Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НУКЛЕОТИДПЕПТИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ ВОДОРОСЛЕЙ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НУКЛЕОТИДПЕПТИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ ВОДОРОСЛЕЙ"

»мшкшлш

- ^ г®1 прамх руюпясн

КУШЦОВА.Абадан

'-оавдинвий ш ншлщгш ваду аагювхаЕй

V ; (микробиология - 03.00.07)

А в тор е ф ер а т

диссертации на соискание ученой ; степени кандидата биологических : : ■ наук .'".'.-■ ■'■■■■■;■■ -

>осдва -

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИЙСТШТ МИКРОБИОЛОГИИ

На правах рукописи КУЗНЕЦОВА Абадан Чоряевна

физиолошческое действие нушоггщшшных: соединений на некоторые виды водорослей

(микробиология - 03,00.07) ■.(диссертация написан« на русском языке)

Автореферат

диссертации на «искание ученой степени кандидата биологических

неук

Москва - Г976

Работа выполнена в Институте микробиология'АН СССР

Научный руководитель - профессор, доктор биологических

наук - Горюнова C.B. Официальные оппоненты: ■■ .

профессор, доктор биологических наук -Рубан К.Л.

Диссертация направлена на официальный отзыв на кафедру микробиологии Московского Государственного Университета им. М,В.Ломоносова

а 12 час. 30 мин. на заседании Ученого .Совета Института микробиологии АН СССР (Москва 1X7312, Профсоюзная улица, 7а)

профессор, доктор биологических наук -Гусев а.В.

Защита»диссертации состоится

M

hLj guif^t

1976 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии АН СССР

Автореферат разослан

Ученый секретарь Совета ст.научн.сотр.,канд.биол.н

Оеиицкая Л.К. 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Для. теоретического разрешения многих проблем современной Околотки большое значение приобретают. исследования возможности регулирования вродессов ядерного и клеточного деления у водорослей ери использовании некоторое специфических экзогенни £вк-тегров.

Одним из таких факторов, контролируй идее время начала клеточного деления л продолжительность »того процесса 7 хлорелла, является с еру содержащий полиную» откдпе п гид.

Это соедз&екиа вызивает увеличение ядра и те» самый повывает продуктивность водорослей (Горюя ова, 197О; Путева. 1970; Гйрасимеико, 1974).

Паль и задачи исс^ецованият Целый настоящего исследования явилось выяснение распространенности специфических серу содержащих ну клеотщщептидов у зеленых и синезеленых водорослей и изучение их аиологической активности.

■ Полученные результаты. Было установлено, что серусодеркавие нукдеотпдпептиды синтезируются зелеными и синезелеными водорослями и накапливаются в клетках к началу ядерного и клеточного деле кия.

добавление препаратов 3-Ш в определение концентрациях к культурам водорослей стимулировало процессы роста а деления, укорачивая их Циклы развития а повышая продуктивность выхода баоиассы до 250? в зависимости от источника выделения препарате®.

Теоретическое значение. Цроведенвые исследования дают основание предполагать широкое распространение сврусодериащах ву клеотидпептидов у водорослей и их участие в регудятораыг механизмах клетки, ойесазчгаающих клеточное деление..

Практическая ценность. Практическое значение данной работы состоит в том, что использование специфических серусодержа-' тих соединений монет внести определенный вклад в оптимизацию условий массового культивирования микроводорослей в производственных условиях. *

Объем диссертации. диссертация состоит из введения, лите-

ратурного odaope. 3 глав ъкспераментальной части, обсувдения результатов и выводов, изложенных на ISS страницах текста. Работа иллюстрирована 43 рисуак&мк и 9 таблицами. Список литературы включает 113 наименований.

^дройаддд.работа, результаты -исследований, изложениях в диссертации, была доложены на Ш Всесоюзной совещании со биохимии я биофизике популяций в Красноярске в 1973 году z на 7 Конференции по споровым растеяья* средней Азии й Казахстана в Ашхабада в 1974 го-у.

