позволили использовать данные антитела для детекции азоспирилл в качестве родоспецифичного зонда в составе конъюгата с пероксидазой хрена как ферментативной меткой. Проведение прямого иммуноферментативного анализа почвенных суспензий (чернозем типичный, Саратовская обл.) подтвердило возможность использования коньюгатов на основе родоспцефичных антител к поверхностным белкам азоспирилл для детекции бактерий этого рода непосредственно в природных образцах. Результаты работы составляют основу для широкой апробации предлагаемого метода с целью анализа распространенности бактерий рода Azospirillum в почвах.

БЕЛОЗЕРСКАЯ Т.А., ГЕССЛЕР Н.Н., ЕГОРОВА А.С., КУЛАКОВСКАЯ Т.В., РЯЗАНОВА Л.П. — 2015 г.

Сравнение изменения уровня карбонильных групп в белках в ответ на пероксидный стресс выявило повышенную стрессоустойчивость у штаммов Purpureocillium lilacinum, выделенных из почв с высоким содержанием радионуклидов или ионов меди, по сравнению со штаммами из незагрязненных почв. Устойчивость к пероксидному стрессу у фоновых штаммов повышалась при увеличении содержания глюкозы в среде с 0.002 до 2%, тогда как у штаммов из загрязненных радионуклидами или ионами меди почв такой зависимости не наблюдалось. Проведено сравнение дыхательной активности и содержания полифосфатов у радиорезистентного штамма 1941 и штамма SM из зоны с фоновым уровнем радиоактивности. На протопластах штамма из Чернобыльской зоны (1941) выявлена повышенная дыхательная активность при росте на среде с низким содержанием глюкозы. Содержание неорганических полифосфатов (полиР) одинаково у обоих штаммов (1941 и SM) в контрольных условиях. При пероксидном стрессе снижение содержания неорганических полифосфатов отмечено только у фонового штамма SМ при росте на среде с низкой концентрацией глюкозы. Увеличение содержания полиР при регенерации P. lilacinum после пероксидного стресса наблюдается у обоих штаммов независимо от содержания глюкозы в среде.

ЛИ Ч.-Ф., НАУМОВ Г.И., НАУМОВА Е.С. — 2015 г.

Обобщены экспериментальные исследования по генетической и молекулярной классификации и идентификации дрожжей рода Zygowilliopsis. Этот род представлен как минимум пятью биологическими видами и тремя разновидностями Z. californica: var. californica, var. dimennae и var. fukushimae. Рассмотрена биогеография, экология и киллерная активность дрожжей Z. californica. Обсуждается гетерогенность таксономического рода Barnettozyma Kurtzman et al. (2008) и необходимость его ревизии.

МУНТЯН В.С., РУМЯНЦЕВА М.Л. — 2015 г.

Обзор теоретических и практических данных посвящен изучению солеустойчивости и генетической детерминированности этого признака у клубеньковых бактерий Sinorhizobium meliloti (Ensifer meliloti) – симбионтов люцерны. Приведены современные обширные данные по генам, влияющим на адаптивность протеобактерий, и по группам генов, активность которых изменяется в зависимости от осмолярности среды. Обсуждаются вопросы структурного и функционального полиморфизма bet-генов, участвующих в синтезе и транспорте бетаинов у S. meliloti. Рассмотрен фенотипический и генотипический полиморфизм 282 природных штаммов ризобий, выделенных в центрах разнообразия люцерны, находящихся под влиянием засушливости и засоленности. Показано, что у изолятов из Приаралья и Северного Кавказа ген betC представлен в основном двумя типами аллелей: доминировавшей аллелью А-типа, характерной для Rm1021, и, второй по частоте встречаемости, дивергентной аллелью E-типа, выявленной с частотой 0.35 и 0.48, соответственно в указанных районах. Аллель E-типа встречалась более чем в 2.5 раза чаще у изолятов, имевших солеустойчивый фенотип и выделенных из клубеньков, но которые в дальнейшем формировали с люцерной симбиоз сниженной эффективности. Анализ нуклеотидной и аминокислотной последовательностей аллели E-типа гена betC позволил заключить, что закрепление данной аллели в популяции произошло в результате действия положительного отбора. Сделан вывод, что у S. meliloti активно происходит процесс диверсификации функционально-разнообразных bet-генов, которые оказывают существенное влияние на солеустойчивость и симбиотическую эффективность ризобий.

