Регуляция активности бактериальной каталазы в межмикробных взаимодействиях

• Автор: Сгибнев, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 150 с. : ил

1Л. Регуляция метаболизма у бактерий.

1.2. Факторы межмикробного взаимодействия

1.2Л. Литические ферменты

1.2.2. Бактериоцины.

1.2.3. Феромоны

1.2.4. Антибиотики

1.2.5. Органические кислоты

1.2.6. Пероксид водорода.

1.3. Бактериальная каталаза

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЬД ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общая характеристика, методы выделения и идентификации штаммов, использованных в работе.
2.1.1. Характеристика штаммов микроорганизмов,
использованных в работе
2.1.2. Методы выделения микроорганизмов
2.1.3. Методы идентификации выделенных
шта м м о в м и кроорга н из мов.
2.2. Методы изучения биологических свойств бактерий
2.2.1. Метод получения супернатантов культуральной
жидкости и клеточных экстрактов бактерий.
2.2.2. Метод изучения влияния клеточных и внеклеточных микробных метаболитов
на ростовые характеристики бактерий
2.3. Методы изучения влияния клеточных и внеклеточных микробных
метаболитов па активность каталазы . .
2.3.1. Метод определения начальных скоростей ферментативной
реакции разложения пероксида водорода каталазой .
2.3.2. Метод определения типов ингибирования
каталазы . микробными метаболитами
2.4. Методы статистической обработки полученных результатов
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОФЛОРЫ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОТОПОВ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА ПО СПОСОБНОСТИ ИНГИБИРОВАТЬ КАТАЛАЗУ МИКРООРГАНИЗМОВ
3.1 Разработка метода определения каталазной активности микроорганизмов.
3.2 Разработка способа выявления у бактерий ингибиторов
каталазы микроорганизмов
3.3 Распространенность способности ингибирования каталазы микроорганизмов у бактерий различных групп,
выделенных из биотопов тела человека
3.3.1 Распространенность и выраженность способности ингибирования каталазы микроорганизмов у бактерий, выделенных из женского репродуктивного тракта
3.3.2 Распространенность и выраженность способности ингибирования каталазы микроорганизмов у бактерий, выделенных из переднего отдела уретры мужчин.
3.3.3 Распространенность и выраженность способности ингибирования каталазы микроорганизмов у бактерий, выделенных из переднего отдела носа
3.3.4 Распространенность и выраженность способности ингибирования каталазы микроорганизмов у бактерий, выделенных с кожи локтевой ямки
3.4. Характеристика гетерогенности популяций микроорганизмов, выделенных из различных биотопов тела человека, по способности ингибировать каталазу микроорганизмов
3.5. Клеточные и внеклеточные метаболиты бактерий
как ауторегуляторы собственной каталазы клетки.
ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МИКРОБНЫХ ИНГИБИТОРОВ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КАТАЛАЗЫ
4.1. Влияние микробных метаболитов на выживание бактерий
в условиях псрекисного окисления
4.2. Влияние микробных метаболитов на ростовые
характерисгики бактерий
4.3. Влияние хлорида железа II на продукцию ингибитора бактериальной каталазы клетками
i iii
4.4. Клеточные и внеклеточные метаболиты бактерий как регуляторы
и ауторегуляторы функционального состояния клетки.
ГЛАВА 5. МЕХАНИЗМЫ И УСЛОВИЯ ДЕЙСТВИЯ МИКРОБНЫХ ИНГИБИТОРОВ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КАТАЛАЗЫ.
5.1. Динамика торможения активности каталазы . супернатантами культуральной жидкости С. iii
5.1.1. Динамика торможения активности каталазы в зависимости времени инкубирования.
клеток . с супернатантами С. iii.
5.1.2. Динамика торможения активности каталазы
в зависимости от температуры инкубирования клеток
. с супернатантами С. iii
5.1.3. Динамика торможения активности каталазы клеток . супернатантами С. iii
в зависимости от смены среды.
5.1.4. Динамика торможения активности каталазы
клеток . супернатантами С. iii в зависимости от введения ионов железа II.
5.1.5. Динамика торможения активности каталазы
клеток . супернатантами С. iii в зависимости
от насыщенности субстратом.
5.2. Типы ингибирования каталазной активности клеток .
внеклеточными метаболитами различных микроорганизмов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ


