Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 8
1.1. ССМ цианобактерий и микроводорослей 8
1.1.1. История открытия ССМ 8
1.1.2. Происхождение и эволюция ССМ 10
1.1.3. Общая схема действия ССМ 16
1.1.4. Организация ССМ цианобактерий 19
1.1.4.1. Транспорт неорганического углерода 19
1.1.4.2. Энергетические эквиваленты 26
1.1.4.3. Роль карбоксисом в функционировании ССМ 27
1.1.5. Организация ССМ зеленых микроводорослей 30
1.1.5.1. Транспорт неорганического углерода 31
1.1.5.2. Энергетические эквиваленты 33
1.1.5.3. Роль пиреноидов в функционировании ССМ 33
1.1.6. Cj-стресс и С02-концентрирующий механизм 36
1.1.6.1. Индукция СОг-концснтрирующего механизма 36
1.1.6.2. Адаптация клеток цианобактерий и микроводорослей к Ct-стрессу 38
1.1.7. ССМ и условия окружающей среды 44
1.2. Структура, функции и биологическая роль карбоангидраз 49
1.2.1. Распространение карбоангидраз в живых организмах 49
1.2.2. Функции и биологическая роль карбоангидраз 50
1.2.2.1. Каталитический механизм работы карбоангидраз 53
1.2.3. Общая характеристика классов карбоангидраз, их распространение и филогенез 55
1.2.3.1. Карбоангидразы цианобактерий 66
ГЛАВА 2. Объект и методы исследования 71
2.1. Объект исследования 71
2.2. Условия культивирования R. lineare и определение параметров роста культуры 73
2.3. Выделение клеточных фракций R. lineare 74
2.4. Измерение активности карбоангидразы 75
2.5. Определение содержания белка и хлорофилла 76
2.6. Электрофорез и иммунодетекция 76
2.7. Световая, флуоресцентная и иммуноэлектронная микроскопия 77
2.8. Определение цитоплазматического рН с помощью ЛР-ЯМР спектроскопии 78
2.9. Измерение внутриклеточного пула неорганического углерода 78
2.10. Биоинформатика 79
ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение 80
3.1. Влияние условий окружающей среды на рост R. lineare 80
3.1.1. Влияние концентраций бикарбоната на рост R. lineare 80
3.1.2. ВлияниерН на рост, lineare 82
3.2. Поиски активности карбоані идразы в различных фракциях клеток R. lineare и ингибиторный анализ фермента 85
3.3. Идентификация классов КА в клетках R. lineare 90
3.4. Локализация КА а- и [3-классов в клетках R. lineare 95
3.4.1. Исследование локализации КА а-класса 95
3.4.2. Исследование локализации КА Р-класса 98
3.5. Динамика изменений пулов неорганического углерода и системы карбоангидраз у R. lineare в зависимости от параметров окружающей среды 102
3.5.1. Влияние бикарбоната на концентрацию неорганического углерода и активность карбоангидраз в клетках R. lineare 103
3.5.2. Влияние рН на концентрацию неорганического углерода и активность карбоангидраз в клетках R. lineare 106
3.5.3. Динамика изменений системы карбоангидраз R. lineare в зависимости от параметров окружающей среды 110
Заключение 116
Выводы 122
Приложения 123
