Структурно-функціональна організація каротоворіцинів та їх роль в мікробному антагонізмі - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукСучасний рівень знань про бактеріоцини характеризується значною неоднорідністю - одні кілерні фактори вивчені досконало (коліцини і лактоцини), тоді як про інші відомо лише частково. Широкомасштабні дослідження бактеріоцинів дають можливість не лише встановити шляхи їх еволюційного розвитку та екологічне значення для мікроорганізмів, але й створюють передумови для подальшого практичного використання даних антибактеріальних пептидів. Показано високу ефективність дії бактеріоцинів щодо збудників карантинних захворювань рослин, як інсектицидів в сільському господарстві, а також безпечних для людини консервантів у харчовій промисловості (Stockwell, 2002). Предметом дослідження були фізико-хімічні, біологічні, літичні та нуклеазні властивості каротоворіцинів E. carotovora, особливості їх лізогенної індукції, виділення і кілерної дії, а також поліпептидний склад, структурна організація та роль даних бактеріоцинів в процесах антагонізму між бактеріями. Вперше описано асоціацію низькомолекулярних бактеріоцинів E. carotovora J2 із неспецифічною ендонуклеазною активністю; встановлено причетність даної активності бактеріоцинів до лізогенної індукції бактеріофагів; показано високу ефективність сумісної літичної дії коліциноподібних та макромолекулярних каротоворіцинів на чутливі клітини ентеробактерій.В огляді літератури розглядається явище бактеріоциногенності та природа бактеріоцинів, наводяться основні принципи їх класифікації, описується структура та механізми кілерної дії типових бактеріоциногенних факторів.Вивчення міжбактеріального антагонізму проводили шляхом вирощування у змішаній культурі бактеріоцинпродукуючого штаму Erwinia carotovora subsp. carotovora J2 (Есс J2) та індикаторної культури Escherichia coli BE (Есо ВЕ). Індукцію каротоворіцинів (CTV) фіксували за появою негативних зон лізису на газоні індикаторного штаму. Дослідження характеру впливу клітинних метаболітів E. coli BE на ріст та можливу індукцію CTV здійснювали шляхом інкубування бактерій Есс J2 із 0, 5, 8 і 24-х годинними культуральними рідинами Есо ВЕ. Через 0, 3, 6 та 22 год визначали інтенсивність впливу надосадових рідин E. coli на характер росту E. carotovora. Дослідження процесу індукції та виділення бактеріоцинів проводили на залежних по тиміну ауксотрофних мутантах E. carotovora, отриманих за стандартною методикою із чотирьох штамів різного походження (Миллер, 1976).В цей же час у E. carotovora було відмічено початок виділення бактеріоцинів, Arel яких становила 0,46 од. Описані особливості росту культур, на нашу думку, були зумовлені наявністю в живильному середовищі кілерних факторів, які пригнічували ріст мікроорганізмів як на початкових етапах спостереження, так і при тривалому культивуванні. Відмічено, що при тривалому голодуванні (24 год) Thy-мутанти Есс Б1 виділяли бактеріоцини одного типу. При використанні обох методів було відмічено лінійну залежність між вихідною концентрацією бактерій-продуцентів і кількістю виділених ними бактеріоцинів. Додавання до ауксотрофів в стані голодування тиміну у надлишковій кількості (метод "надлишкового тиміну") призводило не лише до збільшення загального пулу каротоворіцинів, але і до збереження двохвильового характеру їх синтезу.Міжбактеріальна взаємодія між E. carotovora та E. coli повязана із появою каротоворіцинів і носить антагоністичний характер. Бактеріоцини ервіній виділяються на початку логарифмічної фази росту у відповідь на синтез бактеріями-антагоністами клітинних метаболітів. Дія мітоміцину С і налідиксової кислоти на клітини E. carotovora спричиняє схожий характер індукції бактеріоцинів. Індукуючий ефект налідиксової кислоти подовжений у часі і характеризується максимальними показниками питомої кілерної активності каротоворіцинів - близько 200 од/мг білка. Бактеріоцинам E. carotovora типу С притаманна неспецифічна ендонуклеазна активність, яка доповнює їх кілерну дію шляхом лізогенної індукції помірних бактеріофагів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Огляд літератури