Регуляторные функции бактериальных экзометаболитов на внутрипопуляционном и межвидовом уровнях

Регуляторные функции бактериальных экзометаболитов на внутрипопуляционном и межвидовом уровнях

Автор: Вахитов, Тимур Яшэрович

Автор: Вахитов, Тимур Яшэрович

Шифр специальности: 03.00.23

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 561 с. ил.

Артикул: 3319171

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Проблема саморегуляции развития микробных популяций. Исторический обзор
1.1.1 Стимуляция роста культур продуктами собственного обмена
1.1.2 Самоингибирование и остановка роста
1.1.3 Стадии роста.
1.1.4 Физиологические изменения в процессе роста.
1.1.5 Морфологические изменения в процессе роста.
1.1.6 Рост колоний на плотных питательных средах.
1.2 Продукты метаболизма при различных условиях выращивания ii i
1.2.1 Аэробный рост на различных субстратах
1.2.2 Микроаэрофильные и анаэробные условия роста
1.3 Экспрессия генов при росте культур на полных и минимальных средах
1.3.1 Зависимость экспрессии генов от скорости роста.
1.3.2 Независимая от скорости роста экспрессия генов.
1.3.3 Рост культуры на ацетате.
1.4 Физиологическая роль выделяемых продуктов обмена.
1.4.1 Авторегуляция внеклеточного и его влияние на экспрессию генов.
1.4.2 Действие ацетата и других анионов короткоцепочечных жирных кислот
1.5 Кворумзависимые реакции бактерий
1.5.1 Регуляторные функции ацилированных лактонов гомосерина.
1.5.2 Пептидные регуляторы грамположительных бактерий
1.5.3 Кворумзависимые системы Vii vi и межвидова коммуникация бактерий
1.5.4 Использование механизмов межклеточной коммуникации в медицинских целях
1.6 Метаболиты бактерий как фактор симбиоза микрофлоры и ее хозяина.
1.7 Метаболическая регуляция в развитии популяций высших организмов, ее экологическая и эволюционная роль.
Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Культуры бактерий и условия их хранения.
2.2 Стандартное выращивание ii i М
2.3 Выращивание .i К, . i К5, . и
. iii
2.4 Спектрофотометрический контроль роста.
2.5 КОЕ, размер колоний, концентрация и размер бактерий
2.6 Условия голодания, выживаемость, численность и поврежденность микроорганизмов.
2.7 Параметры кривых выживаемости бактерий
2.8 Биологическая активность экзометаболитов .i М.
2.9 Получение препаратов экзометаболитов.
2. Действие экзометаболитов на рост чистых и смешанных культур
2. Действие экзометаболитов на выживаемость в смешанных культурах
2. Сравнение действия АРК и фруктоолигосахаридов.
2. Флуоресцентный анализ
2. Хроматографические методы
2. Аналитические методы
2. Статистическая обработка результатов
Глава 3 САМОРЕГУЛЯЦИЯ РОСТА В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
КУЛЬТУРЕ ii i
3.1 Спектрофотометрический контроль роста.
3.2 Спектральные характеристики внеклеточной среды
3.3 Биологическая активность метаболитов внеклеточной среды.
3.4 Заключение по материалам главы
Глава 4 САМОРЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ В ГОЛОДАЮЩИХ
КУЛЬТУРАХ
4.1 Выживаемость в культурах различной плотности
4.2 Голодание в присутствии активированного угля
4.3 Голодание в условиях диализа
4.4 Выживаемость бактерий в растворах метаболитов.
4.5 Чувствительность к метаболитам культур низкой плотности .
4.6 Динамика стимуляторов роста и УГфакторов.
4.6.1 Активность стимуляторов роста при голодании бактерий
4.6.2 Динамика УГфакторов и стимуляторов роста при
росте и голодании бактерий.
4.6.3 Математическая модель роста и выживаемости
4.7 Автолитические процессы при голодании.
4.8 Содержание ДНК в бактериях
4.9 Физиологические изменения в культурах различной
плотности.
4.9.1 Выживаемость на селективных средах и светорассеивающие характеристики клеток.
4.9.2 Взаимное влияние разделенных диализной мембраной культур.
4.9.3 Проницаемость и мембранный потенциал клеток
4.9.4 Влияние на скорость гибели бактерий физических и химических факторов.
