Липиды в морфогенетических процессах, диморфизме и адаптации мицелиальных грибов

• Автор: Мысякина, Ирина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 331 с. : ил.

1. Диморфизм структурные и метаболические особенности,

связанные с морфогенезом мукоровых грибов

1.1. Грибы р. Мисог краткая характеристика

1.2. Особенности морфогенеза мукоровых грибов

1.3. Особенности состава и строения клеточной стенки разных морфологических типов клеток

1.4. Факторы внешней среды, оказывающие влияние на морфогенез

1.5. Особенности метаболизма, связанные с морфогенезом

1.5.1. Энергетический метаболизм

1.5.2. Азотный метаболизм

1.6. Регуляторные факторы диморфизма эндогенные регуляторы

1.6.1. цАМФ
1.6.2. Полиамины
1.6.3. Бадснозилметионин
1.7. Пути передачи сигнала и диморфизм
1.8. Особенности биосинтеза белка и РНК, связанные с морфогенезом
2. Липиды в морфогенетических процессах у мицелиальных грибов
2.1. Краткая характеристика липидов функции, биосинтез, регуляция
2.2. Особенности липидного метаболизма, связанные с морфогенезом и диморфизмом
2.2.1. Липиды дрожжеподобных клеток и мицелия
2.2.2. Ингибирование биосинтеза липидов
2.3. Роль липидов в передаче сигнала липиды как сигнальные молекулы
2.4. Роль стеринов в морфогенезе и диморфизме
2.4.1. Функции стеринов
2.4.2. Биосинтез эргостерина
2.4.3. Транспорт эргостерина
2.4.4. Ингибирование биосинтеза стеринов
2.4.5. Влияние стеринов на состав и строение клеточной стенки и морфологию грибов
2.4.6. Структурная и регуляторная функция эргостерина
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Липиды как фактор адаптации мицелиальных грибов к стрессовым условиям среды Влияние физиологических факторов и ингибиторов на рост и липидообразование мицелиальных грибов
1.1. Липидообразование в условиях задержки роста i i и Мисог iii. v. ii полиеновым антибиотиком нистатином
1.2. Лиииды мицелиальных грибов в адаптации к условиям гипотермии
1.2.1. Влияние температуры культивирования на рост и состав липидов М. iii v. ii
1.2.2. Влияние температуры культивирования на рост и состав липидов . i
1.3. Липиды морфологических мутантов . i 2 в условиях роста в присутствии этанола
1.4. Особенности метаболической активности и состава липидов
М. iii v. ii 6 в условиях влияния
режима азотного питания
1.4.1. Рост и липогенез гриба М. iii v.
ii 6 при различных концентрациях
источника азота и способах его введения
1.4.2. Активность ферментов ЦТК и глиоксилатного цикла 9 у М. iii v. ii 6 в зависимости от режима азотного питания
1.4.3. Состав липидов субклеточных фракций у М ИЗ iii v. ii 6 в зависимости от режима азотного питания
2. Воздействие морфогенных факторов на состав липидов и 0 метаболические процессы у мукоровых грибов
2.1. Метаболическая активность и состав липидов М. 0 iii v. ii в связи с диморфизмом при высоком содержании глюкозы в среде
2.2. Особенности морфогенеза и состава липидов мукоровых 7 грибов в неблагоприятных условиях
2.2.1. Влияние кислотности среды В
2.2.2. Морфогенез и липидообразование мукоровых 6 грибов в присутствии хлоранилииов
2.2.2.1. Особенности морфогенеза мукоровых 6 грибов в присутствии хлоранилииов
2.2.2.2. Особенности состава липидов мукоровых 2 грибов в присутствии 4ХА
3. Диморфизм и состав липидов М ii 6
3.1. Особенности роста М. ii
3.2. Особенности состава липидов артроспор, почкующихся 0 клеток и мицелия М. ii
3.3. Состав стеринов артроспор и мицелия М ii 6
4. Липиды и стерины спорангиоспор в связи с различной 6 способностью мукоровых грибов к диморфизму Диморфизм мукоровых грибов в зависимости от состава липидов и условий получения спорангиоспор
4.1. Изменения в составе липидов спорангиоспор в связи с 7 возрастом спорогенной культуры
4.1.1. Состав липидов и жирных кислот спорангиоспор М. 7 ii
4.1.2. Состав стеринов спорангиоспор М. ii 6
4.1.3. Состав липидов спорангиоспор М. iii v. 7 ii
4.1.4. Состав липидов и жирных кислот спорангиоспор М. I i
4.1.5. Состав стеринов спорангиоспор М. i 6
4.2. Влияние условий, благоприятных для интенсивного 9 спорогенеза, на жизнеспособность и состав липидов спорангиоспор М. iii v. ii
4.3. Влияние экзогенных липидов на морфогенез гриба М 2 iii v. ii
5. Синтез биологически активных липидов мукоровыми грибами на 8 средах различного состава Практическое применение результатов исследования
5.1. Синтез улинолеиовой КИСЛОТЫ И КарОТИНОИДОВ мукоровыми 8 грибами
5.2. Синтез улиноленовой кислоты мукоровыми грибами при 6 использовании экзогенных жирных кислот из промывных вод после рафинации растительных масел
5.2.1. Утилизация жиров сточных вод после рафинации 6 растительных масел мукоровыми грибами
5.2.2. Рост и состав липидов М. iii v. 9 i 6 на среде с различными концентрациями экзогенных жирных кислот из промывных вод Мосжирокомбината
5.3. Синтез биологически активных липидов на средах, 5 содержащих сельскохозяйственные отходы и отходы пищевых предприятий
