Микробиология. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Биология
Биотрансформирующая активность родококков в отношении насыщенных стеринов
Статья научная
Исследована способность родококков, принадлежащих к видам Rhodococcus erythropolis и Rhodococcus ruber, к биотрансформации стеринов с насыщенным углеродным остовом на примере 5а-холестана и его 3р-гидроксипроизводного. Отобраны штаммы, трансформирующие в присутствии н-гексадекана или глюкозы 5а-холестан-3р-ол с образованием 90-100% 5а-холестан-3-она. Методом тонкослойной хроматографии проведен качественный анализ смесей продуктов биотрансформации 5а-холестана штаммами R. erythropolis и R. ruber. В ряде экстрактов обнаружены соединения, не совпадающие по значению Rf с 5а-холестаном.
Бесплатно
Влияние rhodococcus-биосурфактантов на фитотоксичность ионов свинца
Статья научная
Изучено влияние различных концентраций ионов свинца на прорастание семян сельскохозяй-ственных культур растений: вики полевой, горчицы белой и овса посевного в присутствии Rhodoccocus-биосурфактантов. Выявлена прямая зависимость между присутствием Rhodoc-cocus-биосурфактантов и повышением всхожести семян, роста корней и побегов проростков растений-аккумуляторов тяжелых металлов.
Бесплатно
Статья научная
Комменсальные штаммы кишечника человека Escherichia coli K12 и кожи Staphylococcus epidermidis нередко встречаются в одних и тех же атипичных биотопах, где они могут выступать инфекционными агентами. Цель работы - изучение эффективности действия хлорамфеникола, це-фтриаксона, пиобактериофага поливалентного и хлоргексидина на моновидовые и смешанные культуры условно-патогенных микроорганизмов E. coli К12 и S. epidermidis на фоне 2%-ного NaCl. Показано, что эффект цефтриаксона и хлорамфеникола, с антибактериальными свойствами только в отношении E. coli, нивелировался в условиях повышенного осмотического давления в концентрациях 12-200 мг/л в смешанной культуре. Для E. coli К12 отмечено снижение эффективности действия бактериофага при высоком осмотическом давлении, что является противоположным по отношению к S. epidermidis. Что касается хлоргексидина, то в условиях 2%-ного NaCl его действие на E. coli K12 и S. epidermidis усиливалось в моновидовых и смешанных культурах. В целом, повышение осмотического давления среды выступало синергистом ингибирования роста бактерий антибиотиками и бактериостатиком.
Бесплатно
Влияние доступности фосфата в среде на экспорт глутатиона из клеток Escherichia coli
Статья научная
Добавление фосфат- или сульфат-аниона в длительно голодающие по источнику фосфора и серы культуры Escherichia coli стимулировало рост бактерий и быстрый выход глутатиона (GSH) в среду. Уровень экстраклеточного глутатиона (GSH out) превышал базовое значение в 11 раз после добавления фосфата и в 20 раз после добавления сульфата. Внесение арсената натрия в длительно голодающую по фосфату культуру E. coli вызывало ингибирование роста и необратимый выход глутатиона в среду. Используя делеционные мутанты, было показано, что экспорт глутатиона может стимулироваться при входе фосфата по любой из известных для него транспортных систем. Не выявлено тесной связи между уровнем экстраклеточного глутатиона и скоростью входа фосфата в клетки. Экспорт GSH, вызванный добавлением фосфата, сопровождался преходящим повышением мембранного потенциала, увеличением продукции супероксидного аниона и требовал наличия на мембране электрохимического градиента протонов (АцЬГ). На основании полученных данных предположена следующая последовательность событий после добавления фосфата в голодающую культуру E. coli: вход фосфата в цитоплазму - изменение мембранного потенциала - повышение уровня супероксидного аниона в периплазме - стимуляция экспорта глутатиона из цитоплазмы в периплазму и среду. Результаты указывают на существование связи между трансмембранными потоками ионов и циркуляцией глутатиона.
