Введение
Обзор литературы 14
1.1. Термофильные и гипертермофильные микроорганизмы. Общие положения 14
1.2. Местообитания термофильных и гипертермофильных микроорганизмов
1.2.1. Наземные биотопы. 18
1.2.2. Морские биотопы 1.3. Фенотипические особенности и разнообразие термофильных и гипертермофильных микроорганизмов. Представители домена Archaea 22
1.4. Влияние элементной серы и молекулярного водорода на рост органотрофных термофильных архей 28
1.5. Гидролиз и окисление трудноразлагаемых субстратов термофильными и гипертермофильными микроорганизмами
1.5.1. Гидролиз кератинов 30
1.5.2. Гидролиз хитина 33
1.5.3. Гидролиз липидов 38
1.5.4. Гидролиз ксилана 42
1.5.5. Гидролиз целлюлозы 45
1.5.6. Окисление углеводородов 47
1.6. Значение термостабильных и гипертермостабильных ферментов для биотехнологии 53
Экспериментальная часть
2. Материалы и методы 58
2.1.Объекты и методы исследования 58
2.1.1. Отбор проб 58
2.1.2. Получение накопительных культур 58
2.1.3. Получение чистых культур 60
2.1.4. Использованные в работе коллекционные штаммы
2.2. Культивирование 60
2.2.1. Приготовление сред для культивирования термофильных и гипертермофильных архей 60
2.2.2. Подготовка используемых в работе субстратов и акцепторов электронов 64
2.2.3. Подготовка перьев и птичьего пуха для культивирования 65
2.2.4. Приготовление эмульсий масел. 65
2.2.5. Приготовление стоковых растворов антибиотиков. 65
2.2.6. Очистка нефти от тяжелых фракций 66
2.3. Микроскопия 66
2.3.1. Световая микроскопия. 66
2.3.2. Трансмиссионная электронная микроскопия.
2.4. Оценка роста 67
2.5. Молекулярные методы
2.5.1. Выделение ДНК 68
2.5.2. Метод ПЦР 69
2.5.3. Электрофорез в агарозном геле 70
2.5.4. Секвенирование нуклеотидных последовательностей 70
2.5.5. Определение филогенетического положения полученных изолятов 71
2.6. Аналитические методы 71
2.6.1. Определение концентрации сероводорода. 71
2.6.2. Определение концентрации водорода 72
2.6.3. Определение Fe (II) с 2,2 дипиридилом 72
2.6.4. Определение относительного количества углеводородов 73
2.6.5. Определение липазной активности 74
2.6.6. Определение пептидазной активности 75
3. Результаты 77
3.1. Получение накопительных культур органотрофных термофильных и гипертермофильных архей, обитающих в наземных горячих источниках и использующих новые полимерные субстраты 77
3.2. Выделение чистых культур и их идентификация 82
3.3. Гипертермофильные археи рода Desulfurococcus 85
3.3.1 Систематика гипертермофильных архей рода Desulfurococcus 85
3.3.2. Способность гипертермофильных архей рода Desulfurococcus к использованию альфа- и бета-кератинов. 89
3.3.3. Влияние молекулярного водорода и элементной серы на рост органотрофных термофильных и гипертермофильных архей рода Desulfurococcus
3.4. Термофильные археи рода Fervidicoccus 96
3.5. Гипертермофильные археи рода Thermogladius 99
3.6. Термофильные археи рода Caldisphaera 102
4. Обсуждение результатов 112
Заключение 123
Выводы 125
Список литературы 126
