Получение и некоторые свойства искусственной эндоцитобиотической ассоциации амеб и хлорелл

• Автор: Карпов, Александр Семенович
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 203 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Определение пГшгп исследования
1.1.1 ЬлзОВЫГ. ПОНЯТИЯ
1.1.2 Тлкопомичгхкиг ГРАНИЦЫ
1.1.3 Феноменологические границы: факультативность и облигатность
1.2 Закономерности распространения симбиоза низших беспозвоночных с водорослями
1.2.1 КоНЦЕГПГИИ И ПРОЫЛЕМЫ В АНАЛИЗЕ ТАКСОНОМИЧЕСКОГО РАЗНООКРАЗИЯ ОРГАНИЗМОВ, ФОРМИРУЮЩИХ МИКОТРОФНЫЕ СИМБИОТИЧЕСКИЕ АССОЦИАЦИИ
1.2.2 Макротаксономические ЗАКОНОМЕРНОСТИ
и Симбиоз с зоохлореллами: эволюционный или экологический механизм?
1.4 Естественные (природные) и искусственные ассоциации в изучении симбиоза
1.5 Симбиоз низших бссиозвопочных с водорослями: этапы формирования ассоциации при шражении
1-3.1 Фагоцитоз
и.2 Изьезание переваривания хозяином.
1.5.3 СтррвАНиг пгрииыллыюя вакуоли
1.5.4 Поддержание симбиоза
1.6 Попыт ки формирования искусственного симбиоза амеб с зоохлореллами
1.7 Заключение
1.8 Цель и задачи исследования»
2. МАТЕРИАЛЫ И МПОДЫ
2.1 Испатьтованные орттизмы и условия их культивирования
2.1.1 Краткая характеристика тн пользованных организмов
2.1.2 Выделим (ичыюнпзщрштих гт» нпших из прярспных вочоехюв
11.3 Условия культивирования
2.2 Методы анализа фауиистичсских списков
2.3 Методы изучения процессов заражения амеб водорослями
2.3.1 Методы исследования начальных этапов пищеварения ятяк
13.2 Заражение амеб зоохлореллами, содержащимися в инфузориях
2.3.3 Выделение зоохлорелл из хозяев
2.3.4 Скармливание амебам суспензии водорослей
2.4 Методы заражения днлепгусов водорослями
2.5 Свегооптические наблюдения над организмами
2.6 Электронно-микроскопические наблюдения
2.7 Опрсдслепнс длительности переживания амеб нри голодании
2.8 Методы исследования математической модели роста эндоцитобионтов в популяции клеток-хозяев
2.8.1 Исследование свойств модели
2.8.2 Метод анализа экспериментальных данных
2.9 Использованные программные продукты
3. АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИМБИОЗА В ТАКСОНОМИЧЕСКИХ ГРУППАХ
3.1 Исходные посылки для анализа
3.2 Симбиоз с зоохлореллами у инфузорий: анализ признака
3.3 Распространение симбиоза с зоохлореллами в пределах таксона Ciliophora
3.4 Распространение симбиоза у беспозвоночпьи
3.5 Котволншия партнеров в ассоциациях
3.5.1 Лвижущие факторы коэволюции и стратегия партнеров
3.5.2 Зкс 11ТРИМ1ЛГА 1Ы1Ы1. МОДЕЛИ В ИЗУЧЕНИЯ СИМБИОЗА
3.6 Заключение
4. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВООБРАЗОВАННОЙ ЭН-ДОСИМБИОТИЧЕСКОЙ АССОЦИАЦИИ “АМЕБЫ - ХЛОРЕЛЛЫ
4.1 Начальные этапы взаимодействия потенциальных партнеров в эндосимбиозе
4.1.1 Фагоцитоз симбвонтсодержащих инфузорий как начальная стадия установления
4.11 / Захват и фагоцитоз инфузории хозяина
4.112 Переваривание инфузории-вектора и пережимине водорослей
4.1.2 ВЛИЯНИГ СПОСОБА И УСЛОВИЙ ЗАРАЖЕНИЯ НА ЕГО ИСХОД
4.1.21 Выбор способа заражения
4.12.2 Завн нмхтъусгттяггти иРАЖгдоиот ждюаийку чвтанюйлиияамеб
4.1 J Тестирование способности различных потенциальных партнеров к установлению симбиоза
4.1.3.1 Заражение различных клонов амеб экс-симбиотическжш водорослями
4.1.3.2 Переживание зоохлорепл различных штаммов в цитоплазме амеб
4.1.3.3 Попытки заражения амеб зоохлореллами-симбионтами различных организмов
4.1.4 Переживание водорослей - экс-симбионгов различных организмов в цитопла зме
инфузории Dileptusmonilatus
4.2 Устойчивость ассоциации “амебы-хлореллы” во времени
4.3 Морфологнческая характеристика устойчивых ассоциаций
4.3.1 С вттотпичпкит наблюдения
4.3.2 Электронно, микроскопические наблюдения
4321 Строение амеб

