ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................................4
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................................................10
1.1 Аэробные метилотрофные бактерии как уникальная группа прокариот ..................................10
1.2 Аэробные метилотрофные бактерии и их метаболизм ...............................................................12
1.2.1 Процессы окисления С1-соединений..........................................................................................12
1.2.2 Пути ассимиляции С1-соединений .............................................................................................17
1.3 Современное состояние систематики прокариот.........................................................................23
1.3.1 Базовые стандарты для описания новых видов.........................................................................23
1.3.2 Основные критерии для описания новых видов ......................................................................24
1.4 Общая характеристика метилотрофных бактерий рода Ancylobacter........................................30
1.4.1 Эколого-географическое распространение бактерий рода Ancylobacter................................32
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ...........................................................................................................34
2.1 Объекты исследования ...................................................................................................................34
2.3 Микробиологические методы исследования................................................................................35
2.3.1 Состав питательных сред и растворов .......................................................................................35
2.3.2 Условия культивирования новых изолятов ...............................................................................36
2.3.3 Анализ ростовых параметров новых штаммов .........................................................................36
2.3.4 Хранение чистых культур ..........................................................................................................36
2.4 Микроскопические методы исследования....................................................................................38
2.5 Изучение физиолого-биохимических свойств микроорганизмов ..............................................37
2.6 Аналитические методы исследования...........................................................................................39
2.6.1 Детекция секреции сидерофоров................................................................................................39
2.6.2 Выявление фосфатсолюбилизирующей способности бактерий..............................................40
2.6.3 Спектрофотометрические измерения.........................................................................................40
2.7 Биохимические методы исследования ..........................................................................................40
2.7.1 Определение активностей ферментов........................................................................................40
2.7.2 Определение содержания индольных соединений (ауксинов)................................................42
2.8 Методы молекулярной биологии и биоинформатики .................................................................42
2.8.1 Выделение бактериальной ДНК .................................................................................................42
2.8.2 Амплификация генов 16S рРНК и НАД+
-ФДГ .........................................................................42
2.8.3 Филогенетический анализ генов 16S рРНК и НАД+
-ФДГ.......................................................43
2.8.4 Секвенирование геномов и филогеномный анализ...................................................................43
2.8.5 Расчет геномных индексов..........................................................................................................44
2.8.6 ДНК-ДНК гибридизация .............................................................................................................44
3
2.8.7 Протеомный MALDI-TOF/MS анализ........................................................................................44
2.8.8 RAPD-анализ ...............................................................................................................................45
2.9 Определение способности бактерий к фитосимбиозу.................................................................45
2.9.1 Стерилизация семенного материала...........................................................................................45
2.9.2 Колонизация бактериями и культивирование растений in vitro..............................................45
2.9.3 Методы оценки морфометрических показателей растений.....................................................46
3.1 Статистическая обработка результатов ........................................................................................46
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ...................................................47
3.1 Характеристика новых метилотрофных изолятов, выделенных из различных
биотопов ................................................................................................................................................47
3.1.1 Морфология клеток......................................................................................................................47
3.1.2 Культуральные, физиолого-биохимические и хемотаксономические свойства....................48
3.1.3 Филогенетический анализ...........................................................................................................48
3.1.4 Секвенирование и анализ геномов .............................................................................................51
3.1.5 Филогеномный анализ и ревизия родов Starkeya, Angulomicrobium и Methylorhabdus ........51
3.1.6 Метаболическая характеристика ................................................................................................56
3.2 Новые подходы в идентификации метилотрофных бактерий рода Ancylobacter.............60
3.2.1 Использование MALDI-TOF/MS–анализа для межвидовой дифференциации видов
Ancylobacter............................................................................................................................................60
3.2.2 Использование RAPD-анализа для дифференциации видов рода Ancylobacter ....................61
3.2.3 Использование генов НАД+
-ФДГ для межвидовой дифференциации видов Ancylobacter. .63
3.3 Способность новых изолятов A. radices VTТ, A. crimeensis 6x-1
Т и A. plantiphilus Dau2 к
стимуляции роста растений ..............................................................................................................66
3.3.1 Выявление фосфатсолюбилизирующей способности ..............................................................66
3.3.2 Детекция секреции сидерофоров на среде с хром азуролом S ................................................68
3.3.3 Исследование влияния новых изолятов на рост и морфогенез растений in vitro ..................69
3.4 Оценка способности метилотрофных изолятов A. moscoviensis 3CT, 1A и 8Р к
биодеградации поллютантов.............................................................................................................74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................................................76
ВЫВОДЫ..............................................................................................................................................78
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ...............................................................................................................79
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................81
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ...............................96
ПРИЛОЖЕНИЕ 1................................................................................................................................98
ПРИЛОЖЕНИЕ 2..............................................................................................................................101
