WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |

эритриттейхоевойкислоты (Potekhina et al., 1993). Для вида G. rutgersensis характернымоказался 1,3-поли(глицерофосфат)практически полностью замещенный погидроксилам при С2 глицерина -глюкозой, а вклеточных стенках у всех штаммов видаG. harbinensis былиобнаружены одновременно две ТК:1,3-поли(глицерофосфат), замещенный погидроксилам при С2 глицерина -глюкозой (ТК1) и2,3-поли(глицерофосфат), замещенный погидроксилам при С1 глицерина -глюкозой (ТК2),причем количественное соотношение этихдвух ТК варьировало в зависимости отштамма (см. ниже).

И в данном случае вкачестве дифференцирующих характеристиквидов можно использовать продуктыкислотной (HCl и HF) и щелочной деградации каксамих полимеров, так и нативных клеточныхстенок изучаемых организмов: глицерин, эритрит,глюкоза, глюкозамин, различные гликозиды– все этисоединения могут быть легко определены сиспользованием методов хроматографии иэлектрофореза.

Изучение спектров13С ЯМР ТКклеточных стенок видов рода Glycomyces показало, чтоони значительно различаются между собой(рис. 6), поэтому соответствующие имполимеры можно идентифицировать приналичии соответствующих баз данных похимическим сдвигам.

Характерными явилисьхимические сдвиги в аномерной областиатомов углерода при 99,7 м.д. (рис. 6). Учитываяинтегральные интенсивности сигналовуглеродных атомов ТК1 и ТК2, было вычислено,что в клеточной стенке G.harbinensis NRRL 16897 ТК2 в два разабольше, чем ТК1. Анализ гликозидов,полученных из клеточных стенок двух другихштаммов G. harbinensis IFO 14487T иG. harbinensis ВКМАс-1247Тпоказал, что ТК1 и ТК2 находятся в нихпримерно в одинаковом количестве. Следуетучесть, что все три исследуемых штамма быливыращены в стандартных условиях – до серединылогарифмической фазы роста. Эти данные,вероятно, можно расценивать как штаммовыеразличия внутри вида G.harbinensis, выявленные с помощьюЯМР-спектроскопических методованализа.

Рис. 6. 13С ЯМР спектры ТКклеточных стенок видов рода Glycomyces. Вверху – для G.rutgersensis, внизу – для G.harbinensis.

6.3. Структуры и набортейхоевых кислот клеточных стенок каквидоспецифические маркеры видов иподвидов рода Nocardioides.

Род Nocardioides (семействоNocardioidaceae,подпорядок Propionibacterineae) был предложен в 1976 году Г.Праузером (Prauser, 1976) для нокардиоформныхактиномицетов с Nocardioidesalbus в качестве типового вида.

В данном разделепроанализированы собственные результатыобследования клеточных стенок 17 штаммов изэтого рода, принадлежащих, как былоустановлено, к 5-ти видам.

Предварительныеисследования клеточных стенок видов родаNocardioidesпоказали, что ТК, наличие которойопределяли по образовавшимся фосфорнымэфирам после кислотного гидролизаклеточных стенок, присутствует у N. albus, N.luteus, N.prauseri и N.jensenii, тогда как у N. plantarum – нет. Структуры ТКустановлены для видов N.albus, N.luteus и «N.albus» (см. раздел 5.3.), образующих хорошоразвитый ветвящийся вегетативный мицелий,и характеризующихся высокой степеньюсходства по морфологии и некоторымфизиологическим признакам.

В работе изученыобразующие мицелий изоляты с белымиколониями (ВКМ Ac-562, ВКМ Ac-563, ВКМ Ac-564, ВКМ Ac-565,ВКМ Ac-566, ВКМ Ac-567, ВКМ Ac-568), выделенные изпочв разных регионов. Вследствие большогосходства с видом N. albus (колонии белого цвета и некоторыефизиологические признаки) эти изоляты былиописаны как штаммы названного вида(Евтушенко и Зеленкова, 1989).

Однако все изученныеизоляты содержали в клеточных стенках ТК,идентичную таковой из клеточных стенокN. luteus ВКМАс-1246Т, чтопредполагало их ближайшее родство именно сданным видом.

Изучение ДНК-ДНКгомологии показало, что все упомянутыеизоляты имеют 37-45% сходства с N. albus ВКМ Ac-805T, тогда как с N. luteus ВКМ Ас-1246Т – 63-74%, что указывалона их принадлежность к тому же геномовиду(Wayne et al., 1987), что и ВКМ Ас-1246Т.

Кроме того, обнаружено,что и другие изученные в работе штаммы родаNocardioides (ВКМ,рабочая коллекция: ВКМ AcW-29146, AcW-29169, AcW-29196, а также DSM 46114,DSM 46115) содержали в клеточных стенках ТКполностью идентичную таковой из клеточныхстенок N. luteusВКМ Ас-1246Т, и,следовательно, также скорее всегопринадлежали к виду N.luteus – очевидно, наиболеераспространенному в природе виду этогорода.