Объекты и ме'ррди исследование

Исследования проводили с использованиеи чисгшс культур зеленых БОДОрОслей - Chlorella . vulgaris оташ Л 234, Scenedee-жиа acutus штемм Я 209* Stlchoeoccua baclllarla ,

штамм Jt 208 И Cosmarlua margarltsferum ахами * 240 И СИ-незелемых водорослей - Kostoc nuiecorum штамп Ä 22 и Ада-Ьаепа «¡rlltidrlca пгтаиы # 21, из коллекции культур водоров-лей отдела фотосннтезирующих микроорганизмов института микробиологии АН СССР* В систематической отношении эти водоросли представляют ве только разные семейства, порядки или классы, ао является гакже представителти равных типов водорослей.

Работа провалилась вами как на сиьхрооных, так и на несинхронных культурах.

Для получения исходных и синхронных культур водоросли выращивали на следующих минеральных ершах: Chlorella vulgaris - аа среде Тамия { Tamlya . IS63>, остальные зеленые водоросли -на модифицированной среде Црата t Владимирова и Семененко, 1962).

Целевые водоросли выращивались на уоташвке уИВ-2 в специальных сосудах на 250 мл. при освещении ртутной лампой дрА-700 <8000 ли) - aot. Суспензии водорослей постоянно аэрировались смесью воздуха о 5S COg.

Сииезеленые водор-юли культивировали в коле ах на 500 ыд на безазотистой среде Taxa (1963), при освещении лвминесцеатшшп З&мламх ТБС (3000 лх> или» культур ал ьиых сосудах на УИВ-2 г,'

4

красными фильтрами иди металлически«: сетками длясяикеняя интенсивности света до 3000 дк..

. Чистота культур проверялась при псысщи выое-вов на специальные среды (ШМ^ МПБ, сусло, среда Эюби к др.).

Синхронные культуры Chi. vulgarIs , Sei acutus,

St, baeillarls - получали методом программированного

свето-те ¿нового режима с предварите дьнш отбором одноразмерных клеток. (Герасименко к Вутева, I%8; 1970).

Соотношения свето-темновкк периодов для данных водоросдай были следующими {в часах): для Chi. vulgaris - ±618, для Sei acutus 1б:8 и для St. becillaria 12;4, В ре-

зультате били получены сикхроиаые культура состепенью синхрони-зелии - 80-902.

Подсчет клеток у зеленых водорослей проводили в счетной камере-Горяева.

Развитие синезеленых а одетое да! учитывалось путеа. измерения биомассы но сухому secy.

Контроль за морфологическими изменениями клеток проводили путем' микроскопирована* клеток в световых микроскопах ыроЬ (ЦеЙсо) и НБИ-6 и препаратов, окрашенных фдуорохромом акриди-новкм оранжевка, в люминесцентном иакроскове !,'Л~2.

Выделение s- Ш проводили из .клеток асанхроааых культур на стадии экспоненциального роста Чу зеленых вод^рослеЗ - через 4-5 две В после посева, у с и не зеленых - через ¿4-16 дней). Upo-мнтие дистиллированной водой и осажденные клетки экстрагировали двойным объемен холодной IOiS-ноЗ перхлорной кислоты в течение 15 минут яри периодическом перемешиваний. оатем кадосадочнуо жидкость отделяли центрифугирование», а осадок дважды экстрагировали IOg-ноЯ и 5£-но2 перхлорной кислотой. Экстракты объединяла, нейтрализовала 5N КОН до рй б. Осадок перхлората калия удаляли центрифугирование» на холоду, а надоеадочнув жидкость оставляли на сутки при -5°С. При оттаиванкя раствора происходило дополнительное выпадение осадка перхлората калия. Осадок отделяли. Прозрачную бесцветную надо сад оч!цпо жидкость подвергали высушиванию в замороженном состоянии паи вакуумом,

В случае выделения s-вп из с и не а елея нх водорослей, кото-■рсс aiczrr едга^отуи облочку, клетка предварительно pasjy-

S

rmi: под прессом (УФАй) в замороженное состоянии в среде, содержащей (.в мМ): KCl- 70. Са2+ - 2 И 1%2+ - 5 ( Iwamura , i960),

дальнейшее выделение Я-Ш проводили методой, описан нш для зеленых водорослей, , 1

При изучении состава втаелекаьк комплексов нами Сила. ис пользована колоночная хроматография на ДЕАЕ-сефадексе А-25.

