научный журнал по химии Прикладная биохимия и микробиология ISSN: 0555-1099

БАСКУНОВ Б.П., БОРОНИН А.М., БРОДСКИЙ Е.С., ВЕТРОВА А.А., ЗАХАРЧЕНКО В.Н., ЗЯКУН А.М., ИВАНОВА А.А., ПЕШЕНКО В.П., ФИЛОНОВ А.Е. — 2014 г.

Проведен сравнительный анализ данных, полученных с использованием стандартных методов количественного определения углеводородов (экстракционный газо-хромато-масс-спектрометрический, экстракционный ИК-спектроскопический и экстракционно-гравиметрический), которые позволяют оценить степень биоремедиации почв, загрязненных нефтью. Различия в распределении стабильных изотопов углерода (13С/12) нефти и почвенного органического вещества были использованы в качестве природной изотопной “метки” этих веществ. Показано, что при оценке степени биоремедиации почв наиболее информативным методическим подходом является экстракционно-гравиметрический метод в сочетании с характеристиками изотопного состава углерода органических продуктов в почве до и после биоремедиации. В настоящее время этот подход можно рассматривать как единственный метод, который позволяет определить общее количество углеводородов и почвенного органического вещества в загрязненной нефтью почве, а также их содержание, остававшееся в почве после биоремедиации, и количество углеводородов, трансформированных микроорганизмами в органические продукты.

АЛЕНИНА К.А., АЛЕСКЕРОВА Л.Э., ЕФРЕМЕНКО Е.Н., ИСМАИЛОВ А.Д., МАЖУЛЬ М.М., СЕНЬКО О.В. — 2014 г.

Проведена иммобилизация бактерий Photobacterium phosphoreum в криогеле поливинилового спирта для создания люминесцентных биосенсоров, используемых при биомониторинге экотоксикантов. Оптимизированы процедуры иммобилизации, хранения и применения в биомониторинге иммобилизованных клеток. Показано, что иммобилизованные клетки обладают существенно большей стабильностью и длительностью свечения, чем свободные бактерии. С использованием полученных препаратов биосенсоров проведен дискретный анализ тяжелых металлов и хлорфенолов.

АБУТИДЗЕ М.О., МЧЕДЛИШВИЛИ Н.И., ОМИАДЗЕ Н.Т., ПРУИДЗЕ Н.Г., РОДРИГЕЗ-ЛОПЕЗ Х.Н., САДУНИШВИЛИ Т.А. — 2014 г.

Определены молекулярные массы и некоторые свойства множественных форм фенолоксидазы листьев чая и еще 4 других многолетних растений. Показано, что высокомолекулярные и низкомолекулярные множественные формы фенолоксидазы различались субстратной специфичностью. Низкомолекулярные формы фермента большей частью проявляли гидроксилирующую активность, высокомолекулярные – катехолоксидазную. Установлено, что на стадии завяливания при производстве черного чая происходит образование именно высокомолекулярных форм фенолоксидазы, обладающих преимущественно катехолоксидазной активностью, участвующей в подготовке основных для технологического процесса окислительных преобразований, определяющих качественные показатели готовой продукции.

КУЗОВЛЕВ В.А., МАМЫТОВА Н.С., ФУРСОВ О.В., ХАКИМЖАНОВ А.А. — 2014 г.

Изучено участие различных изоферментов -амилазы в формировании показателя числа падения товарного продовольственного зерна пшеницы, выращенной в Республике Казахстан. Установлено, что в зерне с этим показателем более 200 с присутствовали активные изоферменты -AMY1 и -AMY2 зародышевого щитка. Значительное снижение числа падения зависело в основном от синтеза изоферментов -AMY1 и -AMY2 в алейроновом слое. В зерне, обнаружены изоферменты с высокими изоэлектрическими точками (pI 7.3), относящиеся к -амилазе позднего созревания или практически зрелого зерна. Обнаружено, что экзогенный гормон (гибберелловая кислота) индуцировал синтез изоферментов -амилазы щитка и целой зерновки, а также алейрона. При этом оказалось, что в зерне с низким значением числа падения снижалось воздействие экзогенной гиббереловой кислоты как на активность, так и состав -амилаз.

