Введение
Глава 1. Щелочные экосистемы и алкалофильное микробное сообщество 10
1.1. Типы щелочных экосистем 10
1.2. Механизм формирования содовых озер 11
1.3. Содовые озера как возможные наземные центры происхождения биоразнообразия 13
1.4. Характеристика и распространенность современных содовых озер 15
1.5. Функциональное разнообразие алкалофилыюго микробного сообщества 17
1.5.1. Продукционная часть 17
1.5.2. Деструкционная часть 19
1.5.2.1 Анаэробные алкалофилы 19
1.5.2.2. Аэробные алкалофилы 24
ГЛАВА 2. Денитрифицирующие микроорганизмы 32
2.1. Цикл азота и его особенности в содовых водоемах 32
2.2. Разнообразие путей восстановления нитрата 36
2.3. Разнообразие денитрифицирующих организмов 39
2.4. Типы бактериальных нитратредуктаз 40
2.5. «Альтернативные» нитратредуктазы 43
ГЛАВА 3. Жизнь микроорганизмов в условиях высоких концентраций солей 46
3.1. Краткая характеристика гиперсоленых экосистем 46
3.2. Галофильные микроорганизмы и их классификация 47
3.3. Механизмы адаптации галофилов к стрессовым условиям 49
3.3.1. Накопление неорганических ионов 49
3.3.2. Накопление органических осморегуляторов 54
Экспериментальная часть 58
ГЛАВА 4. Материалы и методы исследования 58
4.1. Микроорганизмы, среды и условия культивирования 58
4.2. Рост и ростовые характеристики 60
4.3. Аналитические определения 61
4.4. Получение суспензий клеток и бесклеточных экстрактов 62
4.5. Определение внутриклеточных концентраций ионов Na+, К+ и СГ 62
4.6. Анализ аминокислотного состава общего клеточного белка 62
4.7. Анализ осмолитов 63
4.8. Определение активности ферментов 63
4.9. Определение наличия молибденового кофактора 64
4.10. Определение молекулярной массы и субъединичного состава нитратредуктазы...65
4.11. Анализ металлов в активном центре нитратредуктазы 66
ГЛАВА 5. Описание алкалофильных денитрифицирующих бактерий из содовых озер 67
5.1. Систематическое положение новых денитрифицирующих галоалкалофилов 67
5.2. Физиология штамма Z-7398-2 69
5.3. Описание штаммов Z-7009 и AIR-2 - представителей новых видов рода Halomonas 76
5.3.1 Штамм Z-7009 76
5.3.2. Штамм AIR-2 82
ГЛАВА 6. Изучение свойств нитратредуказы галоалкалофильной денитрифицирующей бактерии halomonas campisalis z-7398-2 87
6.1. Влияние вольфрамата натрия на рост галоалкалофильных денитрифицирующих бактерий 87
6.2. Определение наличия молибденового кофактора 89
6.3. Очистка нитратредуктазы 90
6.4. Некоторые свойства нитратредуктазы 91
ГЛАВА 7: Стратегии осмоадаптации галоалкалофильных бактерий 99
7.1. Оценка внутриклеточных концентраций ионов Na+, К+ и СГ 99
7.2. Оценка возможности накопления органических осмолитов 102
7.3. Анализ аминокислотного состава оєшего клеточного белка 105
7.4. Влияние солей на активность ферментов галоалкалофилов 107
Заключение 111
Выводы 115
Список литературы 117