Для этого препарат s-kQ из Chi. vulgaris - был растворен в дистиллированной.воде и нанесен на колонку'с сефадексои. Цосле адсорбции S—нп и^ анионообмекиаке приценялась ступенчатая елю-:дая с использованием градиента концентраций iJaCl в 0.05 М Hg-' фере Трис при рн 7.2, Всего было собрано 52 фракции» Цля кавдо2 из них била определена величина поглаадния *в ультрафиолете при 260 нм и ао этим данвш построена кривая элюции.

Кривая здащщ содержала 4 пиковые фракади tA, I, С и ffl). Идентификация этих фракций проводилась по характерному спектру поглощения в УФ в положительной реакцхи с ннигидриноы по методу Коккинга И йема ( Cookies & Jean , J.954) после предвари-, тельного гидролиза с 6 к HCl пря .110° в течение IS "часов.

Для получения сравнительных физико-хкмических характеристик. а также о целы) идентификации выделенных нами аз разных водорослей кислоторастворкмых соединений были использованы следующие методы; . .*

I. Метод ультрафиолетовой слектрофотоыетриа. основанный на способности пуринОЕЫХ в пярмивдииовых оснований х их производных интенсивно поглощать УФ в области 260-290 tut * Дэвидсои, 1968; Збарсянй, Дебов, 1968),

Для спектрофотсиетрических исследований навески препаратов <1-3 пг/мл) растворяла в воде, iK Н^О^ или *1Д NaOR и измеряла э ветки к идя растворов на СФ-4 в области от 220 до 3<Ю и» (через каждые 3-5 нц).

Спектры поглощения снимались нами тате и на регс итряру»-щем спекгрофотсиетре Specord uv-vis

2* Разрушение &-tffl путец мягкого щелочного гидролиза в 0,3 Н Кий по методу Дэвидсона и Сие «ли ( Daviesoii £ Soellle ~i952) с цель» определения полааужлсетидной природы этого соеда-

не нал.' . ■ ■

3. Флуоресцентная спе ктрофотометрая, являкпаяея се ешфичв-скю* в чувства те дыши методом качественного и ходвче ствеваог о анааяэа нуклеиновых кислот и их производных.

Дм получения спектров лпмшеоцеиции навески препаратов. выделенных из .раэш водоросли, растворяла а воде, 0.1 tr NaOH или 0,1 К HgSO^. . V:

Спектры сеймам ори комнаткой температуре на спектрофотометре iipp-£a ( Hitachi. .). Люминесценция растворов Б-пП возбуждалась излучением 260-300 им. т.е. в owbctb поглощения 8тгх соединенна. Из не ре чая проводила в диапазоне длна волн 28p-SOO к». ' ^ .••.

4. Определен!« аминокислотного состава пептид них компонентов s-иП с предварите льяш их гидролизом по метолу Пасхиной (1964 )на автоматически анализаторе аыявокисдот ЛКБ-4101 • (Швеция)' о сршененаеи еферичаехоН хояоо&вннок смоли А-6 ( Dumm ., США)* ■ -

Экспериментальная часть

■ 1, *

х. Идентификация ервпаратов q-tfl. «

Спектрофотометрам екая характеристика комплексов s -НИ. ввделенных из зеленых л мшезеленыг всдсросгай, представ лены в таблице X*- ..

