научный журнал по биологии Микробиология ISSN: 0026-3656

АКИМЕНКО В.К., АРИНБАСАРОВА А.Ю., МЕДЕНЦЕВ А.Г., СМИРНОВА Н.М. — 2004 г.

Изучено влияние различных нуклеотидов на активность цианидрезистентной оксидазы в митохондриях и субмитохондриальных частицах дрожжей Yarrowia lipolytica. Установлено, что цианидрезистентное дыхание интактных митохондрии дрожжей Y. lipolytica не активировалось 5'-АМФ. Инкубация митохондрий при 25°С в течение 3-5 ч, а также обработка митохондрий ультразвуком, фосфолилипазой А и детергентами приводили к инактивации цианидрезистентной оксидазы. Добавление к митохондриям 5'-АМФ реактивирует цианидрезистентное дыхание. Активирующее действие АМФ усиливается в присутствии азолектина. Среди других нуклеотидов способность к активации альтернативной оксидазы убывала в следующей последовательности: АМФ = ГМФ > ГДФ > > ГТФ > КМФ > ИМФ. Другие нуклеотиды не проявляли активирующего действия. Кажущаяся K m для АМФ при активации альтернативной оксидазы митохондрий, обработанных тритоном Х-100, составила 12.5 мкМ. Для митохондрий, инкубированных при 25°C, и СМЧ K m оказалась равной соответственно 20 и 15 мкМ. Измерение содержания адениновых нуклеотидов в клетках дрожжей в процессе развития альтернативной оксидазы показало снижение уровня АТФ, АДФ, АМФ и падение активности дыхания. Добавление к клеткам цианида сопровождалось активацией дыхания, снижением уровня АТФ (в 3 раза) и увеличением АМФ (в 5 раз). Сопряженность процессов усиления дыхания клеток и увеличения уровня АМФ позволяет сделать вывод о том, что стимуляция дыхания цианидом обусловлена активацией альтернативной оксидазы АМФ.

БОЛОТНИКОВА О.И., ГИНАК А.И., МИХАЙЛОВА Н.П., НЕМОВА Н.Н., ЯБЛОЧКОВА Е.Н. — 2004 г.

Исследованы активности ксилитдегидрогеназы и ксилозоредуктазы Pichia stipitis, Candida shehatae, C. didensiae, C. intermediae, C. tropicalis, Kluyveromyces marxianus, P. guillermondii, Pachysolen tannophilus и Torulopsis molishiama при различной скорости поступления кислорода (OTR) в ферментационную среду: 0, 5 и 140 ммоль/(л ч). Наибольшие активности ферментов отмечены у P. stipitis и C. shehatae. Ксилитдегидрогеназа всех исследованных дрожжей характеризуется НАД +-специфичностью независимо от интенсивности принудительной аэрации. Ксилозоредуктазу C. didensiae, C. intermediae, C. tropicalis, Kl. marxianus, P. guillermondii и T. molishiama отличает НАДФН-зависимость, а у P. stipitis, C. shehatae и Pa. tannophilus - двойная НАДФН/НАДН-специфичность обсуждаются причины влияния OTR на активность и специфичность ключевых ферментов ксилозоассимилирующих дрожжей.

АРИНБАСАРОВ М.У., БАСКУНОВ Б.П., ВИНОКУРОВА Н.Г., ЗЕЛЕНКОВА Н.Ф. — 2004 г.

Показано, что штамм Penicillium aurantiogriseum var. aurantiogriseum BKM F-1298 является продуцентом двух бензодиазепиновых алкалоидов - анацина и аурантина, а также дикетопиперазинового алкалоида аурантиамина. При синтезе алкалоидов глубинным способом на среде Абе большая часть алкалоидов экскретируется в среду. Накопление аурантина и аурантиамина в культуральной жидкости имеет четко выраженный максимум, а содержание анацина остается постоянным длительное время. Максимальное накопление аурантина и аурантиамина наблюдается в идиофазе, а синтез анацина протекает параллельно росту культуры.

ЕГОРОВ С.Ю., КОЗЛОВА О.В., КУПРИЯНОВА-АШИНА Ф.Г., НИК РИД, ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2004 г.

