Микробиология. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Биология
Статья научная
В работе использованы аэробные бактериальные штаммы из рабочей коллекции лаборатории микробиологии техногенных экосистем «ИЭГМ УрО РАН», выделенные ранее из почв охраняемого ландшафта ООПТ Осинская лесная дача. Наибольший деструктивный потенциал в отношении бифенила и его хлорированных производных выявлен у 16 штаммов. На основании анализа нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК установлена филогенетическая принадлежность данных штаммов. Показано, что доля представителей рода Achromobacter составила 56.25%, Rhodococcus - 18.75%, Pseudomonas - 12.5%, Delftia и Stenotrophomonas - по 6.25%. Штаммы родов Achromobacter и Rhodococcus осуществляли деструкцию 2-хлор-, 3-хлор- и 4-хлорированных бифенилов с эффективностью 13-100% и 43-100% соответственно. Эффективность деструкции монохлорбифенилов для представителей рода Pseudomonas составляла выше 80%, за исключением 69%-го разложения 4-хлорбифенила штаммом Pseudomonas sp. Osa 27. Штамм Stenotrophomonas sp. Osa 13 наиболее активно (71%) разлагал 4-хлорбифенил, но проявлял наименьшую активность (34%) в отношении 3-хлорированного бифенила. Штамм Delftia sp. Osa 20 осуществлял полную деструкцию 3-хлор- и 4-хлорбифенилов, но не осуществлял трансформацию 2-хлорбифенила. Таким образом, аэробные бактериальные культуры, выделенные из почв охраняемого ландшафта, обладают способностью окислять сложные ароматические соединения, опасные для окружающей среды.
Бесплатно
Разработка способа индикации и идентификации Vibrio parahaemolyticus с помощью real-time ПЦР
Статья научная
Бактерии Vibrio parahaemolyticus могут быть причиной возникновения острого кишечного заболевания у людей, протекающего по типу пищевой токсикоинфекции. Успех лечебно-профилактических и санитарно-противоэпидемических мероприятий, направленных на предотвращение распространения «галофилезов», во многом зависит от своевременной точной идентификации штаммов вибрионов, выделяемых от больных, из морепродуктов и при мониторинге объектов окружающей среды. Представлена разработка способа идентификации штаммов вида V. parahaemolyticus методом ПЦР в режиме «реального времени» (Real-Time PCR), который включает выделение хромосомной ДНК из исследуемого материала, постановку ПЦР со сконструированными нами праймерами, специфичными к участку гена коллагеназы vppC, и зондом, позволяющим детектировать амплифицированный фрагмент и проводить учет полученных результатов в режиме реального времени. Показана возможность индикации и идентификации микроорганизмов вида V. parahaemolyticus при исследовании проб биологического материала (рыба, морепродукты) на основе метода Real-Time PCR.
Бесплатно
Статья научная
В почвенных образцах исследован состав бактерий, трансформирующих нитрилы и эфиры. Количество бактерий, трансформирующих нитрилы, в разных почвах колебалось от 1105 до 3,64107, эфиры - от 2,0104 до 8,21107. Показано, что большее количество бактерий, утилизирующих альдоксимы, нитрилы и амиды, содержится в дерново-луговых почвах, а эфиры - в степных почвах с повышенным засолением. Установлено, что большинство нитрилметаболизирующих изолятов устойчиво к высоким концентрациям исследованных субстратов (0,5 М и более). Токсичность для них возрастала в ряду ацетамид-ацетонитрил-ацетальдоксим. Эфирутилизирующие бактерии росли при высоких концентрациях этилацетата (более 1 М). Выделены культуры бактерий с высокой активностью ферментов нитрилгидратазы, амидазы и эстеразы, перспективные для биотехнологии комплексной очистки сточных вод и химическимодифицированной почвы.
Бесплатно
Распространение нитрилконвертирующих бактерий в почвах Пермского края
Статья научная
Проведен скрининг микрофлоры, утилизирующей нитрилы карбоновых кислот, в подзолистых, бурых и аллювиальных почвах, широко распространенных в Пермском крае. Обнаружено, что культуры бактерий, обладающие высокой нитрилазной активностью, в основном представлены грамотрицательными штаммами, а среди культур, продуцирующих нитрилгидратазы, преобладают нокардиоподобние актиномицеты. Выявлены сезонные колебания численности бактерий, проявляющих нитрилгидратазную и нитрилазную активность.