ВЕСЕЛОВА С.В., МАКСИМОВ И.В., НУЖНАЯ Т.В. — 2014 г.

Изучено влияние 1-метилциклопропена (1-МЦП), ингибирующего рецепцию этилена, на генерацию пероксида водорода, активность оксалатоксидазы, пероксидазы, каталазы и отложение лигнина в инфицированных листьях мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) сортов, контрастных по устойчивости к возбудителю септориоза Septoria nodorum Berk. Снижение степени развития септориоза на листьях пшеницы под влиянием 1-МЦП, сопровождалось, с одной стороны, подавлением активности каталазы, а с другой повышением активности оксалатоксидазы, пероксидазы, накоплением Н2О2 в тканях и интенсивным отложением лигнина в зоне инфицирования. Обсуждается роль системы рецепции этилена в защитном ответе растений на инфицирование гемибиотрофным патогеном, возбудителем септориоза.

ДЕРЯБИН Д.Г., КАМАЕВА А.А., ТОЛМАЧЕВА А.А., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2014 г.

Исследовано влияние 4 гомологов алкилоксибензолов (АОБ) с различной длиной углеводородной цепи на индуцируемый С6-гомосеринлактоном (ГСЛ) синтез пигмента виолацеина и образование биопленки у Chromobacterium violaceum NCTC 13 274, а также биолюминесценцию Escherichia coli pAL103, развивающуюся в присутствии С6-оксо-ГСЛ. Установлено ингибирующее воздействие алкилоксибензолов на рост C. violaceum, увеличивающееся в ряду С5-АОБ С12-АОБ при отсутствие данной активности у С1-АОБ. Субингибиторные концентрации АОБ с различной интенсивностью снижали продукцию виолацеина и подавляли образование биопленки, что было представлено в виде индивидуальных и групповых регрессионных зависимостей между анализируемыми параметрами. С использованием биолюминесцентной модели показано, что регуляторные эффекты АОБ не связаны с их прямой конкуренцией с ГСЛ и развиваются в результате изменения чувствительности бактериальных клеток к действию соответствующего индуктора кворум сенсинга.

ГЛАЗУНОВ Е.А., ПЕТУХОВ М.Г., СУРЖИК М.А., ФИРСОВ Д.Л., ШМИДТ А.Е. — 2014 г.

Пять мутантных форм глюкоамилазы из мицелиального гриба Aspergillus awamori с искусственными дисульфидными связями (4D-G137A\A14C, 6D-A14C\Y419C\G137A, 10D-V13C\G396C, 11D-V13C\G396C\A14C\Y419C\G137A, 20D-G137A\A246C\A14C) были сконструированы с помощью компьютерного моделирования и экспериментально протестированы на термостабильность. Введение двух дисульфидных связей между первой и тринадцатой -спиралями, а также петлей, расположенной близко к каталитическому остатку E400, позволило оценить влияние дополнительных дисульфидных мостиков на термостабильность белка. Мутантные белки с комбинированными аминокислотыми заменами G137A\A14C, V13C\G396C\A14C\Y419C\G137A и G137A\A246C\A14C отличались повышенной термостабильностью по сравнению с белком дикого типа. В то же время новые дисульфидные мостики в мутантных белках A14C\Y419C\G137A и V13C\G396C привели к дестабилизации их структуры и потере термостабильности.

ГЛЯНЬКО А.К., ИЩЕНКО А.А., СТЕПАНОВ А.В. — 2014 г.