4. Некоторые закономерности гибели i ,
. i и . i К
4. Заключение к главе
Глава 5 БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕПАРАТОВ
АВТОСТИМУЛЯТОРОВ РОСТА.
5.1 Продолжительность лагпериода и гетерогенность популяции .i М. в
5.2 Рост на глюкозоминеральной среде с добавлением АРК.
5.3 Сравнение роста на богатых средах и глюкозоминеральной среде с АРК
5.4 Влияние АРК на динамику роста и термоустойчивость качалочной культгры.
5.5 Действие низкомолекулярных экзометаболитов .i М
на рост других бактерий.
5.6 Низкомолекулярные экзометаболиты как фактор антагонистической активности бактерий
5.6.1 Рост смешанных культур
5.6.2 Выживаемость при голодании смешанных культур
5.7 Влияние АРК и фруктоолигосахаридов на рост и антагонистическую активность лактобацилл.
Глава 6 ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ АВТОРЕГУЛЯТОРОВ
6.1 Хроматография на геле в нейтральных условиях
6.2 Гидрофобные свойства автостимуляторов роста.
6.3 Хроматография на геле при низких значениях .
6.4 Хроматографическое разделение экзометаболитов в процессе выращивания культур.
6.5 Хроматографические свойства ускоряющих гибель факторов
6.6 Препаративное выделение стимуляторов роста.
6.6.1 Катионообменная хроматография
6.6.2 Фронтальная анионообменная хроматография.
6.6.3 Препаративная анионообменная хроматография.
6.6.4 Препаративная ВЭЖХ.
6.6.5 Препаративная хроматография на ТБКгеле
Глава 7 БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ
БАКТЕРИЙ.
7.1 Состав экзометаболитов при росте и голодании.
7.1.1 Фракция низкомолекулярных метаболитов
7.1.2 Фракция высокомолекулярных соединений
7.2 Инициация роста композицией низкомолекулярных экзометаболитов
7.3 Инициация роста индивидуальными экзометаболитами.
7.4 Влияние экзометаболитов на рост качалочной культуры
7.5 Динамика экзометаболитов при выращивании бактерий
7.5.1 Адаптивные реакции при пересеве клеток.
7.5.2 Рост в колбах на качалке.
7.5.3 Выращивание в ферментаторе.
7.6 Потребление собственных экзометаболитов бактериями.
7.6.1 Экзометаболиты как единственный источник питания .
7.6.2 Динамика добавленных в среду культивирования экзометаболитов.
7.7 Влияние экзометаболитов на антагонистическую активность бактерий при выращивании смешанных культур.
7.8 Антагонистическая активность бактерий при голодании
7.8.1 Выживаемость в чистых и смешанных культурах
7.8.2 Влияние экзометаболитов на антагонистическую активность бактерий.
7.9 Биологическая активность экзометаболитов в КЖ голодающей культуры.
7.9.1 Метаболиты первой группы
7.9.2 Метаболиты второй группы
7.9.3 Контроль концентраций ацетата и формиата при их добавлении в среду голодания бактерий.
7. Рост бактерий на плотных средах
Глава 8 СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПРЕПАРАТ НА ОСНОВЕ
ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ БАКТЕРИЙ АКТОФЛОРС
8.1 Анализ состава и биологической активности препаратов Актофлор1.
8.2 Состав базовый композиции синтетического препарата АктофлорС.
8.3 Свойства базовой композиции АктофлорС
8.4 Функциональная роль компонентов и коррекция состава базовой композиции АктофлорС
8.5 Биологические свойства АктофлорС.
8.6 Фармакологическая активность АктофлорС.
8.6.1 Дисбактериоз, вызванный хронической свинцовой интоксикацией.
8.6.2 Экспериментальное язвенное поражение желудочнокишечного тракта
8.6.3 Заключение о результатах изучения общетоксического
и фармакологического действия препарата
8.7 Заключение к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Благодарности.
