Таксономия и новые аспекты экофизиологии и метаболизма бактерий рода Sphaerotilus

• Автор: Белоусова, Елена Васильевна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУППЫ SPHAEROTIL US -LEPTOTHR1X

1.1.1. Филогения и таксономия

1.1.1.1. Проблемы таксономии представителей группы Sphaerotilus- 16 Leptothrix

1.1.2. Фенотипические признаки представителей группы Sphaerotilus- 19 Leptothrix

1.2. ХАРАКТЕРИСТИКА РОДА SPHAEROTILUS

1.2.1. Экология

1.2.2. Морфология и физиология

1.2.3. Таксономия
1.2.4. Механизм окисления железа бактериями
1.3. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ДИССИМИЛЯЦИОННЫЙ СЕРНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ ЛИТОТРОФНЫХ ПРОКАРИОТ
1.3.1. Окисление сульфида
1.3.2. Окисление тиосульфата
1.3.2.1. Процесс деградации тиосульфата через политионат
1.3.2.2. Мультиферментный комплекс Sox
1.3.2.2.3. Распространение генов soxB среди фото- и хемотрофных сероокисляющих бактерий
1.3.3. Окисление сульфита
1.3.3.1 Прямой путь окисления сульфита
1.3.3.2. Непрямой путь окисления сульфита через АФС
1.3.4. Окисление элементной серы
1.3.5. Гипотеза сценария эволюции гена яохВ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ ЛИТЕРАТУРЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Состав питательных сред
2.3. Микроаэробное культивирование
2.4. Методы изучения морфологии и внутриклеточных включений
2.5. Получение клеточной суспензии и ферментных препаратов
2.6. Методы определения активности ферментов
2.7. Физико-химические методы анализа
2.7.1. Полярографический метод определения Ог
2.7.2. Определение хинонов
2.7.3. Анализ жирнокислотного состава
2.7.4. Анализ неорганических соединений серы
2.8. Методы молекулярной биологии
2.8.1. Выделение и очистка хромосомной ДНК
2.8.2. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
2.8.3. Очистка ПЦР-продуктов
2.8.4. Клонирование генов 16Ь рРНК
2.8.5. Полимеразная цепная реакция с праймерами к повторяющимся последовательностям (КАРО-ПЦР)
2.8.6. Определение нуклеотидной последовательности генов
2.8.7. Филогенетический анализ

2.8.8. Выделение суммарной клеточной фракции РНК
2.8.9. Получение кДНК-копий (реакция обратной транскрипции)
2.8.10. Количественная ПЦР (ПЦР в реальном времени)
2.8.11. Определение Г+Ц в ДНК и ДНК-ДНК гибридизация
2.9. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Таксономическая ревизия рода БркаегоШш
3.1.1. Распространение и физико-химические условия развития представителей рода БркаегоШт в природных источниках Северо-Кавказского региона
3.1.2. Филогенетический анализ микробных сообществ нитчатых сероокисляющих бактерий
3.1.3. Выделение в чистую культуру штаммов БркаегоШш яр.
3.1.4. Морфологические и культуральные характеристики новых штаммов ХрЪаегоМш яр.
3.1.5. Пределы температуры и pH новых изолятов рода бр/гаегой'/ш.
3.1.6. Физиолого-биохимические свойства представителей рода Бркаегоиїт.
3.1.7. Состав жирных кислот клеток штаммов ЗркаегоШж яр.
3.1.8. Анализ внутривидового генетического полиморфизма представителей рода БркаегоШш, выделенных из микробных сообществ сероводородных биотопов
3.1.9. Генотипические и филогенетические свойства штаммов БрЬаегоШия яр.

которые окисляют тиосульфат до сульфата с/без формирования серных глобул в качестве интермедиата.
Ферментный комплекс Sox, окисляющий тиосульфат до сульфата без формирования серных глобул.
Этот путь широко распространен среди фото- и хемотрофных сероокисляющих бактерий (Mukhopadhyaya et al., 2000; Appia-Ayme et al., 2001; Friedrich et al., 2001; Kappler et al., 2001).
В настоящее время считают, что Sox-система включает 4 периплазматических комплекса SoxXA, SoxYZ, SoxB и Sox(CD)2, катализирующих окисление тиосульфата согласно следующему механизму (рис. 4).
• -S
Рис. 4. Схема функционирования Sox-комплекса (Friedrich et al., 2001)
Сначала, SoxXA - компле кс присоединяет сульфановую серу тиосульфата к SoxY-цистеин-сульфгидрильной группе комплекса SoxYZ, от которого терминальная сульфановая группа в последствии освобождается посредством действия компонента SoxB, являющегося гидролазой. Далее, сульфановая