научный журнал по биологии Микробиология ISSN: 0026-3656

Архив научных статейиз журнала «Микробиология»

  • УЧАСТИЕ H2 В МЕТАБОЛИЗМЕ ПУРПУРНЫХ БАКТЕРИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

    ХУСНУТДИНОВА А.Н., ЦЫГАНКОВ А.А. — 2015 г.

    Представители пурпурных бактерий способны использовать Н2 в фотоавтотрофных, фотомиксотрофных и хемоавтотрофных условиях, проявляя высокую лабильность клеточного метаболизма. В зависимости от используемого типа метаболизма водород может поглощаться, поставляя энергию и/или восстановительные эквиваленты. С другой стороны, пурпурные бактерии выделяют Н2 в качестве конечного акцептора электронов, а также при азотфиксации. Таким образом, метаболизм водорода у пурпурных бактерий многообразен, и эти бактерии часто используются как модельный объект при изучении особенностей метаболизма и взаимосвязей метаболических путей с участием молекулярного водорода. В обзоре представлено современное состояние исследований метаболизма водорода у пурпурных бактерий и его возможной практической значимости. Кратко рассмотрены основные ключевые ферменты метаболизма водорода, нитрогеназы и гидрогеназы. Приведена обобщенная схема участия Н2 в метаболизме пурпурных бактерий. Рассмотрены имеющиеся экспериментальные подходы, применяемые при изучении скоростей выделения водорода. Отмечено, что иммобилизованные культуры являются наиболее перспективным подходом для разработки модельных систем получения водорода.

  • ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УСТОЙЧИВОГО К ВАНКОМИЦИНУ ШТАММА STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS 33 GISK VANR

    КОНОНОВА Л.И., КОРОБОВ В.П. — 2015 г.

    Изучены физиологические особенности селекционированного штамма Staphylococcus epidermidis 33 GISK Vanr, который характеризуется высоким уровнем резистентности к ванкомицину и множественной устойчивостью к различным антибиотикам, пониженной чувствительностью к лизоциму, лизостафину и низкомолекулярному катионному пептиду варнерину. Характерной чертой этого штамма является утолщение клеточной стенки бактерий, приводящее к значительному снижению скорости поступления ванкомицина в клетки из среды культивирования и ограничению доступа антибиотика к мишеням на бактериальной мембране.

  • ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШТАММОВ ACIDITHIOBACILLUS FERROOXIDANS, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СУЛЬФИДНЫХ РУД РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

    БУЛАЕВ А.Г., КАНАЕВ А.Т., КАНАЕВА З.К., КОНДРАТЬЕВА Т.Ф. — 2015 г.

    Из ацидофильных микробных сообществ месторождений сульфидных руд Казахстана были выделены штаммы A. ferrooxidans и изучены их физиологические свойства, важные с позиции биотехнологии – определены оптимальная и предельные температуры роста, исследована устойчивость штаммов к NaCl. Показано, что оптимумы температуры у штаммов совпадали (30–32°C), но диапазоны толерантности различались: при 37°C штамм TFBK практически не окислял железо, тогда как скорость окисления железа при 37°C штаммом TFV была лишь незначительно ниже, чем при более низких температурах. Хлорид натрия ингибировал окислительную активность обоих штаммов. Окисление железа штаммом TFV ингибировалось 5 г/л NaCl, а при концентрации NaCl 20 г/л подавлялось практически полностью. Окисление железа штаммом TFBK ингибировалось NaCl в меньшей степени: при концентрации NaCl 10 г/л скорость окисления железа была достаточно высокой, при концентрации NaCl 20 г/л железо окислялось с незначительной скоростью, но полностью окисление не подавлялось. Окисление штаммами серы подавлялось хлоридом натрия в меньшей степени, чем окисление двухвалентного железа. Окисление серы штаммом TFV заметно ингибировалось только при концентрации NaCl 20 г/л, но не подавлялось полностью. Окисление серы штаммом TFBK ингибировалось NaCl в большей степени. При концентрации NaCl 10 г/л скорость окисления была значительно ниже, чем при меньших концентрациях NaCl (после 6 сут окисления при концентрации NaCl до 5 г/л в среде было около 130 мМ сульфата, а при концентрации 10 г/л – примерно 100 мМ). Окисление серы штаммом TFBK заметно ингибировалось при концентрациях NaCl 10 и 20 г/л, но также как и в случае штамма TFV не было ингибировано полностью. Результаты, полученные в данной работе, позволяют сделать вывод о приспособленности вида A. ferrooxidans к широкому диапазону условий роста.

