Эковариантные отличия ауксотрофных мутантов Escherichia coli
Корнилова Е.А.
Ауксотрофность, в большинстве случаев, является следствием действия точечных мутаций, нарушающих экспрессию генов, ответственных за биосинтетические процессы. В результате мутанты утрачивают способность к синтезу конкретного фермента, участвующего в биосинтезе. Для роста такому организму необходимо наличие конечного продукта того пути биосинтеза, который был блокирован из-за утраты функции фермента. Кроме того, ауксотрофные мутанты способны расти не только в присутствии конечного продукта, но и промежуточных метаболитов, образующихся в результате реакций между блокированным этапом и конечным продуктом. Это важно в микробных сообществах, поскольку объясняет выживание организмов с летальными мутациями. По данным Reimers и Schmidt (2004), ауксотрофность по аргинину и лейцину у Escherichiacoliвлияет на скорость синтеза мРНК и мутирования. Mariganti и Imlay (1999) выявили, что мутанты E. coli, не способные синтезировать серосодержащие, разветвленные и ароматические аминокислоты, не имеют цитоплазматической SOD и не используют несбраживаемые источники углерода. Таким образом, способность синтезировать аминокислоты является важной характеристикой и взаимосвязана с биосинтетическими, защитными, адаптационными и другими процессами.
С целью анализа ауксотрофности E. coliпо 22 аминокислотам исследовано 165 изолятов из 7 источников, отличающихся селективными и дисгенетическими факторами среды. Учитывая полигастальность и убиквитарность объекта, источниками служили водопроводная вода, поверхностные водоемы и кишечник здоровых людей (опыт), центральная часть Онежского озера (контроль). Для количественной характеристики ауксотрофности использовали полиауксотрофность (ПА) – ауксотрофность по 5 и более аминокислотам и маркер ауксотрофности (МА) – (количество аминокислот, в которых нуждается тестируемый штамм). Данные обрабатывали методами вариационной статистики и рассчитывали индексы генного разнообразия.
В эксперименте выявлены достоверные отличия эшерихий по ПА и МА, что, по-видимому, связано с источниками их изоляции. По всем аминокислотам обнаружены ауксотрофные линии по 5 и более аминокислотах, что свидетельствует о высоком проценте ПА изолятов. Выделены также варианты, нуждающиеся сразу во всех 22 аминокислотах, но их максимальное количество не превышало 16% и в среднем составляло 5%.
Литература
1. Елинов Н.П. Химическая микробиология. М.: Высшая школа, 1989. – 439 с.
2. Олескин А.В., И.В. Ботвинко, Е.А. Цавкелова Колониальная организация и
межклеточная коммуникация у микроорганизмов // Микробиология, 2000. – Т. 69. -
С.309-327.
3. Maringanti Sujatha, Imlay Janus A. Внутриклеточный хелатор железа плейотропно
супрессирует ферментативные и ростовые дефекты Escherichia coli, дефектной по
SOD//J. Bacteriol., 1999. – 181, №12. – h. 3792-3802.
4. Reimers Jacqurline M., Schmidt Karen H. Повышение скорости транскрипции
коррелирует с повышенными скоростями реверсии в ауксотрофах leuB и argH
Escherichia coli // Microbiology, 2004. – 150, №5. – h. 1457-1466.
Loading ...