БОРОНИН А.М., ВОЛКОВА О.В., ЕСИКОВА Т.З., ТАРАН С.А. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0026365615050079 Список литературы

БУБНОВА Е.Н., КИРЕЕВ Я.В., КОНОВАЛОВА О.П., МЮГЕ Н.С., ШНЫРЁВА А.В. — 2015 г.

Исследованы морфологические, культуральные и физиологические свойства 19 изолятов Helminthosporium-подобных гифомицетов из Белого моря. Методами молекулярной генетики уточнено их таксономическое положение. Один изолят отнесен к неизвестному виду Alternaria sp., а остальные – к виду Paradendryphiella salina (G.K. Sutherl.) Woudenb. & Crous. Исследованные изоляты имеют ряд приспособительных особенностей. Оптимальной соленостью для их роста является 1–2% NaCl в среде, что ниже, чем было известно для изолятов из районов открытого океана. Видимо, это связано с пониженной, относительно океанической (35 ), соленостью вод Белого моря (22–24 ). Оптимальной температурой для роста и развития исследованных изолятов является 22°С, но они могут расти и спороносить при температуре 6°С, что не было ранее показано для изолятов из более теплых морей. Исследованные культуры хорошо растут и спороносят на среде с экстрактом фукусовых водорослей и в слое морской воде. Их конидии успешно прорастают в морской воде, в отличие от конидий грибов, выделенных из наземных местообитаний. Исследование особенностей строения конидиогенного аппарата с помощью световой и сканирующей электронной микроскопии показало холобластическое конидиеобразование. Данный результат подтверждает правильность выделения P. salina из рода Scolecobasidium.

ЖДАНОВ Р.И., ИБРАГИМОВА М.Я., КЕРН Д., ЛОРЕНЦ В. — 2015 г.

В работе впервые реализован подход к определению липидома хроматина прокариотической клетки, основанный на изучении липидного состава слабо (фракция 1) и прочно (фракция 2) ДНК-связанных липидов клеток Pseudomonas aurantiaca методом электроспрэй ионизации с использованием масс-спектрометрии (ESI-LC-MS). Этим методом мы обнаружили свободные жирные кислоты С16:0, С18:1 (фракция 1) и C14:0, C16:1, C18:2 (фракция 2). Для обеих фракций ДНК-связанных липидов характерно содержание фосфатидилглицерина, фосфатидилсерина и лизо-фосфатидилинозитола. В спирторастворимой фракции 1 могут содержаться также фосфатидилхолин и фосфатидилинозитол, а во фракции 2 прочносвязанных липидов, вероятно - триацилглицерины. Метод ESI-LC-MS расширяет возможности исследования липидома нуклеоида по сравнению с газовой хроматографией, что позволит полнее исследовать функцию ДНК-связанных липидов в бактериальной клетке.

БОЛОТНИКОВА О.И., ГИНАК А.И., МЕЩЕРЯКОВА О.В., МИХАЙЛОВА Н.П. — 2015 г.