'. Таблица I

Спектрофотометрам» свая характеристика s - Ш, ■ . выделении из водорослей

max iiia

Водоросли ш ^SO7 ■%(/%(/ Е2ЭО/

: • -. ' . ' ' E26Q: Е2Ь0 К260: Е260

. ; Chi.' vulgaris 259 , 230 0,88' . 0,85 ■ 0,51 0,2z

St, bacillaris 260 240 0,80 0,66 0,59 0,30

Sc. acutus 260 ' 230 0,85 0,83 0,56 - 0,22

. С.иargaritefei-um ■ 260 240 0,92 0,92 0.77 0,55

.'A, cyliadpica 255 240 1,30 0,85 1 0,66 0.51

IT. втзеогмш 25Э 240 0,83 0.79 0,56 0,41

Из даилых табяада видно» что эти соединения ииеют спектры поглощения, характерные для нуклеотщцшя: соедюлинЗ, с- ыаксину-мя около 260 нм я иикк пума« о ко л о 240 им.

При сравнекяи отношений экстинкций при определенных длинах волк »окно отметать ах довольгю близкие значения мевду собой у разннх Видов водорослей.

При идентификации $;.шщл<1 комплекса s-iITI из Chi. vulgaris , полученных поело хроматогравирования на коленке с даЛЗ-софадсксо:'! Л-25, ошю установлено, что этот комплекс состоит из чотцр-?х ([.[¡акций (А, I, П, Ii!), три кз них (I, П г 1J) содср.та^ nyiv: f; о т : ел т ш ff со единения, а фракция А Соде;ж:;т только нутстсотнди.

Для выяснения пояинуклеотидной природы исследуемых комплексов s-ud им определяли гиперхроин^й эффект, вроявляюошКся в увеличении оптического поглощения после гвдролага поднауклео-тяда на состав ля воде его цономерьг.

С еру содержащие нуклеотидпептвды, выделенные из Н. шиз с огни и Chi. iblearls , были подвергнут мягкому «елочному гидролизу в 0.3 Ь КСа. применявшему для разрушения PhK до йо но пукле отя-дов.

Затем нами било проведено измерение оптической плотности растворов S-Ш до я поем гидролиза*.

Результаты этих изнереьий показали увеличение оптической плотности гидролизатов нуклеотидной части обоих исследуемых препаратов по сравнению с «егидролизованиЫми рветворами.

Так ведичаил оптического поглощения щелочного гидролиэата S-hD из Chi, vulgaris увеличилась с 0.9800 до 1,300 и из N. итзомгощ о 0,131 до 0,175.

Тгчим оОраэоы, было усталовлено, что S-НП, ввделеныш из хлореллы и ностока, имеют полину клэотядную природу.

Изучение дкыинесценшш растворов препаратов s-нП при различных pü, показало, что наибольший квантовый выход наблюдался для растворов в О,Iii . Увеличение интенсивности люми-

весценции сопровождал ог\ сдвигом максимума с ¿60 до 380 нм. Б связи о а тип поел еду ющие исследования проводили с растворами в a bgSO^.

* • . *

Спектры флуоресценции растворов * -3-Щ1, выделенных из зеленых водорослей: хлорелла, савнедесмус, коомарлум я стяжонокфе прадставдвнн на рис. I

Каквмдио вз рве. £. спектры флуоресценции ß -tífl из размах водорослей имеют максимумы оря 380 m. В& »«* *» рисун» пред-

Рис. I Спектры флуоресценции З-Ш из Chi. vulgaris (1). sei acutus 12) С* m£rsarl"beíeiruni (3J, St. bacillarls (-4), I№í - Ua (5) и смеси АТФ и ГТФ (6>

сода туаноэиимонофосфата в 0.1 N H,S04 (0,2 мг/мд) и смеси бденоэиатрифосфата а гуыюзинтрафосфата (0,2 мг/мл). эти яуклеогидыые соединения в ^анаьх условиях имеют максимумы tropee

9

щдс^дтам» при 380 ю«. ■ -..'.;

Цря изучении флуоресценции растворов з-ЬП, вцдедекных из «ше зеленых водорослей А. су11п<1г1са К. аизсогиш , были получевн спектры с двумя максимумами '- при зЮ я 400-410 нм прв возбухдевии дллной воднн 260 ш.