  • ФИКОБИЛИСОМЫ И ФИКОБИЛИПРОТЕИНЫ ЦИАНОБАКТЕРИЙ

    ЗЛЕНКО Д.В., КРАСИЛЬНИКОВ П.М., СТАДНИЧУК И.Н. — 2015 г.

    У цианобактерий фикобилисомы (ФБС) выполняют функцию антенны в пигментном аппарате фотосинтеза. Они сформированы ярко окрашенными белками-фикобилипротеинами (ФБП), являясь гигантскими надмолекулярными комплексами, достигающими массы 3000–7000 кДа и аккумулирующими в себе от 200 до 500 ковалентно связанных с белком фикобилиновых хромофоров. Известно более десяти различных ФБП, разделяемых на три группы: фикоэритрины, фикоцианины и аллофикоцианин. С помощью бесцветных линкерных белков имеющие форму полых дисков тримеры и гексамеры ФБП состыковываются в цилиндры, затем собираемые в ФБС. Типичные полудисковидные ФБС состоят из центральной части – ядра, образованного тремя цилиндрами аллофикоцианина, и шести боковых цилиндров, составленных другими ФБП и состыкованных в виде веера с ядром. Число, размеры и пигментный состав ФБС зависят от световых и иных условий обитания цианобактерий. ФБС обладают рядом преимуществ в светопоглощении перед другими антеннами, но являются более энергозатратными пигмент-белковыми комплексами по сравнению с хлорофилл a/b- и хлорофилл a/c-протеинами оксигенных фотосинтетиков.

  • ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ПУРПУРНОЙ СЕРОБАКТЕРИИ LAMPROBACTER MODESTOHALOPHILUS НА ОСНОВАНИИ ИССЛЕДОВАНИЯ НОВЫХ ШТАММОВ ВИДА

    БРЯНЦЕВА И.А., ГОРЛЕНКО В.М., ЛУНИНА О.Н., ТУРОВА Т.П. — 2015 г.

    В 1979 г. был описан род галофильных пурпурных серобактерий (ПСБ) Lamprobacter с единственным видом Lpb. modestohalophilus. Для палочковидных бактерий рода Lamprobacter характерно присутствие в клетках газовых вакуолей в неподвижной стадии роста культуры, а также изредка возникающие подвижные клетки, лишенные газовых везикул. Бактерии содержали бактериохлорофилл а и каротиноид окенон. Названия этого рода и вида в 1988 г. включены в список одобренных названий микроорганизмов. Типовой штамм Lpb. modestohalophilus RO1T был утрачен, и, как следствие, данных анализа нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК этого вида не было получено. В 1998 г. на основании анализа гена 16S рРНК, был создан новый род Halochromatium, объединивший подвижные экстремально галофильные виды Chromatium-подобных бактерий. Представители этого рода не содержат в клетках газовые вакуоли. Несмотря на фенотипические отличия родов ПСБ Lamprobacter и Halochromatium филогенетические границы для этих таксонов не были определены. Таксономическая ситуация осложнилась после того как морская бактерия, по морфофизиологическим признакам принадлежащая к роду Lamprobacter, была описана как новый вид рода Halochromatium с видовым названием Hch. roseum. В нашей работе приводятся аргументы в пользу сохранения двух фенотипически и филогенетически различных родов Lamprobacter и Halochromatium. Предлагается считать Lpb. modestohalophilus типовым видом рода Lamprobacter. На современном уровне исследованы свойства двух штаммов Lamprobacter modestohalophilus, один из которых (штамм Sivash) предложен в качестве неотипового штамма данного вида. Предлагается также сохранить род Halochromatium, оставив в нем экстремально-галофильные виды Hch. salexigens и Hch. glycolicum, в то время как слабо галофильный Halochromatium roseum предложено перенести в род Lamprobacter, создав новую комбинацию Lamprobacter roseus comb. nov.

