Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 12
1.1. Краткая историческая справка таксономического и фенотипического исследования серных спирилл рода Thiospira 17
1.2. Окислительный стресс и системы защиты микроорганизмов от токсичных форм кислорода 17
1.2.1. Окислительный стресс и пути образования активных форм кислорода 21
1.2.2. Влияние АФК на клеточные компоненты микроорганизмов и чувствительность бактерий к продуктам неполного восстановления кислорода 21
1.2.3. Ферментативные способы защиты бактерий от АФК 24
1.2.4. Неферментативные способы защиты отАФК 30
1.3. Роль серных соединений в метаболизме гетеротрофных бактерий 35
1.3.1. Использование соединений серы в детоксикации АФК у гетеротрофных сероокисляющих бактерий... 37
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 44
2.1. Объекты исследования 44
2.2. Материал для выделения 44
2.3. Состав питательных сред , 44
2.4. Методы изучения морфологии, ультроструктуры и внутриклеточных включений у гетеротрофных спирилл 47
2.5. Физиолого-биохимические исследования 47
2.6. Техника микроаэробного культивирования 48
2.7.Молекулярно-генетические методы анализа 48
2.7.1. Генотипические свойства 49
2.7.2. ПЦР гена 16SpPHK 49
2.7.3. Определение нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК и филогенетический анализ 49
2.8. Получение клеточной суспензии и ферментных препаратов 50
2.9. Методы определения активности ферментов 51
2.9.1. Определение активности ферментов, участвующих в удалении токсичных форм кислорода 51
2.9.2. Определение активности ферментов, приводящих к синтезу ФЕПи углеводов 52
2.9.3. Определение активности ферментов ЦТК и глиоксилатного цикла 54
2.9.4. Определение активности ферментов, поставляющих субстраты для синтеза аминокислот 55
2.9.5. Определение активности ферментов, участвующих в превращениях восстановленных соединений серы 55
2.10. Физико-химические методы анализа 56
2.10.1 Определение белка 56
2.10.2. Методы определения концентрации кислорода 57
2.10.3. Радиоуглеродный метод определения интенсивности декарбоксилирования органических кислот 58
2.10.4. Анализ неорганических соединений серы 59
2.10.5. Определение ацетата 59
2.10.6. Определение общего содержания углеводов 59
2.10.7. Определение Н202 59
2.10.8. Определение концентрации АТФ в клетках бактерий 60
2.10.9. Определение убихинонов 60
2.10.10. Методика идентификации микроорганизмов по составу клеточных жирныхкислот 61
2.10.11. Определение метаболитной антиокислительной активности 61
2.10.12. Статистическая обработка экспериментальных данных 61
ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Выделение и характеристика новых микроаэрофильных серных спирилл 62
3.1.1. Условия выделения. Морфология и ультроструктура спирилл 62
3.1.2. Фенотипические свойства микроаэрофильных гетеротрофных серных спирилл 65
3.1.2.1. Культуральные и физиолого-биохимические свойства 65
3.1.2.2. Влияние кислорода на накопление клеточной биомассы спирилл 69
3.1.3. Молекулярно-генетические исследования микроаэрофильных серных спирилл 73
3.1.3.1. Филогенетический анализ новых штаммов 73
3.1.3.2. Генотипические исследования 73
3.2. Пересмотр таксономического положения представителей рода Aquaspirillum 78
3.2.1. Филогенетический анализ 78
3.2.2. Генотипические исследования 84
3.2.3. Хемотаксономические исследования 86
3.2.4. Сравнительный анализ физиолого-биохимических свойств аэробных спирилл 89
3.3. Влияние кислорода на ростовые процессы и накопление клеточной биомассы у микроаэрофильных серных спирилл 100
3.4. Окислительный стресс и системы антиоксидантной защиты у бесцветных серобактерий 103
3.4.1. Влияние кислородного режима культивирования на скорость образования Н2О2 в клетках микроаэрофильных серных спирилл S. winogradsldi 103
3.4.2. Ферментативные системы защиты от токсичных форм кислорода 106
3.5. Влияние кислородного режима культивирования на биосинтетические процессы у S. winogradskii 109
3.6. Функциональная роль серных соединений в энергетическом и конструктивном метаболизме микроаэрофильных серных спирилл 117
3.6.1. Влияние концентрации кислорода и восстановленных серных соединений на ростовые процессы 117
3.6.2. Механизм окисления восстановленных серных соединений 119
3.6.3. Образование АТФ в клеточной суспензии 122
3.6.4. Активность ферментов серного метаболизма 124
3.6.5. Влияние тиосульфата на конструктивный метаболизм S. winogradskii 126
3.7. Функциональная роль тиосульфата в антиоксидантной защите клеток у гетеротрофных сероокисляющих бактерий 132
Заключение 135
Выводы 141
Список литературы 143
