WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Большой интерес к молекулярным основам адаптации микоплазм связан, с одной стороны, с уникальностью биологии мельчайших прокариот, а с другой – диктуется практической необходимостью. Микоплазмы – возбудители заболеваний человека, животных, растений, основные контаминанты клеточных культур, в том числе используемых в биотехнологии для производства вирусных вакцин [Борхсениус и др., 2002; Razin, 2006].

Сравнительно недавно были получены данные об особенностях адаптации к НУ A. laidlawii PG8 (сем. Acholeplasmataceae, кл. Mollicutes) [Чернов и др., 2004, 2005, 2007; Chernov et al., 2007]. В результате нашей работы были выявлены особенности адаптации к НУ представителя другой филогенетической группы молликут – M. gallisepticum S6 (сем. Mycoplasmataceae, кл. Mollicutes). Полученные нами данные могут свидетельствовать, что выживание в новых условиях клеток M. gallisepticum S6 связано с репрограммированием клеточной и молекулярной биологии микоплазмы. Адаптация M. gallisepticum S6, как и A. laidlawii, а также ряда аспорогенных бактерий, связана с переходом ВФ клеток микоплазмы в НФ. Однако реактивность клеток A. laidlawii PG8 и M. gallisepticum S6 в отношении НУ различается. Одной из причин этого могут быть существенные различия биологии M. gallisepticum и A. laidlawii, - микоплазм, принадлежащим к разным филогенетическим группам молликут [Oshima, Nishida, 2007].

M. gallisepticum способна успешно преодолевать защитные системы высших организмов и выживать в разных условиях среды [Nagatomo et al., 2001; Collett, 2005]. Эта микоплазма, известная как возбудитель заболеваний птиц и контаминант вирусных вакцин, создаваемых на основе куриных эмбрионов, встречается также у растений. Однако данные о фитопатогенности этой микоплазмы в литературе отсутствуют.

В нашей работе впервые с точки зрения критериев вирулентности (инфекционность, инвазивность, токсигенность и персистенция) было показано, что M. gallisepticum S6 способна проявлять фитопатогенность в отношении как специфичного, так и неспецифичного индикаторов фитомикоплазмозов. M. gallisepticum S6 может проникать через корневую систему растений, распространяться по разным тканям, персистировать в них и вызывать деструктивные процессы, характерные для фитомикоплазмозов, возникающих спонтанно [Скрипаль, 1988]. При этом было обнаружено, что НФ M. gallisepticum S6, не вызывающие (в отличие от ВФ микоплазмы) токсичных и мутагенных эффектов в отношении тестерного штамма E. coli PQ37, являются более фитопатогенными, чем ВФ клеток бактерии.

Наличие у M. gallisepticum S6 механизмов смены программ жизни, определяющих адаптацию микоплазмы к разным условиям среды и изменение вирулентных свойств, диктует необходимость разработки новых подходов для исследования формирования и эволюции системы "патоген-хозяин", а также способов ее контроля.

В результате наших исследований предложен способ выявления ВФ и НФ клеток M. gallisepticum S6 с помощью ПЦР при использовании праймеров для амплификации нуклеотидной последовательности гена pvpA микоплазмы. Этот способ может быть эффективным средством дифференциальной детекции ВФ и НФ M. gallisepticum в природных источниках. Однако решение проблемы контроля микоплазменных инфекций, вероятно, лежит на пути геномно-протеомного профилирования микоплазм и клеток эукариот при их взаимодействии. Реализация таких проектов уже началась как за рубежом, так и в России [Чернов, 2007, 2008; Wang et al., 2006; Cecchini et al., 2007; Madsen et al., 2008].

Выводы

1. Адаптация M. gallisepticum S6 к неблагоприятным условиям (НУ) сопровождается изменениями морфологии, ультраструктуры, а также пролиферации клеток микоплазмы. На полноценной питательной среде Эдварда M. gallisepticum S6 образует грушевидные клетки (длина 0,6-1 мкм), имеющие терминальную структуру "bleb", а на среде с ограничением субстрата, при понижении температуры культивирования – кокковидные клетки (диаметр 0,2-0,8 мкм), лишенные полярных образований. Длительное культивирование M. gallisepticum S6 в НУ приводит к превращению вегетативных форм (ВФ) клеток микоплазмы в некультивируемые формы (НФ).

