Получение и характеристика мутантов модельного штамма ассоциативных бактерий azospirillum brasilense Sp245 по продукции и функционированию полярного и латеральных жгутиков

• Автор: Шелудько, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание

Список сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль жгутиков, подвижности и таксиса в расширении адаптивных возможностей бактерий

1.2. Структура бактериальных жгутиков.

1.2.1. Филамент.

1.2.2. Крюк и базальное тело

1.3. Регуляция продукщш бактериального жгутика

1.4. Характер жгутикования и движение жгутиковых

бактерий
1.5. Функциональная организация аппарата хемотаксиса
ГЛАВА2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Штаммы и плазмиды, использованные в работе
2.2. Питательные среды и условия культивирования
2.3. Омегоновый мутагенез.
2.4. Отбор мутантов А.ЬгаяепхеЗр5 с нарушением подвижности и хемотаксиса.
2.5. Изучение способности бактерий метаболизировать различные сахара, кислоты и аминокислоты
2.6. Изучение подвижности бактериальных клеток
2.7. Приготовление препаратов для просвечивающей электронной микроскопии.
2.8. Препаративное выделение плазмид
2.9. Выделение тотальной ДНК из бактерий и бжлтинг1Тйрщщзация ДН1С
З
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Создание омегоновых мутантов . i 5 с различными нарушениями продукции
и функционирования полярного и латеральных жгутиков.
3.1.1. Использование омегонового мутагенеза для
получения мутантов . i 5.
3.1.2. Определение способности мутантов А.ii5 продуцировать функционирующий полярный жгутик
3.1.3. Изучение возможного влияния дефектов в сборке и функционировании полярного жгутика на характер экспрессии латеральных жгутиков
3.1.4. Способность продуцируемых и обеспечивать подвижность .i 5 и его омегоновых мутантов
на плотных и полужидких средах.
3.1.5. Характеристика омегонового мутанта . i
с фенотипом.
3.2. Физическая локализация инсерций омегонав ДНК .
и мутантов . i 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


iiii участвующих на определенных этапах в формировании ассоциации Кацы, . Помимо выяснения молекулярных основ ассоциативного взаимодействия, интересно выяснение молекулярногенетического механизма дифференциации клеток азоспирилл, проявляющейся в изменении характера жгутиковання в зависимости от условий культивирования. Сравнение механизма, присущего ii,, со ставшим традиционной моделью механизмом, характерным для Vii i, расширит представления о молекулярногенетических механизмах дифференциации бактериальных клеток, проявляющихся в изменении характера жгутиковання в зависимости от условий культивирования. При анализе характера жгутиковання, подвижности и аппарата хемотаксиса возникает вопрос о локализации соответствующих генетических детерминант в ДНК бактерий. Одним ю инструментов, позволяющих ответить на этот вопрос, является инсерциошсый мутагенез с последующа определением мест вставок в геном у мутантов по хемотаксису, жгутикованию и подвижности. Цель и задачи исследования. Данная работа выполнялась в рамках темы НИР лаборатории генетики микроорганизмов ИБФРМ РАН Изучение генов почвенных азотфиксируквдгх бактерий, определяющих их взаимодействие со злаками госреэгистрации 6, научные руководители профессор, дб. ВИ Нанасенко и с. ЕИ Кацы и темы Тенетичесгсий анализ кодируемой плазмидами продукцш Отецифических полисахаридов и жгутиков у аосоциашвных бактерий ii i грант Российского фонда фундаментальных исследовании 4, научный руководитель с. ЕИ Кацы. Целью нашей работы было изучение ряда генетических и физиологических аспектов продукции и функциоьшрования полярного и латеральных жгутиков у модельного штамма iiiii i 5. Изучить возможность использования омегона для инсерционного мутагенеза . 5. Получить коллекцию омегоновых мутантов . 5 с различными нарушениями в продукции или работе полярного и латеральных жгутиков. Изучить подвижность клеток штамма . 5 и его омегоновых мутантов по продукщлфтткЦЮшрованию полярного и латеральных жгутиков в средах различной плотности. Определить места инсерций омегона в геноме , и мутантов . 5. Научная новизна работы. Впервые показана возможность использования для инсерционного мутагенеза азоспирилл. Впервые показано, что инсерция в плазмиды р и р 0 модельного штамма . 5 приводит к нарушению продукции и функционирования полярного и латеральных жгутиков. Показано, что гены, определяющие характер жгутикования и подвижность клеток, локализованы как минимум в пяти участках генома штамма . 5. Впервые получены данные в пользу существования у А. V. ii. ГЪлучшы данные в пользу существования у полярного и латеральных жгутиков клеток штамма А. 5 общих структурных иили регуляторных элементов. Научнопрактическая значимость. Создана коллекция различных классов мутантов модельного штамма азоспирилл с нарушениями в продукции и функционировании жгутиков, которая используется для изучения поведения клеток штамма А. 5 в различных устювиях. Мутанты, сконструированные в данной работе, используются для дальнейшего изучения генетических детерминант, определяющих экспрессию и функционирование жгутиков. Ицешификнция мутантов с инсерцией в плазмиды р и I . 5 облегчает осуществляемый сотрудниками нашей лаборатории лаборатории генетики микроорганизмов ИБФРМ РАН физический и генетический анализ этих мутантов. Охарактеризованные в настоящей работе мутанты азоспирипл могут быть использованы в исследованиях роли жгутиков и подвижности во взаимодействии ассоциативных бактерий с растениями. Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Европейской конференции по азотфиксации , , , на 5й международной конференции по изучению бактериальной подвижности и трансдукции сигналов v, xi, , 2м съезде биофизиков России Москва, Россия, , на отчетных конференциях ИБФРМ РАН Саратов, , , . Диссертация обсуждена на межлабораторном семинаре ИБФРМ РАН от протокол .