Изучена активность основных ферментов катаболизма D-ксилозы у мутантов ксилозоассимилирующих дрожжей Pachysolen tannophilus, селективно продуцирующих ксилит, либо этанол. Штамм, образующий ксилит, характеризовался низкими активностями ксилозоредуктазы с преимущественным сродством к НАДФН, ксилитдегидрогеназы, НАД+-зависимой малатдегидрогеназы и цитохром-с-оксидазы (4.40, 4.80, 1.87 и 0.28 мкмоль/мг мин соответственно). В клетках мутантов, продуцирующих этанол, увеличены активности НАДН/НАДФН-ксилозоредуктазы и ксилитдегидрогеназы до 6.80 и 8.60 мкмоль/мг мин, а также 1-глицерофосфатдегидрогеназы и лактатдегидрогеназы до 4.68 и 16.48 мкмоль/мг мин. Обсуждается влияние дисбаланса НАДФН/НАДН на спиртообразование и накопление ксилита.

CУЗИНА Н.Е., ДУДА В.И. — 2015 г.

Процесс образования проспор у анаэробной бактерии Anaerobacter polyendosporus PS-1T (Ps1T) изучен с помощью фазово-контрастной, флюоресцентной и электронной микроскопии. Полученные данные позволяют заключить, что образование всех проспор в многоспоровых спорангиях у изученной бактерии осуществляется с помощью того же клеточного механизма, который функционирует у всех известных бацилл и клостридий в случае моноспорового варианта эндогенного спорогенеза. Цитологически он детектируется по таким характерным показателям, как: 1) образование проспоровой септы, 2) поглощение (engulfment) меньшей клетки (предспоры) большей (материнской), 3) синтез кортекса, 4) сборка покровов, 5) формирование экзоспориума и 6) лизис материнской клетки. Важной особенностью полиспорогенеза у бактерии Ps1T является синхронность в образовании всех спор (близнецов) в одном спорангиуме и отсутствие каких-либо признаков деления проспор до их созревания в материнских клетках. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что происхождение множества спор в одной клетке у бактерии Ps1T не связано с размножением проспор, возникающих первыми на одном или двух геометрических полюсах материнской клетки, как это утверждается некоторыми авторами для другой многоспоровой бактерии – “Metabacterium polyspora”, а с одновременным независимым образованием предспор в одной и той же материнской клетке по типу модифицированного клеточного деления.

ИВАНОВСКИЙ Р.Н., КЕППЕН О.И., КРАСИЛЬНИКОВА Е.Н., ЛЕБЕДЕВА Н.В., МИЛЬКО Е.С. — 2015 г.

При росте на среде с ацетатом в качестве запасного продукта R- и М-диссоцианты пурпурной фотосинтезирующей бактерии Rhodobacter sphaeroides 2R накапливают поли- -оксимасляную кислоту (ПБМК). Накопление этого полимера происходит как при росте в анаэробных условиях на свету, так и в аэробных условиях в темноте. В условиях роста на среде, несбалансированной по углероду и азоту (C/N = 4) содержание ПБМК в стационарной фазе роста в аэробных темновых условиях у R-диссоцианта достигало 40% от веса сухих клеток и 70% у M-диссоцианта. Это делает M-диссоциант Rba. sphaeroides перспективной культурой для получения ПБМК в условиях крупнотоннажного промышленного производства. При исследовании активности ферментов цикла трикарбоновых кислот показано, что основной причиной увеличения синтеза ПБМК у Rba. sphaeroides является снижение активности цитратсинтазы – ключевого фермента включения ацетата в систему реакций цикла трикарбоновых кислот. В дополнение к этому у M-диссоцианта Rba. sphaeroides, выросшего в аэробных условиях в темноте, значительно снижается активность НАДН-оксидазы, участвующей а окислении восстановленного НАДН, генерируемого в ЦТК при окислении ацетата. В сумме эти два фактора увеличивают возможность ассимиляции ацетата через альтернативный механизм синтеза ПБМК.

БРЯНЦЕВА И.A., ГАЙСИН В.А., ГОРЛЕНКО В.М. — 2015 г.

