350 руб
Журнал «Технологии живых систем» №2 за 2014 г.
Статья в номере:
Биологическое воздействие дейтерия на клетки прокариот и эукариот
Ключевые слова: дейтерий тяжелая вода изотопные эффекты адаптация бактерии микроводоросли
Авторы:
И. Игнатов - доктор наук Европейской академии естественных наук (Ганновер, Германия), профессор, директор, Научно-исследовательский Центр медицинской биофизики (София, Болгария). E-mail: mbioph@dir.bg О.В. Мосин - к.х.н., науч. сотрудник, Московский государственный университет прикладной биотехнологии. E-mail: mosin-oleg@yandex.ru
Аннотация:
Изучена адаптация к дейтерию (D) клеток различных таксономических групп прокариотических и эукариотических микроорганизмов, реализующих метилотрофные, хемогетеротрофные, фотоорганогетеротрофные и фотосинтетические способы ассимиляции углеродных субстратов при росте на средах с тяжёлой водой (D2О). Разработан метод ступенчатой адаптации клеток к D2О, заключающийся в их рассеве на чашках Петри с твёрдыми (2%-ный агар) питательными средами при ступенчатом увеличении градиента концентрации D2О (от 0 до 98 % D2O) и последующей селекции устойчивых к D2O клеток. В результате этой техники на максимально дейтерированной среде с 98 % D2О получены адаптированные к D2О клетки, биологический материал которых вместо атомов водорода содержит атомы дейтерия с уровнем дейтерированности молекул 92-97,5 ат.% D.
Страницы: 21-33
Список источников

 

  1. Мосин О.В. Дейтерий, тяжелая вода, эволюция и жизнь // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2009. № 8. С. 64-70.
  2. Kushner D.J., Baker A., Dunstall T.G. Pharmacological uses and perspectives of heavy water and deuterated compounds // Can. J. Physiol. Pharmacol. 1999. V. 77(2). Р. 79-88.
  3. Lis G., Wassenaar L.I., Hendry M.J. High-Precision Laser Spectroscopy D/H and 18O/16O Measu­rements of Microliter Natural Water Samples // Anal. Chem. 2008. V. 80(1). P. 287-293.
  4. Лобышев В.Н, Калиниченко Л.П. Изотопные эффекты D2O в биологических системах. М.: Наука. 1978. 215 с.
  5. Vertes A. Physiological effects of heavy water. Elements and isotopes: formation, transformation, distribution. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ. 2004. 112 p.
  6. Кишенбаум И. Тяжелая вода / В кн: Физические свойства и методы анализа: пер. с англ. M.: Атомиздат. 1953. 98 с.
  7. Денько Е.И. Действие тяжёлой воды (D2O) на клетки животных, растений и микроорганизмы // Успехи современной биологии 1973. Т. 70. № 4. С. 41-49.
  8. Стом Д.И., Пономарева А.Л., Вятчина О.Ф. Влияние воды с измененным количеством дейтерия на красного калифорнийского гибрида (Eusenia fetida Andrei Bouche) // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2006. Т. 6. № 52. С. 167-169.
  9. Мосин О.В., Игнатов И.Изотопные эффекты дейтерия в клетках бактерий и микроводорослей // Вода: химия и экология. 2012. № 3. С. 83-94.
  10. Мосин О.В., Казаринова Л.А., Преображенская К.А., Складнев Д.А., Чеботаев Д.В., Юркевич А.М., Швец В.И. Рост бактерии Bacillus subtilis на высокодейтерированной среде // Биотехнология. 1996. № 4. С. 19-27.
  11. Crespi H.L. Fully deuterated microorganisms: tools in magnetic resonance and neutron scattering. Synthesis and Applications of Isotopically Labeled Compounds / In: Proceedings of an International Symposium. Baillie T., Jones J.R. (eds.). Amsterdam: Elsevier. 1989. Р. 329-332.
  12. LeMaster D.M. Uniform and selective deuteration in two-dimensional NMR studies of proteins // Ann. Rev. Biophys. Chem. 1990. V. 19. P. 243-266.
  13. MacCarthy P. Infrared spectroscopy of deu­terated compounds: an undergraduate experi­ment //J. Chem. Educ. 1985. V. 62(7). P. 633-638.
  14. Мосин О.В., Складнев Д.А., Егорова Т.А., Швец В.И.Масс-спектрометрическая оценка уровня включения 2Н и 13С в молекулы аминокислот бактериальных объектов // Биоорганическая химия. 1996. Т. 22. № 10-11. С. 856-869.
  15. Mosin O.V., Karnaukhova E.N., Pshenichnikova A.B., Reshetova O.S. Electron impact mass-spectrometry in bioanalysis of stable isotope labeled bacteriorhodopsin / in: 6th Intern. Conf. on Retinal proteins. Leiden, the Netherlands: Springer Verlag. 1994. 115 p.
  16. Мосин О.В., Складнев Д.А., Егорова Т.А., Юркевич А.М., Швец В.И. Изучение биосинтеза аминокислот штаммом Brevibacterium methylicum при росте на средах, содержащих тяжелую воду и дейтерометанол // Биотехнология. 1996. № 3. С. 3-12.
  17. Мосин О.В, Складнев Д.А., Швец В.И. Включение дейтерированных ароматических аминокислот в молекулу бактериородопсина Halobacterium halobium // Прикладная биохимическая микробиология. 1999. Т. 35. № 1. С. 34-42.
  18. Mosin O.V., Skladnev D.A., Shvets V.I. Biosynthesis of 2H-labeled phenylalanine by a new methylotrophic mutant Brevibacterium methylicum// Bioscience, biotechnology, and biochemistry. 1998. V. 62(2). P. 225-229.
  19. Складнев Д.А, Мосин О.В., Егорова Т.А., Еремин С.В., Швец В.И. Метилотрофные бактерии - источники изотопномеченых 2Н- и 13С-ами­но­кислот // Биотехнология. 1996. № 5. С. 25-34.
  20. Ерёмин В.А, Чекулаева Л.Н. Выращивание бактерий Micrococcus lysodeikticus на дейтерированной среде // Микробиология. 1978. Т. 14. С. 125-136.
  21. Мосин О.В, Складнев Д.А., Швец В.И. Методы получения белков и аминокислот, меченных стабильными изотопами 2Н, 13С и 15N // Биотехнология. 1996. № 3. С. 12-32.
  22. Cioni P., Strambini G.B. Effect of Heavy Water on Protein Flexibility // Biophysical J. 2002. V. 82(6), P. 3246-3253.
  23. Мосин О.В, Складнев Д.А., Швец В.И. Исследование физиологической адаптации бактерий на тяжёловодородной среде // Биотехнология. 1999. № 8. С. 16-23.
  24. Cleland W.N., O'Leary M.H, Northrop D.D.Isotope Effects on Enzyme-Catalyzed Reactions. Baltimore, London, Tokyo: University Park Press, 1976. 303 p.