научный журнал по биологии Микробиология ISSN: 0026-3656

КАРПЕКИНА Т.А., МАРТИРОСОВА Е.И., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2004 г.

Впервые продемонстрирована способность алкилоксибензолов - ауторегуляторных факторов d 1 микроорганизмов, участвующих в стрессовом ответе клетки, стабилизировать ферменты в водных средах, сопряженное с повышением их каталитической активности. Стабилизирующее действие одного из химических аналогов алкилоксибензолов - С 7-АОБ было показано в опытах in vitro с ферментами микробного происхождения - протеазой (продуцент Bacillus licheniformis), целлюлазой (продуцент Trichoderma viride) и а-амилазой (продуцент Bacillus subtilis) и выражалось в существенном расширении температурного и рН-диапазонов катализа. Модуляция каталитической активности стабилизированных ферментов зависели от концентраций С 7-АОБ и продолжительности предынкубации образующихся комплексов. Показано существенное влияние на эффективность катализируемых гидролазами реакций модификации структуры не только ферментов, но и полимерных субстратов в результате их комплексообразования с С 7-АОБ. Получены сравнительные характеристики эффективности гидролитических реакций в вариантах модификации с помощью С 7-АОБ структуры как ферментов, так и субстратов.

ГАЗДИЕВ Д.О., НАУМОВ Г.И., НАУМОВА Е.С. — 2004 г.

Методом рестриктазного анализа амплифицированного фрагмента рДНК, включающего ген 5.8S рРНК и внутренние транскрибируемые спейсеры (ITS1 и ITS2), изучено 53 штамма дрожжей с сатурновидными спорами. С помощью эндонуклеаз HaeIII и MspI можно четко дифференцировать дрожжи Williopsis mucosa, W. salicorniae, Zygowilliopsis californica, Komagataea pratensis и комплекс Willipsis sensu stricto. Предложено использование минисателлитного праймера М13 для разделения видов-двойников Williopsis sensu stricto, имеющих идентичные рестриктазные профили. Использование ПЦР с праймером М13 позволило провести реидентификацию ряда музейных штаммов, определить видовую принадлежность выделенных нами на Дальнем Востоке дрожжей с сатурновидными спорами, а также обнаружить три штамма, представляющих собой новые таксоны. Последние штаммы имеют уникальные ПЦР-профили и отличаются по нуклеотидным последовательностям участков ITS1 и ITS2 рДНК. Обсуждается возможное несоответствие результатов, полученных с помощью различных молекулярных методов.

ГАРУСОВ А.В., ЗАРИПОВ С.А., НАУМОВ А.В., НАУМОВА Р.П., СУВОРОВА Е.С. — 2004 г.

На основе скрининга широкого круга микроорганизмов (32 штамма), выделенных из антропогенных и природных экологических ниш, а также коллекционных штаммов, показано, что начальные этапы трансформации 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ) большинством изученных нами микроорганизмов сопряжены с образованием изомерных гидроксиламинодинитротоуолов (ГАДНТ) количество которых в ряде случаев сопоставимо с исходным ТНТ. Альтернативная восстановительная атака ТНТ, заключающаяся в востановлении его ароматического ядра, нехарактерна для большинства исследованных прокариот. Получены данные в пользу гипотезы о разной чувствительности грамположительных и грамотрицательных бактерий к токсическому действию ТНТ.

ЕШИНИМАЕВ Б.Ц., ЛЫСЕНКО А.М., МЕДВЕДКОВА К.А., ОСИПОВ Г.А., СУЗИНА Н.Е., ТРОЦЕНКО A.Ю., ХМЕЛЕНИНА В.Н. — 2004 г.

