Биотехнологические и биохимические пути изучения механизмов регуляции биосинтетических, ростовых и коммуникационных процессов бактериальных клеток

Биотехнологические и биохимические пути изучения механизмов регуляции биосинтетических, ростовых и коммуникационных процессов бактериальных клеток

Автор: Панкрушина, Алла Николаевна

Шифр специальности: 03.00.23

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 254 с. ил

Артикул: 2279458

Автор: Панкрушина, Алла Николаевна

Стоимость: 250 руб.

Биотехнологические и биохимические пути изучения механизмов регуляции биосинтетических, ростовых и коммуникационных процессов бактериальных клеток  Биотехнологические и биохимические пути изучения механизмов регуляции биосинтетических, ростовых и коммуникационных процессов бактериальных клеток 

Содержание
Введение.
Обзор литературы
Глава 1. Регуляция роста и деления бактериальных клеток
1.1. Факторы, участвующие в регуляции роста и деления бактериальных клеток биотехнологические аспекты их применения.
1.2. Генноинженерные подходы к изучению механизмов контроля рост и деления бактериальных клеток, межклеточной коммуникации. Гены, участвующие в синтезе компонентов бактериальных клеточных стенок
Глава 2. Строение и химический состав бактериальных клеточных
стенок.
2.1. Строение оболочки клеток грамотрицательных бактерий .
2.2. Строение оболочки клеток грамположительных бактерий.
2.3. Химический состав и строение пептидогликанов и липополисахаридов их роль в процессах клеточного роста и деления, в определении токсичных и коммуникационных свойств бактериальных клеток
2.3.1. Бактериальные пептидогликаны
2.3.2. Липополисахариды грамотрицательных бактерий.
Глава 3. Биосинтез бактериальных пептидогликанов и
липополисаха ридов
3.1. Биосинтез пептидогликанов
3.1.1. Пенициллинсвязывающие протеины ферменты,
участвующие в синтезе пептидогликанов.
3.2. Биосинтез липополисахаридов
Глава 4. Биохимические и физикохимические механизмы
межклеточной коммуникации в бактериальных колониях
4.1. Факторы химической природы, участвующие в межклеточной
коммуникации
4.2. Факторы физической природы, участвующие в межклеточной
коммуникации.
Экспериментальная часть
Глава 5. Материалы и методы исследований
5.1. Объекты исследования
5.1.1.Клетки . i и плазмиды.
5.1.2.Клетки .
5.1.3. Клетки i
5.1.4. Клетки i
5.2. Методы генноинженерной модификации фенотипической и г енотипической характеристики трансформированных
бактериальных клеток
5.2.1. Трансформация клеток.
5.2.2. Выделение и анализ плазмид.
5.2.2.1. Выделение плазмид методом щелочного крекинга
5.2.2.2.Выделение плазмид щелочным методом.
5.3. Таксономическое изучение новых бактериальных изолятов
5.3.1. Фенотипическая характеристика
5.3.2. Определение композиции оснований ДНК новых
изолятов и степени гибридизации.
5.4. Выращивание клеток
5.4.1. Питательные среды и условия культивирования.
5.4.2. Получение препаратов вегететивных клеток и спор
.ii и нового вида .ii
5.5. Получение ферментных препаратов и определение белка в них.
5.5.1. Получение препаратов мембран из клеток . i
5.5.2. Получение препаратов мембран из клеток .
5.5.3. Получение препаратов растворимых гликозилтрансфераз из клеток .
5.6. Определение содержания пенициллинсвязывающих протеинов
в мембранах.
5.7. Реактивы и аналитическая техника
Коммерческие препараты ферментов и тестсистемы
для определения их активности
Антибиотики
Радиоактивные и нерадиоакгивные нуклеотидсахара.
Полипренилфосфаты и их производные.
Углеродсодержащие соединения.
Микроскопирование
Выявление радиоактивных веществ
Хроматография на бумаге.
Электрофорез на бумаге.
Электрофорез в полиакриламидном геле.
Гельфильтрация на колонках 1X см с сефадексами
Хроматография на пластинках в тонком
слое закреплнного силикагеля.
Хроматография на пластинах в тонком слое целлюлозы
5.8. Методика проведения ферментативного синтеза пептидогликана
i vi из САспентапептида и .
5.9. Методика проведения ферментативных реакций для изучения биосинтеза Оспецифических полисахаридов
