Введение
Обзор литературы 8
1. Метилотрофные бактерии 8
1.1. Таксономия метилотрофных бактерий 8
1.2. Пути окисления и ассимиляции С1-соединений
1.2.1. Окисление метанола 19
1.2.2. Окисление формальдегида 20
1.2.3. Циклический рибулозомонофосфатный путь 22
1.2.4. Окисление формиата 23
1.2.5. Рибулозомонофосфатный путь 24
1.2.6. Рибулозобисфосфатный (РБФ) путь 25
1.2.7. Сериновый цикл 26
1.3. Центральный метаболизм 31
2. Синтез полигидроксибутирата – биодеградабельного и биосовместимого полимера 32
2.1. Продуценты ПГБ 35
2.2. Синтез ПГБ и генетическая организация 38
2.3. Синтез ПГБ и центральный метаболизм 40
2.4. Метилотрофные продуценты ПГБ 42
2.5. Применение ПГБ 44
3. Осмоадаптация 46
3.1. Осмотическое давление 46
3.2. Физиологические группы микроорганизмов по отношению 47
к осмотическому давлению 47
3.3. Типы осмоадаптации 48
3.4. Первоначальный этап осмоадаптации 50
3.5. Осмолиты 52
3.6. Синтез эктоина и генетическая организация у метилобактерий 55
3.7. Применение эктоина 59
3.8. Галофильные метилобактерии 60
3.9. Осмопротекторы метилобактерий 61
4. Материалы и методы 64
4.1. Объекты исследования 64
4.2. Методы исследования 66
4.2.1. Микроскопия 66
4.2.2. Методы работы с культурами 67
4.2.2.1. Состав питательных сред 67
4.2.2.2. Получение накопительных культур 68
4.2.2.3. Выделение чистых культур 68
4.2.2.4. Культивирование бактерий
4.2.3. Изучение культуральных и физиолого-биохимических свойств 71
4.2.4. Экстракция ПГБ/В из биомассы и определение молекулярной массы 73
4.2.5. Аналитические методы
4.2.5.1. Выделение и анализ изопреноидных хинонов 74
4.2.5.2. Определение состава жирных кислот 74
4.2.5.3. Определение состава фосфолипидов 75
4.2.5.4. Определение осмопротекторов 1) Определение осмопротекторов методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) 76
2) Анализ аминокислот 77
3) Количественный анализ сахарозы 77
4) Определение количества эктоина методом нормально-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)
4.2.5.5. Определение количества ПГБ в биомассе и соотношения 3-гидроксибутирата/3-гидроксивалерата (3ГБ/3ГВ) методом обращённо-фазовой ВЭЖХ 79
4.2.5.6. Определение концентрации азота 80
4.2.5.7. Спектрофотометрические измерения 80
4.2.5.8. Количественное определение белка 80
4.2.5.9. Протеомный МАЛДИ-анализ 82
4.2.6. Биохимические методы 83
4.2.6.1. Определение активностей ферментов 83
4.2.6.2. Биохимические тесты
4.2.7. Радиометрические измерения 87
4.2.8. Молекулярно-генетические методы
4.2.8.1. Выделение и анализ ДНК 88
4.2.8.2. RAPD-анализ (метод случайной амплификации полиморфной бактериальной ДНК) 89
4.2.8.3. Филогенетический анализ 89
5. Результаты 91
5.1. Характеристика метилобактерий из биотопов Урала 91
5.1.1. Морфология изолятов 91
5.1.2. Культуральные, физиолого-биохимические и хемотаксономические свойства 93
5.1.3. Энзимологический анализ 98
5.1.4. Филогенетический анализ 100
5.2.Характеристика метилобактерий из парка Памуккале 107
5.2.1. Морфология 107
5.2.2. Культуральные, физиолого-биохимические и хемотаксономические свойства 108
5.2.3. Энзимологический анализ 110
5.2.4. Филогенетический анализ 113
5.2.5. Дифференцирующие признаки подвида A. kashmirensis subsp. nov. methyliсa. 116
5.3. Биосинтез полигидроксиалканоатов из метанола
метилобактериями 118
5.3.1. Культивирование штаммов 118
5.3.2. Характеристика ПГБ 120
5.3.3. Энзимологический анализ 121
5.3.4. Биосинтез ПГБ/В продуцентами M. halotolerans С2T и M. extorquens G10 122
5.3.5. Биосинтез ПГБ продуцентом Methylobrevis pamukkalensis PK2T 123
Диагнозы новых таксонов 125
Заключение 132
Выводы 134
Список сокращений и условных обозначений 135
Список литературы 136