Боэ«озшо, что один аз макс-шумов в области 400 ш осу слов- V ' лен. как и в случае:зеленых водорослей, аде кило шм игуаяилошм компонентами.

ири определения аминокислотного состава аелтидных нсыпоаен- . тов кшплексов в-иь. шде денных из разных видовводорослей, вами была сре, варите дьэ о проведена'бумажная хроматография кислотных гидродазатов 3-Ш1. Был установлен качествевшй аминокислотный состав 5-Ш, а таксе определена чистота исследуемых препаратов.

основываясь на интенсивности окраски хроиатогрэфических дя-тен, баш подобраны соответствующие исходные концентрации растворов пр«пвратда для их последующего' количественного анализа на автоматическом анализаторе. ■■

Для всах препаратов были получены хроматотра£ические провели адинокислот* входящих в состав их пептидного компонента. В пептидной части комплексов были обнаружены почтя все известные аминокислоты, содерк£щиейя в 'кисаотных гидродиэагос белков, среди них лнэни, гисткдия, аргинин, аспарагиновая кислота, ыетио-нин. треоаин, серии, глутамиыовая кислота, пролр.н, глицин, ада-шш, цистеин, валяв, изодемцин* лейцин, тирозин, фениладашхн.

Креме того, на хроматографе ческах профилях получены пики , ней дентифициро ванных никгидркнеоложитедьшл. оо<сд.иений. Так на хроматогрефвчйском провале амийокаелчт препарата &-Ш си. ' ти1сагкв имеется неизвестный пик х^ нейду пролинш и гльии-вш « фракция х, - тред лизинш. Фракция х^ выявлена также на хроматограымах, полученных для амивокисдотннх гидролиэатов.

8- Ш. выделенных из обоих видов синезеленш водоросльй. " ... Для каждого препарата &-Ш по хроматографжческиц пикам было вычислено кодичес венное содержаний аминокислот в Шолях ва мс вещества. ■

ШД0ЭЭТШ

<INi>ONN t * » » » « N О О 4 H O

h n id m и a

M O Q O H M

ri л o» irt m * * . * *

W t-t o fe ■* fe и H Oí

O ÍJ

СО M

м о

i 00 о ». « * ; CM <41

CJ О * ^ <0 м M M О H

« О

S

о

A

Я Cl H

tu

К 4 & g

* 2 и S >4 ta

®»С1Й«1»Й(|1мООнО«1|1ио » И

fefefefefefefefeafefefefefe fefefe о

о о СЛС400 м « о (ч м о м о о и со о

BTccetfEûsq ns

taktlos *3g

■и г* t- « « со : ■ * « • # * • « О О й O H

«иачн . * • * « «

hnqtlld

O 01 t- c« fe fe fe *

m o o o o

M w to t-• fe • * ч* t- v Q

/Л1Л'ЧГ fei со t- M

о « м со со о iû M И И M Ol

«О аз«»

• 4 *

е- от <а

от

ь

от

о s

ri

ф Ш ф С) П О lft*t0>C9QiO-C?OO ****** ■ * * * # * * • #

in Л) «At nv J-A iA f^. JA /V4 M m ^ I | I -j

vi fe*

iû n t- ra o и M ^

4f

a)

«на g.ff 8

H

- i И

я h ан

Ч ® « 2 я 8

fr!

1'ирозин ав обааруивн л препаратах иэ "сы. vulgaris , Sc. aeutus ,.. Jit muecona.

Как оыло вычислено из представленных данвк, соотношение количества кислых аминокислот косновным для всех препаратов блязюз к 2, кроме s-Ш из : а. cylindrica . где количество основных аминокислот преобладает.

С. Бкдлогичаркод действие серусо^ержаадт полк кукле о-дщ-пептидов на асингроннке. и синхронные культуры водорослей • ■

а) Ответвление ¿ио^огической активности_-ф_£щс1шя_ _з--нгг.