43.2.2 Строение индивидуальных периапьгальных вакуолей
43.2.3 Строение не-нндивидуальных периальгальных вакуолей - кластеров
4.4 Нзаимодсйствия чому партерами в устойчивых ассоциациях
4.4.1 Пгреживаниг і имбионтспдержащих лип при голодании
4411 Свойства распшдрлгмия времен гибели
4 4 12 Переживание амрб a amahwas. не сшепкащих снмвнонюв
4 4 ІЗ ІІтЖИВАНИГ АМЕБ КЛОНА AMS2
4 414 Переживание амеб клона AMS6
4415 Першиванир. ameeAmSI
4.4.2 Паря/гения функция клетки-хозяина ті возлгЯгтвием симвиинтл
4.4.2.1 Появление в культуре клеток с патологией ядра
4.4.2.2 Накопление неделящихся клеточных линий
4.4.2.3 Переживаниебезъядерныхфрагментовсимбиоілсодержаіцихамеб
4.43 Рост и снижение численности эндобионтов
4.5 Математическая модель детерминированного роста эндоцитобионтов в попу-лядии клсток-хозясв со случайным делением
4.3.1 Формулировка модели
4.3.2 Параметры и единицы измерения модели
4.53 Свойства МОДЕЛИ
4.S.4 Примеры анализа экспериментальных данных с помощью модели
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1 Заражение хлореллами и особенности фагоцитоза у амеб
5.2 Селективная способность амеб
S3 Интерпретация свойств новообразованной ассоциации
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ СПИСКА СИМБИОНТСОДЕРЖАЩИХ ИНФУЗОРИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СПИСОК ВИДОВ ИНФУЗОРИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ СПОСОБНОСТЬЮ К ФОРМИРОВАНИЮ СИМБИОЗА С ЗООХЛОРЕПЛАМИ193 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ВЫВОД УРАВНЕНИЙ МОДЕЛИ

Как показали исследования па гидре, транспорт в иной участок цитоплазмы - активный процесс и происходит за счет микршрубочек (тяжи микротрубочек, проходящие ог вершины до основания пищеварительных клеток гидры, видны на снимках, сделанных с помощью электронного микроскопа) /McAuley, 1988 а/. Гипотезу об участии микротру-
бочектюдгверждают эксперименты с использованием ингибиторов полимеризаниигко
торые замедляют перемещение водорослей к основанию клеток /Cooper, Margulis, 1977; Ilohman et al., 1982, McAulcy, Smith, 1982/. Эти эксперименты также указывают на то, что транспорт в базальный участок и избегание переваривания - это два разных процесса, так как обработка ингибиторами полимеризации увеличивает время, которое периальгальные вакуоли проводят в апикальном отделе клетки, но не увеличивает долю перевариваемых водорослей /Hohman et al., 1982; McAuley, Smith, 1982/. Неизвестно, каков механизм, вызывающий перемещение периалмалыгых вакуолей, но ясно, что одним из сигналов в этом процессе является активность самих водорослей (возможно выделение сахаров): применение ингибиторов фотосинтеза прекращает транспорт /McAuley, 1988 а/.
Один из самых интересных с клеточно-биологической точки зрения вопросов - вопрос о происхождении и обмене мембран периальгальннх вакуолей - остается пока белым пятом. Единственная работа, которая цитируется в нескольких обзорах /Rcisser, 1986; Reisser, 1988/, была выполнена больше десяти лет назад группой Мийе-ра /Meier et al., 1984/. Методом замораживания-скалывания исследователи показали, что структура мембраны периальгальиой вакуоли близка к таковой зрелой пищеварительной вакуоли. Несмотря на явные признаки интенсивной дипамики нериальгальных вакуолей (следы нрисоединяющихся/отделяющихся мембранных нузырьков) исследователи не смогли идентифицировать источник мембран, указав лишь, что это ж могут быть лизосомныс мембраны /Meieret al., 1984/.
Поток мембран в пищеварительном цикле инфузорий (в том числе и симбионтсо-держащих) изучен достаточно хорошо /Kitajima, Thompson, 1977; Allen, 1978; Bowers, 1980; Allen, Staehelin, 1981;; Goff, Stein, 1981; Allen, Fok, 1983 а, б, в/. В результате подробного исследования потока мембран в пищеварительном цикле колониальной симбионтсодержащсй инфузории Ophrydium versatile и сопоставления полученных результатов с данными литературы была выдвинута гипотеза о том, что в пищеварительном цикле задействовано по крайней мере три пула мембраи, в каждом из которых происходит свой процесс цшелоза ("recycling") /Goff, Stein, 1981/ (табл. 1.5.3).
Важным следствием этой гипотезы, позднее подтвержденной для P. caudatum /Allen, Fok, 1983 а ,б ,в/, является то, что на протяжении пищеварительного цикла вокруг содержимого фаговакуоли дважды происходит практически полная смена мембран