Два штамма (В7-4 и B8-2) алкалофильных несерных пурпурных бактерий (НПБ) выделены из умеренно соленых степных содовых озер Забайкалья с рН выше 9.0. Бактерии были подвижны, имели полиморфные клетки (от коротких палочек до длинных веретенообразных клеток) размером 2.0 3.2 ? 9.6–20.0 мкм. Внутриклеточные мембраны везикулярного типа располагались преимущественно по периферии клеток. Микроорганизмы содержали бактериохлорофилл а и каротиноиды как сфероиденовой, так и спириллоксантиновой серий. Фотосинтетический аппарат был представлен светособирающими комплексами LH2 и LH1. Рост штаммов происходил в присутствии органических соединений в аэробных условиях в темноте или в анаэробных условиях на свету. Способность к фото- и хемоавтотрофному росту не выявлена. Ген cbbl, участвующий в синтезе РуБисКО, не обнаружен. Оптимальный рост обоих штаммов происходил при концентрации NaCl 2% (диапазон роста 0.5–4%), рН 8.0–8.8 (диапазон 7.5–9.7) и температуре 25–35°С. Содержание Г + Ц в ДНК новых штаммов было 67.6–69.8 мол. %. Парное сравнение последовательностей нуклеотидов гена 16S рРНК штаммов В7-4 и B8-2 выявило, что они принадлежали к одному виду (99.9% сходства) и были наиболее близки к алкалофильной аэробной бактериохлорофилл а содержащей аноксигенной фототрофной бактерии (АФБ) Roseibacula alcaliphilum De (95.2%), а также к штаммам НПБ Rhodobaca barguzinensis VKM B-2406T (94.2%) и Rbc. bogoriensis LBB1T (93.9%). Близкий уровень сходства новых штаммов установлен также с видом НПБ Rhodobacter veldkampii DSM 11550Т (94.8%) и аэробными бактериохлорофилл а содержащими бактериями Roseinatronobacter monicus ROS 35Т и Roseicitreum antarcticum ZS2-28Т (93.5 и 93.9% соответственно). Новые штаммы описаны как новый род и новый вид НПБ Rhodobaculum claviforme gen. nov., sp. nov. с типовым штаммом В7-4T (ВКМ В-2708, LMG 28126) семейства Rhodobacteriaceae.

НЕТРУСОВ А.И., ХАРЧЕНКО Н.В., ЧЕРДЫНЦЕВА Т.А. — 2015 г.

Из экскрементов новорожденных детей и животных получено более 90 накопительных культур и выделены 6 устойчиво растущих штаммов бифидобактерий, обладающих пробиотическими свойствами. Один из этих штаммов согласно результатам проведенной молекулярной диагностики был отнесен к виду Bifidobacterium bifidum и 5 – к B. animalis. Для первичной идентификации штаммов были применены пары праймеров на ген 16S рибосомальной РНК (рРНК) – g-Bifid-F/R, Bif164/662 и пара праймеров на ген xfp r/f, специфичные для бифидобактерий. Последующее секвенирование полноразмерных генов, кодирующих синтез 16S рРНК выделенных штаммов, подтвердило их видовую принадлежность. Выделенные культуры обладают высокой устойчивостью RD ( ) 5 RD 10 к гастроэнтерологическом стрессу, что позволяет рекомендовать их в качестве потенциальных пробиотиков.

ЕРОХИН Ю.Е., СОЛОВЬЕВ А.А. — 2015 г.

Методом гель-хроматографии проведена сравнительная оценка размеров нативных и дифениламиновых (ДФА) с подавленным синтезом каротиноидов периферийных светособирающих комплексов (LH2-комплексов) из серной бактерии Allochromatium minutissimum. Оба комплекса имеют одинаковые объемы выхода Ve, которые совпали с объемом выхода LH2-комплекса из Rhodoblastus acidophilus (штамм 10 050), и являются нонамерами. Их молекулярный вес составляет 150 кДа. Феофитинизация бактериохлорофилла (БХл) при низких значениях pH, а также действие детергента LDAO, нарушающего гидрофобные взаимодействия между соседними протомерами, приводят к фрагментации кольца выделенных LH2-комплексов с образованием фрагментов 55 кДа, по молекулярным весам соответствующих одной трети от исходного молекулярного веса. Отмечено, что фрагментация как при феофитинизации БХл, так и при действии детергента многократно ускоряется в ДФА LH2-комплексах по сравнению с нативными. Фрагменты 55 кДа, образовавшиеся при низком значении pH, содержат мономерный бактериофеофитин, а аналогичные по молекулярному весу фрагменты, образовавшиеся в результате действия детергента при pH 8.0, содержат мономерный БХл. Высказано предположение, что наблюдаемая фрагментация есть отражение присущей для LH2-комплексов C3-симметрии, и “строительным блоком” для них является предварительно собранный тример.