Из проб силоса и навоза выделены две чистые культуры облигатных метанотрофов, способных расти в диапазоне температур от 30 до 61°C с максимальной скоростью при 55°C. На основании анализа последовательностей генов 16S рРНК, мембрансвязанной метанмонооксигеназы (мММО) и фенотипических свойств выделенные штаммы Н-11 и О-12 отнесены к роду Methylocaldum. Выявлены зависимые от температуры культивирования существенные изменения в морфологии, фосфолипидном и жирнокислотном составе клеток. Штаммы Н-11 и О-12 ассимилируют углерод метана посредством рибулозомонофосфатного (РМФ), серинового и рибулозобисфосфатного (РБФ) путей. Активность гексулозофосфатсинтазы не зависела от температуры роста бактерий, однако уровни оксипируватредуктазы и рибулозобисфосфаткарбоксилазы возрастали при выращивании клеток при 55°C по сравнению с клетками, растущими при 37°C, что свидетельствует о важной роли серинового и РБФ путей в термоадаптации исследуемых штаммов. Ассимиляция NH+ происходит путем восстановительного аминирования а-кетоглутарата и через глутаматный цикл. Обсуждается связь физиолого-биохимических особенностей изолятов с их термофильной природой.

АНТИПОВ А.Н., БОЛТЯНСКАЯ Ю.В., ЖИЛИНА Т.Н., КОЛГАНОВА Т.В., КОСТРИКИНА Н.А., ЛЫСЕНКО А.М. — 2004 г.

We isolated eight strains of denitrifying bacteria that reduce nitrate and nitrous oxide at pH 10 from Lake Magadi (Kenya). Despite certain differences between the strains, they are similar in terms of G+C content (66.1-68.1 mol %) and DNA-DNA homology (75-92%) and represent different morphotypes of the same species. Based on the results of partial 16S rRNA sequencing, strain Z-7398-2 was most closely related to the Halomonas campisalis isolate from Alkali Lake (USA). The DNA-DNA homology level between the tested strain and the type strain of H. campisalis 4A was 88%. These two strains were also similar phenotypically. However, the culture isolated by us was characterized by peculiar properties, such as obligate alkaliphily, which manifested itself in the culture dependence on carbonates and lack of growth at pH values below 7, a nitrous oxide-reducing capacity, and an unusual nitrate reductase that lacked molybdenum and a Mo cofactor.

БОНЧ-ОСМОЛОВСКАЯ Е.А., КОСТРИКИНА Н.А., СЛОБОДКИН А.И., СЛОБОДКИНА Г.Б., ТУРОВА Т.П. — 2004 г.

Из сброженного ила метантенка, обрабатывающего осадки муниципальных сточных вод в термофильном режиме (50°C), была получена устойчивая ассоциация гипертермофильных микроорганизмов (82°C), состоящая из численно доминирующих кокков и минорного количества бесспоровых палочек. ПЦР-амплификация генов 16S РНК общей геномной ДНК, выделенной из этой ассоциации с помощью архей-специфичных праймеров, и секвенирование полученного продукта выявили, что архейный компонент представлен единственной нуклеотидной последовательностью, имеющей 99.9% гомологию с геном 16S РНК Sulfophobococcus ziligii. Это первое сообщение об обнаружении гипертермофильных архей в системе анаэробной биологической очистки. Кроме того, это первое сообщение об обнаружении культивируемого представителя царства Crenarhaeota в антропогенных местообитаниях с нейтральным значением pH.

НЕВО А.Н.С., ПШЕНИЧНИКОВА А.Б., СКЛАДНЕВ Д.А., ШВЕЦ В.И. — 2004 г.

Изучены закономерности адаптации метилотрофных бактерий Methylophilus sp. B-7741 к росту в высокодейтерированной среде. Впервые обнаружена перекрестная адаптация к дейтерированной среде клеток, предварительно адаптированных к другим стрессам - осмотическому и окислительному. Активность каталазы была значительно выше в дейтерированных клетках, чем в контрольных. Дейтерированные бесклеточные культуральные жидкости оказывали протекторное действие на рост Methylophilus sp. B-7741 в дейтерированных средах и способствовали повышению выхода дейтерированной биомассы. На основании экспериментальных результатов и данных литературы сделано предположение о сходстве механизмов адаптации бактерий к оксиду дейтерия и окислительному и осмотическому стрессам.

ИЛЬИНЫХ И.А., ЛЕВИЧ А.П., МАКСИМОВ В.Н., МИЛЬКО Е.С., ФУРСОВА П.В. — 2004 г.

