Генетические и ферментные системы деструкции ароматических соединений бактерий порядка Actinomycetales

Генетические и ферментные системы деструкции ароматических соединений бактерий порядка Actinomycetales

Автор: Шумкова, Екатерина Сергеевна

Шифр специальности: 03.00.07

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2009

Место защиты: Пермь

Количество страниц: 182 с. ил.

Артикул: 4332566

Автор: Шумкова, Екатерина Сергеевна

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Бактериидеструкторы хлорароматических соединений.
1.1.1. Бактериидеструкторы бифенилаПХБ.
1.1.2. Бактериидеструкторы хлорбснзойных кислот.
1.1.3. Бактериидеструкторы фенолахлорфенолов.
1.2. Метаболические пути деструкции ароматических соединений различного строения у .бактерий.
1.2.1. Катаболизм бифенилаПХБ аэробными бактериями
1.2.2. Пути метаболизма хлорбензойных кислот.
1.2.3. Пути аэробного разложения фсноловхлорфенолов.
1.2.4. Пути метаболизма пирокатехина, хлор и метилзамещенных пирокатехинов
1.3. Ключевые ферменты деструкции ароматических соединений
1.3.1. Бифенил 2,3диоксигеназа ключевой фермент разложения бифснилаПХБ.
1.3.2. Пирокатехин 1,2диоксигеназа ключевой фермент деструкции пирокатехинов
1.4. Бактериальные генетические системы разложения ароматических соединений
1.4.1. Организация генов деструкции бифснилаПХБ.
1.4.2. Организация генов, контролирующих дегалогенирование 4хлорбензойной кислоты
1.5. Бактерии порядка Лс1тотусеа1ез как перспективные деструкторы ксенобиотиков.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Бактериальные штаммы
2.2. Среды и условия культивирования.
2.3. Определение субстратной специфичности бактериальных штаммов.
2.4. Определение ростовых характеристик
2.5. Морфологические и физиологобиохимические методы идентификации бактерий
2.6. Анализ хемотаксономических признаков бактерий.
2.7. Молекулярногенетические методы.
2.7.1. Выделение тотальной ДНК
2.7.2. Электрофорез ДНК в аг арозном геле.
2.7.3. ПЦР
2.7.4. Амплификация гена рРНК.
2.7.5. Скрининг функциональных генов с использованием ПЦР
2.7.6. Анализ полиморфизма длин рсстрикционьтх фрагментов ПДРФанализ.
2.7.7. Определение и анализ нуклеотидных последовательностей
2.8. Методы очистки и характеристики ферментов.
2.8.1.риготовление бесклеточного экстракта
2.8.2. Определение активности ферментов.
2.8.3. ПААГэлектрофорез
2.8.4. Выделение ферментов из биомассы Р, выращенной на 4метилбензойной кислоте
2.8.5. Выделение ферментов из биомассы 1, выращенной на феноле
2.8.6. Определение физикохимических свойств ферментов
2.8.7. Анализ кинетических данных.
2.9. Статистическая обработка данных.
Глава 3. БАКТЕРИИДЕСТРУКТОРЫ БИФЕНИЛА
3.1. Идентификация грамположительных бактерийдеструкторов бифенила
3.1.1. Бактерии рода .
3.1.2. Бактерии xi
3.1.3. Штамм К9 представитель рода ii.
3.1.4. Штамм Ра представитель рода
3.2. Скрининг бактерийдеструкторов бифенила на способность использовать некоторые моно и полиароматические углеводороды в качестве субстратов.
Глава 4. ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ аСУБЬЕДИНИЦЫ ПОДСЕМ ЕЙСТВА БИФЕНИЛТОЛУОЛ ДИОКСИГЕНАЗ,
БАКТЕРИЙДЕСТРУКТОРОВ БИФЕНИЛА
4.1. Скрининг бактерийдеструкторов бифенила на наличие генов, кодирующих асубъединицы подсемейства БТ ДО
4.2. Изучение полиморфизма генов, кодирующих асубъединицы подсемейства БТ ДО.
4.3. Анализ нуклеотидных последовательностей генов, кодирующих асубъединицы подсемейства Б1 ДО.