При проверке биологяче с кой _ акт ива ос та ££ „ Ж Й> акций, только &-я, элюируеиая 0.3 U и 0.5-U растворами ^оСС в буфере Тряс, вызвала увеличение числа.клаток хлореллы по. сравнению с контро~ леи. т.е. оказывала стимулирующее действие а'а рост а. рдзватав »той водоросли. "

Как было показано ранее, ауклеотидвая часть входяпего в sty Фракии» s-Ш состояла из 4-х .вуклеотадсв - хуанилавдго, аде-нклоидго, ур ад илового и 1штш£илово$о со значительным'преобдад а-наем У а & {Иушава, 1970). Фракции I и II могут иметь иной состав. Однако, ввиду того, что они оказались не активны, дальнейшее %% ивуче1те не лраьодилб&в-

Исследования биологической активности- ! s-йП. выделенного иэ СЫ. vulgaris , проводились о фракцией Ш.'

Т.к. при сравнении действия атоа фракц;«! g жсфкльно высушенного црзпарата s-ьП. не фракционированного на -сефедек-се А-25 билл получены сходные результаты! изучение биологической активности ■ ' s-ntl, ьцц еденных лз других родороолеЯ,' проводили на йеочищеныдх препаратах. ' " '.'..'■'■!'. ■ •

С целью изученхя родя S-иД а вдэиешюм цикле -водорослей выла исследована динамика образовали этого соединения в тече-щ» роста а далеки* синхронной культура сы.. vulgaris.

йак было показал v> рале в (Горонова о ооавт. , J970) в син-

^ ■ ■ 18 ' .. . ■■.:■;■■■

хрозвоъ культуре сьл.,ти1еаг1з' ядерное деление начинается через в час, роста ча свету, формирование аэтоспор - через 12-13 часов и выход, ав"оспрр из материнской оболочки через 15 час* Такт образом' весь цикл развития завершался через 18 час, Б связи с этго^мн выделяли в'-Ш из клеток хлорелла через 5. Ю, 12 и 14 .5 час. роста, ыакопдение его учитывалось по интенсивности флу'ресцеациа, отнесеаной к одной клетке (рис*. 2).:

>

»у,«.»* ("»Л») -

"Рис.- 2 Количественное, изменение s-ш в синхронной. ; : культура : chl; \rulgaritf ■ I - количество кладок'в-1 ил среды ■ 2 - интенсивность флуоресценции -

Как видно из рис. 2, количество S-Щ начинает увеличиваться к 8 .асу роста, т.е. к начаду ядернаго деления, я достигает максимума к началу слоронопе'ния. К моменту выхода автосяор количество S-hU резко надает» ■ ■■■■■.'■*

иоцгченные результаты свидетельствует о то», что S-ЬП. по-видшоыу, используется в процессах ядёрнсФО я клеточного деления. Это. согласуется с данными, полученными в налей лаОсрато-рии ранее, so уменьшению,времени клеточного деления, обусловленного более ранним синтезш ядериюг веществ -в опытных клетках, а Tant ш увеличению размеров ядра в конце синтетического периода в синхронно» культуре сы. vulserie (Горвнова с соавт., 1970 а, б, 1У/4; Герасименко, 1974).

^азвягна ^асиихцо щяцх^

цели» йзпшх исследование в этой части работы было выяснена« биологического дейстзгя препарате® . s-цЦ, шяйЯекмгх из зеленых и синезедешгх водорослей. и способности этих соедгиевий влиять на развита культ;1? водорослей при перекрестно» их воздействия.

Изучение ¿таяния s-nü, вмделеяиыг яз разных водорослей, -било начато ншя на аоияхронных культурах.

каэдехи препаратов s-аП растворяла в дистиллированной воде, стерилизовали путей пропускания чере> бактериальный фильтр ü-g-5 я ваоск-"га в культурв асинхронных: культур водорослей в начале Lag- фазы. . .