Бесплатно
Статья научная
Исследована возможность индукции холестеролоксидазной активности родококков в отношении ??-ситостерола. Показано, что холестеролоксидазная реакция более эффективно катализируется родококками в присутствии алифатических кислот, что приводит к увеличению степени образования стигмаст-4-ен-3-она из -ситостерола. Так, в присутствии пальмитиновой кислоты родококки катализируют образование стигмаст-4-ен- 3-она до 55 %.
Бесплатно
Статья научная
Изучено действие уксуснокислого свинца на состав и биохимическую активность микроорганизмов в дерново-бурой почве различных экосистем. Установлена высокая отзывчивость микроорганизмов на внесение минеральных удобрений, которые способны нивелировать ингибирующее действие низких доз поллютантов.
Бесплатно
Влияние многостенных углеродных нанотрубок на биопленкообразование Escherichia coli
Статья научная
Исследовано влияние очищенных и неочищенных многостенных углеродных нанотрубок на процесс биопленкообразования штаммов Escherichia coli, выделенных из разных источников. Показано, что углеродные наноматериалы в среде культивирования не ингибируют биопленкообразование, а на 1-3 сут. роста приводят к формированию более массивных биопленок некоторых штаммов. Отмечено достоверно более интенсивное разрушение зрелых биопленок E. coli К12, E. сoli K12 TG1 (pXen7) и одного природного штамма в присутствии углеродных нанотрубок в среде. Не обнаружено четкой зависимости биопленкообразования и разрушения сформированных биопленок от степени очистки нанотрубок.
Бесплатно
Влияние новых изолятов молочнокислых бактерий на развитие и выживание гидробионтов
Статья научная
Выделены и изучены новые изоляты молочнокислых бактерий, перспективные для использования в составе кормов для гидробионтов. В ходе исследования выделено 9 изолятов молочнокислых бактерий и изучены их физиолого-биохимические и производственно-ценные свойства. Выделенные изоляты обладают достаточно хорошей активностью кислотообразования (56.5-110 Т°), выраженной сахаролитической активностью (расщепляют глюкозу, лактозу, сахарозу, мальтозу и галактозу), способностью развиваться при высоких концентрациях NaCl. Для изучения эффективности использования молочнокислых бактерий в составе кормов использовали 4 наиболее активных изолята. В результате включения в аквариумные корма изучаемых изолятов установлено положительное действие двух изолятов на рыбоводно-биологические показатели рыб. Полученные данные свидетельствует одновременно о биологической безопасности исследуемых культур, а также об увеличении интенсивности роста аквариумных рыб.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) на формирование и разрушение биопленок протеобактерий активного ила и актинобактерий рода Rhodococcus. Показано, что ОУНТ не ингибирует формирование биопленок этих бактерий и не вызывает их разрушения, при этом в присутствии ОУНТ формируются значительно более массивные биопленки Alcaligenes faecalis 2 и Acinetobacter guillouiae 11h. Показано, что уровень дегидрогеназной активности, оцененный по восстановлению соли тетразолия до формазана, у клеток биопленок, формируемых в присутствии ОУНТ, превышал таковой биопленок в контроле.
Бесплатно
Статья научная
Изучена биологическая активность двух представителей оксопроизводных азотсодержащих гетероциклов CBR-384 и CBR-386, планируемых к использованию в качестве лекарственных препаратов, на растущие аэробно грамотрицательные бактерии Escherichia coli. Соединение CBR-384 полностью ингибировало скорость роста и накопление биомассы, оцениваемое по измерению оптической плотности (OD600). Непрерывная регистрация растворенного кислорода (dO2) электродом Кларка прямо в растущей культуре показало, что CBR-384 вызывал быстрое и необратимое повышение уровня кислорода в среде, что свидетельствовало о снижении дыхательной активности клеток. По времени, фаза быстрого падения дыхания совпадала с фазой снижения скорости роста. В аэробных культурах E. coli дыхательная активность тесно связана с генерацией мембранного потенциала. Однако при действии CBR-384 было обнаружено лишь небольшое, но статистически значимое снижение мембранного потенциала, измеряемого с помощью флуоресцентного красителя DiBAC4(3). Известно, что в аэробных культурах E. coli, растущих на сульфате, как источнике серы, стресс-индуцируемое ингибирование роста сопровождается увеличением экстраклеточного глутатиона (GSH) и экспортом H2S. Использование сульфид-специфического электрода выявило, что при остановке роста E. coli при действии CBR-384 также наблюдается экспорт сульфида в среду. В этих условиях отмечено также увеличение внеклеточного GSH. Влияние CBR-386 на E. coli, оцениваемое по четырем указанным параметрам, было выражено слабее. Различия в биологической активности CBR-384 и CBR-386 могут быть связаны с различиями их структур.