4.4. Анализ выведенных аминокислотных последовательностей Сконцевого домена асубъединиц подсемейства БТ ДО
Глава 5. ГЕНЫ БАКТЕРИЙ ПОРЯДКА I, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ ДЕГАЛОГЕНИРОВАНИЕ 4ХЛОРБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ
5.1. Скрининг бактерийдеструкторов на наличие генов
5.2. Исследование генов бактерий родов и .
Глава 6. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПУТИ ДЕСТРУКЦИИ МОНОАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ У БАКТЕРИЙ РОДА .
6.1. Рост бактерий рода на моноароматических субстратах.
6.2. Выделение и характеристика ферментов расщепления 4метил пирокатехина штамма Р, индуцирующихся при росте на 4метил бензойной кислоте.
6.3. Выделение и характеристика ферментов расщепления пирокатехина штамма 1, индуцирующихся при росте на феноле.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АКО аминокислотный остаток БДГДбифенил 1,2дигидродиол БДО бифенил диоксигеназа БТ ДО бифенилтолуол диоксигеназы
ГОФДК 2гидрокси6оксо6фепилгскса2,4дисновая кислота
2,4Д 2,4ДИХЛОрфеноксиуксусная кислота
ДАПК диаминопимелиновая кислота
диХЬ дихлорбифенил
диХБК дихлорбензойная кислота
диХПК дихлорпирокатсхин
диХФ дихлорфенолы
ДЛГ диенлактонгидролаза
ДО диоксигеназа
дНТФ динуклеотид трифосфат
ЕЛГ еноллактонгидролаза
МАР малсилацетатредуктаза
4МЬК яардМБК 4мстилбензойная кислота 7ядмстилбснзойная кислота
МЛИ муконолактонизомераза
моноХФ монохлорфенол
ЗМПК 3мегил пирокатехин
4МК 4метилпирокатехин
МЦИ муконатциклоизомераза
НК нуклеотидный
ПАУ полициклическис ароматические углеводороды ПДРФ полиморфизм длин рестрикционных фрагментов ПК пирока техин катехол
ПК 1,2ДО пирокатехин 1,2диоксигеназа пентаХФ пентахлорфенол
ПК 2,3ДО пирокатехин 2,3диоксигсназа метапирокатехин диоксигеназа ПОБК шаоксибензойная кислота ПХФ полихлорированные фенолы
ПХБ полихлорированные бифенилы
2,4,5Т 2,4,5трихлорфсноксиуксусная кислота
тетраХБ тетрахлорбифенил
триХБ трихлорбифенил
триХФ трихлорфенол
ХБ хлорбифенил
ХБК хлорбензойная кислота
2ХЬК ортоХБК 2хлорбснзойная кислота гтохлорбензойная кислуга
ЗХЬК метаХЬК 3хлорбензойная кислота метахлорбензойная кислота
4ХБК параХБК 4хлорбензойная кислота нляхлорбензойная кислота
2ХМ 2хлормуконат
5XI 5хлормуконолактон
ХМЛИ хлормуконолактонизомераза
ХМЦИ хлормуконатциклоизомераза
XIК 1,2ДО хлорпирокатехин 1,2диоксигеназа
2ХПК 2хлориирокатехин
ЗХПК 3хлорпирокатехин
4Х1К 4хлорпирокатехин
ХФ хлорфенол
2ХФ 2хлорфенол
ЗХФ 3хлорфенол
4ХФ 4хлорфенол
ЦТК цикл трикарбоновых кислот
ЭДТА этилендиаминтетрауксусная кислота
СТАВ i i i бромид цетилгриметиламмония
I I i железосерный белок
i открытая рамка считывания
i додецил сульфат натрия
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Благодаря исключительной стабильности, устойчивости к воздействию химических и физических факторов ПХБ долго остаются в окружающей среде . С года ПХБ производили в разных странах под торговыми марками Совол, Совтол, , , . ПХБ широко использовались в качестве диэлектриков, теплоносителей, гидравлических жидкостей, пластификаторов, адгезивных веществ. В х годах XX века производство ПХБ во многих странах было запрещено, а использование ограничено. Тем не менее, эти соединения продолжают использоваться, в основном в закрытых системах. Остается актуальной проблема утилизации ПХБ, попавших в окружающую среду значительные количества этих соединений локализованы в почве и донных осадках водоемов вблизи мест их бывшего производства или