Впервые с использованием мутантного штамма Aspergillus awamori 66A с рекомбинантным Са 2+-за-висимым фоточувствительным белком экворином изучена динамика Са 2+ в цитозоле микромицетов, подвергаемых стрессорным воздействиям (повышение уровня внеклеточного Са 2+ до 50 мМ, гипоосмотический и механический шок). Установлено, что стрессовый ответ клеток включает повышение уровня Са 2+ в цитозоле, что фиксируется по величине, времени подъема и релаксации амплитуды люминесценции экворина. Обнаружены различия в Са 2+-ответе клеток на действия различных физиологических стимулов. Результаты применения ингибиторного анализа с использованием различных блокаторов Са 2+-каналов, а так же агонистов, специфически повышающих их активность позволили заключить, что: 1) при формировании стрессового ответа повышение уровня Са 2+ в цитозоле микромицетов обеспечивается за счет его поступления как из среды роста, так и из внутриклеточных резервуаров; 2) основную роль в поступлении Са 2+ в цитозоль клеток микромицетов играют потенциалзависимые транспортные системы.

ВЕДИНА О.Т., ЗВЯГИНЦЕВ Д.Г., ИВАНУШКИНА Н.Е., КОЧКИНА Г.А., ОЗЕРСКАЯ С.М., ПОЛЯНСКАЯ Л.М., ТОЛСТИХИНА Т.Е. — 2004 г.

Изучено прорастание конидий микромицетов рода Trichoderma. Доля прорастающих конидий во всех случаях существенно снижается при повышении показателя популяционной плотности. Наблюдаются различия в экологической стратегии между штаммами. Максимальное количество проросших конидий (30-70%) регистрируется при среднем расстоянии между конидиями 50 мкм.

ДАГУРОВА О.П., ДУЛОВ Л.Е., ЗЕМСКАЯ Т.И., КОЗЫРЕВА Л.П., НАМСАРАЕВ Б.Б. — 2004 г.

The activity of methanogenic and methanotrophic bacteria was evaluated in bottom sediments of Lake Baikal. Methane concentration in Baikal bottom sediments varied from 0.0053 to 81.7 ml/dm 3. Bacterial methane was produced at rates of 0.0004-534.7 μl CH 4/(dm 3 day) and oxidized at rates of 0.005-1180 μl CH 4/(dm 3 day). Peak methane production and oxidation were observed in Frolikha Bay near a methane vent. Methane was emitted into water at rates of 49.2-4340 μl CH 4/(m 2 day). Rates of bacterial methane oxidation in near-bottom water layers ranged from 0.002 to 1.78 μl/(l day). Methanogens and methanotrophs were found to play an important role in the carbon cycle through all layers of sediments, particularly in the areas of methane vent and gas-hydrate occurrence.

КИПРИАНОВА Е.А., ОНИЩЕНКО О.М. — 2004 г.

НЕТРУСОВ А.И., ЦАВКЕЛОВА Е.А., ЧЕРДЫНЦЕВА Т.А. — 2004 г.

Впервые изолированы и идентифицированы бактерии, колонизирующие корни тропических эпифитных орхидей Acampe papillosa (Lindl.) Lindl. и Dendrobium moschatum (Buch. - Ham.) Swartz, а также заселяющие внутренние ткани воздушных и субстратных корней A. papillosa. На примере этого эпифита показано, что ассоциативные бактерии встречаются в большем количестве на его воздушных, а не субстратных корнях. Проведено выделение и определение бактерий с субстратных корней D. moschatum и его субстрата (сосновой коры). Исследована природа межклеточного матрикса ассоциативных бактерий.

ИВАНОВ М.В., ЛЕИН А.Ю., ПИМЕНОВ Н.В., РУСАНОВ И.И., САВВИЧЕВ А.С., ЮСУПОВ С.К. — 2004 г.

