Введение к работе
Актуальность проблемы. Фототрофные бактерии являются важными объектами изучения фотосинтеза, его эволюции, азотфиксации, метаболизма углерода, серы, а также при решении других проблем общебиологического и прикладного значения.
Аэробные бактерии родов Erythrobacter и Hoseobacter, содержащие бактериохлорофилл а, предположительно находятся в родстве с несерными пурпурными бактериями, представляют особый интерес с точки зрения таксономии и эволюции. Для этих аэробных фототрофов, не Еыделякпмх кислород в процессе фотосинтеза, свет является дополнительны;/ источником энергии. Однако, :.:еха!п:пм фотосинтеза имеет существенные отличия от фотосинтеза других фототрофных бактерий.
Описанные ранее штаммы родов Erythrotacter и Boseobacter являются умеренными галофилами. Они были выделены с поверхности морских растений или из морских донных осадков.
Представляет интерес изучение распространения подобных бактерий в пресноводных экосистемах. С этой целью били исследова.-с:.. альгобактериальные маты, формирующиеся при умеренных температурах в области выход'лв щелочных термальных источников.
Выделение и таксономическое исследование новых, ранее не известных видов и родов аэробных бактерий, содержащих бактериохлорофилл а, расширит представление о дипергированносги этой группы микроорганизмов. Детальное изучение их морфологии, цитология, пигментного состава, темпового и светозависимого метаболизма позволит глубже разобраться в уникальном, характерном для них, типе бактериального фотосинтеза.
Цель и задачи исследования. Целью нзстогпцз.Ч работы япигось изучение экологии, морфо-фнзиояогичзскнх особенностей, метаболизма и таксономического статуса нових штекмон пресноводных азройдк бактерия, содеряагих бактериохлорофилл а.
В этой евлзи были поставлены следующие задачи:
-
Выделить из цкенобактертальнше мэтоп, разгиЕСкялхся в горячих и теплых источниках, культура аэробнш бактерий, содержащих бактериохлорофилл а.
-
Изучить из морфо-физиологичасхие ссоЗстпа с цзльи тзхсокомичес-кого описания. Используя метод молекулярной ДКК-ДНК гибридизации, определить систематическое полозегае косых птгімов.
-
Изучить особенности углеродного метэбодизг/э нопого EiwnEiyth-
robacter.'
-
Исследовать способность выделенных видов к использованию восстановленных серных соединений.
-
Проанализировать влияние света и кислорода на метаболизм выделенных бактерий.
Научная новизна. Дано таксономическое описание двум новым родам - ErythromicroMum и Hoseococcus и шести новым видам -Roseoooccus thiosulfatophilus, Erythromicrebiuja. slbiricus, Ea.ursincola, Em.ezovic-us, Em.'hydrolytic'us, Em.xamosus пресноводных, аэробных бактерий, содержащих бактериохлорофилл а.
Впервые подробно изучены пути метаболизма органических кислот и Сахаров у данной физиологической группы .микроорганизмов.
У двух видов ( R.-fchiosulf atophilus и Em.hydrolyticus) установлена, ранее не известная, способность к использованию восстановленных соединений серы С тиосульфата) в диссимиляторном метаболизме. Изучены биохимические пути окисления тиосульфата у этих бактерий.
Теоретическая значимость. Существенно расширено представление об экологии, разнообразии свойств и филогенетической дивергирован-ности группы аэробных фотосингезирующих бактерий, содержаазих бактериохлорофилл а.
Практическая ценность. Выделенные микроорганизмы с необычным типом фотосинтеза открывают новые практические возможности для реализации биоконверсии солнечной энергии. Некоторые штаммы могут быть продуцентами поли-Ь-оксимасляной кислоты и полисахаридов, гидролитических ферментов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на УІ Симпозиуме "Фототрофные прокариоты" ( Нидерланды, I98S >.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 и сдано в печать II работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, включающих обзор литературы и экспериментальную часть, заключения и выводов. РабВта изложена на 152 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы и 27 рисунков. Список литературы содержит 13 отечественных и 102 иностранных наименований.