  • ATФ-ПУЛ И БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ АКТИВНОСТЬ У ПСИХРОФИЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ PHOTOBACTERIUM PHOSPHOREUM

    АЛЕНИНА К.А., АЛЕСКЕРОВА Л.Э., ЕФРЕМЕНКО Е.Н., ИСМАИЛОВ А.Д., МАЖУЛЬ М.М., ПИСКУНКОВА Н.Ф. — 2014 г.

    Исследована биолюминесцентная активность и пул АТФ в растущей культуре психрофильных бактерий Photobacterium phosphoreum, клетках фазы роста, стационарной фазы, а так же иммобилизованных в криогеле поливинилового спирта (ПВС). Установлено, что у изучаемых фотобактерий на протяжении всего (более 100 ч) люминесцентного цикла глубинной культуры пул АТФ сохраняется практически на постоянном уровне клеток. Постоянство пула АТФ наблюдается в клетках стационарной фазы и иммобилизованных в ПВС при их инкубации в течение более чем 200 ч в среде культивирования и более 100 ч в 3% NaCl. Проведена количественная оценка интегрального выхода фотонов и пула АТФ, на основании которой сделан вывод, что затухание свечения в растущей культуре или стационарных клетках не является следствием лимитирования энергетическими субстратами люциферазной реакции. Кинетические и количественные показатели по эмиссионной активности и пула АТФ противоречат возможности формирования альдегидного субстрата люциферазы в клетке путем восстановления соответствующей жирной кислоты в NADPH и АТФ-зависимой редуктазной реакции и его окисления в монооксигеназной реакции люциферазы. Полученные результаты свидетельствуют, что алифатический альдегид не утилизируется в эмиссионном процессе.

  • DIVERSITY OF DIAZOTROPHIC GUT INHABITANTS OF PIKAS(OCHOTONIDAE) REVEALED BY PCR-DGGE ANALYSIS

    KIZILOVA A.K., KRAVCHENKO I.K. — 2014 г.

    Diazotrophic gut symbionts are considered to act as nitrogen providers for their hosts, as was shown for various termite species. Although the diet of lagomorphs, like pikas or rabbits, is very poor in nitrogen and energy, their fecal matter contains 30–40% of protein. Since our hypothesis was that pikas maintained a diazotrophic consortium in their gastrointestinal tract, we conducted the first investigation of microbial diversity in pika guts. We obtained gut samples from animals of several Ochotona species, O. hyperborea (Northern pika), O. mantchurica (Manchurian pika), and O. dauurica (Daurian pika), in order to retrieve and compare the nitrogen-fixing communities of different pika species. The age and gender of the animals were taken into consideration. We amplified 320-bp long fragments of the nifH gene using the DNA extracted directly from the colon and cecum samples of pikas gut, resolved them by DGGE, and performed phylogenetic reconstruction of 51 sequences obtained from excised bands. No significant difference was detected between the nitrogen-fixing gut inhabitants of different pika species. NifH sequences fell into two clusters. The first cluster contained the sequences affiliated with NifH Cluster I (Zehr et al., 2003) with similarity to Sphingomonas sp., Bradyrhizobium sp., and various uncultured bacteria from soil and rhizosphere. Sequences from the second group were related to Treponema sp., Fibrobacter succinogenes, and uncultured clones from the guts of various termites and belonged to NifH Cluster III. We suggest that diazotrophic organisms from the second cluster are genuine endosymbionts of pikas and provide nitrogen for further synthesis processes thus allowing these animals not to be short of protein.

  • АКТИВНОСТЬ И СТРУКТУРА СООБЩЕСТВА СУЛЬФАТ-РЕДУЦИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ В ОСАДКАХ ЮЖНОЙ КОТЛОВИНЫ ОЗ. БАЙКАЛ

    БРЮХАНОВ А.Л., ЗАХАРОВА Е.Е., ЗЕМСКАЯ Т.И., КАЛМЫЧКОВ Г.В., КОРНЕЕВА В.А., КУЗНЕЦОВ Б.Б., ПИМЕНОВ Н.В., ПОГОДАЕВА Т.В., ТУРОВА Т.П. — 2014 г.

