Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние окиси углерода на энергетический статус Desulfovibrio desulfuricans B-1388 Митяшина, Светлана Юрьевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Митяшина, Светлана Юрьевна. Влияние окиси углерода на энергетический статус Desulfovibrio desulfuricans B-1388 : автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 03.00.07, 03.00.04 / Казанский ин-т биологии.- Казань, 1998.- 19 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-7/2475-7

Введение к работе

Актуальность проблемы

Загрязнение воздушного бассейна отходами химических, нефтехимических и металлургических предприятий ставит серьезные экологические проблемы. По существующим оценкам суммарный выброс окиси углерода в атмосферу составляет 1,4 109 тонн/год (Williams, et al, 1987). . СО является сильным дыхательным ядом, блокирующим терминальный участок дыхательной цепи у организмов различных уровней организации. Вместе с тем, известны микроорганизмы, окисляющие СО при использовании кислорода в качестве акцептора электронов (Cypionka, Meyer. 1983, Diekert, 1986, Волова, 1988).

Среди анаэробов способность расти в атмосфере СО обнаружена у представителей метаногенньгх, ацетогенных, фототрофных и сульфатредуцирующих бактерий (Daniels, et al., 1977, Diekert, et al., 1978. Davidova et al., 1994). Последние благодаря высокой метаболической изменчивости и строгой регуляции обменных процессов привлекают все большее внимание ученых. Биохимической основой устойчивости этой группы бактерий к окиси углерода является наличие у них активной СО-дегидрогеназы, а также гидрогеназ, различающихся по своей чувствительности к СО (Berlier et al., 1987, Diekert, 1994).

Сульфатредуцирующие бактерии обладают сложной энергозапасающей системой: у них обнаружены цитохромы с-типа, а также явление электрон-транспортного фосфорилирования, сопряженное с окислением органических субстратов и молекулярного водорода, получены доказательства существования обратимой АТФ-азы, а также данные о том, что цитсплазматическая мембрана функционирует по хемиосмотическому принципу (Peck, Lissolo, 1988). Однако в литературе отсутствуют данные о влиянии окиси углерода на энергетический обмен этих бактерий.

Принцип биохимического единства позволяет на примере микроорганизмов изучать основные особенности ответной реакции живой клетки на воздействие ингибиторов, которые в низких концентрациях являются наиболее эффективными регуляторами метаболизма (Звягильская. 1978, 1981). Сульфатредуцирующие бактерии могут явиться удобной моделью для выяснения механизмов устойчивости к окиси углерода, а изучение особенностей энергетического обмена в атмосфере СО позволит выявить тонкие механизмы регуляции внутриклеточных процессов, направленных на сохранение жизнеспособности.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является изучение влияния окиси углерода на энергетический стагус бактерий штамма D.desulfuricans В-1388. В соответствии с основной целью работы были поставлены следующие задачи:

  1. Определить основные параметры роста бактерий D.desulfuricans В-1388 на лактатно-сульфатной среде в атмосфере 100%Аг или смеси: 5%СО+95%Аг.

  2. Исследовать влияние окиси углерода на энергетические параметры и нуклеотидчый фонд клеток.

  3. Исследовать влияние окиси углерода на цитохромный состав клеток.

4. Изучить устойчивость D.desulfuricans В-1388 к окиси углерода в
зависимости от исходного энергетического статуса клеток.

Научная новизна

Установлено, что введение окиси углерода в концентрации 5% в
аргоновую газовую фазу культуры D.desulfuricans В-1388, растущей на
лактатно-сульфатной среде, вызывает у бактерий состояние

неспецифического стресса и приводит к увеличению знергетігческих затрат на поддержание жизнедеятельности.

Изучен нуклеотидный состав сульфатредуцирующих бакгерий штамма Desulfovibrio desulfuricans В-1388. Показано, что внутриклеточное содержание пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, а также восстановленных никотинамидадениндинуклеотидов зависит от фазы роста бактерий и условий культивирования.

Впервые установлено, что основной ответной реакцией

сульфатредуцирующих бактерий на культивирование в присутствии окиси углерода является образование в клетках избытка восстановленных пиридиннуклеотидов (НАД(Ф)Н) и увеличение продукции цитохромов с-типа.

Показано, что устойчивость D.desulfuricans В-1388 к окиси углерода в значительной степени определяется энергетическим зарядом аденилатной системы, выполняющим регуляторную функцию в метаболизме бактерий. Наблюдаемые изменения являются частью адаптационных процессов, происходящих в клетках в атмосфере дыхательного яда и направленных на сохранение жизнеспособности. Научно-практическая значимость

Полученные результаты расширяют представления о механизмах устойчивости сульфатредуцирующих бактерий к действию стрессоров и могут быть использованы при разработке оптимальных условий их культивирования с целью окисления/восстановления окиси углерода в

практике.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены на 17 конференции молодых ученых биофака МГУ (Москва, 1986). Республиканской конференции молодых ученых-химиков (Таллин, 1987), Всесоюзной конференции "Лимитирование и ингибирование роста микроорганизмов" (Пущино, 1989), на 6 научной конференции молодых ученых КИБ (Казань, 1990), на конференции "Новые направления биотехнологии" (Пущино, 1990), итоговых научных конференциях КИБ РАН (Казань, 1993,1995,1996), Международной конференции Европейских стран "ЕВЕС96" (Бельгия, 1996), на 2 съезде Биохимического общества РАН (Москва, 1997), на 11 Всероссийской конференции «Ферменты микроорганизмов» (Казань, 1998г). Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 статей и 10 тезисов. Структура диссертации

Диссертация, изложенная на 103 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследований, изложения результатов, их обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 22 рисунками и 10 таблицами. Список литературы содержит 213 работ.