Бесплатно
Статья научная
С использованием генных слияний на основе репортерного гена lacZ изучено влияние метанола и диметилсульфоксида на экспрессию генов, участвующих в адаптации E. coli к различным неблагоприятным внешним воздействиям. Установлено, что добавка 5%-ного диметилсульфоксида вызывает увеличение уровня экспрессии генов sodA, fpr, rmf, cadA и снижение уровня экспрессии генов mar, ompF, rpoS, ldcC и не оказывает влияния на экспрессию soxS, micF, nfo, oxyR и katG. Из числа вышеназванных генов при добавке 5%-ного метанола наблюдалось увеличение экспрессии soxS, sodA, fpr, katG, rmf и снижение экспрессии ldcC, mar, ompF. Повышение уровня экспрессии генов антиоксидантной защиты (soxS, sodA, fpr, katG) на первых этапах воздействия растворителей может свидетельствовать о развитии окислительного стресса в бактериальных клетках. Двукратное снижение экспрессии генов, кодирующих транскрипционные регуляторы, под контролем которых находятся общие адаптивные ответы на стресс (rpoS) и действие антибиотиков (mar), в присутствии диметилсульфоксида может рассматриваться как одна из причин антибактериального действия данного соединения.
Бесплатно
Статья научная
В результате накопительного культивирования с использованием в качестве селективного фактора ордао-фталата, нафталина или бифенила, получены шесть аэробных бактериальных ассоциаций. Установлено, что все ассоциации, достигнув стабильного состава, активно растут на селективном субстрате. Однако ассоциации, выделенные с применением в качестве селективного фактора орто-фталата, не обладают способностью использовать бифенил в качестве источника углерода. Ассоциации R24, R63, R26 и R62 эффективно растут в минеральной среде с бифенилом, а также осуществляют разложение коммерческих смесей ПХБ по классическому пути окисления бифенила. Уровень деструкции Трихлорбифенила данными ассоциациями составил 99.7 - 99.8%, а Совола -99.6 - 99.8% за 8 сут. При этом не выявлено существенной разницы в показателях биодеструкции между ассоциациями R24 и R63, селектированными на бифениле, и ассоциациями R26 и R62, изолированными на нафталине.
Бесплатно
Влияние температурного стресса на спектр жирных кислот штаммов Vibrio cholerae
Статья научная
В условиях смоделированного температурного стресса методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией был изучен спектр жирных кислот штаммов Vibrio cholerae O1, О139, non O1/non O139 серогрупп с различным набором детерминант патогенности, выделенных от больных и из проб воды поверхностных водоемов. Выявлены достоверные отличия в составе жирных кислот при холодовом и тепловом стрессах в клетках возбудителя холеры относительно контрольных образцов. Штаммы, выделенные из воды поверхностных водоемов, отличались по спектру жирных кислот при холодовом стрессе от штаммов, выделенных от больных. У штаммов, выделенных из воды, снижение температуры культивирования до 23°С сопровождалось синтезом докозановой, тетракозановой и гексакозановой кислот, а до 4°С - увеличением количества тетрадекановой и гексадекановой кислот. Тогда как у штаммов, выделенных от больных, снижение температуры культивирования вызывало закономерное увеличение гексадеценовой и октадеценовой кислот. Реакция на тепловой стресс у большинства изученных штаммов, независимо от набора детерминант патогенности и источника выделения, имела общую тенденцию: увеличение суммарного количества насыщенных жирных кислот, синтез trans-изомеров ненасыщенных жирных кислот, появление ω-алициклических и iso-разветвленных жирных кислот. Помимо ремоделирования жирно-кислотного состава мембраны под действием температурного стресса отмечен синтез оксилипинов, фенилпропаноидов, терпеноидов, возможно, играющих роль адаптогенов.