Проведены микробиологические и биогеохимические исследования процессов метанобразования (МГ) и метанокисления (МО) в прибрежной акватории и литорали Кандалакшского залива Белого моря. Исследования проводили на прибрежной полосе и в акватории Кандалакшского заповедника, Беломорской биостанции МГУ и биостанции ЗИН РАН в августе 1999, 2000, 2001 и марте 2001 года. Интенсивность СО 2 ассимиляции в осадках мелководья и литорали составила: 35-27800 мкг С/(дм 3 сут) - в летнее и 32.8-88.9 мкг С/(дм 3 сут) в зимнее время. Максимальные значения интенсивности МГ выявлены в осадках литорали, находящихся в полосе разлагающихся макрофитов, локальных ямках и в устье пресного ручья (до 113 мкл/(дм 3 сут). Максимальная интенсивность МО выявлена в осадках приустьевых мелководий (до 2450 мкл/(дм 3 сут). В зимний сезон при температуре от -0.5 до 0.5°С продукция МГ в осадках литорали составила 0.02-0.3 мкл/(дм 3 сут), а интенсивность МО - 0.06-0.7 мкл/(дм 3 сут). Анализ приведенных изотопных данных свидетельствует об обогащении С орг матов и поверхностных осадков тяжелым изотопом 13С на 1-4‰ по сравнению с С орг взвеси, представленной на 33.534.3% фитопланктоном. Выявлено резкое различие в уровне эмиссии метана в типовых микроландшафтах литорали. Средняя эмиссия СН 4 в тонкодисперсных осадках составила 675 мкл СН 4/(м 2 сут), в осадках полос штормовых выбросов - 1670 мкл СН 4/(м 2 сут), в углублениях под камнями и в заиленных ямах - 1370 мкл СН 4/(м 2 сут). Расчет, проведенный с учетом площади микроландшафтов повышенной продуктивности показывает, что продукция СН 4 с 1 км 2 литорали (август) оценивается как 192-300 л СН 4/(км 2 в сут).

АЛЁШИН В.В., КОМКОВА Н.М., МАНУХИНА А.И., НИКОЛИЧЕВА Т.А., ТАРАКАНОВ Б.В., ЯКОВЛЕВА А.А. — 2004 г.

Сконструирован плазмидный вектор для экспрессии. Вектор содержит репликон криптической плазмиды pLF1311 из Lactobacillus fermentum и множественный сайт клонирования в составе lacZ’, интегрированный в rep оперон плазмиды, что обеспечивает обязательную конститутивную транскрипцию клонированных последовательностей, лишенных терминаторов транскрипции, во всех штаммах, поддерживающих репликацию вектора. Потенциальные штаммы-хозяева включают широкий круг грамположительных бактерий и грамотрицательные бактерии, в том числе пробиотические штаммы. Эффективность векторной системы была проверена на экспрессии Р-галактозидазы в лабораторном штамме Escherichia coli и синтетического гена пептидного гормона - рилизинг фактора соматотопного гормона в пробиотических штаммах лактобацилл и энтерококков. Рекомбинантная культура с геном рилизинг фактора соматотопного гормона оказывала влияние на физиологические, гистолого-анатомические показатели и рост лабораторных животных, получавших пробиотический штамм с кормом.

АГЕЕВА С.Н., ДАНИЛЕВИЧ В.Н., КАРАВАЙКО Г.И., КОНДРАТЬЕВА Т.Ф. — 2004 г.

Проведен рестрикционный анализ двух плазмид, pTFKl и pTFK2, выделенных из штамма Acidithiobacillus ferrooxidans TFBk, и определены их размеры (13.5 и 30 тпн соответственно). Для плазмиды pTFKl построена макрорестрикционная карта. Обе плазмиды имеют гомологичные нуклеотидные последовательности, что видно из данных ДНК-ДНК гибридизации. Плазмида pTFK2 меченая 32Р была использована в качестве зонда для гибридизации по Саузерну с блотами XbaI-фрагментов хромосомной ДНК штаммов A. ferrooxidans, выращенных на среде с закисным железом или адаптированных к разным субстратам окисления. На многих фрагментах хромосомной ДНК изученных штаммов были отмечены слабые сигналы гибридизации. При адаптации к новым субстратам окисления локализация полос со слабым сигналом гибридизации в ряде случаев изменялась. Некоторые фрагменты хромосомной ДНК штаммов, адаптированных к новым субстратам окисления, давали сильные сигналы гибридизации с pTFK2. На основании полученных результатов обсуждается возможная роль IST-элементов и плазмид в адаптации A. ferrooxidans к новым энергетическим субстратам, в микроэволюционных процессах и в штаммовом полиморфизме.

ГАРИБОВА Л.В., НИКИТИНА В.Е., ПАНКРАТОВ А.Н., ЦИВИЛЕВА О.М. — 2004 г.

Впервые показано, что активность внеклеточных лектинов Lentinus edodes (Berk.) Sing [Lentinula edodes (Berk.) Pegler] и появление пигментированной мицелиальной пленки в глубинной культуре зависит от присутствия в синтетической среде важнейших аминокислот. Обнаружен выраженный эффект аспарагина в присутствии катионов Ca 2+ или Mn 2+ на формирование указанной вегетативной структуры. Примененные методы квантовой химии и QSAR подтверждают предположение о том, что дифференциальный характер взаимодействия изученных аминокислот с катионами Ca 2+, Mn 2+ связан не с различиями в электронном строении цвиттер-ионов, а, вероятнее всего, с их разной гидрофобностью.