5 Идентификация полипренилпирофосфатолигосахаридов.
. Фенольная обработка
. Обработка щелочной фосфатазой.
. Кислотный гидролиз
. Мягкая щелочная обработка.
5 Получение ри и тетрасахаридных производных полипрениллирофосфата и их полимеризация.
5 Исследование способности синтетических липидных
производных служить донором остатков глюкозы.
5 Методика выявления участия акустических сигналов в межклеточной коммуникации бактериальных клеток
. Аппаратура для определения чувствительности В. ii к внешним звуковым воздействиям
. Аппаратура для выявления звуковых волн, производимых .ii
Результаты исследований
Глава 6. Изучение процесса биосинтеза пептидогликана в
трансформированных генноинженерным путем клетках ii i.
6.1. Исследование совместного участия РВР2 и А протеинов в
синтезе пептидогликана.
6.2. Изучение образования пептидогликана и липидсвязанных предшественников в мембранах рекомбинантных клеток .i, суперпродуцентов РВРЗ и
6.3. Реконструирование системы РВРЗ i vi
Глава 7. Изучение биосинтеза Оспецифических полисахаридов сальмонелл серологических групп Е4
, С2 и 3 с использованием синтетических полипренилфосфатсахаров.
7.1. Исследование процесса биосинтеза повторяющегося звена основной цепи полисахарида . маннозилрамнозилгалактозы
7.2. Исследование процесса сборки повторяющихся звеньев основных цепей полисахаридов . пемроП и .
7.3. Исследование процесса глюкозилирования Оспецифических полисахаридов клеток . , . и . .
7.3.1. Идентификация полипренилфосфагглюкозы.
7.3.2. Выявление участия полипренилмонофосфатглюкозы в
реакциях глюкозилирования олигосахаридных звеньев
7.3.3. Определение степени специфичности мембраносвязанных ферментов, катапизирущих глюкозилирование, к структуре
липидного остатка
7.4. Осуществление ферментативной полимеризации олигосахаридных звеньев с препаратами мембран . , .
и . .
Глава 8. Изучение регуляторного влияния некоторых экзогенных физикохимических факторов на рост и развитие бактериальных клеток.
8.1. Изолирование бактериальных штаммов, нуждающихся в присутствии углеродсодержащих материалов для роста клеток
в стрессовых условиях.
8.2. Описание нового вида бактерии рода i xii.
8.2.1. Фенотипические свойства новых изолятов
8.2.2. Генотипическая характеристика новых изолятов
8.3. Изучение влияния углеродсодержащих материалов на рост и развитие бактериальных клеток в условиях солевого и
тем пературного стрессов
8.3.1. Выявление ростостимулирующего эффекта препаратов графита на клетки .ii в стрессовых условиях.
8.3.2. Изучение дистантного эффекта графита на образование бактериальных колоний.
8.3.3. Стимулирующее влияние графита на рост термофильной бактерии В. i в условиях низкотемпературного стресса.
8.4. Изучение механизма действия углеродсодержащих материалов
на бактериальные клетки.
8.5. Изучение росторегулирующего влияния бактериальных клеток
на соседние клетки гомологичных и гетерологичных видов в
стрессовых условиях.
8.6. Выявление участия звуковых и ультразвуковых колебаний в межклеточной коммуникации и определение их частотных характеристик.
8.6.1. Изучение влияния внешних акустических колебаний на формирование колоний .ii в условиях солевого и высокотемпературного стрессов.
8.6.2. Выявление звуковых и ультразвуковых колебаний, испускаемых клетками В. i i, и определение их частотных характеристик.
Обсуждение
1. Создание и обоснование научнометодической базы комплексного изучения факторов эндогенной и экзогенной природы как регуляторов биосинтетических, ростовых и коммуникационных процессов бактериальных клеток
2. Регуляторная роль и протеинов продуктов и генов . i в функционировании РВР2 и РВРЗ протеинов
при образовании бактериального пептидогликана.
3. Биосинтез Оспецифических полисахаридов , относящихся к серологическим группам С2, Сз и Е4 и возможность
его экзогенной регуляции
4. Новый вид экзогенной регуляции роста бактериальных клеток под действием внешних акустических сигналов
Выводы.
Список литерату