Полученные результатыпоказали, что члены двух геномовидов,N. albus и N. luteus (включающийштаммы с белой окраской колоний), легкодифференцируются по структуре их ТК, атакже по некоторым компонентам ихклеточных стенок, таким как рибит иглицерин, которые легко определяютсяхроматографически в гидролизатахклеточных стенок.

Таким образом, нашиисследования позволили уточнить диагноздвух видов рода Nocardioides:

Nocardioides albus. В дополнение к признакам, даннымГ.Праузером (1976, 1989), вид характеризуетсяналичием в клеточных стенках галактозы иглицерина и содержит ТК. ТК являетсяполи(галактозилглицерофосфатом), в котором-D-галактопиранозильные остатки погидроксилам при С4 замещены -D-глюкопиранозой,несущей по гидроксилу при С4,6 кетальносвязанную пировиноградную кислотуS-конфигурации; соотношение пиранозной ифуранозной форм галактозы 7 : 1.

Nocardioides luteus В дополнение к признакам, даннымГ.Праузером (1984, 1989): вид характеризуетсябелой или желтой окраской воздушногомицелия; клеточнык стенки содержатгалактозу, рибит и ТК. ТК является1,5поли(рибитфосфатом), замещенным -D-галактопиранозой,несущей по гидроксилу при С4,6 кетальносвязанную пировиноградную кислотуR-конфигурации, соотношение пиранозной ифуранозной форм галактозы от 3 : 1 до 5 : 1.

Штамм “Nocardioides albus” ВКМ Ас-806 был выделени описан Г. Праузером. Он характеризовался обильноветвящимися гифами, растущими наповерхности и внутри агаризованных сред иобразовывал нерегулярно ветвящийся илиневетвящийся воздушный мицелий. Ипервичный, и воздушный мицелий распадалсяна неправильные палочковидные иликокковидные фрагменты, не способные кдвижению. Цвет колоний был белый, организмне синтезировал кислоту из L-рамнозы исахарозы. На основании этих свойств он былпричислен к виду Nocardioidesalbus.

Однако уровеньсходства ДНК с обоими референтнымитиповыми штаммами оказался низким исоставил: 36,0% с N. аlbus ВКМ Ас-805 Т и 52,2% с N. luteus ВКМ Ac-1246T. Это свидетельствовало о том, чтоN. аlbus ВКМ Ас-806представлял собой третий геномовид, и еготаксономическое положение, таким образом,оставалось неопределенным.

Кроме того этот штаммотличался как от N. аlbus, так и от N. luteus по составу клеточной стенки (отпоследнего вида – в меньшей степени).

Так в клеточной стенкеВКМ Ас-806 обнаружено по меньшей мере двеТК: одна изкоторых полностью идентичнарибиттейхоевой кислоте из клеточнойстенки N. luteus,за исключением того, что соотношениеGalp:Galfсоставляло 1:1,вторая имела поли(рибитфосфатную) природу,с рамнозой в качестве заместителя. Такимобразом, штамм ВКМ Ас-806 дифференцирован отN. luteusсоотношением Galp и Galf(1Н ЯМР-спектр,сигналы при 5,34 и 5,04 м.д.) и присутствиембльшегоколичества рамнозы в гидролизатах ТК иликлеточной стенки (см. раздел 5.3.). Этуразницу легко установить методамихроматографии или ЯМР-спектроскопией,сигнал при 18 мд (рис. 7).

Рис. 7. 13С ЯМР-спектры ТКклеточных стенок видов Nocardioides.

От N.аlbus штамм ВКМ Ас-806 хорошодифференцируется по наличию рибита ирамнозы (см. раздел 5.3., рис. 7) в гидролизатахТК или клеточных стенок, которые такжелегко определяются методамихроматографии.

13СЯМР-спектры ТК для представителей данногорода могут являться фингерпринтами приидентификации видов (рис. 7).

Принимая во вниманиевсе обнаруженные различия вхемотаксономических признаках изученныхвидов, а также данные об их ДНК-ДНКгибридизации (36,0-52,2%), также как исуществующее определение этихактинобактерий (Wayne et al., 1987), нами былпредложен новый вид в составе рода Nocardioides, названныйNocardioides prauseri sp.nov, в честь германскогомикробиолога Гельмута Праузера, которыйвнес большой вклад в систематикуактиномицетов и описание рода Nocardioides (Tul’skaya et al., 2003).

Таким образом,клеточные стенки изученных представителейвидов рода Nocardioides содержали ТК разной структуры, чтоподтверждает видоспецифичность структурТК внутри этого рода. Наличиепировиноградной кислоты и -галактофуранозы вструктуре полимеров может являтьсяпризнаком, характерным для изучаемогорода.