ИЛЬИНЫХ И.А., МИЛЬКО Е.С. — 2004 г.

Впервые выявлены закономерности изменения состава популяции монокультур диссоциантов P. aeruginosa в стационарной фазе роста в зависимости от начального содержания основных биогенных элементов в среде. Состав популяции монокультур не меняется на средах с достаточными для роста концентрациями питательных веществ и очень низким их количеством. Изменение состава популяции происходит в условиях дисбаланса основных биогенных элементов в среде: при исходной концентрации нитрата 0.07% или фосфата 0.004-0.0014% на стационарной фазе роста R-диссоциант на 30-40% замещается S, а S-диссоциант на 50-80% замещается M-диссоциантом. Состав популяции М-диссоцианта постоянен в течение всего периода роста. R-диссоциант лучше растет при достаточном для роста содержании глюкозы, нитрата и фосфата в среде, а М-диссоциант - при снижении их концентрации. У R-диссоцианта в динамике роста pH среды меняется мало, и их трех диссоциантов отношение потребленных клетками углерода к фосфору (C/P) минимально во всех вариантах опыта, т.е. у него преобладает окислительный путь использования глюкозы. У М-диссоцианта при росте на глюкозе наблюдается подкисление среды до 3.4-3.9 и отношение поглощенных C/P за время культивирования наибольшее из трех диссоциантов, т.е. у него преобладает брожение. У S-диссоцианта наблюдается изменение pH и C/P в динамике роста, т.е. происходит переключение с одного пути использования глюкозы на другой.

АНТИПЧУК А.Ф., КОСЕНКО Л.В. — 2004 г.

В условиях вегетационных опытов изучали влияние липополисахаридов (ЛПС), глюканов (ГЛ) и их неразделенных комплексов (ЛПС-ГЛ) на нодуляционную активность ризобий и эффективность их симбиоза с растениями гороха. В работе использовали два штамма Rhizobium leguminosarum bv. viciae, различающиеся по симбиотическим свойствам: штамм 31 (fix +, эффективный, средневирулентный, среднеконкурентоспособный) и штамм 248б (fix -, неэффективный, высоковирулентный, высококонкурентоспособный). Установлено, что препараты ЛПС-ГЛ комплекса и изолированного из него ЛПС высоковирулентного штамма 248б повышали нодуляционную активность обоих штаммов на 10-26%. Такие же препараты менее инфекционного штамма 31 подобным действием не обладали. При этом неразделенные ЛПС-ГЛ комплексы указанных штаммов повышали продуктивность растений, бактеризованных эффективным штаммом на 18-23% и не изменяли ее у растений, инокулированных неэффективным штаммом-антиподом. Существенного влияния препаратов ЛПС на продуктивность симбиоза не выявлено. Глюканы обоих штаммов увеличивали клубенькообразование у высоковирулентного штамма на 36-56%. Кроме того, обработка глюканом штамма 248б усиливала азотфиксацию корневых клубеньков растений, бактеризованных штаммом 31, на 27%. В целом, влияние препаратов высоковирулентного, но неспособного к фиксации азота штамма 248б, на формирование и эффективность симбиоза Rhizobium leguminosarum bv. viciae с растениями гороха было большим, чем препаратов средневирулентного, но азотфиксирующего штамма 31.

АПОНАСЕНКО А.Д., ЛОПАТИН В.Н., МАКАРСКАЯ Г.В., ЩУР Л.А. — 2004 г.

В модельном эксперименте с различной концентрацией взвеси (каолин) и одинаковой добавкой органического вещества (гумат натрия) изучено влияние минеральной взвеси на рост численности бактериопланктона, его агрегированность и продукционные характеристики. Доля агрегированных бактерий в пробах без взвеси в течение всего эксперимента была ниже, чем в пробах со взвесью. Наличие минерального взвешенного вещества повышает продукцию бактериального сообщества и позволяет бактериям дольше существовать в продуктивном состоянии при невозобновляемых ресурсах питания. Интегральная удельная продукция агрегированного бактериопланктона превышала таковую свободноплавающих. Коэффициент энергетического обмена К 2 бактерий для проб со взвесью был выше, чем в контроле.

ЗАЙЦЕВА С.В., КОЗЫРЕВА Л.П., НАМСАРАЕВ Б.Б. — 2004 г.