Так, в ряде исследований выявлена важная регуляторная роль фосфолипидов важнейших структурных компонентов биологических мембран. Обнаружено, в частности, что фосфолипиды вовлекаются в метаболизм других соединений клеточной поверхности, таких как пептидогликан и липополисахариды, а также участвуют в регуляции клеточного цикла . V., . Показано, что ингибирование синтеза фосфолипидов путм торможения синтеза жирных кислот влечт за собой прекращение синтеза пептидогликана и быезро развивающуюся толерантность к пенициллину Ii Е. Е., iv , Ii Е. Е., , . V., . Ппредшественника через цитоплазматическую мембрану . V., . Синтез Оспецифических цепей липополисахарида, также зависящий от транслокации бактопренилсвязанных субъединиц, сходным с пептидогликаном образом по чувствительности и кинетическим параметрам блокировался при ингибировании синтеза фосфолипидов . V., . Прекращения синтеза других макромолекул в этих условиях не происходило iv , Ii Е. Е., . Оантигена шаг транслокацию соответствующих бактопренил фосфате вязанных предшественников. Предполагается, что синтез фосфолипидов оказывает влияние на сборку мультиферментных пептидогликан и Оантигенсинтезирующих комплексов, включающих синтетазы и гидролазы, на специфическом сайте мембраны, где интегральные мембранные протеины, такие, например, как и , способствуют транслокации липидсвязанных предшественников через цитоплазматическую мембран в периплазму К. V., . Фосфолипидный состав мембран бактериальных клеток, что было также показано i V. В., , определяет активности ряда ферментов, в частности таких, как фосфоПацетилмурамилпентапептидтранслоказа иОРКацетилглюкозаминЫацетилмурамил пентапептидРРбактопренилацетилглюкозамин трансфераза бактопренилфосфат фосфокиназа ацетилмурамилЬаланин амидаза. Таким образом, образование пептидогликанов и липополисахаридов оказывается сопряжнным с синтезом фосфолипидов, что, вероятно, имеет важное значение для обеспечения координации синтеза других компонентов бактериальных клеточных оболочек во время роста и деления клеток iv , Ii Е. Е., V . В регуляцию клеточного цикла эукариот, как известно, вовлекаются кальций и липидстимулируемые киназы, действующие на структуры цитоскелета I, . У прокариот также были обнаружены протеины, возможные кандидаты на роль цитоскелста это в том числе протеин, ответственный за сегрегацию хромосом, и ключевой протеин при формировании цитокинетического кольца. По современным представлениям, деление бактериальных клеток начинается с образования кольца i в сайте деления i . Основу кольца составляет идентичный тубулину эукариот протеин, обладающий СТРазной активностью и способностью к полимеризации i vi. I, i , . Ряд авторов предполагает, что изменения формы клеток и механического напряжения цитоскелета, т. V. . Недавно были обнаружены аквапорины и механочувствительные каналы, которые способствуют быстрому движению воды через цитоплазматическую мембрану. В условиях гилоосмотического шока эти структуры блокируются, что позволяет клетке быстро уменьшить потери воды I, i . Одним из возможных предполагаемых путей метаболического контроля за информационными процессами в живой клетке может быть и передача информации через мультиуровневый каскад ферментов, образующий внутриклеточную сигнальную сеть . Во многих метаболических путях специфические взаимодействия между последовательностями ферментов происходят в форме статических иили динамических комплексов. Во многих случаях, кроме того, осуществляются обратимые взаимодействия ферментов со структурными протеинами и мембранами. Взаимодействия энзимов со структурными протеинами, мембранами и интермедиатами увеличивают и без того высокий уровень комплексности, необходимый для понимания и объяснения регуляции метаболизма и роста клеток. По современным представлениям, один из феноменов, возникающий как следствие последовательного взаимодействия ферментов, это образование каналов внутри клетки, т. Р. . При этом в зоне, непосредственно прилегающей к плазматической мембране, происходит значительное увеличение концентрации протеинов в относительно небольшом обьме.

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: 0.280, запросов: 145