    Исследована активность процесса сульфатредукции (СР) и разнообразие сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) в осадках района поднятия “Посольская банка” южной котловины оз. Байкал. Значения скоростей СР на исследованных станциях варьировали от 1.2 до 1641 нмоль/(дм3 сут), причем максимальные скорости этого процесса (более 600 нмоль/(дм3 сут) обнаружены как на мелководных, так и на глубоководных станциях в подповерхностных илах. Расчет интегральной интенсивности СР в верхнем 50-м слое осадочных отложений показал, что во всех исследованных газонасыщенных и газогидрат-содержащих илах интегральная скорость СР выше по сравнению с осадками, где содержание метана невелико. На среде Видделя для пресноводных форм СРБ пресных водоемов получены накопительные культуры. На основе анализа фрагментов гена 16S рРНК из библиотеки клонов накопительных культур установлено, что в осадках полигона “Посольская банка” присутствуют СРБ рода Desulfosporosinus, наиболее близкий представитель которого, D. lacus, способен к восстановлению сульфатов, сульфитов и тиосульфатов, а также представители порядка Clostridiales.

  • АНАЛИЗ БАКТЕРИАЛЬНОГО СООБЩЕСТВА ДВУХ ЭНДЕМИЧНЫХ ВИДОВ ГУБОК ИЗ ОЗЕРА БАЙКАЛ

    АН Т.С., БЕЛЫХ О.И., ГЛАДКИХ А.С., КАЛЮЖНАЯ ОК. В., ПАРФЕНОВА В.В. — 2014 г.

    Изучено бактериальное разнообразие двух эндемичных губок из оз. Байкал, характеризующихся разными жизненными формами: ветвистой Lubomirskia baicalensis и корковой Baikalospongia sp. Впервые для анализа бактериальных сообществ пресноводных губок применен метод 454 пиросеквенирования фрагментов генов 16S рРНК. В составе ассоциированного сообщества Lubomirskia baicalensis идентифицировано 426 OTU, в составе Baikalospongia sp. – 428 OTU. В целом в микробных ассоциациях исследованных губок идентифицировано 24 бактериальных филума, среди которых доминировали представители Bacteroidetes, Proteobacteria и Actinobacteria. Анализ таксономического состава бактериальных сообществ губок проведен путем поиска доминирующих филотипов в кластерах уровня филума. Сравнение бактериальных ассоциаций губок и байкальского бактериопланктона выявило наличие в сообществах как общих, так и уникальных OTU, характерных для исследованных видов губок.

  • АНАЛИЗ РАЗНООБРАЗИЯ ДИАЗОТРОФОВ В ОСАДКАХ СОЛЕНЫХ И СОДОВЫХ ОЗЕР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНА NIFH В КАЧЕСТВЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКЕРА

    БУМАЖКИН Б.К., СЛОБОДОВА Н.В., СОРОКИН Д.Ю., СУХАЧЕВА М.В., ТУРОВА Т.П. — 2014 г.

    Был проведен филогенетический анализ генов nifH, кодирующих Fe-белок нитрогеназного ферментного комплекса, у выделенных в чистые культуры аноксигенных фототрофных бактерий различного происхождения, а также у гетеротрофных алкалофильных сульфатредукторов, выделенных из соленых и содовых озер. Топология построенного “нитрогеназного” дерева в значительной степени коррелировала с “рибосомным”, что позволило успешно использовать ген nifH в качестве молекулярного маркера для изучения сообществ диазотрофных бактерий в пробах иловых осадков соленых и содовых озер. Хотя диазотрофы были выявлены во всех исследуемых природных образцах, их филогенетическое разнообразие было сравнительно невелико. Наиболее широко представленными в исследуемых образцах оказались сульфатвосстанавливающие дельтапротеобактерии и фото- и хемотрофные гаммапротеобактерии. При сравнении диазотрофных сообществ интегральных проб и проб поверхностных слоев иловых осадков в последних было выявлено преобладание фототрофных диазотрофов различных филумов, включая пурпурных серных и несерных протеобактерий, зеленых несерных бактерий, гелиобактерий и цианобактерий. Некоторые обнаруженные филотипы остались неидентифицированными, что свидетельствует о возможном присутствии в осадках групп бактерий, которые пока не удалось исследовать традиционными микробиологическими методами.