6.4. Тейхоевые кислотыклеточных стенок как хемотаксономическиймаркер кластер-вида “Streptomycesviolaceusniger”.

Род Streptomyces семействаStreptomycetaceaeявляется в настоящее время наиболеемногочисленным по видовому составу средибактерий (включает более 500 видов). Напротяжении многих лет стрептомицеты какпродуценты новых биологически активныхприродных соединений зачастуюнеобоснованно описывались как новые виды всвязи с патентованием, и к началу 70-х годоврод насчитывал около 3000 видов,большинство из которых не были включеныв Список одобренных наименований (Anderson andWellington, 2001; Kmpfer,2006). Достоверная дифференциация близкихвидов и описание новых внутри группфилогенетически близких организмовпо-прежнему остаётся неразрешеннойпроблемой в терминах традиционныхфенотипических характеристик. К одной изтаких групп относится фенокластер “S. violaceusniger”(включающий виды S. violaceusniger, S.Castelarensis, S.melanosporofaciens, S.hygroscopicus, S. еndus и ряд других).Видовой статус перечисленных организмов,характеризующихся серым воздушныммицелием, спиральными спороносцами

Таблица 5.Отличительныехарактеристики ТК изученныхстрептомицетов.

Характеристика

S.melanosporo-faciens ВКМ

Ас-1864Т

S.castelarensis ВКМ Ас-832Т

S.hygroscopicus ssp. hygroscopicus ВКМАс-831Т

S. endus

ВКМ Ас-1331Т

S. endus

ВКМ Ас-129

S.violaceusniger ВКМ Ас-583Т

S.sparsogenes ВКМ Ас-1744 Т

Преобладающая ТК3 –1,3-поли(глицерофосфат) с -глюкозаминильнымизаместителями

Степень замещения-N-ацетилглюкозамином и -N-глюкозамином,%

57

33

66

50

47

40

-

Доля -N-ацетил-глюкозамина,%

100

83

83

45

50

55

-

1,3-Поли(глицеро-фосфат) стетраса-харидом

-

-

-

-

-

-

+

Продукты HF-гидролиза ТК иликлеточных стенок

N-ацетилглюкоз-аминилглицерин

+

+

+

+

+

+

+

Глюкозаминил-глицерин

+

+

+

+

+

Трисахарид

+

и складчатойповерхностью спор (Williams et al., 1983а; Al-Tai et al.,1999, подтверждён данными ДНК-ДНКгибридизации (Labeda and Lyons, 1991b; Kumar and Goodfellow,2008). С цельюпоиска критериев, дифференцирующихфенотипически и филогенетически близкие

Рис. 8. 13C ЯМР-спектрысуммарных препаратов анионныхуглеводсодержащих полимеров клеточныхстенок изучаемых стрептомицетов.

а – S. endusВКМ Ас-1331Т; б – S. endusВКМ Ас-129; в – S.hygroscopicus ssp.hygroscopicus ВКМ Ас-831Т; г – S.castelarensis ВКМ Ас-832 Т; д – S.violaceusniger ВКМ Ас-583 Т; е – S.melanosporofaciens ВКМ Ас-1864Т; ж– S. sparsogenes ВКМАс-1744 Т.

виды группы “S. violaceusniger” (до 99,8%сходства генов 16S рРНК), было проведеносравнительное изучение ТК их клеточныхстенок.

Сходство структурыпреобладающей ТК – 1,3-поли(глицерофосфатный) кор снепосредственно присоединенным к остаткамглицерина -глюкозамином – является еще одним свидетельствомтого, что филогенетически близкиеорганизмы имеют высокое сходство. Крометого, клеточные стенки изученныхорганизмов (за исключениемфилогенетически более удаленного S. sparsogenes) содержали вдополнение к преобладающей ТКнезамещенные 1,3- и 2,3-поли(глицерофосфатные)полимеры в минорном количестве. Цепи имеюттакже О-ацетильные и О-лизильные группы.

Штаммы близких видовкластера “S. violaceusniger” (S. melanosporofaciens, S.castelarensis, S.hygroscopicus, S. endus иS. violaceusniger) имели разнуюстепень замещения основного полимера (66%;50%; 40%) и различались по соотношениюацетилированных и неацетилированныхглюкозаминильных заместителей (83%; 45%; 55%),выявляемых методом ЯМР-спектроскопии(табл. 5; рис. 8).

Кроме того, S. melanosporofaciens легкодифференцируется от штаммов видов S. hygroscopicus, S. endusи S. violaceusniger поналичию единственного гликозида вHF-гидролизатах клеточных стенок илисуммарного препарата полимеров из нее,определяемого с помощьюхроматографических методов.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |






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