Введение
ГЛАВА 1. ДЕНИТРИФИЦИРУЮЩИЕ ПРОКАРИОТЫ (Обзор литературы) 11
1.1. Введение 11
1.2. Сущность процесса денитрификации 12
1.3. Денитрифицирующие микроорганизмы 15
1.4. Денитрифицирующие бактерии рода Halomonas 22
1.5. Энзимология денитрификации 24
1.6. Транспорт нитрата и нитрита в бактериях 30
1.7. Биотехнологический потенциал денитрификаторов 33
1.8. Заключение 35
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 36
2.1. Объекты исследований 36
2.1.1. Микроорганизмы 3 6
2.1.2. Плазмидный вектор 3 6
2.2. Материалы и реагенты 37
2.2.1. Реактивы для микробиологических исследований 37
2.2.2. Реактивы для молекулярной биологии 37
2.2.3. Реактивы для капиллярного электрофореза 37
2.3. Микробиологические методы 38
2.3.1. Питательные среды 3 8
2.3.2. Условия культивирования и инокуляции 40
2.3.3. Почвенные образцы и пробы воды, их отбор и хранение 41
2.3.4. Учет численности микроорганизмов 41
2.4. Методы микроскопических исследований 42
2.5. Методы таксономических исследований 43 2.5.1. Фенотипический анализ 43
2.5.2. Филогенетический анализ 43
2.6. Молекулярно-биологические методы исследований 44
2.6.1. Амплификация гена рибосомной РНК с помощью ПНР 44
2.6.2. Секвенирование последовательностей гена 16S рРНК 45
2.6.3. Трансформация бактерий плазмидной ДНК 45
2.6.3.1. Трансформация хлористым кальцием 46
2.6.3.2. Метод электропорации 46
2.7. Методы биохимических исследований 47
2.7.1. Определение оптической плотности культуральной жидкости 47
2.7.2. Определение выхода общего белка 47
2.7.3. Определение скорости денитрификации 47
2.7.4. Определение токсичности рабочей культуры 48
2.8. Аноксическая ферментация 48
2.9. Физико-химические методы исследований 49
2.9.1. Определение концентрации анионов 49
2.9.2. Измерение интенсивности флуоресценции 49
2.10. Математическая и статистическая обработка результатов
экспериментов 49
ГЛАВА 3. ВЫДЕЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ НИТРИТРЕЗИСТЕНТНЫХ БАКТЕРИЙ РОДА HALOMONAS 50
3.1. Скрининг нитриттолерантных галомонад 51
3.2. Фенотипическая характеристика 54
3.3. Изучение денитрифицирующей активности 61
3.4. Филогенетическое положение 69
3.5. Выбор рабочего штамма Halomonas sp. 74
ГЛАВА 4. АНОКСИЧЕСКОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ НИТРИТРЕЗИСТЕНТНЫХ ГАЛОМОНАД 76
4.1. Получение рекомбинантного штамма Halomonas sp. IB-G4 77
4.2. Определение основных параметров аноксической ферментации 81
4.3. Изучение периодического и непрерывного культивирования штамма Halomonas sp. IB-G4 в аноксических условиях 91
4.4. Преимущества нитритрезистентных денитрификаторов для промышленной ферментации 102
ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСПОРТА НИТРИТ АНИОНОВ ВНУТРЬ КЛЕТОК АЛКАЛОФИЛЬНЫХ ДЕНИТРИФИКАТОРОВ 104
ГЛАВА 6. ГЛУБОКАЯ ОЧИСТКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ ПРИ ПОМОЩИ
БАКТЕРИЙ РОДА HALOMONAS 115
6.1. Экологическое состояние подземных вод в условиях антропогенного загрязнения 115
6.2. Очистка воды, загрязненной нитрат и нитрит анионами, штаммом Halomonas sp. IB-I6 121
ВЫВОДЫ 124
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 125
ПРИЛОЖЕНИЯ 147
