Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 94, № 4 (2025)
ОБЗОРЫ
Биопленки как предполагаемая базовая форма существования микроорганизмов: современные представления
Аннотация
В обзоре анализируются современные сведения о процессах формирования микробных биопленок, как закрепленных на биотических и абиотических поверхностях, так и возникающих в результате автоагрегации и коагрегации в толще жидкости. Подробно описаны физико-химические явления, протекающие при распознавании клетками микроорганизмов поверхности раздела фаз. Детально описаны компоненты внеклеточного полимерного матрикса биопленок, регуляция их образования, структурное значение для архитектуры биопленок и защитная роль при воздействии биоцидов (в том числе антибиотиков) и прочих неблагоприятных факторов внешней среды. Рассмотрены подходы к управлению формированием микробных биопленок. Подвергнута анализу предложенная в литературе новая схема формирования микробных биопленок, включающая три этапа вместо пяти.
303-329
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Оценка эффективности криоконсервации микроводорослей и цианобактерий на примере штаммов из Всероссийской коллекции микроорганизмов
Аннотация
Проведена оценка эффективности криоконсервации цианобактерий и микроводорослей разных таксономических групп, включая харофитовые, хлорофитовые и гетероконтофитовые микроводоросли, на примере 24 штаммов альгологической части фонда Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ). Для сравнительного исследования были отобраны культуры микроводорослей, отличающихся клеточными размерами, морфологической организацией таллома, способом размножения, наличием и размером слизистых оболочек, способностью к образованию покоящихся клеток. Апробированы два варианта криопротекторов (метанол и диметилсульфоксид), два типа питательных сред (скошенный агар и жидкая среда), а также три способа определения выживаемости организмов после криоконсервации. Показано, что двуступенчатый протокол криоконсервации с использованием обоих криопротекторов (метанол и диметилсульфоксид) был успешно применен для всех 24 исследованных штаммов вне зависимости от их таксономической принадлежности и морфологических признаков. По итогам эксперимента была разработана стандартная операционная процедура криоконсервации микроводорослей и цианобактерий, включающая жидкую культуральную среду с диметилсульфоксидом, а также одновременно два способа определения выживаемости штаммов после криоконсервации – рост в жидкой среде и штрихи на агаре. Предложенный протокол обеспечивает не только сохранение жизнеспособности клеток и возможности дальнейшего использования штамма в качестве морфологически и генетически репрезентативного образца, но и минимизирует временные и ресурсные затраты, а также риск контаминации культур.
330-340
Влияние биогенных полиаминов на аккумуляцию рифампицина в клетках Escherichia coli
Аннотация
Роль биогенных полиаминов в регуляции проницаемости клеточной оболочки бактерий для антибиотиков, транспортируемых через пориновые каналы, хорошо известна. Возможность их влияния на транспорт антибиотиков, проникающих в бактериальную клетку непориновым путем, например, рифампицина, остается неизученной. В данной работе исследовано влияние внутриклеточного содержания путресцина, спермидина и кадаверина на эффективность аккумуляции рифампицина, чувствительность к нему бактерий, степень гидрофобности клеточной поверхности, а также влияние полиаминов на экспрессию marRAB-оперона. Ни один из трех исследованных полиаминов не оказывал влияния на скорость транспорта рифампицина в клетку на первых этапах процесса (2 мин). При более длительной экспозиции (60 мин) проявлялся защитный эффект кадаверина, присутствие которого в клетке обеспечивало снижение аккумуляции рифампицина. Кадаверин оказывал непосредственное влияние на гидрофобность клеток Escherichia coli: его отсутствие повышало гидрофобность клеточной поверхности. Наблюдалась прямая зависимость между степенью гидрофобности клеточной поверхности и эффективностью аккумуляции рифампицина. Полиамины сами по себе не влияли на уровень экспрессии marRAB-оперона, но модулировали его экспрессию, индуцированную добавкой салицилата. Путресцин не оказывал влияния, спермидин снижал, а кадаверин повышал уровень экспрессии. В целом, биосинтез полиаминов играет роль в адаптации бактерий к воздействию рифампицина, поскольку штаммы, неспособные синтезировать кадаверин или путресцин и спермидин, были более чувствительны по сравнению со штаммами дикого типа. Особую роль в защите от действия рифампицина играет кадаверин, отсутствие которого в клетках повышает их чувствительность к антибиотику.
341-350
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Геномное картирование РНК‒ДНК гибридов Escherichia coli
Аннотация
Нами впервые картированы РНК‒ДНК гибриды в геноме прокариот. Используя метод иммунопреципитации с антителами S9.6 (S9.6-DRIP) с последующим полногеномным секвенированием, мы нашли 219 уникальных пиков РНК‒ДНК гибридов в геноме Escherichia coli ТОР10. Данные пики относились к 219 разным генам и оказались распределены в основном в кодирующих областях генома (88.12%). Анализ отдельных генов, содержащих РНК‒ДНК гибриды, показал, что они кодируют ферменты, участвующие в важных энергетических и метаболических процессах прокариот, таких, например, как синтез липоевой кислоты.
351-355
Разработка протокола трансформации Lacticaseibacillus paracasei RG
Аннотация
Молочнокислые бактерии, традиционно используемые в пищевой промышленности, рассматриваются в качестве платформы для создания рекомбинантных штаммов для экспрессии и доставки протективно-значимых антигенов и других биологически активных молекул в желудочно-кишечный тракт сельскохозяйственных животных и человека. Одним из препятствий для получения рекомбинантных штаммов молочнокислых бактерий является их низкая эффективность трансформации плазмидной ДНК. В качестве объекта исследований был выбран пробиотический штамм Lacticaseibacillus paracasei RG, безопасный и способный преодолевать кислотный барьер желудка. Было исследовано влияние условий выращивания, подготовки компетентных клеток и режима электропорации на эффективность трансформации L. paracasei RG вектором pTRKH2, в результате чего создан протокол эффективной трансформации L. paracasei RG рекомбинантной ДНК.
356-360