С помощью флуоресцентного зонда (4,5-диаминофлуоресцеин диацетата) изучена зависимость изменения содержания оксида азота в поперечных срезах корней 2-суточных этиолированных проростков гороха посевного (Pisum sativum L.) от действия экзогенного кальция (Са2+) и ризобиальной инфекции (Rhizobium leguminosarum bv viceae). Показаны флуктуации в уровне оксида азота в корнях при инкубации проростков в воде, растворе CaCl2 и при ризобиальной инфекции, что свидетельствовало об определенном ритме генерации оксида азота. Экзогенные факторы (Са2+ и ризобиальные штаммы) изменяли временную динамику уровня NO по сравнению с контрольным вариантом (вода).

БОГДАН В.И., ИВАШЕЧКИН А.А., ЛУНИН В.В., МЫСЯКИНА И.С., СЕРГЕЕВА Я.Э., ФЕОФИЛОВА Е.П. — 2014 г.

При выращивании мицелиального гриба Lentinus tigrinus на среде с лигнином повышенное содержание кислорода стимулировало рост гриба и увеличивало выход липидов. В составе фосфолипидов впервые обнаружено высокое содержание фосфатидной кислоты и уменьшение уровня фосфатидилэтаноламина и фосфатидилсерина. В составе нейтральных липидов происходили изменения в соотношении этерифицированных и свободных стеринов: количество эфиров стеринов уменьшалось, одновременно снижалось содержание свободных жирных кислот. На основании полученных данных обсуждается возможная роль фосфатидной кислоты как вторичного мессенджера, в процессе потребления лигнина грибом Lentinus tigrinus.

АЛИНКИНА Е.С., БУРЛАКОВА Е.Б., ГОЛОЩАПОВ А.Н., КОЗАЧЕНКО А.И., МЕДВЕДЕВА И.Б., МИШАРИНА Т.А., НАГЛЕР Л.Г., ФАТКУЛЛИНА Л.Д. — 2014 г.

Проведено изучение влияния эфирных масел орегано, гвоздики и смеси эфирного масла лимона и экстракта имбиря на антиоксидантный статус органов интактных мышей (3 опытных группы) линии Balb/c. Показано, что эфирные масла, принимаемые мышами в течение 6 мес даже в очень малых дозах (300 нг/сут), проявляли себя in vivo как эффективные биоантиоксиданты. Все изученные ЭМ снижали интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембранах эритроцитов, что приводило к увеличению устойчивости мембран к спонтанному гемолизу, снижению их микровязкости, сохранению структурной целостности и функциональной активности. Эфирные масла существенно снижали интенсивность ПОЛ в печени и мозге мышей, увеличивали устойчивость липидов печени и мозга к окислению и повышали активность антиоксидантных ферментов печени. Самым активным биоантиоксидантным действием на эритроциты обладало эфирное масло гвоздики, на печень и мозг – смесь эфирного масла лимона с экстрактом имбиря.

ИБРАГИМОВ Р.И., ПЕТРОВ В.В. — 2014 г.

Трансмембранные сегменты M5 и M6, участвующие в образовании сайтов транспорта катионов в H+-, Ca2+-, K+,Na+-, Н+,К+- и других P2-ATФазах, связаны между собой короткой экстрацитозольной петлей. В относящейся к этому типу H+-ATФазе плазмалеммы дрожжей, петля связана с М5 и М6 через остатки Асп-714 и Асп-720. Представлены результаты сравнительного изучения влияния точечных замен этих остатков на Ала, Вал, Асн и Глу на функционирование фермента. Только при замене остатка Асп-714 на Асн синтезировался мутант, активность которого была близка активности дикого типа, в то время как остальные мутации Асп-714 вызывали серьезные нарушения биогенеза и были неактивны. Все мутантные ферменты с заменами Асп-720 экспрессировались на значительном уровне и были активны. Наблюдали значительное уменьшение экспрессии, активности и транспорта H+ и его сопряжения с гидролизом ATФ у мутанта, содержащего замену D720V. Таким образом, все замены Асп-714, кроме D714N, серьезно нарушали биогенез и/или функционирование фермента, что позволило предположить важную роль этого остатка для биогенеза, стабильности структуры и функционирования фермента.