С шлью выбора оптшалышх концентраций препаратов S-Ш ваши испытываяись растворы s-Ш в пределах от 0,1 ur/ыл до 0,6 мх/мд. \

¿еЕотзяе_ S-^hß Cftlorella

Внесеиие в асинхронные культуры CM ore 11 a vulgaris препаратов s-пП. выдеденн;ас из разных видов водорослей, в концентрации 0.2 ь»г/ыд, вызывало увеличение числа-клеток в опытных вариантах. Если принять кодаче'ство клеток в контроле за ICQS, то величина стимулирующего аффекта s-пЦ, ьвдчденлого из

bacillaris была равна 153#, из Sc, acutus

- 171%, из С. narcaritiferua - 233Ä <psc, 3)

Препарат s-ьп. гвдельнкый иэ Chi.' vulgaris, оказывал стимулирующее действий.на развитие хлореллы в кокцентр&даш и,Змг/мл

- 1552.

Увеличение концентраций s -nil из ■ St. bsclilario и Sc. acutus до цг/мл в первой случае ьочги на вызывало стимуляции культура Chlorella , a so вторОД оказывало даже ингибируюцее действие 10%, ■

Действие s-ИП на

При добавлении препаратов s-Ш из разных водорослей к асинхроннш культура» acutus также было отмечено их стимулирующее дейстше. проявившееся в увеличении чдеда клеток и

- И -

Рис. 3 Влияние црепаратов s-Ш (0,2 ыл/ил)', вьделенных S3 St. baoiXlarlE (I), Sc.- acutus i2), С. margariteferu» (3). на развитие асиихрояноа культура Ohl. vulgaris

биомассы в опытных вариантах.

¿аибодыиия стииу лиру кидай аффект был ло/учен при внеоении в Тасинхр,ниу» культуру . sc. acutus s-Ш. выделенного из л. cylindrioa . в концентрации О;6 мг/мд. величина его была равна ■'. _■:

Препарат s-нп, нвделешшй aa st, becillaria давал ваи-болыпиЗ стимулируюпии аффект - Щ>~ внесении его в концентрации 0,3 мг/ил.

Препарату s-bfl. вкделешшв из Chlorella vulgaris и : sc. acutus , s большей степени стииулжровали развитие культуры so. acutus при добавлении их в концентрации - 0,15 иг/мл. стянударующий эффект был соответственно - 2302 и 215$.

На рис. 4 представлены кривые роста аслнлролныг культур Ее. acutus в контроле и при добавлении, s- ш ни сы. vulgaris ■ (0.3 ыг/нл). acutus • (0,3 tar/ил> ИГ

15

А. öylindriea (0,6 аг/ыЛ).

Рве. 4 В лаяние препаратов s -Ш, выделенных из

Sei acutus (I), Chi. Vulgaris (2)

A. cyltnirica . (3). sa aezHxpottHjt культуру ■ So* acutus

l&

_Де2ствие_ 5 ^„CBSma^iimjmtjgariteferwj.

Добавление препаратов э-НП, выделенных из разных водорослей, к асинхронно». культуре с. margaritеfеrua также оказывало стимулирующее действие на ее развитие.

Так препараты s -йП, выделенные из с. margariteferum и А. oyllndrics . при добавлении юс к культуре с .margari tefегшя в концентрации и,2 мг/мл стиму^ровали ее развитие* Величина эффекта стимуляции была равна 200? и 157$ соответственно. *

Величина стимулирующего эффекта для препарата s -nil из Chlorell« vulgaris была равна l /U% и из Sc. acutus - 2Q7Ä при внесении их в концентрации 0,3 мг/мл.

Таким образом било поназалу, что препараты S-HD, выделенные из разных видов водорослей способны стя*#*иривать развитие асинхронных культур не только тех водорослей, из которых Оаи

вадолевы. но и при перекрестном их воздействии ыа другие виды.