  • АНОКСИГЕННЫЕ ФОТОТРОФНЫЕ БАКТЕРИИ МИКРОБНЫХ СООБЩЕСТВ ТЕРМАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ГОРЯЧИНСК (ПРИБАЙКАЛЬЕ)

    ГАЙСИН В.А., ГОРЛЕНКО В.М., КАЛАШНИКОВ А.М., КУЗНЕЦОВ Б.Б., НАМСАРАЕВ Б.Б., НУЯНЗИНА-БОЛДАРЕВА Е.Н., ПАНТЕЛЕЕВА А.Н., СУХАЧЕВА М.В. — 2014 г.

    В работе было проведено исследование видового состава аноксигенных фототрофных бактерий в микробных матах Горячинского термального источника вдоль температурного градиента. Источник относится к группе азотных щелочных гидротерм, находится на берегу озера Байкал в 188 км к северо-востоку от города Улан-Удэ. Вода источника сульфатно-натриевого типа, содержит следы сульфида, минерализация не превышает 0.64 г/л, рН 9.5. В зоне выхода на поверхность Горячинского источника температура воды достигает 54°С. Идентификацию выделенных культур нитчатых аноксигенных фототрофных бактерий, несерных и серных пурпурных бактерий, а также аэробных аноксигенных фототрофных бактерий проводили с использованием молекулярного маркера pufLM. Для идентификации зеленых серобактерий применяли маркер fmoA. В матах преобладали нитчатые цианобактерии, тогда как аноксигенные фототрофы составляли минорный компонент фототрофных сообществ. Термофильные бактерии Chloroflexus aurantiacus идентифицированы в пробах как термофильного, так и мезофильного мата. Из матов, сформированных при высоких (50.6–49.4°С) и низких (45–20°С) температурах, выделены культуры несерных пурпурных бактерий (НПБ), близкие к видам Blastochloris sulfoviridis и Rhodomicrobium vannielii. В низкотемпературных матах обнаружены также пурпурные серобактерии родов Allochromatium и Thiocapsa, а также зеленые серобактерии Chlorobium sp. Истинных термофильных пурпурных и зеленых серобактерий в Горячинском источнике не выявлено. Обнаруженные аноксигенные фототрофные бактерии, типичны для сообщества сульфурета, для функционирования которого серный цикл является обязательным. Представляет интерес присутствие в мезофильном альгобактериальном мате (20°С) аэробных бактериохлорофилл а-содержащих бактерий, идентифицированных как Agrobacterium (Rhizobium) tumifaciens.

  • АНОКСИГЕННЫЕ ФОТОТРОФНЫЕ БАКТЕРИИ СТРАТИФИЦИРОВАННОГО ОЗЕРА КИСЛО-СЛАДКОЕ (КАНДАЛАКШСКИЙ ЗАЛИВ БЕЛОГО МОРЯ)

    ГОРЛЕНКО В.М., КУЗНЕЦОВ Б.Б., ЛУНИНА О.Н., ПИМЕНОВ Н.В., САВВИЧЕВ А.С. — 2014 г.

    В сентябре 2010 г. проведено исследование сообщества аноксигенных фототрофных бактерий (АФБ) водной толщи небольшого стратифицированного озера Кисло-Сладкое, недавно отделившегося от моря (Кандалакшский залив Белого моря). Вода сероводородной зоны озера имела буро-зеленый цвет за счет интенсивного развития зеленых серобактерий (ЗСБ). Из проб воды озера было выделено 9 штаммов АФБ, три из которых отнесены к ЗСБ, 5 – к пурпурным серобактериям (ПСБ) и 1 – к пурпурным несерным бактериям (ПНБ). В фототрофном сообществе хемоклина преобладали ЗСБ. Было неожиданным, что два морфологически разных окрашенных в зеленый цвет штамма ЗСБ оказались филогенетически идентичными и близкими к коричнево-окрашенным бактериям Chlorobium phaeovibrioides, имея с ними 99% сходства по данным сиквенса гена 16S рРНК. В то же время, с ближайшим зелено-окрашенным видом (Chlorobium luteolum) их сходство составило 98%. Два морфо-физиологически близких штамма ПСБ (ТcrPS10 и АmPS10), имели округлые клетки, содержали окенон и газовые вакуоли. Эти штаммы по гену 16S рРНК имели наибольшее родство (99%) с двумя сильно отличающимися друг от друга видами Thiocapsa: Tca. marina (содержит окенон, без газовых вакуолей) и Tca. rosea (содержит спириллоксантин и газовые вакуоли). Остальные выделенные штаммы пурпурных бактерий оказались близкими к уже известным и описанным видам АФБ.

  • АНТИАДГЕЗИВНЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ACINETOBACTER CALCOACETICUS IМВ В-7241, RHODOCOCCUS ERYTHROPOLIS IМВ AC-5017 И NOCARDIA VACCINII IМВ В-7405

    БЕРЕГОВАЯ К.А., КОНОН А.Д., ПИРОГ Т.П., ШУЛЯКОВА М.А. — 2014 г.

    Исследовали прикрепление клеток некоторых бактерий, дрожжей и микромицетов к различным поверхностям (катетеры, зубные протезы, пластик, поливинилхлорид, кафель, сталь), обработанным поверхностно-активными веществами (ПАВ) из Acinetobacter calcoaceticus IМВ В-7241, Rhodococcus erythropolis IМВ Ac-5017 и Nocardia vaccinii IМВ В-7405. Адгезия микроорганизмов на всех исследуемых материалах зависела от концентрации и степени очистки ПАВ, типа поверхности и тест-культур. Обработка материалов растворами ПАВ из N. vaccinii IМВ В-7405 (0.005–0.05 мг/мл), A. calcoaceticus IМВ В-7241 (0.003–0.036 мг/мл), R. erythropolis IМВ Ac-5017 (0.03–0.12 мг/мл) сопровождалась снижением адгезии бактерий (Escherichia coli IЕМ-1, Bacillus subtilis БТ-2 и др.) на 35–75, 60–75, 25–90%, дрожжей Candida albicans Д-6 – на 80–85, 55–90, 15–60%, микромицетов (Aspergillus niger Р-3, Fusarium culmorum Т-7) – на 40–50, 35–45, 10–20% соответственно.

  • БИОГЕНЕЗ И ВОЗМОЖНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА КАРОТИНОИДОВ ГЛАЗНОГО ПЯТНА У МУТАНТОВ МИКРОВОДОРОСЛИ CHLAMYDOMONAS REINHARDTII

    ЛАДЫГИН В.Г. — 2014 г.

    Детально исследовали биогенез ультраструктуры глазного пятна в хлоропластах мутантов одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii. Установлено, что развитие ультраструктуры глазного пятна коррелирует с накоплением каротиноидов. В зависимости от их содержания, глазное пятно образует от 1 до 4 слоев липидно-каротиноидных глобул. Показано, что в глобулах глазного пятна накапливаются каротины. Впервые обнаружено, что у мутантов состав каротинов в глазном пятне может изменяться в зависимости от изменения их состава в мембранах хлоропластов.

  • БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГРИБОВ ФИЛЛОСФЕРЫ СОРНЫХ И ДИКОРАСТУЩИХ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ

    БЕРЕСТЕЦКИЙ А.О., ГАСИЧ Е.Л., НИКОЛАЕВА Е.В., ПОЛУЭКТОВА Е.В., СОКОРНОВА С.В., ХЛОПУНОВА Л.Б. — 2014 г.

    Оценена антимикробная, фитотоксическая и инсектицидная активность 30 изолятов фитопатогенных и эндофитных грибов, выделенных из надземных органов сорных и дикорастущих травянистых растений. Таксономически они представляли собой анаморфные формы аскомицетов, преимущественно из группы пикнидальных целомицетов. Результаты оценки их антимикробной активности методами агаровых блоков и бумажных дисков показали, что более 50% изученных грибов проявило антибактериальную активность в отношении Bacillus subtilis и/или Pseudomonas syringae pv. lachrymans, 40% – антифунгальную против Candida tropicalis. Экстракты 47% изолятов микромицетов были фитотоксичны в отношении изолированных листьев Arabidopsis thaliana и/или Elytrigia repens. У 40% изолятов выявили инсектицидную активность против личинок виковой тли. Таким образом, грибы филлосферы сорных и дикорастущих травянистых растений могут обладать широким спектром биологической активности. Предполагается, что это их свойство может иметь практическое значение для токсикологической оценки патогенов сорных растений, являющимися потенциальными микогербицидами. Полученные результаты говорят о том, что микромицеты могут играть важную регулирующую роль в формировании биоценозов филлосферы.