2. При адаптации клеток M. gallisepticum S6 к НУ в структуре ДНК микоплазмы возникают изменения. У НФ определяется нуклеотидная последовательность (582 н.п.о.) с двумя ОРС, не регистрируемая у ВФ микоплазмы.

3. ДНК-связанные белки НФ клеток M. gallisepticum S6 могут обусловливать аттенуацию амплификации нуклеотидной последовательности (582 н.п.о.) при использовании в ПЦР со специфичными праймерами для выявления pvpA-гена микоплазмы матричной ДНК без специальной очистки.

4. Клетки M. gallisepticum S6, образующиеся в разных условиях культивирования, существенно различаются по экспрессированным белкам. Идентифицировано 63 белка, участвующие в адаптации клеток микоплазмы к НУ. На основании полученных данных представлены возможные схемы изменения метаболических путей в клетках НФ микоплазмы.

5. Адаптация M. gallisepticum S6 к НУ сопровождается изменением генотоксичных свойств клеток микоплазмы и их культуральной жидкости. ВФ клеток M. gallisepticum S6, а также их культуральная жидкость индуцируют SOS-ответ у клеток тестерного штамма E. coli PQ37. НФ клеток микоплазмы, а также их культуральная жидкость генотоксичных эффектов не проявляют.

6. M. gallisepticum S6 обладает фитопатогенным потенциалом. Клетки микоплазмы способны инфицировать растения через корневую систему, проникать в разные ткани растений, персистировать в них и вызывать деструктивные процессы, характерные для фитомикоплазмозов. При этом заражение клетками M. gallisepticum S6 V. minor L. (специфичный индикатор фитомикоплазмозов) вызывает у растений аппарантную инфекцию, а заражение V. radiata L. (неспецифичный индикатор фитомикоплазмозов) приводит к развитию латентной инфекции.