В работе получены точные количественные данные о потребностях микроорганизмов, необходимые для прогнозирования поведения бактериального сообщества в зависимости от условий культивирования и управления его структурой. По данным 88 опытов по культивированию монокультур R-, S- и М-диссоциантов Pseudomonas aeruginosa определены потребности бактерий в углероде, азоте и фосфоре. В отличие от ранних исследований для каждого из диссоциантов найдены коэффициенты перевода оптической плотности культуры в количество клеток; зафиксировано достижение стационарной фазы роста; проверены изменения в диссоциативном составе культур на стационарной фазе; выявлены ресурсы, ограничивающие рост культур. Проведено сравнение полученных значений потребностей с данными других экспериментов.

ЗАКАЛЮКИНА Ю.В., ЗВЯГИНЦЕВ Д.Г., ЗЕНОВА Г.М. — 2004 г.

Показано, что ацидофильные актиномицеты обладают особым механизмом адаптации к условиям пониженного рН, которая проявляется в их способности расти на подкисленной среде быстрее, чем на нейтральной, изменять значение рН питательной среды до уровня, благоприятного для образования воздушного мицелия и спор. Нейтрофильные актиномицеты на питательной среде со значением рН ниже 5 либо не способны расти, либо растут значительно слабее, чем на нейтральной, не подщелачивают среду и не образуют воздушный мицелий.

ДЕМКИН В.А., ДЕМКИНА Т.С., ХОМУТОВА Т.Э. — 2004 г.

Из степных палеопочв, погребенных под разновозрастными курганами от 5800 до 750 лет назад, выделены микробные фракции, оценена полнота выделения микробных клеток и рассчитана суммарная биомасса, включающая легко реактивируемые для активного метаболизма клетки и покоящиеся формы (в том числе не способные к образованию колоний). Определена биомасса активно метаболизирующих клеток. По соотношению активной и суммарной микробной биомассы проведена оценка состояния микробных сообществ современных фоновых и погребенных почв. Показано, что в палеопочвах суммарная, активная биомассы микроорганизмов, а также доля активной биомассы в микробном сообществе значительно ниже, чем в современных почвах. Закономерное снижение доли активных микроорганизмов в микробных сообществах в хроноряду палеопочв, однако не является монотонным. Наблюдается как сравнительно высокая величина суммарной биомассы микроорганизмов при минимальной их активности (палеопочва, погребенная 4000 лет назад), так и сравнительно низкая суммарная биомасса при относительно высокой активности микроорганизмов (палеопочвы, погребенные 1950 лет назад). Предполагается, что эти факты связаны с динамикой палеоклиматических условий.

БАЛИНА М.И., ВОРОНИН А.М., ГРИЩЕНКОВ В.Г., МЕДВЕДЕВ П.А., РАДЗИОН А.А. — 2004 г.

БУЛЫГИНА Е.С., ДОРОШЕНКО Е.В., КОРОТКОВ Е.В., КУЗНЕЦОВ Б.Б., ХАБИБУЛИН С.С., ЦЫГАНКОВА С.В., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2004 г.

Впервые предложены приемы быстрого получения и генотипической идентификации фенотипических (колониально-морфологических) диссоциантов бактериальных культур. Для проявления потенциальной фенотипической способности и выделения диссоциантов рекомендован рассев цистоподобных рефрактерных клеток (ЦРК) бактерий. Эти клетки характеризуются нестабильностью фенотипа и при их рассеве в первом пассаже наблюдается резкое увеличение индекса диссоциации с выщеплением клеток, дающих различающиеся фенотипическими признаками колонии. Разработанные приемы апробированы на примерах Bacillus cereus, B. subtilis и B. licheniformis, у которых выделены колониально-морфологические диссоцианты различных типов в первом пассаже при рассеве на плотные питательные среды цистоподобных клеток, полученных в циклах развития бактериальных культур и в результате искусственного повышения в среде роста аутоиндукторов анабиоза. Оценку внутригеномных различий диссоциантов B. cereus и B. subtilis проводили с помощью полимеразной цепной реакции с использованием системы праймеров, разработанных на основе полных геномов прокариот, представленных в базе данных GenBank (DIR-ПЦР). Применение предложного метода позволило выявить минорные отличия в структуре геномов диссоциантов B. cereus и B. subtilis, что подтверждает гипотезу, согласно которой в основе механизма диссоциации бактерий на субпопуляции лежат обратимые внутригеномные перестройки.