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние абиотических (температура, кислотность, аэрация) и биотических (количество биомассы) факторов среды, определяющих оптимальные условия для роста R. rhodochrous ИЭГМ 647 в присутствии дротаверина гидрохлорида - фармацевтического экоток-сиканта, а также глюкозы в качестве дополнительного источника углерода и энергии. Эффективная биодеструкция дротаверина возможна при 28°С, рН 6.8, в условиях использования гидродинамического режима с чередованием интенсивного и умеренного перемешивания (160, 60, 160 об/мин.). Влияние количества вносимой биомассы на продолжительность процесса разложения дротаверина не выявлено.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние экзополисахаридов (ЭПС) молочнокислых бактерий Lactococcus lactis В1662 и Streptococcus thermophilus на различные формы лейкоцитов - лейкограмму у самок крыс в процессе заживления ожоговых ран. Для проведения эксперимента крысы были разделены на несколько групп: группа 1 - животные без ожога, группа 2 - животные, у которых вызывали ожог, группа 3 - вызывали ожог с последующим нанесением коммерческого препарата (5%-ный декспантенол), группа 4 - после ожога наносили 0.6%-ный раствор ЭПС L. lactis B-1662, группа 5 - после ожога наносили 0.6%-ный раствор ЭПС S. thermophilus. Моделировали ожог степени IIIа под эфирным наркозом на межлопаточном участке тела крысы дном пробирки с кипящей водой в течение 30 сек. Нанесение бактериальных ЭПС проводили сразу же после нанесения ожога и далее ежедневно в течение 28 сут. эксперимента. Результаты лейкограммы показали, что оба ЭПС оказывают влияние на кроветворение, стимулируя ускорение завершения инфекционного процесса. Изучаемые ЭПС наиболее выраженное влияние оказывали на эозинофилы, моноциты, сегменто-ядерные нейтрофилы и лимфоциты по сравнению с теми же показателями в группе животных без лечения. В группах крыс с лечением бактериальными ЭПС процентное содержание лейкоцитов восстановилось до физиологической нормы раньше, чем в группе без лечения. Изменений в морфологии лейкоцитов крови животных ни в одной из групп на протяжении эксперимента установлено не было.
Бесплатно
Галотолерантные бактерии-деструкторы полициклических ароматических углеводородов рода Arthrobacter
Статья научная
Методом накопительных культур из почв и донных отложений района солеразработок выделено пять штаммов бактерий рода Arthrobacter, способных к росту на нафталине как единственном источнике углерода и энергии при содержании 1 М NaCl в среде культивирования. Штамм A. globiformis SF27 утилизирует фенантрен в присутствии 1 М NaCl. Установлены пути метаболизма фенантрена клетками Arthrobacter sp. B1 через образование 1,2-дигидроксинафталина, салицилата и клетками A. globiformis SF27 - через 1-гидрокси-2-нафтоат, 2-карбоксибензальдегид, орто-фталат. В штаммах A. globiformis DF14, SF27 и A. nicotianae SN17 обнаружены плазмиды размером 120 т.п.н. и 85 т.п.н.
