научный журнал по биологии Микробиология ISSN: 0026-3656

ГОРЛЕНКО В.М., НУЯНЗИНА-БОЛДАРЕВА Е.Н. — 2014 г.

Из поверхностного слоя воды меромиктического содового озера Доронинское выделена бактерия, штамм De, образующая при росте в темноте на поверхности агаризованной среды розоватые колонии. Клетки не обладают подвижностью, содержат пигменты: бактериохлорофилл а и каротиноиды. В стационарной фазе роста клетки содержат внутриклеточные мембраны везикулярного типа, подобные мембранам фотосинтезирующего аппарата некоторых несерных пурпурных бактерий (НПБ). Бактерии не росли анаэробно. В аэробных условия предпочтительными субстратами были сахароза, цитрат, маннит, сорбит, гидролизат казеина и дрожжевой экстракт. Ксилоза, лактоза, аспартат, бензоат, малат, малонат, сукцинат, тартрат, формиат, фумарат, глицерин, метанол, этанол не использовались. Рост клеток возможен при солености до 50 г/л NaCl с оптимумом 5 г/л NaCl и рН 9.8. По данным последовательности нуклеотидов гена 16S рРНК близость изолята к известным алкалофильным родам пурпурных несерных бактерий Rhodobaca и аэробных аноксигенных фототрофных бактерий Roseinatronobacter составляет 96%, что достаточно для описания нового рода аэробных аноксигенных фототрофных бактерий. Для новых бактерий предложено название Roseibacula alcaliphilum gen. nov., sp. nov.

БОРЩЕВСКАЯ Л.Н., ЕФИМЕНКО Т.А., ЕФРЕМЕНКОВА О.В., ЗЕНКОВА В.А., КАТРУХА Г.С., КОЗЛОВ Д.Г., КОРОЛЕВ А.М., МАЛАНИЧЕВА И.А., РЕЗНИКОВА М.И., СИНЕОКИЙ С.П., ТАРАСОВА О.Д. — 2014 г.

Из плодового тела базидиомицетного гриба чешуйчатки обыкновенной (Pholiota squarrosa) выделены два штамма Bacillus subtilis, обладающих широким спектром антибактериальной активности, в том числе в отношении устойчивых к антибиотикам штаммов метициллин-резистентного Staphylococcus aureus ИНА 00761 (MRSA) и устойчивого к гликопептидным антибиотикам Leuconostoc mesenteroides ВКПМ B-4177, а также обладающих противогрибковой активностью. Принадлежность к близкородственным видам комплекса “B. subtilis” установлена на основании морфо-физиологических признаков и анализа последовательности фрагмента гена 16S рРНК. Оба штамма, ИНА 01085 и ИНА 01086, образуют незначительные количества полиеновых антибиотиков – гексаена и пентаена соответственно. Кроме того, штамм ИНА 01086 образует циклический полипептидный антибиотик, содержащий аминокислоты Asp, Gly, Leu, Pro, Tyr, Thr, Trp, Phe, а антибиотик штамма ИНА 01085 помимо перечисленных аминокислот содержит две дополнительные неидентифицированные небелковые аминокислоты. Оба полипептидных антибиотика являются новыми природными соединениями, эффективными в отношении грамположительных бактерий и преодолевающими лекарственную устойчивость бактерий.

АНТРОПОВА А.Б., БИЛАНЕНКО Е.Н., КАМЗОЛКИНА О.В., КАЧАЛКИН А.В., МОКЕЕВА В.Л., ЧЕКУНОВА Л.Н., ШТАЕР О.В. — 2014 г.