использования Васильева, Стрижакова, . Продуктами расщепления хлорированных бифенилов являются хлорбензойные кислоты ХБК. Известно, что ХБК также принадлежат к группе токсичных и химически стабильных синтетических соединений. Однако, несмотря на токсичность, хлорбензойные кислоты продолжают использоваться при производстве гербицидов, пластмасс и растворителей, а также являются продуктами их разложения. Зарязнение окружающей среды этими соединениями может иметь тератогенные, мутагенные, канцерогенные и другие негативные последствия для животных и человека Экологическая биотехнология, . К распространенным загрязнителям природной среды относятся фенол и его производные. Несмотря на то, что многие фенолы являются веществами как природного, так и антропогенного происхождения это высокотоксичные соединения, а их хлорированные производные обладают канцерогенным эффектом. Фенолы опасные загрязнители биосферы, характеризующиеся высокой стабильностью , , . Молекула простейшего представителя фенольных соединений фенола гидроксибензола, содержит одно бензольное кольцо и гидроксильную группу в качестве заместителя. Фенол является приоритетным загрязнителем, присутствующим в сточных водах нефтеперегонных заводов, нефтехимических предприятий, производств фенольных смол и других отраслей промышленности . Хлорфенолы попадают в окружающую среду при использовании их в качестве гербицидов, фунгицидов в сельскохозяйственной промышленности или промежуточных продуктов, образующихся при производстве биоцидов. Источниками хлорфенолов являются также целлюлознобумажная, деревообрабатывающая, фармацевтическая, химическая отрасли промышленности i, iv, . Однако номомо того, что среди ароматических углеводородов имеются опасные ксенобиотики, соединения этого класса широко распространены в природе гормоны, витамины, азотистые основания, некоторые аминокислоты, пигменты и другие вещества растительного и животного нроисхождсня являются веществами, молекулы которых содержат разнообразные ароматические структуры. Различные фенолы являются компонентами растений и в больших количествах выделяются при разложении растительных остатков , , , V, . Присутствием ароматических углеводородов в окружающей среде на протяжении всей истории органической эволюции пашей планеты обусловлено существование микроорганизмов, способных к использованию этих соединений в качестве источника энергии для жизнедеятельности. Поступление в окружающую среду высоких концентраций устойчивых токсичных соединений воздействует на все уровни организации живого. Микроорганизмы являются важной составляющей биосферы, поэтому, без сомнения, должны реагировать на изменения в среде обитания. Несмотря на то, что большинство ароматичских ксенобиотиков находилось в контакте с бактериями всего в течение последних 0 лет и с трудом поддаются биодеструкции, бактерии смогли адаптироваться к использованию их в качестве источника углерода и энергии, что свидельствует о широте их биодеградативного потенциала. В настоящее время микроорганизмы рассматриваются как перспекивные объекты для создания недорогих эффективных технологий очистки окружающей среды от устойчивых токсичных соединений антропогенного происхождения Васильева, Стрижакова, . Бактериидеструкторы бифенила и ПХБ широко распространен,т и являются представителями различных таксономических и экологических групп.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.278, запросов: 145