Определены температурные и рН-параметры роста для коллекционных культур аэробных бактерий - деструкторов органического вещества. Обработка экспериментальных данных с использованием модели Россо позволила рассчитать возможные предельные значения температуры и pH среды для роста культур и выделить три группы культур по отношению к температуре и pH. Первую группу термоалкалотолерантных бактерий представляют культуры с минимальными температурами роста <20, оптимумом 38-40 и максимумом 60-64°C и оптимальными значениями pH 8.0-8.5. Вторую группу составляют истинные алкалотермофилы с оптимумом температуры 45-50°C и оптимальными значениями pH 8.5-9.0. В третьей группе оказалась культура термофильного алкалотолерантного микроорганизма.

ЕГОРОВ С.Ю., КОЗЛОВА О.В., КУПРИЯНОВА-АШИНА Ф.Г., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2004 г.

Обнаружено участие микробных алкилоксибензолов (АОБ) - аутоиндукторов анабиоза (факторов d 1), в формировании стрессового ответа мицелиальных грибов, о чем судили по изменению концентрации внутриклеточного Са 2+. С использованием генетически модифицированного штамма Aspergillus awamori 66 A, содержащего рекомбинантный Са 2+-зависимый белок экворин, была изучена динамика Са 2+ в цитозоле клеток, подвергаемых механическому шоку в присутствии протекторных доз (0,001-0,01% в/об) химического аналога АОБ - 4-н-гексилрезорцина. Установлено, что повышение уровня АОБ в развивающейся культуре грибов воспринимается клетками как сигнал о стрессовой ситуации, вызывая увеличение в цитозоле концентрации Са 2+. Характер отклика, который определяли по величине амплитуды люминесценции, соответствующей концентрации Са 2+ в цитозоле, зависел от физиологического возраста клеток и концентрации АОБ. Обнаружено, что прединкубация микромицетов с АОБ защищала клетки от последующего стрессорного воздействия, что отражалось в изменении Са 2+-ответа. Протекторный эффект АОБ фиксировался как: 1) значительное уменьшение амплитуды люминесценции, соответственно, накопления в цитозоле Са 2+ при последующем механическом стрессе (по сравнению с контролем - только механический стимул); 2) развитие вторичного Са 2+-ответа, не имевшего места в контроле; 3) длительное поддержание высокого уровня Са 2+ в цитозоле в присутствии АОБ (по сравнению с контролем, без прединкубации с АОБ). Обсуждаются возможные механизмы влияния АОБ на Са 2+-транспортные процессы.

НИКИТИН Д.И., СЛАБОВА О.И. — 2004 г.

Впервые установлена способность к росту при отрицательной температуре (-2°C) у представителей пяти родов психроактивных олиготрофных бактерий Arcoccella, Renobacter, Spirosoma, Caulobacter, и Methylobacterium. Длительное культивирование в течение 116 сут при низкой температуре в условиях лимита источника углерода является стрессом для олиготрофных бактерий и приводит к частичной гибели клеток. Выживаемость Caulobacter crescentus падает на 2-3 порядка. Renobacter vacuolatum сохраняет жизнеспособность в исследуемый промежуток времени при низкой температуре, а при комнатной - голодный стресс вызывает снижение титра колониеобразующих клеток на 2 порядка.

НАМСАРАЕВ Б.Б., ОРЛЕАНСКИЙ В.К. — 2004 г.

КАМЗОЛОВА С.В., МОРГУНОВ И.Г., СОКОЛОВ А.П., ФИНОГЕНОВА Т.В. — 2004 г.

НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа выделена, очищена и частично охарактеризована из дрожжей Yarrowia lipolytica - продуцента органических кислот. Процедура очистки фермента состояла из четырех стадий: высаливания сульфатом аммония, осаждения кислотой, гидрофобной хроматографии и гель-фильтрации. Получен препарат фермента с удельной активностью 22 мкмоль/(мин мг белка). Исследованы некоторые физико-химические и кинетические свойства НАД-изоцитратдегидрогеназы. Фермент имеет молекулярную массу порядка 412 кДа и состоит из восьми идентичных субъединиц с молекулярной массой 52 кДа. K m для НАД составляет 136 мкМ, для изоцитрата - 581 мкМ. Изучено влияние некоторых интермедиатов ЦТК и нуклеотидов на активность фермента. Обсуждается роль НАД-изоцитратдегидрогеназы в процессе синтеза лимонных и кетокислот дрожжами Y. lipolytica.