Многолетние микробиологические исследования пыльцы березы повислой, произрастающей на территории Москвы и Московской области, показали, что около трети проанализированных образцов содержат гриб, идентифицированный нами по морфолого-культуральным и молекулярно-генетическим критериям как Quambalaria cyanescens (de Hoog & G.A. de Vries) Z.W. de Beer, Begerow & R. Bauer. Данный вид ранее был известен преимущественно как симбионт тропических растений родов Eucalyptus и Corymbia и на территории России раньше не выделялся. Нами впервые установлена тесная ассоциация вида Q. cyanescens с березой повислой. Показано, что микромицет регулярно обнаруживается не только в пробах пыльцы, но на поверхности и внутри сережек, на поверхности листьев и веток березы, при этом не выделяется с других видов растений из районов проведенного исследования. В статье приведены морфолого-культуральные характеристики, особенности ультраструктуры клеток, данные по встречаемости гриба, а также филогенетический анализ выделенных штаммов.

ГЛУШАКОВА А.М., КАЧАЛКИН А.В., НАУМОВ Г.И., НАУМОВА Е.С., ЧЕРНОВ И.Ю. — 2014 г.

Хорошо известные дрожжи Kluyveromyces lactis var. lactis, как правило, ассоциированные с молочными продуктами, впервые обнаружены в природных условиях – в почве под зарослями недотроги Impatiens glandulifera Royle в лесопарке. Однозначная идентификация этих дрожжей проведена с помощью физиологических признаков (утилизации лактозы и мальтозы) и молекулярных маркеров: нуклеотидной последовательности 5.8S-ITS-участка рДНК, пульс-электрофореза и Саузерн-гибридизации хромосомных ДНК с зондом LAC4. Обсуждается экология дрожжей Kl. lactis var. lactis.

БЛИНКОВ Е.А., СЕЛИЦКАЯ О.В., ЦАВКЕЛОВА Е.А. — 2014 г.

Изучена способность штамма Klebsiella planticola ТСХА-91 синтезировать индолил-3-уксусную кислоту и другие ауксины, качественный и количественный состав которых зависит от наличия триптофана и от источника азота в среде. Максимум выхода ИУК соответствует стационарной фазе роста культуры. Добавление L-триптофана к минеральной среде значительно (до 85.5 мкг/мл) стимулировало биосинтез ауксинов (особенно в присутствии нитратного азота). Методом тонкослойной хроматографии установлено, что индолацетамидный путь не активен у данного штамма. Биологическая активность ауксинов подтверждена в биотестах с черенками фасоли, максимальная высота закладки корней которых увеличивалась в 16 раз, а количество корней – в 6 раз. В условиях низкотемпературного стресса показано защитное влияние K. planticola ТСХА-91 на развитие огурца посевного (Cucumis sativus L.) и стимуляция прорастания и корнеобразования его семян.

ВЛАСОВ Д.Ю., САЗАНОВА К.В., ЩИПАРЁВ С.М. — 2014 г.

Исследована способность грибов, изолированных с поверхности памятников из камня, к образованию кислот в условиях культуры в зависимости от источника углерода и способа культивирования. Состав органических источников питания был подобран исходя из результатов исследований поверхностных наслоений на памятниках в городской среде. Показано, что первичная почва, формирующаяся на поверхности памятников из камня в городской среде, содержит большое разнообразие источников углерода и азота и представляет собой богатый субстрат для развития грибов. Щавелевая кислота продуцировалась грибами при росте на средах с различным содержанием сахаров, сахароспиртов и органических кислот. Яблочная, лимонная, фумаровая и янтарная кислоты идентифицировались только при повышенном содержании углеводов и, преимущественно, при культивировании на жидких питательных средах. В составе кислот, выделяемых Aspergillus niger, во всех рассмотренных условиях культивирования доминировала щавелевая кислота. У Penicillium citrinum, в отличие от A. niger, при высокой концентрации углеводов количество щавелевой кислоты относительно других кислот снижалось.

ГРИГОРЬЕВА Н.В., КОНДРАТЬЕВА Т.Ф., ПАНЮШКИНА А.Е., ЦАПЛИНА И.А. — 2014 г.