Бесплатно
Статья научная
Установлено, что в аэробных условиях в результате оттока электронов на кислород и в анаэробных условиях в присутствии донора электронов наблюдается ингибирование генерации мембранного потенциала, которое устраняется в первом случае при создании анаэробных условий вследствие добавления субстратов окисления фотооксидазной реакции (сукцината), а во втором ~ при возникновении акцепторов электронов, устраняющих чрезмерное восстановление компонентов циклической редокс-цепи (фумарат, О2, ТеОз^")- Полученные данные иллюстрируют регуляторную роль фотооксидазной реакции в генерации мембранного потенциала, обусловленной работой циклической редокс-цепи клеточных хроматофоров К rubrum.
Бесплатно
Статья научная
Выявлены поливирулентные штаммы бактерий Lactobacillus spp. при ассоциативном взаимодействии с простейшими Blastocystis hominis in vivо. Штаммы Lactobacillus spp. и B. hominis выделяли из фекалий 396 пациентов, проходивших анализ на кишечный дисбиоз. Идентификацию бактерий проводили с использованием микроскопического, бактериологического и паразитологического методов. В качестве контрольных использовали 112 эталонных штаммов лактобактерий NK1 и К3Ш24, депонированных в ВНИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов. Степень вирулентности простейших бластоцист определяли путем внутрибрюшинного введения белым мышам (массой 17.4+1.5 г) 0.5 мл взвеси культуры изучаемых микроорганизмов, полученной на питательной среде Suresh. В работе использовали праймеры к нескольким генам, определяющим способность к образованию фимбрий 1-го типа, S и Р типа, бактериального адгезина интимина и гемолизина. Тестирование 396 штаммов Lactobacillus spp., изолированных из микросимбиоценозов с Blastocystis hominis различной степени вирулентности показало, что динамика выявления генов патогенности у лактобактерий возрастала с усилением степени вирулентности простейших. Чаще всего в общем пуле штаммов лактобактерий искомые ампликоны выявлялись при использовании праймеров к fimA гену (до 67.9%). При ассоциативном взаимодействии с умеренно- и высоковирулентными бластоцистами выявлено усиление гетерогенности популяции лактобактерий, проявляющееся увеличением частоты обнаружения всех изученных генетических детерминант патогенности, по сравнению со штаммами Lactobacillus spp., выделенными из ассоциаций с авирулентными B. hominis и в контрольной группе.
Бесплатно
Роль биогенных полиаминов в регуляции скольжения у микобактерий
Статья научная
Изучено влияние биогенных полиаминов (путресцин, спермидин, спермин, кадаверин) на скольжение (sliding) Mycobacterium smegmatis. Установлено, что полиамины не оказывают токсического действия на культуру М. smegmatis при росте на жидкой среде. Показано, что добавка в среду спермидина и спермина приводит к статистически значимому уменьшению размера sliding-колоний, при этом сила эффекта возрастает с увеличением концентрации полиаминов. Несмотря на высокий уровень устойчивости микроорганизмов, составляющих скользящую колонию, к действию фторхинолона левофлоксацина, достоверных различий по чувствительности к антибиотику у клеток, локализованных в различных зонах колонии, выявлено не было. Внесение в среду сублетальной концентрации антибиотика приводит к уменьшению размера скользящей колонии. Добавка кадаверина в этих условиях способствует увеличению диаметра колонии, в то время как спермин и спермидин оказывают противоположный эффект.
Бесплатно
Роль генов общего стрессорного ответа в формировании бактериальной персистенции
Статья научная
Изучена функциональная активность генов общего стрессорного ответа rpos, rmf, relA и spoT в формировании бактериальной персистенции в условиях периодического культивирования Escherichia coli. Генная экспрессия исследована на транскрипционном уровне с помощью двух методов: репортерных генных слияний и ПЦР в реальном времени с предварительным проведением обратной транскрипции. Полученные результаты представлены в сопоставлении с данными о частоте персистенции родительского штамма и делеционных мутантов по исследованным генам. На основании комплексной оценки показано участие генов rpoS, rmf, relA и spoТ в персистенции E. coli при переходе в стационарную фазу роста и в поздней стационарной фазе.
