Систематика актиномицетов рода Kribbella

• Автор: Автух, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Вид и род - основные категории классификации прокариот

1.2. Таксономические характеристики и методы их определения

1.2.1. Генотипические и филогенетические характеристики

1.2.2. Культурально-морфологические и физиолого-биохимические характеристики

1.2.3. Хемотаксономические характеристики

1.2.4. Некоторые методы определения хемотаксономических признаков

1.2.5. Таксономическое разрешение методов

1.3. Система классификации класса АсйпоЬаШпа

1.4. Характеристика семейства Косагсііоійасеае

1.5. Характеристика рода КгіЬЬеІІа
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Определение генотипических признаков и филогенетического положения
2.3. Определение культурально-морфологических признаков
2.4. Определение физиолого-биохимических признаков
2.5. Определение хемотаксономических признаков
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Формирование рабочей коллекции штаммов
3.2. Генотипические характеристики и филогенетическое положение штаммов
3.3. Культурально-морфологические характеристики
3.4. Физиолого-биохимические характеристики
3.5. Традиционные хемотаксономические характеристики
3.6. Состав гликополимеров клеточной стенки
3.7. Анализ МАЛДИ масс-спектров
3.8. Определение видового состава изученных штаммов
3.9. Описание предлагаемых видов рода КгіЬЬеІІа
3.10. Дополнения к описанию рода КгіЬЬеІІа
3.11. Таксономическая ревизия семейства Косагсііоісіасеае
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Нуклеотидные последовательности фрагментов генов 168 рРНК изученных штаммов
2. МАЛДИ масс-спектры на матрице НССА изученных штаммов

Актуальность проблемы. Представители порядка Actinomycetales (Stackebrandt el al., 1997) выделяются среди других прокариот высоким содержанием ГЦ-пар в ДНК (более 50%), сложной организацией и большими размерами генома (до 12 млн. п.н.), разнообразием морфологии клеток и жизненных циклов, химического состава клеточной оболочки (Goodfellow et al., 1984; Gao & Gupta, 2012). Актиномицеты превосходят другие группы организмов по способности синтезировать биологические активные соединения (Anderson & Wellington, 2001). Вместе с тем, значительная часть этих уникальных бактерий с высоким биотехнологическим потенциалом остается неизученной или слабо исследованной в таксономическом аспекте.
К одной из таких групп относится род Kribbella Park et al, 1999 emend. Sohn et al. 2003, который в настоящее время включает 17 видов
Ключевую роль в развитии систематики актиномицетов в «домолекулярный» период сыграло изучение хемотаксономических признаков (структура пептидогликана, состав сахаров клеточной стенки, тип менахинонов, фосфолипидов и жирных кислот) (Goodfellow, 1989). Отличия по этим признакам, наряду с обособленным филогенетическим положением организмов, являются определяющим фактором при обосновании выделения нового рода актиномицетов и в настоящее время (Stackebrandt & Schumann, 2006). Результаты изучения тейхоевых кислот клеточных стенок актиномицетов выявили показали огромное разнообразие этих биополимеров и возможность использования их структур и структурных компонентов для дифференциации видов и групп видов внутри рода (Naumova et al, 2001; Потехина, 2006). Структуры других типов анионных полимеров установлены у представителей отдельных групп и не исследованы в таксономическом аспекте.
Белки и пептиды клетки, регистрируемые методом масс-спектрометрии с матричноактивированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ MC) - другая группа биомолекул, которая в последние годы успешно используется при идентификации и классификации бактерий,

количествах. Качественный и количественный состав жирных кислот может значительно изменяться в зависимости от вида, условий роста, возраста культуры и используемого аналитического метода, как показано для K. flavida и K. sandramycini (Park et al., 1999; Sohn et al., 2003; Song et al., 2004; Trujillo et al., 2006). Миколаты отсутствуют.
Таблица 14. Хемотаксономические признаки видов рода Kribbella
Вид Сахара клеточной стенки Полярные липиды Менахи- ноны Жирные кислоты
К. alba ман, гал, глю, риб PI, PC, PG, DPG MK-9(H4) п-Сно, i-Ci6o, i-Ci5o, i-Cn iи9c, а-Си о, г-С17 о
K. aluminosa ман, глю, риб PC, DPG, PG, PI, НФГЛ MK-9(H4) Й-Сио, LCi6 0 i-Cl5 0, Ci6o9-Me
K. amoyensis гал, глю, риб PI, PC, PG, DPG, НФГЛ MK-9(H4) i-Ci6 o, i-C,4 o, a-Ciso
К. antibiotica ман, риб, кси PI, PC, PG, DPG MK-9(H4) a-Cis o, LC15 о
К. catacumbae нд PI, PC, PG, DPG, НФГЛ MK-9(H4) i-C 15 o, i-C 17 lU9c, a-Cis о
К. flavida ман, гал PC НД tf-Ci5 o, i-Ci6 0, i"Ci6
K. ginsengisoli гал, риб, кси PI, PC, PG, DPG MK-9(H4) i-Ci6o, 0-C150
K. hippodromi глю PI, PC, PG, DPG нд нд
К. jejuensis ман, гал, глю, риб PI, PC, DPG MK-9(H4) a-Ciso, i-Cigo, i-C
К. karoonensis ман, риб нд нд НД
К. koreensis ман, гал, риб PI, PC, PG, DPG MK-9(H4) a-Ciso, i-Cj6o, i-C]50
K. lupini гал PI, PC, PG, DPG MK-9(H4) Ö-C15 0, i-Cl6
К. sancticallisti нд PI, PC, PG, DPG, НФГЛ MK-9(H4) i-Cieo, i-C 150, a-Ciso
К. sandramycini ман, гал PC нд 0-C150, i-Ci4 0, i-Ciso
К. solani ман, гал, глю, риб PI, PC, DPG MK-9(H4) a-Ciso, i-Cieo, i-C
К. swartbergensis ман, риб НД нд нд
K. yunnanensis ман, гал, риб PC, PG, DPG MK-9(H4) Я-С150, i-Ciso, i'Ci6 0, i-Ci4o, i-C 17 iCit 9c, i-C 17
Примечание: нд - нет данных, тал - галактоза, глю - глюкоза,, кси - ксилоза, ман - манноза, риб -рибоза; PC - фосфатидилхолин, DPG - дифосфатидилглицерин, PG - фосфатидилглицерин, PI -фосфатидилинозит, НФГЛ - неидентифицированные фосфо- и гликолипиды.
К. flavida, К. antibiotica, К. jejuensis, К. karoonensis, К. koreensis, К sandramycini, К. solani и К. swartbergensis чувствительны к ампициллину, к цефотаксиму (кроме К. jejuensis). Эти же виды, К. catacumbae и К. sancticallisti чувствительны к тобрамицину (кроме К. solani), к стрептомицину (кроме К. sancticalisti), к карбенциллину (Kirby et al., 2006), а также к широкому спектру других антибиотиков. Несколько видов рода Kribbella продуцируют биологически активные вещества: К. sandramycini - противоопухолевый антибиотик сандрамицин (Matson & Bush, 1989; Matson et al., 1993), К. koreensisis - новый нейрофилин (комплекс факторов роста) (Lee et al., 2000). К. antibiotica обладает противогрибковой активностью (Li et al., 2004), а К. jejuensis ингибирует рост Strep-tomyces scabiei (Song et al, 2004).