Оптимизированы условия биоокисления золотосодержащего упорного пиритно-арсенопиритного флотоконцентрата и охарактеризована численность доминирующих групп организмов в сообществе термофильных ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов (АХМ) на разных этапах процесса биовыщелачивания. В периодическом режиме процесса оптимальными параметрами роста сообщества и выщелачивания/окисления минеральных компонентов концентрата были: рН 1.4–1.8; температура 47.5°С; соотношение солей при приготовлении жидкой фазы пульпы (г/л) – К2НРО4 · 3Н2 – 0.53, (NH4)2SO4 – 1.6 и MgSO4 · 7H2O – 2.5 (или (NH4)2SO4 – 1.23, аммофос – 0.41 и КОН – 0.1) с 0.03% дрожжевого экстракта (ДЭ). Оптимальные условия обеспечивали наиболее высокие: скорость роста сообщества АХМ; степень выщелачивания из концентрата железа и мышьяка; степень окисления Fe2+ и S2/S0 и доминирование в сообществе микроорганизмов Acidithiobacillus caldus, Sulfobacillus spp. и Ferroplasma spp.

ИВАНОВСКИЙ Р.Н., КЕППЕН О.И., КРАСИЛЬНИКОВА Е.Н., ЛЕБЕДЕВА Н.В., МИЛЬКО Е.С. — 2014 г.

В работе изучены рост, содержание бактериохлорофилла а, особенности дыхательной цепи и активность ферментов цикла трикарбоновых кислот у R- и M-диссоциантов Rhodobacter sphaeroides, выращенных на свету в анаэробных и в темноте в аэробных условиях. Независимо от условий культивирования содержание бактериохлорофилла в клетках М-диссоцианта в 2–3 раза ниже, чем в клетках R-диссоцианта, что приводит к доминированию R-клеток при росте культуры на свету. Активность всех ферментов цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) у обоих диссоциантов выше при их росте в темноте в аэробных условиях. В дыхательной цепи выросших в аэробных условиях в темноте клеток R-диссоцианта в отличие от М-диссоцианта отсутствует цитохром aa3, выполняющий функцию цитохром c оксидазы. Наличие дополнительного пункта сопряжения переноса электронов с генерацией протоного градиента на уровне цитохрома aa3 делает энергетически более эффективным окисление органических субстратов. Это приводит к доминированию М-диссоциантов при росте культуры в темноте в аэробных условиях.

2014

АКИМОВ В.Н., АНДЕРСЕН Д., ГАЛЬЧЕНКО В.Ф., ДЕМКИНА Е.В., МАККЭЙ К., МАНУЧАРОВА Н.А., МУЛЮКИН А.Л. — 2014 г.

Проведен анализ гетеротрофной мезофильной компоненты микробных сообществ в образцах замерзшего грунта из-под ледника вблизи озера Унтерзее, отобранных в 2011 г. в ходе совместной экспедиции США и России в центральной части Земли Королевы Мод (Восточная Антарктика). С применением культуральных методов была установлена высокая обсемененность образцов грунтов бактериальными клетками. При этом метод предельных разведений был более эффективен для определения численности жизнеспособных клеток, чем учет на плотных средах. В микробных фракциях, выделенных из ледникового грунта, методом FISH с соответствующими олигонуклеотидными зондами были выявлены представители групп Eubacteria (Actinobacteria, Firmicutes) и Archaea. Применение некоторых приемов реактивации бактерий (использование разбавленных сред, предупреждение окислительного стресса) не привело к существенному повышению численности выявленных жизнеспособных клеток в образцах подледникового грунта. При этом результаты наших исследований законсервированных палеопочв и образцов вечной мерзлоты Арктики показали необходимость применения специальных процедур для эффективной реактивации клеток бактериальных сообществ. Различия в отклике на применение специальных процедур реактивации, по-видимому, отражают особенности физиологического статуса и морфотипа клеток микробных сообществ в условиях постоянного или периодического действия низких температур и обезвоживания.