  • БИОСИНТЕЗ ЗОЛОТЫХ НАНОЧАСТИЦ БАКТЕРИЯМИ AZOSPIRILLUM BRASILENSE

    БУРОВ А.М., ВЕТЧИНКИНА Е.П., КУПРЯШИНА М.А., НИКИТИНА В.Е., ПОНОМАРЕВА Е.Г. — 2014 г.

    Показана способность почвенных ассоциативных азотфиксирующих бактерий Azospirillum brasilense к восстановлению золота из золотохлористоводородной кислоты до элементного состояния и формированию золотых наночастиц. Установлено участие бактериальных внеклеточных фенолокисляющих ферментов (лакказ и Mn-пероксидаз) в восстановлении Аu+3 до Аu0 из НАuCl4. С использованием просвечивающей электронной микроскопии было показано накопление наночастиц коллоидного золота различной геометрической формы в культуральной жидкости штаммов A. brasilense Sp245 и Sp7. Размер синтезированных электронно-плотных наносфер колебался в пределах 5–50 нм; нанопризм – от 5 до 300 нм. Рассмотрен предполагаемый механизм образования золотых наночастиц.

  • ВЛИЯНИЕ АЛКИЛОКСИБЕНЗОЛОВ НА ПРОЦЕССЫ ТЕРМОДЕНАТУРАЦИИ И РЕФОЛДИНГА БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЛЮЦИФЕРАЗЫ И СИНТЕЗ БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА, ВЫЯВЛЕННЫЕ В МОЛЕКУЛЯРНЫХ И КЛЕТОЧНЫХ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ ТЕСТ-СИСТЕМАХ

    ГРЯЗЕВА И.В., ДАВЫДОВА О.К., ДЕРЯБИН Д.Г., ЭЛЬ-РЕГИСТАН Г.И. — 2014 г.

    С использованием молекулярных и клеточных люминесцирующих тест-систем охарактеризовано действие пяти гомологов алкилоксибензолов (С7-, С9-, С11-, С12-, С18-АОБ) на процессы термоденатурации бактериальной люциферазы и ее последующий рефолдинг, а также синтез белков теплового шока, выявлена зависимость эффектов АОБ от их структуры и концентрации. На примере хроматографически очищенного препарата люциферазы/оксидоредуктазы Photobacterium leiognathii показана термопротекторная активность короткоцепочечных С7- и С9-АОБ в широком диапазоне концентраций (10-6 10-3 М), тогда как длинноцепочечные гомологи вызывали протекторный эффект только в микромолярных концентрациях, а в миллимолярных, напротив, увеличивали чувствительность белковых молекул к действию температурного фактора. С использованием рекомбинантного штамма Escherichia coli К12 MG1655, конститутивно экспрессирующего luxAB-гены Vibrio fischeri, исследовано влияние АОБ на процессы внутриклеточного шаперон-независимого рефолдинга бактериальной люциферазы. Обнаружено восстановление функциональной активности термоинактивированного фермента при инкубации с микромолярными концентрациями короткоцепочечных АОБ, а длинноцепочечные гомологи во всем диапазоне исследованных концентраций препятствовали процессу рефолдинга. С использованием рекомбинантного люминесцирующего штамма Escherichia coli, несущего генетическую конструкцию ibpA?::luxCDABE, обнаружено влияние АОБ на синтез белков теплового шока (БТШ). В режиме прединкубации с бактериями длинноцепочечные АОБ дозозависимо активировали синтез БТШ (в 2.7–4 раза) с максимумом стимуляции при концентрации 10-4 М, что подтверждает их функции как “алармонов” (сигналов тревоги). При последующем температурном воздействии фактор индукции БТШ (Fi) снижался в 5–15 раз (по сравнению с контролем, без прединкубации с АОБ) параллельно с увеличением численности оставшихся жизнеспособными клеток в 1.5–4 раза. Таким образом, предобработка клеток длинноцепочечными АОБ обусловливает их предадаптацию к последующему стрессу. Короткоцепочечные АОБ в широком диапазоне концентраций вызывали подавление синтеза БТШ, сопровождающееся повышением терморезистентности обработанных ими бактериальных клеток.

  • ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СФАГНУМА НА СТРУКТУРУ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ

    ГОЛОВЧЕНКО А.В., ДОБРОВОЛЬСКАЯ Т.Г., МАНУЧАРОВА Н.А., ЮРЧЕНКО Е.Н., ЯКУШЕВ А.В. — 2014 г.

    Методом микрокосмов экспериментально доказано, что в результате механического измельчения сфагнума происходят увеличение численности бактерий и резкие изменения в таксономической структуре сапротрофного бактериального блока. Эти изменения заключаются в замещении доминирующих в нативном мхе эккрисотрофных агробактерий бактериями гидролитического блока. Использование молекулярно-биологических методов для идентификации доминирующих в сфагнуме таксонов позволило выявить таких специфических бактерий-гидролитиков как Janthinobacterium agaricum и Streptomyces purpurascens. Кинетический метод определения физиологического состояния бактерий in situ показал большее функциональное разнообразие бактерий-гидролитиков в сообществе измельчeнного мха по сравнению с нативным. Значительное уменьшение показателя C/N в измельчeнных образцах живого сфагнума, инкубируемых методом микрокосмов, свидетельствует о процессах деструкции этого субстрата.

  • ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА НА ПАРАМЕТРЫ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛОРОФИЛЛА И РЕАКЦИИ Р700 ЗЕЛЕНОЙ ВОДОРОСЛИ CHLAMYDOMONAS REINHARDTII

    ЗАЯДАН Б.К., МАТОРИН Д.Н., РУБИН А.Б., СЕЙФУЛЛИНА Н.X., ТОДОРЕНКО Д.А. — 2014 г.

    На флуориметре М-РЕА2 проведены исследования острой токсичности наночастиц серебра (AgHЧ) на фотосинтез Chlamydomonas reinhardtii. Анализ индукционных кривых флуоресценции в присутствии низких концентраций AgHЧ показал ингибирование электронного транспорта в ФС2 и увеличение доли Qb – невосстанавливающих центров. Обнаружено влияние на процессы энергизации фотосинтетических мембран и отсутствие прямого действия на реакции окисления пигмента ФС1 - Р700. Предлагается использовать параметры индукционных кривых быстрой и замедленной флуоресценции для раннего обнаружения появления AgHЧ в среде.

  • ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ ОКИСЛЕНИЯ ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА СУЛЬФИДНОЙ РУДЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ПИРРОТИНА И СОСТАВ СООБЩЕСТВА АЦИДОФИЛЬНЫХ ХЕМОЛИТОТРОФНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

    БЕЛЫЙ А.В., КОНДРАТЬЕВА Т.Ф., МОЩАНЕЦКИЙ П.В., ПИВОВАРОВА Т.А. — 2014 г.

    Исследован процесс окисления флотоконцентрата сульфидной руды с высоким содержанием пирротина сообществами ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов при 35, 40 и 45°C. Физико-химические параметры жидкой фазы пульпы, результаты анализа твердых остатков после биоокисления и цианирования свидетельствовали о том, что с большей скоростью процесс вело сообщество микроорганизмов, сформировавшееся при 40°C. Степень извлечения золота при 35°C составила 89.34%, при 40°C – 94.59%, при 45°C – 83.25%. При 40°C в жидкой фазе пульпы отмечена самая высокая численность микроорганизмов – 6.01 ? 109 кл/мл. Изменение температуры почти не сказалось на видовом составе сообществ микроорганизмов, за исключением отсутствия Leptospirillum ferriphilum при 35°C, но соотношение видов в сообществах заметно различалось. При 40°C в сообществе микроорганизмов отмечена относительно большая численность Sulfobacillus thermosulfidooxidans, окисляющих с более высокой скоростью железо и элементную серу, чем представители других видов ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов.