Проблемы оптимизации структуры светособирающих суперантенн фотосинтезирующих зеленых бактерий

• Автор: Зобова, Анастасия Валерьевна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Типы фотосинтетических аппаратов различных фотосинтезирующих организмов

1.2. Общая характеристика светособирающего аппарата фотосинтезирующих микроорганизмов

1.2.1. Гелиобактерии

1.2.2. Пурпурные бактерии

1.2.3. Цианобактерии

1.2.4. Зеленые бактерии

1.3. Строение фотосинтетического аппарата зеленых нитчатых бактерий

1.4.1. Chloroflexus aurantiacus из семейства Chloroflexaceae
1.4.2. Oscillochloris trichoides из семейства Oscillochloridaceae
1.4. Строение фотосинтетического аппарата зеленых серных бактерий. Семейство Chlorobiaceae
1.5. Строение фотосинтетического аппарата хлоросом-содержащей ацидобактерии Candidatus Chloracidobacterium thermophilum
1.6. Концепция жесткой оптимизации структуры фотосинтезирующего аппарата по функциональному критерию
1.7. Миграция энергии в антенных комплексах зеленых фотосинтезирующих бактерий
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объекты исследований
2.2. Культивирование зеленых фототрофных бактерий Chloroflexus aurantiacus
2.3. Культивирование зеленых фототрофных бактерий Oscillochloris trichoides

2.4. Выделение хлоросом-мембранных комплексов СЫого/1ехт аигапНасш и ОзсШосЫоНз 1г1сЪо1с1е$
2.5. Выделение хлоросом СМого/1ехт аагапИасиз и ОнсШосЫопб trichoid.es
2.6. Щелочная обработка изолированных хлоросом: селективное удаление БХл а-субантенны из хлоросом СЫого/1ехт аигапНасш и ОьсШосЫопз trichoides
2.7. Электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия: идентификация состава белков в хлоросомах Ск1ого/1ехш аигапНасш и ОясШосЫопй trichoides
2.8. Оптическая спектроскопия
2.9. Дифференциальная абсорбционная спектроскопия
2.10. Математическое моделирование миграции энергии по
суперантенне зеленых бактерий
ГЛАВА 3. ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО СОПРЯЖЕНИЯ
ОДНОРОДНЫХ СУБАНТЕНН В НЕОДНОРОДНОЙ
СУПЕРАНТЕННЕ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ЗЕЛЕНЫХ
БАКТЕРИЙ СМого/1ехш аигапНасш
3.1. Модельные расчеты
3.2. Экспериментальное исследование ориентации векторов
дипольных моментов О,,—переходов БХл а светособирающей субантенны Б798 фотосинтезирующих зеленых бактерий СЫогоАехт аигапНасш . Результаты и обсуждение
ГЛАВА 4. ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО СОПРЯЖЕНИЯ
ОДНОРОДНЫХ СУБАНТЕНН В НЕОДНОРОДНОЙ
СУПЕР АНТЕННЕ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ЗЕЛЕНЫХ
БАКТЕРИЙ 0$сШосЫог1$ trichoides
4.1. Модельные расчеты
4.2. Экспериментальное доказательство существования в хлоросоме зеленых бактерий ОзсШосМопя trichoides БХл ц-субантенны,

сопрягающей хлоросомную БХл с-субантенну Б750 с мембранной БХл а-субантенной Б805-860. Результаты и
обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Двумя независимыми методами оптической линейной и нелинейной (фемтосекундной дифференциальной) абсорбционной спектроскопии было показано, что единичный строительный блок хлоросомной БХл с-антенны зеленых бактерий С. aarantiacus имеет переменный размер, контролируемый интенсивностью света. В частности, размер единичного строительного блока БХл с-антенны приблизительно удваивался при утроении размера самой БХл с-антенны (т.е. при утроении размера ФСБ С. aurantiacus). При уменьшении интенсивности света размер БХл с-антенны возрастает, компенсируя дефицит световой энергии увеличением поглощательной способности антенны (Novoderezhkin et al., 2001; Yakovlev et al., 2002).
1.4.2. Oscillochloris trichoides из семейства Oscillochloridaceae
Oscillochloris trichoides — представитель мезофильных зеленых нитчатых бактерий нового семейства Oscillochloridaceae - является организмом, в котором сочетаются морфологические и физиологобиохимические свойства, присущие как Chlorobiaceae, так и Chloroflexaceae.
Также как у представителей Chloroflexaceae, их клетки объединены в трихомы, нуждаются в факторах роста в виде витаминов, и органические соединения (ацетат, пируват) значительно стимулируют их рост. Однако в отличие от Chloroflexaceae, О. trichoides является, как и Chlorobiaceae, облигатным фототрофом, строгим анаэробом, является мезофилом с оптимумом для роста 28 - 30 °С, не обладает ассимиляционной сульфатредукцией, способен к азотфиксации. В то же время, у О. trichoides обнаружены некоторые отличные от всех известных зеленых бактерий физиолого-биохимические свойства (например, использование для автотрофной фиксации С02 цикла Кальвина и др.) (Ivanovsky et al., 1999; Keppen et al., 2000).
Клетки О. trichoides содержат хлоросомы. Хлоросомы О. trichoides по своим размерам ближе к хлоросомам зеленых серных бактерий: длина 164 ± 18, ширина 58 ± 9 и высота 37± 4 нм (Taisova et al., 2002).