БУРХАНОВА Г.Ф., ВАЛЕЕВ А.Ш., МАКСИМОВ И.В., ЧЕРЕПАНОВА Е.А. — 2014 г.

Изучено влияние хитиновых олигосахаридов (ХОС) с молекулярной массой 5–10 кДа и степенью ацетилирования (СА) 65 и 13% в концентрации 1.0 мг/л на экспрессию гена TC151917, кодирующего анионную пероксидазу пшеницы и активность “анионных” изопероксидаз в растениях мягкой пшеницы, инфицированных возбудителем септориоза Septoria nodorum Berk. Обработка ХОС с СА 65% и инфицирование индуцировали активность транскрипции гена пероксидазы TC151917 и повышение ферментативной активности анионной пероксидазы с pI 3.5 в растворимой и ионно-связанной с клеточными стенками фракциях. ХОС с СА 13% изменяли отмеченные параметры в меньшей степени. Полученные данные говорят о важности степени ацетилирования ХОС в развитии иммунного ответа растений пшеницы с участием пероксидаз.

ГЕТЬМАН Е.И., КАРПОВА И.С., КОВАЛЕНКО Э.А., ПОДГОРСКИЙ В.С., САЩУК Е.В. — 2014 г.

Рассмотрены собственные и имеющиеся в литературе данные о синтезе и свойствах внеклеточных сиалоспецифичных лектинов сапрофитных бактерий рода Bacillus. Показано, что представители этого рода бацилл, выделенные из разных экологических ниш, обладают различной способностью к синтезу лектинов. Установлены двухфазный характер синтеза лектинов в среде роста и зависимость образования лектинов от условий культивирования. Охарактеризованы преимущества технологической схемы выделения и очистки данных биополимеров. Особое внимание уделено редко встречающейся углеводной специфичности бациллярных лектинов к сиаловым кислотам, как основе широкого спектра их биологической активности. Высказано предположение, что для выживания в постоянно изменяющихся условиях внешней среды сапрофитные бациллы выработали адаптивные механизмы с участием углеводузнающих белков – лектинов.

ДОРОНИНА Н.В., ЕЖОВ В.А., ЗАМАХАЕВА С.А., ТРОЦЕНКО Ю.А., ФЕДОРОВ Д.Н. — 2014 г.

Изучено влияние увеличения копийности генов биосинтеза полигидроксибутирата (ПГБ) у розовоокрашенной метилобактерии Methylobacterium extorquens G10 на свойства биополимера. Показано, что при введении в клетки штамма-продуцента дополнительных копий генов phaC и phaCAB происходило повышение активности поли-3-гидроксибутирил-синтазы (ПГБ-синтазы) и двукратное снижение молекулярной массы (150 79 кДа) синтезируемого ПГБ, тогда как физико-химические свойства пластика изменялись мало. Установлено, что бесцветный мутант M. extorquens G10-W с нарушенным синтезом каротиноидного пигмента (дефект по гену crtI, кодирующему фитоенолдесатуразу) имел такую же скорость роста и уровень накопления ПГБ, как и исходный штамм G10. Полученный штамм G10-W перспективен как продуцент со сниженной стоимостью очистки и биосинтеза ПГБ.

ВАРБАНЕЦ Л.Д. — 2014 г.

В обзоре приведены современные данные литературы о структуре пептидогликанов, липополисахаридов, тейхоевых кислот, механизме биологического действия липополисахаридов, возможности использования олигосахаридов для создания гликоконъюгатных вакцин, а также о перспективных направлениях дальнейших исcледований гликополимеров микроорганизмов.

ВАРЛАМОВ В.П., ИЛЬИНА А.В., СИНИЦЫН А.П., СИНИЦЫНА О.А., ХАСАНОВА Л.М. — 2014 г.

Получены образцы низкомолекулярного хитозана с выходом 50–80% и молекулярной массой 8–24 кДа, c одинаковой степенью дезацетилирования (85%) и одинаковым индексом полидисперсности, растворимые в диапазоне рН 5–7. Подобраны условия для проведения ферментативного гидролиза с максимальным выходом с использованием ферментного препарата, из мицелиального гриба Myceliophtora fergusii, – рН 5.6, температура 37°C и соотношение фермент–субстрат – 1 : 800.

ВИНОХОДОВ Д.О., ВЛАХ Е.Г., ВОЛОКИТИНА М.В., ТЕННИКОВА Т.Б. — 2014 г.

На основе макропористых монолитных материалов, содержащих ковалентно связанную рибонуклеазу А созданы высокоэффективные проточные гетерогенные биокатализаторы (биореакторы). Определены кинетические параметры деструкции полицитидиловой кислоты и проведено сравнение свойств полученных систем. Разработан метод ВЭЖХ-мониторинга продуктов биокаталитической деструкции РНК, а также показана возможность использования биокаталитической и ВЭЖХ колонок в процессах деструкции РНК в многокомпонентной смеси биологических молекул.

ЗАВИЛЬГЕЛЬСКИЙ Г.Б., КОТОВА В.Ю., МАНУХОВ И.В., РЫЖЕНКОВА К.В. — 2014 г.

На основе бактерий Escherichia coli cконструированы высокочувствительные специфические lux-биосенсоры для детекции антибиотиков тетрациклинового и ?-лактамного рядов, квинолонов, а также аминогликозидов. Для создания биосенсоров использовали бактерии, содержащие гибридные плазмиды pTetA::lux, pAmpC::lux, pColD::lux, pIbpA::lux, в которых транскрипция генов-репортеров luxCDABE Photorhabdus luminescens осуществлялась с индуцируемых промоторов генов tetA, ampC, cda, ibpA соответственно. Определены основные характеристики (пороговая чувствительность, амплитуда и время ответа) lux-биосенсоров. Показана высокая специфичность биосенсоров, реагирующих исключительно на антибиотики определенного вида.

БЕЛЯЕВ С.С., БОРЗЕНКОВ И.А., ДЮБАНОВ В.Г., ЖУРИНА М.В., ТАРАСОВ А.Л. — 2014 г.

Исследована возможность использования микробных процессов для очистки замасленной окалины металлургического производства с целью ее рекуперации. Из образца замасленной окалины, полученной непосредственно с металлургического завода, была получена устойчивая ассоциация микроорганизмов, способная развиваться на минеральном масле, как единственном источнике углерода. Из этой ассоциации выделены культуры микроорганизмов, определено их таксономическое положение, охарактеризованы основные морфологические и культуральные признаки. Полученные микроорганизмы принадлежали к родам Luteimonas, Alcanivorax, Flavobacterium, Pseudomonas. Проведенные исследования показали, что в состав ассоциаций, окисляющих минеральное масло, входят также микроорганизмы, неспособные к его утилизации, но существенно активизирующие углеводородокисляющую микрофлору. При использовании выделенных и коллекционных штаммов микроорганизмов снижение остаточного содержания масла в образцах замасленной окалины достигало 58%.

ДОВГЕРД А.П., ЖАРКОВ Д.О. — 2014 г.

Повреждение ДНК-матриц представляет собой проблему при ПЦР-амплификации сильно деградированных образцов, которые включают древние ДНК, объекты судебно-экспертной практики и пищевые продукты глубокой переработки. Живые организмы обладают набором ферментов репарации, исправляющих повреждения в ДНК. В работе созданы и охарактеризованы модельные системы деградированной высокомолекулярной ДНК с преобладанием различных типов повреждений. Показано, что эффективность ПЦР резко снижается при апуринизации и окислении модельной плазмидной ДНК-матрицы. Определен состав ферментов, способных осуществлять полный цикл эксцизионной репарации отдельных повреждений. После обработки поврежденных модельных субстратов этим набором ферментов эффективность ПЦР возрастала по сравнению с эффективностью ПЦР образца, не подвергавшегося репарации.