Бесплатно
Роль полиаминов в ограничении проницаемости внешней мембраны Escherichia coli для антибиотиков
Статья научная
Многие гидрофильные антибиотики поступают в клетку грамотрицательных бактерий через пориновые каналы, которые могут блокироваться полиамином кадаверином. В данной работе исследованы скорость поринового транспорта и внутриклеточная концентрация основных биогенных полиаминов в зависимости от времени экспозиции клеток Escherichia coli с фторхинолоновыми антибиотиками. Пориновая проницаемость резко снижалась в первые 2 ч. воздействия антибиотиков, после чего темп падения скорости транспорта замедлялся. Внутриклеточное содержание всех полиаминов повышалось ко 2-му ч. воздействия антибиотиков, далее концентрация путресцина и спермидина снижалась, а количество кадаверина продолжало увеличиваться. Активация экспрессии гена micF, продукт которого участвует в отрицательной регуляции количества пориновых белков OmpF, наблюдалась после 2-го ч. воздействия. Это предполагает, что ограничение транспорта антибиотиков за счет блокирования пориновых каналов является первичным защитным ответом, после чего запускаются механизмы регуляции количества поринов. Обсуждается возможная специализация полиаминов в процессе регуляции ограничения транспорта антибиотиков через пориновые каналы.
Бесплатно
Статья научная
Селекционированы мутанты Escherichia coli с разной степенью устойчивости к фторхинолону левофлоксацину. Показано, что в ряду поколений мутантов базовый уровень экспрессии гена rpoS, кодирующего один из основных регуляторов стрессорной устойчивости, возрастает прямо пропорционально степени резистентности. Это сопровождается возрастанием активности LdcC - фермента синтеза кадаверина, повышением способности мутантов к биоплёнкообразованию и снижением бактериального фитнеса. Установлено, что данные признаки являются наследственно закреплёнными и селективно значимыми при отборе антибиотикорезистентных форм.
Бесплатно
Селекция активных продуцентов катионного пептида варнерина под действием ультрафиолета
Статья научная
Обоснована возможность значительного повышения уровня продукции антибактериального пептида варнерина при помощи ультрафиолетового облучения клеток штамма-продуцента Staphylococcus warneri IEGM KL-1. Показана вероятность хромосомной локализации генов синтеза, модификации и секреции пептида семейства лантибиотиков варнерина.
Бесплатно
Скольжение бактерий: способ пассивного распространения без использования жгутиков и пилей (обзор)
Статья научная
Бактерии используют несколько типов перемещения в окружающей среде, среди которых скольжение является пассивным способом движения. Оно осуществляется за счет толкающей силы, возникающей при делении клеток, а также дополнительных факторов, изменяющих поверхностные свойства бактерий. В данном обзоре описывается механизм скольжения, виды микроорганизмов, способные к скольжению, а также отличие скользящей подвижности, от других типов движения бактерий. Кроме того, дается классификация типов скольжения, основанная на отличиях поверхностно активных веществ, используемых клетками для движения.
Бесплатно
Статья научная
Методом полимеразной цепной реакции проведен скрининг бактерий-деструкторов бифенила на наличие гена bphA1, кодирующего a-субъединицу бифенил диоксигеназы, ключевого фермента разложения бифенила и полихлорированных бифенилов (ПХБ). Анализ нуклеотидных последовательностей показал высокий уровень сходства (98%) участка гена bphA1 длиной около 500 п.н. исследуемых штаммов рода Rhodococcus и известных бактерийдеструкторов того же рода. Показан высокий уровень сходства гена bphA1 грамотрицательных штаммов родов Pseudomonas и Comamonas и активных деструкторов ПХБ рода Pseudomonas (99-100%). Выявлены бактерии, у которых нуклеотидные последовательности, кодирующие a-субъединицу бифенил диоксигеназы, существенно отличаются от описанных в литературе.