7. Адаптация M. gallisepticum S6 к НУ сопровождается изменением вирулентности микоплазмы в отношении растений. НФ M. gallisepticum S6 индуцируют более выраженные нарушения ультраструктуры тканей растений (V. radiata L.), чем ВФ микоплазмы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Баранова Н.Б. Персистенция микоплазм у человека: полиморфизм генов адгезии (vaa) Mycoplasma hominis и цитокинов (IL-1, IL-10) у носителей микоплазмы / Н.Б.Баранова, А.А.Музыкантов, О.В.Горшков, Г.Ф.Шаймарданова // "Молодые ученые в медицине" XII Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 150-летию со дня рождения В.М. Бехтерева: Тез. докл. – Казань: Отечество, 2007 – С.275-276.
  2. Баранова Н.Б. Молекулярные основы персистенции микоплазм у человека: гены vaa у клинических изолятов Mycoplasma hominis и IL (1, 10) у носителей микоплазмы / Н.Б.Баранова, А.А.Музыкантов, Г.Ф.Шаймарданова, О.В.Горшков // "Фундаментальные аспекты исследования симбиотических систем", Всероссийская конференция с международным участием: Тез. докл. – Саратов, 2007. – С.35.
  3. Музыкантов А.А Молекулярно-генетические и морфофизиологические особенности клеток микоплазм (mycoplasma gallisepticum) при использовании различных источников энергии / А.А.Музыкантов, Г.Ф.Шаймарданова, О.В.Горшков // "Биология – наука XXI века" 11-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых: Сб. тез. – Пущино: Изд-во Пущинского научного центра, 2007. – С.102.
  4. Баранова Н.Б. Особенности вариабельности генов vaa у клинических изолятов Mycoplasma hominis и IL (1, 10) у носителей микоплазмы / Н.Б.Баранова, А.А.Музыкантов, Г.Ф.Шаймарданова, О.В.Горшков // "Биология – наука XXI века" 11-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. Сб. тез. – Пущино: Изд-во Пущинского научного центра, 2007. – С.69-70.
  5. Чернов В.М. Сравнительный протеомный анализ вегетативных форм клеток и наноформ микоплазм (Mycoplasma gallisepticum S6 и Acholeplasma laidlawii PG8) / В.М.Чернов, В.М.Говорун, И.А.Демина, О.В.Горшков, А.А.Музыкантов и др. // IV съезд Российского общества биохимиков и молекулярных биологов. Сб. тез. – Новосибирск: Арта, 2008. – С.255.
  6. Чернов В.М. Адаптация микоплазм к неблагоприятным условиям роста связана с превращением вегетативных форм клеток в наноформы / В.М.Чернов, О.А.Чернова, О.В.Горшков, Г.Ф.Шаймарданова, А.А.Музыкантов и др. // IV съезд Российского общества биохимиков и молекулярных биологов. Сб. тез. – Новосибирск: Арта, 2008. – С.144.
  7. Чернов В.М. Сравнительный протеомный анализ вегетативных форм и наноклеток Mycoplasma gallisepticum для создания технологии контроля микоплазменных инфекций / В.М.Чернов, О.А.Чернова, М.Н.Давыдова, О.В.Горшков, М.В.Трушин, Г.Ф.Шаймарданова, А.А.Музыкантов и др. // Итоговая конференция по результатам выполнения мероприятий за 2007 год в рамках приоритетного направления "Живые системы". Сб. тез. – Москва, 2007. – С.87-88.
  8. Музыкантов А.А. Феноменология микоплазменных инфекций растений: особенности ультраструктуры клеток Vigna radiata L., инфицированных Mycoplasma gallisepticum S6 / А.А.Музыкантов, Е.Н.Антуфьева, А.А.Пономарева // "Биология: традиции и инновации в XXI веке": Материалы I Всероссийского конгресса студентов и аспирантов-биологов "Симбиоз Россия-2008" с международным участием. / Под научной редакцией Т.В. Балтиной. – Казань: Изд-во КГУ, 2008. – С.21.
  9. Музыкантов А.А. Изменение вирулентных свойств микоплазм (Mycoplasma gallisepticum S6) при адаптации к стрессорам / А.А.Музыкантов, А.Д.Пельникевич // "Биология: традиции и инновации в XXI веке: Материалы I Всероссийского конгресса студентов и аспирантов-биологов "Симбиоз Россия-2008" с международным участием. 6-10 июля 2008 г. / Под научной редакцией Т.В. Балтиной. – Казань: Изд-во КГУ, 2008. – С.67-71.
  10. Чернов В.М. Адаптация микоплазм к неблагоприятным условиям роста: морфология, ультраструктура и экспрессия генома клеток Mycoplasma gallisepticum S6 / В.М.Чернов, В.М.Говорун, И.А.Дёмина, О.В.Горшков, А.А.Музыкантов и др. // ДАН. – 2008. – Т. 421. – С.701-704.
  11. Чернов В.М. Адаптация Mycoplasma gallisepticum к неблагоприятным условиям роста: изменение морфологических и физиологических свойств / В.М.Чернов, О.А.Чернова, О.В.Горшков, А.А.Музыкантов и др. // Микробиол. – 2008. – Т. 77. – № 6.
  12. Chernova O.A. Mycoplasma gallisepticum strain S6 surface cytadhesin (pvpA) gene, complete cds. ACCESSION EU847585. / O.A.Chernova, O.V.Gorshkov, A.A.Mouzykantov, V.M.Chernov // Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ entrez/viewer.fcgival=EU847585, свободный. – Проверено 25.08.2008.

Список сокращений и условных обозначений

ВФ – вегетативные формы

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

КОЕ – колониеобразующие единицы

мкм – микрометр

МПР – метод предельных разведений

н.п.о. – нуклеотидные пары оснований

НУ – неблагоприятные условия

НФ – некультивируемые формы

ОРС – открытая рамка считывания

ППСЭ – полноценная питательная среда Эдварда

ПЦР – полимеразная цепная реакция

PvpA – фазовариабельный белок А (phase variable protein A)

Vaa – вариабельный антиген, участвующий в адгезии (variable adherence- associated antigen)

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»