Карбоангидразы алкалофильной строматолитобразующей цианобактерии Microcoleus chthonoplastes : Идентификация и локализация

• Автор: Куприянова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Роль прокариот в геосфернобиосфсрной системе.

1.1.1.Участие цианобактерий в формировании биосферы современного типа

1.1.2. Реликтовые сообщества как аналоги экосистем прошлого.

1.1.3. Взаимосвязь биологического отложения минералов кальция с геохимическими процессами.

1.1.4. Механизмы кальцификации у живых организмов.

1.1.4Л. Различия в механизме осаждения минералов кальция у прокариот и эукариот

1.1.4.2. Отложение минералов кальция с участием прокариот.

1.1.4.3. Отложение минералов кальция с участием эукариот

1.2. Фермент карбоангидраза.
1.2.1. История открытия карбоангидраз и их распространение в органическом мире.
1.2.2. Функция и биологическая роль карбоангидраз.
1.2.3. Механизм работы карбоангидраз
1.2.4. Три класса карбоангидраз.
1.2.5. Филогенез карбоангидраз
1.2.6. Карбоангидразы прокариот.
1.2.6.1. Карбоангидразы бактерий
1.2.6.2. Карбоангидразы цианобактерий.
1.2.6.3. Карбоангидразы архебактерий
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объект исследования
2.2. Условия культивирования
2.3. Выделение клеточных фракций М сАЛолорауея.
2.4. Измерение активности карбоангидразы
2.5. Определение содержания белка и хлорофилла
2.6. Электрофорез и иммунодетскция
2.7. Массспеюроскопия МЛЫЛТОЕ.
2.8. Иммуноэлектронная микроскопия.
2.9. Определение внутриклеточного .
2 Биоинформатика.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Активность карбоангидразы в клеточных фракциях М. сИЖопорея
3.2. Идсггификация карбоангидраз атипа среди полипептидов
М. скопор5.
3.3. Идентификация карбоангидраз ртипа среди полипептидов
М. сЬИопоравез.
3.4. Исследование локализации карбоангидразы атипа в элементах клеточных оболочек М. сШИопоразез
3.4.1. Фракционирование клеточных оболочек М. сИИопоразея.
3.4.2. Иммуноэлектронная микроскопия клеточных срезов и препарата клегочных оболочек М. сЫкопорез.
3.5. Некоторые характеристики а КА гликокаликса из М. сЫкопореБ
3.5.1. Изучение зависимости активности наружной КА М. сЫкопор1а1ез от внешней среды.
3.5.2. Характеристика изоэлекгрической точки аКА гликокаликса
М. сЫкопореБ при помощи двумерного электрофореза
3.5.3. МАЬОТОР массспектрометричсский анализ белков гликокаликса
М. сЫкопорей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По мнению Заварзина, около 2 млрд. Земле прокариот, были заложены основы биосферы современного типа Заварзин, . Все остальные геосфернобиосферныс события объясняются модификацией первичной биосферы. Этапы становления биосферы сейчас выяснены в общих чертах геологами и палеонтологами для 3. Земли, на протяжении которых прослежена геологическая осадочная летопись. Прокариотной биосфере в геологической летописи соответствует наличие в осадочных породах строматолитов каменный ковер, греч. Это слоистые биогенные породы, состоящие главным образом из карбоната кальция СаСОз. Их происхождение оставалось совершенно неясным до тридцатых годов прошлого столетия. Именно в это время в заливе ШаркБэЙ в западной Австралии и на атлантическом побережье Багамских островов были найдены небольшие рифовые образования, представляющие собой плосковсршинные известковые бочонки диаметром 1 1. Выяснилось, гго строматолит образуется в результате жизнедеятельности прокариотного сообщества, названного цианобактериальным матом. Таким образом, на ранних этапах эволюции Земли происходил глобальный сток углекислоты, важнейший геохимический процесс, который заключался в ее выведении из круговорота путем осаждения в карбонатные породы. Осаждение карбонатов при участии цианобакгериалыюго сообщества привело к формированию строматолитов. После этого периода, уже в фанерозое, при участии скслетобразуюших организмов действовал, главным образом, рецикл карбонатов Сергеев с соавт. Массовое образование строматолитов происходило в основном в докембрийский период с момента образования Земли до появления первых многоклеточных организмов примерно 0 млн. Резкий спад их разнообразия и количества наблюдается после 1 млрд. Последняя гипотеза может также объяснить природу доломитов СаМС2, чередующихся с ледниковыми отложениями. Оледенение заканчивалось, когда благодаря наземному вулканизму в атмосфере повышалось содержание С, и вследствие парникового эффекта биосфера быстро теплела. Океан освобождался ого льда и поглощал из атмосферы гигантские объемы углекислого газа, что вызывало осаждение доломита. Федонкин, . Ранняя атмосфера Земли характеризовалась большим количеством углекислоты и отсутствием молекулярного кислорода. В то время атмосфера состояла в основном из метана и аммиака, меньшего количества сероводорода, водяного пара, азота и водорода, а также окиси и двуокиси углерода. В отличие от других атмосферных газов кислород не может быть получен путем дегазации магмы, и потому отсутствовал в первичной восстановительной атмосфере Земли Макдугалл, . Об этом свидетельствует наличие в древнейших породах легко окисляемых, но не окисленных несмотря на пребывание на земной поверхности веществ таких как графит углерод, лазурит ОЭ и др. Небольшие количества кислорода, образовывавшегося в результате фотодиссоциации молекул воды под действием жесткого ультрафиолетового излучения, полностью расходовались на окисление постоянно выделяемых вулканами аммиака, закиси углерода, метана и сероводорода. В геологической летописи, соответствующей тому периоду, обнаружено резкое изменение состояния литосферы и поверхностных оболочек Земли. Именно в этих породах были обнаружены джеспилиты железные руды, содержащие трехвалентное железо, что означает появление на Земле достаточно мощного источника молекулярного кислорода, каковым могут бьггь только фотосшпезирующие организмы. И хотя источник кислорода возник, атмосфера еще на протяжении полутора миллиардов лет оставалась анаэробной об этом свидетельствует наличие в соответствующих отложениях конгломератов из пирита Ре8г и ряда других минералов, являющихся термодинамически неустойчивыми в присутствии кислорода. Сообщества фотоавтотрофов формируют в это время, согласно термину Г. А. Заварзина, кислородные карманы в условиях аноксичсской атмосферы, и их возможностей хватает на создание окислительных условий и осаждение железа в окисной форме лишь в своем непосредственном окружении. Ситуация радикально изменилась около 2 млрд.