Сравнительное исследование липополисахаридов и структуры О-специфических полисахаридов бактерий рода Azospirillum

• Автор: Коннова, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Ассоциативные азотфиксирующис ризобактсрии рода Агояргит

1.2 Взаимодействие бактерий рода АгозргНит с корнями растений роль отдельных метаболитов в этом процессе

1.3 Липополисахариды грамотрицатсльиых бактерий и их роль во

взаимодействии с растениями

1.3.1 История исследования липополисахаридов грамотрицатсльиых бактерий

1. Липополисахариды фамотрицательных бакгерий, их тоиолошя в клетке и функции

Роль липополисахаридов в реализации растительномикробных взаимодействий

1. Особенности первичной структуры липополисахаридов и связанные с ней функции

1.3.3.1 Структура и функции липида А
1.3.3.2 Структура и функции олигосахарида кора
1.3.3.3 Струюура и функции Оспецифических полисахаридных цепей
1.4 Оантигепные свойства и серологическая классификация липополисахаридов различных видов бактерий
1.4.1 Серологические исследования бактерий рода АгоБрМкип
1.5 Харакгеристика методов исследования липополисахаридов
1.5.1 Выделение и очистка липополисахаридов
1.5.2 Разделение липидного и углеводного компонентов липополисахарида
1.5.3 Изучение строения Оспецифических полисахаридов
I
1.5.3.1 Деструктивные химические методы с применением га
зожидкостной хроматографии и массспеюрометрии Структурный анализ полисахаридов методом ядерного
магнитного резонанса
1.6 Липополисахариды и Оспецифические полисахариды бактерий рода ii
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Микробные культуры и условия их выращивания и хранения
2.2 Приборы и материалы
2.3 Методы исследования липополисахаридов бактерий рода ii
2.3.1 Экстракция липополисахаридов азоспирилл
2.3.2 Хроматографические методы
2.3.2.1 Гельфильтрация
Ионообменная хроматография
.2.3 Газожидкостная хроматография
2. Определение состава жирных кислот липополисахаридов
2.3.2.3.2 Определение моносахаридного состава полисахаридов
2.3.2.3.3 Определение абсолютных конфигураций моносахаридов
.3 Колориметрическое определение состава углеводсодержащих
полимеров
2.3.4 Получение антител
2.3.5 Реакция агглютинации
2.3.6 Встречная двойная иммунодиффузия
2.3.7 Электрофорез в полиакриламидном геле
2.3.8 Иммуиоферментный анализ I
2.3.9 Выделение Ополисахаридов кислотным гидролизом липополисахаридов
. Распад по Смиту
2.3. Анализ полисахарида методом метилирования по Хакомори
. Массспектромстрия частично метилированных ацетатов полилов
. ЯМР спектроскопия
. Методы работы с ДНК РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Выделение, хроматофафическая очистка и исследование химического состава липополисахаридов
3.2 Выделение и исследование липидов А
3.3 Получение и характеристика антител на Л ПС бактерий . i , Л. i 7 и . i
3.4 Выявление общих антигенных детерминант у ЛПС различных штаммов и видов азоспирилл с использованием полученных антител
3.5 Сравнительное исследование Оспецифических полисахаридов бактерий . i , , , . i КВС1 и . i
3.5.1 Выделение Оспецифических полисахаридов, определение их моносахаридного состава и абсолютных конфигураций нейтральных моносахаров методом ГЖХ
3.5.2 Определение характера замещения моносахаридных остатков методом метилирования с последующей ГЖХмассспектрометрией
3.5.3 Выявление структур повторяющихся звеньев 0специфических полисахаридов бактерий . i , , , . i КВС1 и . i методом Н и 3СЯМРспектроскопии
3.5.3.1 Исследование структуры повторяющегося звена 0специфического полисахарида Я. i
3.5.3.2 Исследование струкпры повторяющегося звена 0специфических полисахаридов бактерий . i и . i
Исследование структуры повторяющегося звена 0специфического полисахарида . i
3.5.3.4 Исследование структуры повторяющегося звена О
специфического полисахарида . i
3.6 Деление липополисахаридов бактерии . i 5, , ,