НИКИТИН Д.И. — 2004 г.

ЛИСТОВА Л.В., ЛОБОВА Т.И., ПОПОВА Л.Ю. — 2004 г.

Исследовано горизонтальное и вертикальное распределение гетеротрофных бактерий в солоноватом оз. Шира в летний период. Показано, что выделенные микроорганизмы характеризуются способностью к росту в присутствии умеренных, а также низких температур. Доминирующими являются мезофильные бактерии, распространенные по всей акватории озера, а психротолерантные микроорганизмы преобладают в центральной части экосистемы в металимнионе и гиполимнионе. Исследована способность к росту мезофильных и психротолерантных бактерий в присутствии различных концентраций хлорида натрия. Показано, что к негалофильной микрофлоре, преобладающей в прибрежных участках озера, относятся в основном мезофильные микроорганизмы, а большинство психротолерантных бактерий способны к росту на среде с содержанием 5-10% NaCl. Проведена идентификация гетеротрофных бактерий, выделенных из различных участков оз. Шира. У выделенных бактерий определена принадлежность к автохтонным и аллохтонным микроорганизмам на основе признака галотолерантности, способности к росту в условиях пониженных температур, а также систематического положения.

БАЛАБАН Н.П., ГАБДРАХМАНОВА Л.А., КОСТРОВ С.В., ЛЕЩИНСКАЯ И.Б., РУДЕНСКАЯ Г.Н., САФИНА Д.Р., ЧАСТУХИНА И.Б., ШАРИПОВА М.Р. — 2004 г.

Исследованы условия роста рекомбинантного штамма Bacillus subtilis AJ73, несущего ген глутамилэндопептидазы B. intermedius 3-19 на мультикопийной плазмиде, и влияние ряда факторов среды на эффективность продукции фермента в стационарной фазе роста бактерий. В этот период накопление фермента в культуральной жидкости имеет два максимума на 48 и 78 ч роста, а уровень активности зависит от состава компонентов питательной среды. Биосинтез глутамилэндопептидазы не подавляется глюкозой, в отличие от фермента, секретируемого в трофофазу во время пролиферации. В многофакторных экспериментах установлено оптимальное соотношение концентраций основных компонентов питательной среды (пептона и неорганического фосфата) для накопления фермента. Неорганический фосфат и ионы аммония оказывают стимулирующее действие на накопление протеиназы (до 130-250%). Сложные органические субстраты - казеин и желатин - активируют синтез фермента (до 150-200%). Показано, что на заключительных стадиях развития культуры ионы Ca 2+, Mg 2+ и Co 2+ повышают, а Zn 2+, Fe 2+ и Cu 2+ угнетают продуктивность культуры в отношении синтеза глутамилэндопептидазы. Сделано заключение, что механизмы регуляции синтеза этой протеиназы во время вегетативного роста или спорообразования различаются.

БЕГУНОВА Е.А., КУЛАЕВ И.С., НАУМОВА И.Б., СТЕПНАЯ О.А., СТРЕШИНСКАЯ Г.М., ТУЛЬСКАЯ Е.М., ЦФАСМАН И.М. — 2004 г.

Изучено действие внеклеточных бактериолитических ферментов Lysobacter sp. на грамположительные бактерии. Показано, что для эффективного гидролиза пептидогликана грамположительных бактерий необходимо электростатическое взаимодействие бактериолитических ферментов с анионным полимером клеточной стенки, в частности с тейхоевыми или тейхуроновыми кислотами. Механизм действия литических ферментов, вероятно, определяется не столько химической структурой тейхоевых и тейхуроновых кислот, сколько их отрицательным зарядом.

ГРАБОВИЧ М.Ю., ДУБИНИНА Г.А., ЕПРИНЦЕВ А.Т., КАШИРСКАЯ Н.Н., ПАРФЕНОВА Н.В., ФАЛАЛЕЕВА М.И. — 2004 г.

