Деструкция сульфоароматических соединений бактериями родов Pseudomonas и Comamonas

• Автор: Балашов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Актуальность проблемы
1.2 Цель и задачи исследования
1.3 Научная новизна работы
1.4 Практическое значение результатов
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1 Бактерии рода Pseudomonas
2.2 Бактерии рода Comamonas
2.3 Метаболизм ароматических соединений бактериями родов Pseudomonas и Comamonas
2.4 Разложение ксенобиотиков бактериями родов Pseudomonas и Comamonas
2.5 Сульфоароматические соединения
2.5.1 Химическое строение, физико-химические свойства и области применения ароматических сульфонатов
2.5.2 Сульфоароматические соединения как загрязнители окружающей среды
2.6 Биодеградация сульфоароматических соединений
2.6.1 Разложение микроорганизмами алкилированных ароматических сульфонатов
2.6.2 Бактериальная деструкция арилсульфонатов
2.6.2.1 Микроорганизмы-деструкторы ароматических сульфонатов
2.6.2.2 Биохимические пути деградации арилсульфонатов у микроорганизмов
2.6.2.3 Бактериальные ферменты биодеградации сульфоароматических соединений
2.6.2.4 Генетический контроль катаболизма ароматических сульфонатов у микроорганизмов
3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1 Бактериальные штаммы и плазмиды
3.2 Среды и другие материалы
3.3 Методы
3.3.1 Отбор проб почвы, воды и активного ила

3.3.2 Изоляция бактерий
3.3.3 Идентификация бактерий
3.3.4 Хранение бактериальных штаммов
3.3.5 Химический мутагенез
3.3.6 Обогащение мутантов
3.3.7 Диагностика ауксотрофных мутантов
3.3.8 Коньюгационный и мобилизационный перенос бактериальных плазмид
3.3.9 Элиминация бактериальных плазмид
3.3.10 Определение размера бактериальных плазмид
3.3.11 Определение групп несовместимости плазмид
3.3.12 Визуализация плазмидной ДНК
3.3.13 Выделение плазмидной ДНК
3.3.14 Скрининг плазмидной ДНК
3.3.15 Очистка плазмидной ДНК
3.3.16 Электрофорез ДНК в агарозном геле
3.3.17 Гидролиз ДНК сайтспецифическими эндонуклеазами рестрикции
3.3.18 Электроэлюция фрагментов ДНК
3.3.19 Обработка ДНК линеализированного вектора щелочной фосфатазой
3.3.20 Лигирование ДНК
3.3.21 Трансформация клеток Е.соН плазмидной ДНК
3.3.22 Отбор клонов с рекомбинантными плазмидами
3.3.23 Подготовка бактериальных культур для определения активностей
ферментов
3.3.24 Приготовление клеточных экстрактов
3.3.25 Определение концентрации белка в клеточных экстрактах
3.3.26 Определение активностей ферментов разрыва ароматического кольца
3.3.27 Анализ скорости окисления субстратов бактериальными клетками
3.3.28 Экстракция органических метаболитов
3.3.29 Определение спектральных характеристик метаболитов
3.3.30 Тонкослойная хроматография
3.3.31 Очистка метаболитов
3.3.32 Определение масс-спектров метаболитов

3.3.33 Определение концентраций органических веществ и ионов в культуральных средах
3.3.34 Изучение динамики и определение параметров роста бактериальных
культур
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Отбор образцов почвы, воды и активного ила
4.2 Выделение бактериальных штаммов-деструкторов ароматических сульфонатов
4.3 Идентификация бактериальных штаммов-деструкторов ароматических сульфонатов
4.4 Усвоение бактериями арилсульфонатов в качестве единственных источников углерода и энергии
4.5 Усвоение бактериями сульфоароматических соединений в качестве единственных источников серы
4.6 Динамика роста бактерий на сульфоароматических субстратах
4.7 Катаболизм арилсульфонатов бактериями вида Pseudomonasputida
4.7.1 Деструкция бензолсульфоновой, п-толуолсульфоновой и сульфаниловой кислот штаммом P.putida BS1331 и его производными
4.7.2 Деструкция бензолсульфоновой, п-толуолсульфоновой и сульфаниловой кислот штаммом P.putida BS1304
4.8 Катаболизм арилсульфонатов бактериями вида Pseudomonas stutzeri
4.9 Катаболизм арилсульфонатов бактериями вида Comamonas testosteroni
4.9.1 Деградация бензолсульфоната и п-толуолсульфоната штаммом С.testosteroni BS1310
4.9.2 Деградация п-толуолсульфоната и п-сульфобензоата штаммом С.testosteroni BS1307
4.9.3 Деградация 5-сульфосалицилата штаммом C.testosteroni BS1309
4.9.4 Деградация 2-нафталинсульфоната, бензолсульфоната и п-толуолсульфоната штаммом С.testosteroni BS1305
4.10 Генетический контроль деградации арилсульфонатов изучаемыми штаммами
4.10.1 Плазмиды деградации арилсульфонатов бактерий вида P.putida

Pseudomonas sp. (Дубейковский и соавт., 1992). Штамм Comamonas testosteroni Т2 (Locher et al., 1989) использовал иной путь для деградации п-толуолсульфоната: сначала окислялась метильная группа, десульфонирование осуществлялось на уровне сульфобензоата, образующийся протокатехат окислялся по мета-пути. Данный путь деструкции п-толуолсульфоната отображен на Рис.6.
Рис.5 Катаболизм бензолсульфоновой и п-толуолсульфоновой кислот бактериями вида P. aeruginosa. (Cain and Farr, 1968)
1 - I
орто-расщепление мета-расщепление
Рис. 6 Деградация п-толуолсульфоновой кислоты штаммом Comamonas testosteroni Т2. (Locher et ah, 1989)
9H3 снрн CHO

S03H S03H S03H