7, , . i , и . i 1 на хемотипы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 8 источников, в том числе 5 зарубежных. Работа изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. Работа выполнена в лаборатории биохимии ИБФРМ РАН в соответствии с плановой темой НИР Структуры гликополимеров и их функции в растительномикробных взаимодействиях госрегистрации . Работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований в гг. Структура липополисахаридов и Оспецифических полисахаридов бактерий рода ii Лг2 4, в гг. НШ 4 в г. Биологическая фиксация молекулярного азота из воздуха является одной из стадий его круговорота. Она представляет собой основной путь утилизации атмосферного азота для последующего преобразования в различные азотсодержащие соединения, такие, как нитриты, нитраты, аммоний, а в дальнейшем глутамин и др. Мишустии и Шильиикова, Онофраш с соавт. Исследования, связанные с использованием этого феномена для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, в первую очередь злаков, являются особенно аюуальными. Ранее среди микроорганизмов выделяли две группы азотфиксаторов свободноживущие в почве, на растениях, в воде, и микробысимбионты. К первым относили , . Кашкин с соавт. В течение двух последних десятилетий были изучены активность азотфиксации в корневой зоне небобовых растений и свойства микроорганизмов, ответственных за данный процесс. Эти работы обусловили возникновение отдельного направления в почвенной микробиологии, занимающегося изучением процесса ассоциативной азотфиксации. Исследование ряда вопросов в этой области позволило кардинально изменить взгляды специалистов на роль азотфиксаторов в круговороте азота и питании растений этим элементом, а также подойти к практическому воплощению отдельных разработок в сельском хозяйстве Волкогон, . Согласно современным представлениям, усваивающие азот бактерии, колонизирующие злаковые растения, могут быть отнесены к трем группам ризосферные организмы, факультативные эндофиты и облигатные эндофиты. К первой категории относятся все виды, колонизирующие поверхность корня типа i, iii и др. Факультативные эндофиты азотфиксирующие микроорганизмы, которые могут колонизировать как поверхность, так и внутреннюю часть корней. К ним относятся преимущественно бактерии рода ii кроме
. В третью группу входят большей частью диазотрофы типа Асе ii, iii и , которые колонизируют внутренние ткани корня, а также наземные органы растений i i, i i, . Термин эндофиты применяется по отношению к микроорганизмам бактериям и грибам, колонизирующим внутренние ткани корня, которые существуют, частично или полностью, за счет ресурсов организмахозяина, не вызывая при этом какихлибо симптомов патогенеза комменсализм. Позднее это понятие было расширено для бактерий и грибов, поселяющихся внутри растений и приносящих им пользу мутуализм , . К бактериямдиазотрофам термин эндофиты был применен вследствие того, что они заселяют корневую систему злаковых растений и фиксируют азот в ассоциации с ними i, а i, 6. Деление микроорганизмовэндофитов на факультативные и облигатные формы вызвано способностью одних видов выживать в почве, а других только внутри растения. Впервые азоспириллы описаны в г. Бейеринка, посвященной микробиологическому исследованию почв, обедненных азотом i, . Выделенные бактерии Бейеринк описал как ii i. В г. Беккингом i, . Проведение детальных физиологобиохимических и генетических исследований позволило отнести эти организмы к новому роду ii . В гг. XX столетия активизировались поиски азотфиксирующих микроорганизмов. Их развитие было обнаружено в прикорневой зоне тропических трав. Благодаря работам Доберейнер и е последователей, в центре внимания оказались бактерий рода ii i , . Во многом это обусловлено их практической ценностью, так как они относятся к ростстимулирующим ризобактериям, увеличивающим продуктивность и устойчивость различных растений к неблагоприятным факторам среды V, .