ЗАХАРЕНКО А.С., ЗЕМСКАЯ Т.И., ИВАНОВ В.Г., ПИМЕНОВ Н.В. — 2015 г.

В июле 2013 г. проведены комплексные микробиологические и биогеохимические исследования водной толщи олиготрофного озера Байкал в районах двух грязевых вулканов “К2” и “Большой” и нефтяного сипа “Горевой Утес”. Измерены общая численность микроорганизмов, количество клеток метанотрофов I и II типов, концентрации метана и оценена скорость его окисления. Содержание метана в водной толще Байкала изменялось от 0.09 до 1 мкл/л, а скорость его окисления от 0.007 до 0.9 нл/л сут. Наибольшие величины скорости окисления метана измерены в придонных горизонтах грязевого вулкана “Большой” и нефтяного сипа “Горевой Утес”, где отмечались и наиболее выраженные аномалии содержания метана. ОЧМ варьировала от 0.123 ? 106 до 1.64 ? 106 кл/мл. Метанотрофные бактерии обнаружены в водной толще всех исследуемых районов Байкала, однако их распределение не всегда коррелировало с концентрацией метана и интенсивностью его окисления. Численность метанотрофов не превышала 1.63% от общего числа микроорганизмов, причем максимальные значения наблюдались в верхних 200 м водной толщи.

ГАПОНОВ А.М., ДЕМКИНА Е.В., КРЯЖЕВСКИХ Н.А., ЛЕБЕДЕВ А.Т., ЛОЙКО Н.Г., МУЛЮКИН А.Л., НИКОЛАЕВ Ю.А., ТУТЕЛЬЯН А.В., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2015 г.

Проанализирована применимость масс-спектрометрического метода МАЛДИ для дифференциации внутрипопуляционных фенотипических диссоциантов (колониально-морфологических и (а)вирулентных вариантов) сапротрофных и условно-патогенных бактерий 5 родов (Acinetobacter, Arthrobacter, Rhodococcus, Corynebacterium, Escherichia). Анализ МАЛДИ спектров (на матрицах SA и HCCA) включал: (1) определение сходства спектров белков как долю (%) общих пиков белков от количества всех белков, что отражает филогенетическое родство объектов и рекомендуется рядом авторов для идентификации близкородственных видов; а также (2) сравнение интенсивности общих пиков и (3) наличие специфичных пиков как детерминирующие характеристики диссоциантов. Показано, что в стандартных условиях проведения анализов в ряду род–вид–штамм–диссоциант сходство МАЛДИ-профилей увеличивается. Для дифференциации диссоциантов, особенно имеющих профили, обладающие высоким сходством, наиболее применимой оказалась оценка интенсивностей общих пиков. Отмечено, что диссоцианты (A. oxydans К14) с одинаковым морфотипом колоний (или/или S, R, M и Sm) при развитии на разных средах (LB-агар, TSA, TGYg) имели различия в белковых профилях, что отражало различия в их физиологических свойствах. Это согласуется с ранее опубликованными нами результатами скрининга диссоциантов R. opacus, обладающих при одинаковой морфологии колоний разной субстратной специфичностью в разложении хлорфенолов. Для таких диссоциантов анализ их МАЛДИ-спектров является, по-видимому, единственным эффективным методом детекции.