БУЛАТ С.А., ГИЛИЧИНСКИЙ Д.А., ДЕМИДОВ Н.Э., ДЕМЧЕНКО Л.С., КАРАЕВСКАЯ Е.С., РИВКИНА Е.М. — 2014 г.

По результатам анализа клоновых библиотек двух областей гена 16S рРНК рассмотрены сообщества архей многолетнемерзлых пород острова Кинг Джордж и оазиса Бангера (Антарктида), содержащих разное количество биогенного метана. Во всех горизонтах обнаружены филотипы, принадлежащие к метаногенным археям.

БРУШКОВ А.В., ГАЛЬЧЕНКО В.Ф., КАРНЫШЕВА Э.А., СОРОКИН В.В., СУРГУЧЕВА Н.А., ФИЛИППОВА С.Н., ЧЕРБУНИНА М.Ю. — 2014 г.

В результате электронно-микроскопического исследования 4 образцов древнего повторно-жильного льда плейстоценового ледового комплекса Мамонтовой горы (Центральная Якутия) выявлено большое разнообразие бактериоморфных частиц. Отмечен ряд особенностей их структуры: наличие электронно-прозрачных зон, предположительно, включений, содержащих резервные питательные вещества, а также микроокружения в виде капсул или внешнего чехла. Указанные особенности можно рассматривать как проявление адаптационной стратегии выживания микроорганизмов в условиях вечной мерзлоты. Отмечено доминирование палочковидных форм, морфологически сходных с коринеформными актинобактериями. Методом рентгеновского микроанализа подтверждено органическое происхождение бактериоморфных частиц. Ряд частиц характеризовался неполным спектром основных биогенных элементов, что могло быть вызвано криоповреждениями клеточных структур. Общая численность выявленных высевом на питательные среды гетеротрофных аэробных бактерий соизмерима с численностью аналогичных микроорганизмов, обнаруживаемых в мерзлых грунтах и в арктическом льду. Отмечено преобладание коринеформных актинобактерий. Предполагается, что доминирование коринеформных бактерий, более ранних в эволюционном отношении групп актинобактерий, может служить показателем древнего происхождения микрофлоры реликтовых мерзлотных пород.

ВАСИЛЕНКО О.В., ГАЛИЧЕНСКИЙ Д.А., ИВАНУШКИНА Н.Е., КОЧКИНА Г.А., ОЗЕРСКАЯ С.М., СПИРИНА Е.В., ЧИГИНЕВА Н.И. — 2014 г.

Изучено таксономическое разнообразие грибов в образцах деятельного слоя Антарктиды с использованием традиционных микробиологических методов и метагеномного анализа суммарной ДНК природных образцов. Расширен перечень микроскопических грибов Антарктиды, в т.ч., за счет обнаружения видов, представляющих некультивируемую или стерильную на традиционных питательных средах часть грибного комплекса.

БОРОНИН А.М., ИЗМАЛКОВА Т.Ю., КОШЕЛЕВА И.А., САЗОНОВА О.И. — 2014 г.

Проведен анализ генетических систем катаболизма салицилата у 75 штаммов флуоресцирующих псевдомонад и 30 экзогенно изолированных SAL-плазмид. Обнаружено, что все экзогенно изолированные SAL-плазмиды содержат “классический” ген nahG в сочетании с генами мета-пути расщепления катехола. У большинства исследованных штаммов псевдомонад катаболизм салицилата контролируется хромосомными генами, ключевым геном утилизации салициловой кислоты является ген nahU, дальнейшее расщепление катехола происходит по орто-пути. Предполагается, что последовательностям, подобным nahU принадлежит ключевая роль в распространении Sal+-фенотипа у деструкторов салицилата, но не нафталина.

