Галоалкалофильные метанотрофы : Выделение и характеристика

• Автор: Калюжная, Марина Георгиевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Особенности биологии метанотрофных бактерий

1.1. Морфология и цитология.

1.2. Физиология и биохимия.

1.3. Систематика метанотрофов

1.4. Биотехнологический потенциал метанотрофов.

Глава 2. Экология метанотрофных бактерий.

2.1. Методы детекции и анализа метанотрофных популяций.

2.2. Роль метанотрофов в круговороте углерода биосферы.
Глава 3. Галоалкалофильные микроорганизмы
3.1. Физиологические особенности.
3.2. Осморегуляция.
3.3. Поверхностные структуры.
3.4. Микробные сообщества содовых и гииерсоленых экосистем
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 4. Материалы и методы
4.1. Объекты исследования
4.2. Культивирование бактерий
4.3. Выделение чистых культур
4.4. Изучение физиологических свойств
4.5. Определение активности ферментов
4.6. Аналитические методы
4.6.1. Определение фосфолипидного состава клеток.
4.6.2. Идентификация органических осмолитов
4.6.3. Газохроматографический анализ жирных кислот.
4.6.4. Определение цитохромов
4.6.5. Определение убихинонов
4.6.6. Определение формиата.
4.7. Характеристика белков Бслоя.
4.8. Молекулярногенетические методы
4.8.1. Выделение и очистка препаратов ДИК.
4.8.2. Определение нуклеотидного состава ДНК
4.8.3. ДНКДНК гибридизация.
4.8.4. ПЦРамплификация.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Глава 4. Детекция метанотрофов в соленых водоемах Крыма
и содовых озерах Южного Забайкалья
Глава 5. Метанотрофные бактерии гиперсоленых и щелочных водоемов выделение и характеристика
5.1. Получение накопительных и выделение чистых культур.
5.2. Морфология и ультраструктура.
5.3. Физиологобиохимические свойства.
5.4. Фосфолипидный и жирнокислотный состав
5.5. Генотипические свойства
5.6. Таксономическое положение новых изолятов.
Глава 6. Механизмы осмоадаптации метанотрофных изолятов.
6.1. Влияние условий культивирования на углеводный состав клеток
6.2. Накопление осмопротекторных соединений.
6.3. Влияние условий культивирования на фосфолипидный состав клеток
6.4. Влияние условий культивирования на жирнокислотный состав клеток
6.5. Поверхностные образования 8слои.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЛИТЕРАТУРА


Экзоспоры, липидные и зрелые цисты устойчивы к нагреванию и высушиванию. Незрелые цисты незначительно отличаются от вегетативных клеток и чувствительны к нагреванию и высушиванию Гальченко и др. Для всех покоящихся форм метанотрофов характерно отсутствие развитых систем ВЦМ, наличие толстой иногда многослойной стенки и, нередко, более мощной капсулы. Клеточная стенка и цитоплазматическая мембрана большинства исследованных метанотрофов имеют типичное для грамотрицательных бактерий трехслойное строения. Различия в организации клеточных стенок коррелируют с типом организации ВЦМ и, в случае метанотрофов 1 морфотипа клеточная стенка может иметь более сложное 57 слоев строение Четина и др. Сузина, Фихте, . Внутрицитоплазматичсские мембраны ВЦМ характерный признак метанотрофов. На основании организации ВЦМ метанотрофы разделены на два типа vi i, . Как правило, ВЦМ I типа заполняют большую часть содержимого клетки, имеют форму уплощенных везикул дисков, тесно расположенных параллельно друг другу вдоль продольной оси клетки. При сравнительном изучении ультраструктуры метанотрофов этой группы у разных видов выявлены некоторые особенности, касающиеся распределения, упаковки и толщины мембранных структур Сузина, Фихте, . Для П типа характерно периферическое расположение ВЦМ параллельно клеточной стенке и ЦМ, но иногда спаренные мембранные пластинки проходят через всю клетку. ВЦМ формируются путем инвагинации цитоплазматической мембраны или перераспределением структурных элементов при делении клеток , Тюрин, Гальченко, . Поверхностные образования метанотрофов отличаются большим видовым разнообразием и различной степенью сложности их организации. Капсулы вегетативных клеток метанотрофов представлены различными структурами макрокапсулы фибриллы и микрокапсулы. По морфологии различают несколько типов зубчатые, ровные, мозаичные и исчезающе тонкие Гальченко, . Поверхностные образования клеток метанотрофов II типа в основном представлены капсулами, состоящими из микрофибрилл различной длины и плотности упаковки. Ультраструктурный анализ разных представителей этой группы выявил ряд особенностей в организации вещества их капсул, однако в пределах одного вида наряду со штаммами с выраженной фибриллярной капсулой существуют штаммы, у которых она полностью отсутствует или представлена отдельными структурными элементами, например, штаммы i ii Сузина, Фихте, . Большинство метанотрофов способно к выделению внеклеточной слизи. Как правило, она появляется при неблагоприятных условиях культивирования и служит соединительным материалом, при помощи которого клетки агрегируются Романовская и Др. Поверхностные упорядоченные слои слои были обнаружены у и ряда штаммов i ii. слои . и, повидимому, слабо связаны с наружной мембраной клетки Сузина, Фихте, . Особенностью М. , локализованных на поверхности или в центральной части капсулы, либо вблизи наружной мембраны клеточной стенки Тюрин и др. Сузина, Фихте, . Упорядоченный слой чашеобразных структур, обнаруженный на поверхности клеток 8, и, повидимому, также может быть отнесен к поверхностному слою с гексагональной симметрией расположения субъединиц Химический состав поверхностных слоев метанотрофов не изучен. Не ясна и физиологическая роль поверхностных оболочек, хотя предполагается их участие в адаптации клетки к неблагоприятным факторам внешнего воздействия недостаточной аэрации, закислению среды, фаговой инфекции Тюрин и др. i ii, . У i ii описаны необычные по своей организации трубчатые структуры придатки, неупорядоченно расположенные по всей поверхности клеток. Трубочки отличаются устойчивостью к физическим и химическим воздействиям и прочно связаны с клеточной стенкой, но не с цитоплазмой. Их структура имеет выраженную спиральную симметрию Биохимический состав и функциональная роль трубочек не выяснена Гальченко и др. Сузина, Фихте, .