Бесплатно
Галофильный штамм-деструктор бензойной кислоты Halomonas sp. D2
Статья научная
Бензойная кислота используется в промышленности, а также является промежуточным продуктом микробиологического разложения многих ароматических соединений – загрязнителей окружающей среды. Штамм Halomonas sp. D2, выделенный из глинистых отложений соляной шахты Верхнекамского месторождения (г. Соликамск, Пермский край), способен использовать бензойную кислоту (БК) в качестве единственного источника углерода и энергии. Halomonas sp. D2 растет на богатой среде Раймонда в присутствии 10–300 г/л NaCl и на минеральной среде с БК (1 г/л) при 30– 70 г/л соли. В геноме штамма выявлен ген benA, кодирующий α-субъединицу бензоат 1,2диоксигеназы – ключевого фермента разложения БК. Анализ нуклеотидной последовательности гена benA штамма D2 показал наиболее высокий уровень сходства (94.86%) с последовательностью benA-гена типового штамма Halomonas taeanensis BH539T, с которым штамм D2 наиболее филогенетически близок и по гену 16S рРНК (сходство 99.43%). Выявленные свойства штамма Halomonas sp. D2 делают его перспективным для использования в биотехнологиях восстановления засоленных почв и водоемов, загрязненных ароматическими углеводородами.
Бесплатно
Гены и белки холодового шока у Vibrio cholerae различных серогрупп
Статья научная
Исследовано 553 полногеномных сиквенса штаммов Vibrio cholerae O1, О139 и неО1/неО139 серогрупп на наличие генов холодового шока cspA, cspV и csh1. Гены cspA и cspV присутствовали практически у всех изученных штаммов. Ген csh1 присутствовал у 99 штаммов Vibrio cholerae серогруппы О1 из 449 изученных и у 21 штамма холерных вибрионов неО1/неО139 из 86, взятых в исследование. Обнаружено отсутствие гена csh1 у всех штаммов серогруппы O139 и штаммов О1 серогруппы с генами ctxAB и tcpA. На основании изучения нуклеотидного состава выявлено 13 различных вариантов гена csh1, обусловливающих структурные различия белка холодового шока Csh1. Два основных типа белка Csh1 были представлены референстипом (68 геномов) и мажорным типом (35 геномов), 11 минорных вариантов включали единичные геномы. По данным базы данных NCBI за рубежом циркулируют преимущественно представители минорных типов белка Csh1. Референс тип Csh1 в основном выявляли у штаммов серогруппы О1, при этом если до 2000 г. идентифицировали 10 штаммов с протеином Csh1 референс-типа, то в период 2001-2022 гг. их число составило уже 55. Предполагается, что новый ген холодового шока csh1 дает вибрионам селективное преимущество путем обеспечения выживания при низких температурах водоемов.
Бесплатно
Статья научная
Проведена трансформация акрилонитрила клетками нитрилутилизирующих бактерий Rhodococcus ruber gt1 и Pseudomonas fluorescens C2, иммобилизованными включением в структуру агарозного геля. Показано, что активность нитрилгидратазы иммобилизованных клеток не снижается, тогда как активность нитрилазы не превышает 20% от исходной. В то же время операционная стабильность нитрилазы иммобилизованных клеток P. fluorescens C2 выше, чем у нитрилгидратазы клеток штамма R. ruber gt1.
Бесплатно
Грамотрицательные галофильные бактерии - деструкторы ортофталевой кислоты
Статья научная
Из рабочей коллекции микроорганизмов лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН было отобрано 5 штаммов грамотрицательных бактерий-деструкторов орто-фталата, выделенных из донных отложений водных объектов и поверхности шламохранилища, в районе добычи калийных солей (г. Березники, Пермский край). На основании филогенетического анализа (гены 16S рРНК), штаммы были отнесены к родам Pseudomonas, Idiomarina, Alcanivorax, Martelella, Breoghania. Установлено, что они являются галотолерантными микроорганизмами и способны к росту на полноценной среде в присутствии до 100 г/л NaCl, а также к росту на орто-фталевой кислоте в качестве субстрата при содержании до 70 г/л соли в среде культивирования. При выращивании в среде с повышенным засолением (30 г/л NaCl) у большинства штаммов наблюдались более высокие значения ростовых характеристик (максимальное значение ОП600, удельная скорость роста), чем в среде без добавления соли. У штамма Idiomarina sp. PSH17-1 выявлены повышенные параметры оптической плотности и удельной скорости роста в среде с 50 и 70 г/л соли. Полученные результаты исследования могут служить основой разработки эффективных биотехнологий для детоксикации и мониторинга фталатов в загрязненных/засоленных почвах.
Бесплатно