БАРАНОВА Н.Б., ВЕРШИНИНА В.И., ДАВЫДОВА М.Н., ЗЕЛЕНИХИН П.В., ИЛЬИНСКАЯ О.Н., КОЛПАКОВ А.И., МЕДВЕДЕВА Е.С., МУЗЫКАНТОВ А.А., СОКУРЕНКО Ю.В., УЛЬЯНОВА В.В., ЧЕРНОВ В.М., ЧЕРНОВА О.А. — 2014 г.

Не обладая способностью к синтезу нуклеотидов de novo, микоплазмы должны секретировать нуклеодеполимеразы для пополнения пула предшественников нуклеиновых кислот. Нуклеазная активность микоплазм является важным фактором их патогенности. У бактериальных рибонуклеаз (РНКаз) обнаружен широкий спектр биологической активности, включая проивовирусную и противоопухолевую, что вызывает значительный интерес и к РНКазам микоплазменного происхождения. В работе охарактеризована способность микоплазм Acholeplasma laidlawii и Mycoplasma hominis к синтезу и секреции РНКаз. Установлено, что эти микроорганизмы в стационарной фазе роста синтезируют Mg2+-зависимые РНКазы, максимальная активность которых зафиксирована вне клеток. Впервые определена локализация РНКаз A. laidlawii: практически 90% РНКазной активности данного микроорганизма ассоциировано с мембранными везикулами. Методами биоинформационного анализа установлена гомология нуклеотидных последовательностей 14 генов Bacillus subtilis, продукты которых обладают РНКазной активностью, с генами исследуемых микоплазм, также выявлено сходство аминокислотных последовательностей 4-х рибонуклеолитических белков A. laidlawii с РНКазой Bsn.

НЕСТЕРОВ В.П., ШЕМАРОВА И.В. — 2014 г.

В обзоре рассматривается роль ионов Са2+ в регуляции движения, клеточного цикла, размножения прокариот, а также его значение в патогенезе некоторых инфекционных заболеваний. Освещены вопросы структурно-функциональной организации Са2+ сигнальной системы прокариот, механизмы мембранного транспорта и гомеостаза Са2+. Особое внимание уделяется анализу роли катионных каналов, Са2+ транспортеров и Са2+-связывающих белков в регуляции внутриклеточной концентрации Са2+.

АРИНБАСАРОВА А.Ю., БИРЮКОВА Е.Н., МЕДЕНЦЕВ А.Г., СУЗИНА Н.Е. — 2014 г.

Изучены условия синтеза L-лактатоксидазы дрожжами Yarrowia lipolytica. Показано, что синтез фермента происходит в процессе роста на L-лактате (в экспоненциальной фазе роста). Показано также, что L-лактатоксидаза может синтезироваться дрожжами при росте на глюкозе, но после адаптации к стрессовым условиям (окислительный или тепловой стрессы) или в стационарной фазе роста (при исчерпании глюкозы). Для клеток, растущих на L-лактате, показан высокий уровень антиоксидантных ферментов (каталазы, супероксидисмутазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и глутатионредуктазы), превышающий таковой у клеток, растущих на глюкозе. Показано также, что ультраструктура клеток, растущих на L-лактате, аналогична ультраструктуре клеток, растущих на глюкозе и адаптированных к различным стрессовым условиям: отмечено увеличение размеров митохондрий, повышение численности и размеров пероксисом, появление липидных и полифосфатных гранул. С целью определения внутриклеточной локализации L-лактатоксидазы клетки были разрушены с применением комплекса литических ферментов желудочного сока виноградной улитки. После центрифугирования гомогената в градиенте перкола были получены очищенные фракции нативных митохондрий и пероксисом. Показано, что L-лактатоксидаза локализована в пероксисомах.

ГАЛЬЧЕНКО В.Ф., МЕЛЬНИКОВ В.Г., МУЛЮКИН А.Л., СУЗИНА Н.Е., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2014 г.