Приложение Акты внедрения результатов работы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В последнем случае размер клеток определяли двумя способами при постоянном микроскопическом контроле роста и в смывах культур разного возраста. Основным объектом исследования являлся штамм i i, поскольку бактерии этого штамма обладали сравнительно большими размерами и хорошо росли на искусственных средах. В целях обобщения, полученные результаты были подтверждены в экспериментах с другими бактериями. Независимо от среды выращивания на первой стадии роста культуры происходило более чем двукратное увеличения объема клеток, после чего бактерии начинали делиться. После первого деления бактерий наступал период логарифмического роста, в процессе которого клетки продолжали размножаться, а их средний размер увеличивался. Увеличение размера происходило вплоть до стадии замедления роста, причем клетки, выращивавшиеся на агаризованных средах, по своим размерам превосходили клетки, растущие в жидкой среде. Максимальная длина бактерий достигала мкм, что в 6 раз превышало их размер в исходной культуре. В дальнейшем размер клеток уменьшался и возвращался к исходному после достижения стационарной фазы. На основании этих экспериментов Хенричи пришел к необходимости разделить весь период логарифмического роста на две фазы. В течение первой из них, фазы положительного ускорения, происходило увеличение объема клеток. Максимального размера они достигали в некоторой средней точке ростового цикла ii по терминологии Перла , , а на протяжении последующей фазы отрицательного ускорения вновь уменьшались. Основным результатом своей многолетней работы Хенричи считал установление положительной корреляционной связи между скоростью роста и средним размером клеток. Используя различные по составу среды и варьируя условия роста бактерий, он обнаружил, что во всех условиях размер клеток в быстро растущих культурах, при использовании богатых сред, был больше, чем в медленно растущих. Изменение среднего размера клеток сопровождалось изменением характера распределения бактерий по размеру. В процессе роста культур на богатых агаровых средах исходное унимодальное симметричное распределение сменялось асимметричным бимодальным и даже полимодапьным. Если же для приготовления агаровых сред использовали разбавленный бульон, скорость роста и средний размер клеток были меньше, а его распределение на всех стадиях носило сравнительно симметричный унимодальный характер. При росте на жидких питательных средах обычно имело место унимодальное, хотя и несимметричное распределение. Уменьшение плотности засева в жидкие среды использовались плотности от 5x3 клмл до 2,3x6 клмл приводило к возрастанию максимальной скорости роста на логарифмической фазе и увеличению максимального среднего размера бактерий. Распределение клеток по размеру при этом принимало бимодальный характер с более явно выраженной модой клеток большего размера. Результаты этих экспериментов не зависели от того, использовались ли для посева клетки со стадии логарифмического роста или достигшие стационарной фазы. Максимально бимодальность была выражена на ранней логарифмической фазе, еще до достижения клетками максимального размера. Наличие бимодальности Хенричи связывал с гетерогенностью популяции, то есть с присутствием в ней клеток с различной способностью к росту. Прямые микроскопические наблюдения за ростом на агаровых средах показали, что все клетки могут быть подразделены на активные и малоактивные. Микроскопические данные, по мнению Хенри
чи, подтверждали гипотезу Пенфолда , , согласно которой наличие лагпериода объяснялось селекцией быстро растущих микроорганизмов. Вилсон продемонстрировал увеличение размера клеток на начальной стадии роста, применив новый для того времени метод оценки прозрачности культур. Он сравнивал уменьшение прозрачности с данными, полученными при подсчете клеток, и нашел, что при равном количестве клеток прозрачность часовой культуры в 5 раз выше, чем 4часовой. Аналогичные результаты были получены при использовании фотоэлектрического способа регистрации , . Херши , использовал для контроля динамики роста культур нефелометрический метод.

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: 0.198, запросов: 145