Бесплатно
Снижение колонизации полидиметилсилоксана Staphylococcus epidermidis
Статья научная
Проведена модификация поверхности полидиметилсилоксана (ПДМС) комбинированным физико-химическим методом. Метод заключается в ионно-лучевой обработке с последующей прививкой акриловой кислоты и взаимодействии с химическими реагентами. Предполагается, что в результате модифицирования на поверхности появляются аминогруппы и координационно-связанные с аминогруппами ионы цинка. Методом сканирующей электронной микроскопии изучено образование биопленок клиническим штаммом Staphylococcus epidermidis на исходной и модифицированной поверхностях. Полученные результаты свидетельствуют о значительном снижении микробной контаминации модифицированной поверхности (ПДМС). Возможно применение предложенного способа для антибактериальной обработки медицинских изделий из силиконового каучука.
Бесплатно
Снижение фитотоксичности кадмия с использованием Rhodococcus-биосурфактантов
Статья научная
Изучено влияние кадмия на прорастание семян сельскохозяйственных растений: вики полевой (Vicia sativa L.), горчицы белой (Sinapis alba L.) и овса посевного (Avena sativa L.) в присутствии Rhodoccocus-биосурфактантов. Биосурфактанты способствуют ослаблению негативного воздействия кадмия за счёт их десорбции от компонентов почвы с последующим образованием стабильных комплексов «биосурфактант-металл», а также стимулируют рост корневой системы растений. Кадмий в концентрации 50 ПДК и выше оказывает выраженное угнетающее действие на прорастание семян. Обработка семян и их прорастание в присутствии биосурфактантов способствуют значительному (от 1.2 до 8.7 раз) увеличению всхожести, энергии прорастания и жизнеспособности проростков в условиях загрязнения среды солями кадмия. Разработан экологически безопасный способ снижения токсического действия кадмия на рост сельскохозяйственных культур растений: Avena sativa L., Sinapis alba L. и Vicia sativa L. в присутствии Rhodococcus-биосурфактантов.
Бесплатно
Совместимые вещества штамма Halomonas sp. SMB31, синтезируемые в ответ на осмотический стресс
Статья научная
Исследование физиологии штамма Halomonas sp. SMB31 показало, что он рос в минеральной среде Раймонда с глюкозой (1 г/л) в качестве субстрата в широком диапазоне концентраций хлорида натрия 1-20%, с оптимумом роста при 5%-ном NaCl. На основе полученных данных штамм отнесен к группе умеренногалофильных бактерий. Анализ этанольных экстрактов клеток штамма Halomonas sp. SMB31, выращенных в присутствии повышенных концентраций соли (5-, 10-, 15%-ном NaCl), методом ЯМР 1Н показал, что преобладающим совместимым веществом являлся эктоин. Кроме того, в клетках присутствовала глутаминовая кислота. Увеличение солености среды культивирования с 5% до 10% NaCl приводило к накоплению клетками гидроксиэктоина. Установлено, что внутриклеточное количество эктоина штамма Halomonas sp. SMB31 зависело от концентрации хлорида натрия и фазы роста бактериальной культуры.
Бесплатно
Статья научная
Проведена оценка состояния микробиома нижних отделов репродуктивного тракта у беременных, инфицированных бактериями Ureaplasma urealyticum в различных концентрациях. С использованием традиционных методов выполнены бактериоскопические и бактериологические исследования вагинального секрета 112 беременных, инфицированных уреаплазмами. Изолированные микроорганизмы идентифицировали в основном до рода. Для выделения бактерий U. urealyticum использовали общепринятый количественный вариант бактериологического метода. У 85.7% инфицированных U urealyticum беременных в мазках преобладали кокковидные и смешанные морфотипы бактерий, тогда как у условно здоровых их выявляли в 12.5% проб. Чаще всего выявляли воспалительную реакцию, ключевые клетки и положительный аминный тест. Более чем у 80% инфицированных беременных регистрировали изменения качественного и количественного состава микробиома влагалищного биотопа - снижение титра резидентных микроорганизмов и увеличение спектра и количества условно-патогенных. Эти нарушения были более значимы в подгруппе беременных с высоким уровнем колонизации гениталий U. urealyticum. У инфицированных женщин статистически значимо чаще выявляли бактериальный вагиноз и вагинит. Нормоценоз регистрировали в 47.6% случаев обследованных, против 77.5% в группе сравнения. Инфицирование уреаплазмами U. urealyticum нижних отделов репродуктивного тракта беременных приводит к существенным нарушениям микробиома влагалищного биотопа, сопровождающееся развитием бактериального вагиноза и вагинита. Вероятность их возникновения возрастает с увеличением титра уреаплазм.