5.4. Влияние условий обработки биомассы и способа экстракции 2 на получение липидов, содержащих улиноленовую кислоту и каротиноиды
ОБСУЖДЕНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список сокращений
гл Гликолипиды
ДАГ Диацилглицерины
3,4ДХА 4,4дихлоранилин
итгдг Изоцитратдегидрогеназа
ицл Изоцитратлиаза
кл Кардиолипины
МАГ Моноацилглицерины
мдг Малатдегидрогеназа
МЭЖК Метиловые эфиры жирных кислот
нл Нейтральные липиды
ол Общие липиды
пл Полярные липиды
ССт Свободные стерины
сжк Свободные жирные кислоты
ТАГ Триацилглицерины
ЭС Эфиры стеринов
4ХА 4хлоранилин
ФЛ Фосфолипиды
ФК Фосфатидные кислоты
ФС Фосфатидилсерины
ФХ Фосфатидилхолины
ФЭА Фосфатидилэтаноламины
Цер Цереброзиды
цтк Цикл трикарбоновых кислот
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Трансмембранная передача сигнала может осуществляться через ионные каналы, рецепторные киназы или через рецепторакгивируемый эффекторный фермент, который образует внутриклеточные вторичные мессенджеры. У грибов имеют отношение к диморфизму 2 главных пути передачи сигнала с участием активируемой митогеном протенкиназы МАПКпуть и цЛМФзависимой протеинкиназы А ПКАпуть ,I8 i . Основные исследования проводятся на моделях i ii, i i, vii, i i, , i. До сих пор нет достаточной ясности, как факторы внешней среды запускают действие киназного каскада и цАМФзависимого протенкиназного пути. Существуют, однако, некоторые элементы, вовлеченные в передачу сигнала, которые уже идентифицированы. Чтобы проанализировать роль МАГПСпути в морфогенезе У. I1, кодирующий первый член I 1Ккаскада белок vv, i, . Делеция у . МАРКпути в гифальном росте. Эти результаты свидетельствуют о том, что у У. У С. I, СРН1, 1 существуют множественные независимые пути, индуцирующие гифальный рост , , . Поведение 1 мутантов показывает, что потеря функции гена не подвергает риску основные клеточные программы, такие как способность к росту или целостность клеточной стенки. Интересно, что у . I, и его уровень редуцирован у i 1 мутантов в раза , i, . Программа развития, в которой, как известно, принимают участие грибные белки, участвует в ответе на феромоны. Они индуцируют важные морфологические изменения у сексуально совместимых штаммов, которые заканчиваются спариванием , . Способность к спариванию у ii полностью отменяется мутацией , таким образом, этот ген необходим для спаривания. У У. У . Добавление цАМФ индуцировало дрожжеподобный рост, и мутанты по другим членам МАПКпути также росли в дрожжеподобной форме ii . ПКА , . У ii экспрессировался только когда клетки выращивали в условиях, которые индуцировали мицелиальный рост. Клетки, выращенные в дрожжевой форме с различными источниками углерода и азота при низком или при нейтральном , который был неблагоприятен для индукции мицелиальной транзиции iI I, , , не экспессировали ген на уровне, достаточном для его определения. Эти результаты свидетельствуют о тесной связи между уровнем и мицелиальным ростом. Функциональность у ii сходна с той, что наблюдается у . У мукоровых грибов также существуют генетические регуляторы морфологии, и охарактеризованы ключевые гены, вовлеченные в передачу сигнала , , , , . У . Скодирующая регуляторная и каталитическая субъединица РКАС цАМФзависимой 1 , I , . Были клонированы фрагменты генов, кодирующих факторы МАРкиназного пути МАРК iiv i i 1, ответственный за синтез гомолога МАРК, и I2, кодирующий фактор транскрипции. У анаэробно выращенных дрожжеподобных клеток уровни экспрессии и ркаС были значительно выше, чем в аэробно выращенном мицелии. Это свидетельствует о том, что регуляция активности ПКА осуществляется на различных уровнях в соответствии с условиями роста. Сверхэкспрсссия вызывала появление мицелия с многочисленными разветвлениями, что свидетельствует об участии в формировании мицелиальной морфологии и ветвлении . Показано участие отдельных генов семейства I и 3 в морфогенетических процессах у М. Накопление транскриптов и белков этих генов, несмотря на отличия, в целом было низким во время сферического роста и значительно возрастало при поляризованном росте включая образование ростовых трубок и элонгацию гиф. В отличие от , фаискрипт которого накапливался во время прорастания спор, транскрипт 3 и белок 3 накапливались в процессе споруляции. Экспрессия этих генов регулируется различными механизмами экзогенный дибутирилцАМФ и фузидиенол вызывали репрессию уровня белка 3, а не , что сопровождалось ингибированием поляризованного роста. Эти данные свидетельствуют о том, что гены и 3 играют разные роли в регуляции клеточного роста и морфогенеза у мукоровых 1рибов . Получены данные о том, что у М. ГТФсвязывающие белки, принимающие участие в активации киназного каскада, организации цитоскелета и регуляции морфогенеза, обнаружены на всех стадиях роста . Они накапливались во время поляризованного роста в аэробных условиях и во время морфологического перехода дрожжигифы, и их количество снижалось, когда гифы начинали ветвиться.