Продемонстрирована способность неспорообразующих грамположительных бактерий Staphylococcus aureus (непатогенного штамма – как модели возбудителя широкого диапазона заболеваний) и Corynebacterium pseudodiphtheriticum (представителя нормофлоры верхних дыхательных путей) образовывать длительно переживающие покоящиеся формы (ПФ). Общими свойствами ПФ стафилококков и коринебактерий были: 1) длительное (4 мес.) сохранение колониеобразующей способности; 2) устойчивость к действию повреждающих факторов (термообработке); 3) морфологические и ультраструктурные особенности, отличные от вегетативных клеток. Условиями, оптимальными для образования ПФ, были: 1) перенесение клеток стационарных культур в физраствор с СаСl2 (10–300 мМ) (для S. aureus); 2) развитие культур в синтетической среде СР1 с пятикратным лимитом источника азота (для С. pseudodiphtheriticum); 3) внесение в бактериальные культуры химического аналога аутоиндукторов анабиоза микробного происхождения из группы алкилоксибензолов (С12-АОБ) в концентрациях (1–5) ? 10-4 М. При этом увеличение дозы вносимого С12-АОБ до 7 ? 10-4 2 ? 10-3 М приводило к “мумификации” клеток стафилококков и коринебактерий с необратимой потерей способности к прорастанию на плотных и в жидких средах без развития автолитических процессов. При прорастании покоящихся форм S. aureus и С. pseudodiphtheriticum наблюдалось расширение диссоциативного спектра выросших популяций, что проявлялось в: (1) разнообразии морфотипов колоний и (2) развитии на селективных средах антибиотикоустойчивых клонов, представленных мелкими колониями Sm-типа (d < 0.5–0.7 мм). Доля вариантов S. aureus, устойчивых к канамицину (20 и 50 мкг/мл), была наиболее многочисленной (0.002–0.01%) в 4-мес. суспензиях ПФ, образовавшихся в вариантах инкубации стафилококка в голодной среде с CaCl2. Также установлено, что в популяциях ПФ С. pseudodiphtheriticum, образующихся под влиянием С12-АОБ, увеличивалась доля вариантов, способных к росту на плотной среде с канамицином (2 мкг/мл). Анализ полученных данных обосновывает постановку вопроса о наличии связи между повышением частоты появления антибиотикоустойчивых вариантов условно-патогенных и патогенных бактерий и пребыванием клеток в состоянии покоя, которое опосредуется развитием стресса голодания и регулируется при участии АОБ.

БИДЖИЕВА С.Х., БОНЧ-ОСМОЛОВСКАЯ Е.А., ДЕРБИКОВА К.С., КУБЛАНОВ И.В. — 2014 г.

Из горячих источников п-ова Камчатка и о. Кунашир выделены анаэробные гипертермофильные археи родов Thermogladius и Desulfurococcus, способные разлагать - и -кератины. На примере двух из них – штаммов 2355k и 3008g – показано наличие у этих организмов высокомолекулярных связанных с клеткой эндопептидаз, активных по отношению к негидролизованным и частично гидролизованным белкам при высоких температурах и рН. Способность разлагать -кератин была обнаружена также у типовых коллекционных штаммов Desulfurococcus amylolyticus subsp. amylolyticus, D. mucosus subsp. mobilis и D. fermentans.

ГОРБОВ С.Н., ГОРОВЦОВ А.В., КОРНИЕНКО И.В., КОРШУНОВ С.О., ФАЛЕЕВА Т.Г. — 2014 г.

Проведена молекулярно-генетическая идентификация штаммов, выделенных из объектов окружающей среды, для верификации их таксономического положения, определенного ранее по комплексу биохимических, культуральных и морфологических признаков. Показан ряд проблем, возникающих при проведении идентификации микроорганизмов и связанных с контаминацией исследуемых культур при их выделении. Обсуждаются преимущества использования комплексного подхода, включающего секвенирование гена 16S rRNA, набор биохимических и культурально-морфологических признаков для уменьшения количества ошибок при идентификации микроорганизмов, выделяющихся из объектов окружающей среды и клинических образцов.