Бесплатно
Состояние микробиоценоза кишечника как критерий оценки качества питания
Статья научная
В результате проведенного динамического трехкратного бактериологического обследования на дисбиоз кишечника практически здоровых студентов 1 курса, прибывших на учебу из других регионов, установлено, что уже спустя полгода после начала учебы изменение режима и качества питания приводит к развитию дисбиоза кишечника у 61.54% иногородних студентов 1 курса ВУЗа из 28 обследованных. Показано, что дисбиотические нарушения микробиоты кишечника прежде всего связаны с уменьшением на 1-3 порядка титра облигатных бактерий (бифидо- и лактобактерий, типичных эшерихий). На этом фоне возрастало количество условно патогенных транзиторных микроорганизмов. К концу срока наблюдения (спустя 9 мес.) степень выраженности дисбиотических изменений у большинства обследованных студентов существенно нарастала. Полученные результаты исследований указывают на то, что состояние микробиоты кишечника у практически здоровых лиц может служить одним из объективных и информативных критериев полноценности питания.
Бесплатно
Специфические иммунные сыворотки против актинобактерий рода Rhodococcus
Статья научная
Разработаны рациональные схемы получения специфических поликлональных иммунных сывороток против типовых и типичных штаммов отдельных видов актинобактерий рода RhodoCOCCUS, пополнен банк антисывороток Региональной профилированной коллекции алкано-трофных микроорганизмов ИЭГМ. С помощью полученных антисывороток исследованы иммуногенность и антигенная специфичность родококков. Проведен сравнительный анализ эффективности использования различных схем иммунизации подопытных животных
Бесплатно
Сравнение методов оценки жизнеспособности бактерий Escherichia coli при действии ципрофлоксацина
Статья научная
Проведено сравнение различных методов оценки жизнеспособности бактерий E. coli, обработанных фторхинолоном ципрофлоксацином. Показано отсутствие полной корреляции между результатами, полученными в тестах по определению удельной скорости роста, способности к образованию колоний и поддержанию мембранного потенциала (Д\|/), а также в тесте «live-dead». В частности, только 0.04% клеток в популяции сохраняли способность к образованию колоний через 2 ч. экспозиции к 0.3 мкг/мл ципрофлоксацина, в то время как доля «живых» клеток в тесте «live/dead» составляла 83% от их общего числа. При обработке 3 мкг/мл ципрофлоксацина способность к образованию колоний демонстрировали 0.13% клеток, тогда как в этих же условиях в тесте «live/dead» практически все клетки имели интактные мембраны и не окрашивались пропидиум иодидом. В отличие от колониеобразующей способности и теста «live/dead», в тесте с DiBAC 4(3) наблюдалась прямая зависимость числа флуоресцирующих (деполяризованных) клеток от концентрации ци-профлоксацина. Через 2 ч. инкубации доля клеток, утративших мембранный потенциал, составляла 30% в случае обработки 0.3 мкг/мл ципрофлоксацина и 70% - при обработке 3 мкг/мл этого антибиотика. За 2.5 ч. экспозиции экспрессия sulA(sfiA)::lacZ возрастала в 12 раз при действии 0.3 мкг/мл ципрофлоксацина и в 3 раза при обработке клеток 3 мкг/мл этого антибиотика. Обнаружена обратная зависимость между уровнем экспрессии гена sulA, принадлежащего SOS-регулону, и количеством колониеобразующих единиц (КОЕ).
Бесплатно