Показана функциональная роль тетрамерной и димерной изоформ малатдегидрогеназы (МДГ) в углеродном метаболизме бесцветных серобактерий Beggiatoa leptomitiformis, штамм Д-402, обладающего способностью к лито- и органотрофному росту. С использованием методов ингибиторного анализа доказано, что тетрамерная форма фермента обеспечивает функционирование глиоксилатного цикла, а димерная - ЦТК. Установлена динамика перехода димера в тетрамер, обусловленная скоростью окисления тиосульфата. Предполагается, что переключение и регуляция углеродного метаболизма у Beggiatoa leptomitiformis осуществляется благодаря структурно-функциональным изменениям белковой молекулы малатдегидрогеназы.

ГРАБОВИЧ М.Ю., ДУБИНИНА Г.А., ЧЕРНЫШОВА Ю.Ю. — 2004 г.

Два штамма спирохет, выделенные ранее из бактериальных серных матов “Thiodendron” росли предпочтительно в микроаэробных (м.а.) условиях по сравнению с анаэробными, при содержании растворенного O 2 в среде 0.3-0.5 мг/л. Рост в м.а. условиях по сравнению с анаэробными сопровождался двукратным увеличением клеточного урожая и эффективности использования глюкозы, несмотря на дополнительные затраты ростового субстрата и АТФ на синтез экзополисахаридов. Среди продуктов метаболизма глюкозы в м.а. условиях преобладали более окисленные - ацетат и СO 2, при анаэробном росте - более восстановленные - формиат, этанол, пируват, Н 2. Рассматривается адаптационный механизм, позволяющий получать преимущества от использования O 2 в процессе, непосредственно не связанном с запасанием АТФ, а именно - использование альтернативного, более эффективного пути катаболизма глюкозы. К защитным механизмам от побочного эффекта использования O 2 относятся сверхсинтез экзополисахаридов и окисление восстановленных соединений серы (тиосульфата или сульфида) в качестве антиоксидантов для разрушения избыточной перекиси водорода. Окисление сульфида при взаимодействии с Н 2O 2 сопровождается накоплением элементной серы в клетках спирохет. 0бсуждаются условия формирования серных матов с участием аэротолерантных спирохет в солоноводных системах.

ИГНАТОВ В.В., МЕЛЬНИКОВ Г.В., САМОХВАЛОВ В.А. — 2004 г.

Целью данной работы являлось исследование роли трегалозы и гликогена (запасных углеводов) в поддержании жизнеспособности стареющих клеток Saccharomyces cerevisiae. Старение культуры в течение первой недели не приводило к снижению жизнеспособности клеток. В это время в клетках происходило усиленное накопления запасных углеводов, а также увеличение активности гексокиназы и фофсфофруктокиназы. Дальнейшее старение приводило к резкому снижению жизнеспособности клеток стареющей культуры и, параллельно с этим, к падению содержания в них как гликогена, так и трегалозы. Активность гликолитических ферментов также снижалась в процессе старения культуры S. cerevisiae. Возможные причины снижения способности стареющих клеток S. cerevisiae аккумулировать гликоген и трегалозу дискутируются в работе.

АЗАРОВА Т.С., КРАВЧЕНКО Л.В., МАКАРОВА Н.М., ТИХОНОВИЧ И.А. — 2004 г.

Показано, что корни томатов в стерильных условиях выделяли триптофан в количестве 2.8-5.3, в то время как у редиса - 290-390 нг/(проросток сут). Инокуляция редиса псевдомонадами приводила к увеличению в 1.4 раза биомассы корней. Применение тех же штаммов при инокуляции томатов не оказывало влияние на рост растений. Одним из факторов такой стимуляции редиса может быть продуцирование ризобактериями ИУК. В вегетационном опыте с добавлением ИУК в почву масса корневой системы редиса без инокуляции псевдомонадами увеличивалась на 36%. Одним из условий гормонального воздействия ризосферной микрофлоры на растение является наличие достаточного количества триптофана в ризосфере.