Микробные биоценозы как системы надорганизменного уровня имеют три наиболее важные характеристики взаимодействующих популяций численность, гетерогенность и изменчивость. Существует необходимость раздельной оценки этих характеристик, так как часто популяции микроорганизмов, а иногда и части популяций, приуроченные к различным местам обитания, могут характеризоваться диаметрально противоположными показателями свойств, направленных на регуляцию или поддержание состояния микробного биоценоза. Регуляция прокариотных систем может быть двух типов внутренняя ауторегуляция и внешняя регуляция факторами, являющимися внешними по отношению к системе. Впрочем, это деление на внешнюю и внутреннюю регуляции в некоторой мере является условным, так как факторы внешней регуляции, вызывая рассогласование надорганизменной системы или ее составляющих, активируют, как правило механизмы саморегуляции системы, основанные на участии факторов внутренней регуляции Шмальгаузен, . Вероятно, к микробному биоценозу, как и для других систем, применительно выделение нескольких возможных уровней регуляции регуляция на уровне клетки, на уровне популяции, на уровне совокупности популяций разных видов. Первые экспериментальные данные о наличии координированной регуляции метаболизма у бактерий, были получены в результате анализа белков, продуцируемых микроорганизмами. Готтшалк, ,. Регуляция ферментов происходит путем индукции и репрессии , . Кроме того, прокариотная клетка обладает механизмами регуляции активностей ферментов метаболизма, а соответственно и скорости метаболитических процессов, что обеспечивает максимальную целесообразность использования какихлибо субстратов , , , . Регуляция микробного биоценоза обеспечивается явлением мсжмикробного антагонизма продукцией бактериями биологически активных веществ. Свойства бактерий, ответственные за взаимодействие с другими микроорганизмами могут быть отнесены к факторам антагонизма с некоторыми оговорками, так как часть из них обладает двойственным характером биологического действия, направленного не только на антибактериальный эффект, но и на регуляцию продуцентов. При этом сами факторы межмикробного взаимодействия могут быть разделены на следующие группы литические ферменты, антибиотики, бактериоцины, феромоны, органические кислоты. Литические ферменты. Наиболее известным литическим ферментом бактериального происхождения является лизоцим, относящийся к классу ферментовмуромидаз, субстратом которых является пептидогликан бактерий Бухарин О. В. и др. Лизоцим, как аутолитический фермент, связанный с ростом и делением бактериальной клетки, принимает участие и в процессах микробного антагонизма и распространенность этого явления в межбактериальных взаимоотношениях велика. Так, внутри рола наиболее типичными продуцентами лизоцима являются золотистые стафилококки Афанасьева и др. Бухарин, Усвяцов, . Регистрируемая же у стафилококков высокая устойчивость к действию лизоцима, обеспечиваемая антилизоцимными свойствами их пептидогликана Дерябин, , позволяет говорить о лизоциме стафилококков в большей мере как о факторе межбактериального антагонизма. Одной из характеристик лактобацилл как компонента микробиоценозов, обеспечивающего колонизационную резистентность, является их способность к продуцированию лизоцимподобных ферментов Поспелова с соавт. При изучении способности лактобацилл к продукции лизоцима А. А. Ленцнером с соавт. Лизоцим патогенных менингококков, участвуя в межбактериальном антагонизме, обеспечивает их колонизацию в экотопе Костюкова,
Другим, не менее известным литическим ферментом бактерий, является лизостафин стафилококков внеклеточная глицилглициновая эндопептидаза, ферментативная активность которой проявляется в разрушении клеточных стенок других стафилококков с соавт. Сами штаммыпродуценты этого фермента оказываются нечувствительными к его бактериолитическому действию с соавт. Вероятно, лизостафин, возникший как аутолитический фермент, к настоящему времени полностью утратил эту функцию, реализуя себя лишь как фактор межмикробного антагонизма.