*

г) Crty^Hiyjoiueщйстьие jtpeпарато^ j^hQj ^виде^ен<ш5_ ■ иэ_£азни;_водоросдей, J'a.fipcr а.клеточное je^ение синх2рнвых к^льтгр^одорослей.

ь связи о тем, что был иод,чен стимулирующий эффект препаратов s-oil на асинхронные кулиурн водорослей, дальнейшие исследования проводились на синхронных культурах, позволяющих изучить влияние этих веществ на отдельные стадии хизилиноео цикла (время генерации и деления клеток;.

В оъахроннье культуры Chi. vulgaris , Sc, acutus и st. baciiiuris препараты s-иИ вносились нами в начале цикла их развития в концентрациях, подобранных на основании опытов с »синхронными культурами.

добавление препаратов s-eH, выделенных из Chi* vulgaris,Sc. acutus, A. cyllndrloa к. cuncorwn к сиихр<Н1НОЙ_ЩЛ^^рв геШ _vui2arie _ Еызаало сокращение времени генерации (время от стадии автоспор до стадии зрелых клеток) на. 4 часа я умеяь— оение общего времени жизненного цикла на 2 часа по сравнещш с контролем \рис. Ы

Рис. 5 Стимулирующее действие препаратов s-КП .

(0,2 мг/мд) из Chi: vulgaris (I) , Sc. acutus (2), А.ст-ltndrice {3), Hl nuscorum. 14) на развитие-синхронной |^льтуры Chi. vulgaris

na stou же рисунке представлены кривые роста синхронной культуры хлореллы в добавлением цуклеотющептидов, выделенные ■ ■з санезеленых водорослей анабена и носток. Стимулирующее действие этих соединеагй такав проявилось в уменьшении продолжительности времени, жизненного цикл^ Chi. vulgaris.'

Dpa изучении влияния S-аП да развитие ^сишгронно^культу-^ sc^ acutua_ ними были использованы иремраты, выделенные ИЭ СЫ» vulgaris, So, acutus , и Sti baclllaria " при добавлении В концентрации 6,2 ыг/мд, а также из A.cyltnArlca и N. aniseorum в концентрации 0,3 иг/мл. .

Все использованные нами препараты окааодя стимулируюзее - действие на рост и клеточное деление синхронней культуры sc. acutus, ' .

Ьрепараты s-nE, выделенные из зеленых водорослей, при

внесении их в культуру сцеведесмуоа сократили общее время жизненного цикла на 2 часе а уменьшили время генерации клеток га 2-3 часа (рис, 6). ' "_ ■ ■ _

','..' ----- ^

б pt^/я. (юл; . '

Рис. 6 Стииулжрутев действие доецарагов а-Ш; выделенных ИЗ Chi. vulgaris 41) Sei acutus , (2), St.baclXlarla (4) С .mar garit oferum (3), Л. cyilndrie« i5)( IT. mueoorura (6)

на развитие синхронной культуры, sc. acutue-

Ka.. видно из этого м рис. 6 стимулирующее деОствие э-оП из си нез единых водорослей было аналог ичнш влиянию препаратов ИЗ зеленых водорослей. Общее время киЗмеиного цикла Зо, acutus сократилось ва 2 часа. & продолжитедьность генерации на 4 часа в культурах о добавлением s-нП из л* cyiiniri са и Н. щиясотш.

Стимулирующее действие в-Ы1, выделенного из хлореллы, изучалось нами такзе на £инх£он_s_£,_b«c_l_ll_arifl.

Кривые синхронного роста втоа водоросли в контроле ш при добавления s-Ш (0,1 кг/мл) представлены на рис. 7.

*

_I . • 1_■_■_1—.

в » /г, (ь »о г» 4 . '

йрм*.

'Рис, 7 Стимулянт идее действие препарата в-ЬП, выделенного из сы. та11еог1з , на синхронную культуру зи. Ъас11-

Из рис. V видно, что в результате добавления препарата происходило сокращение цикла развития-синхронной культуры й.!;. Ъас111вг1з примерно в два раза. Количество клеток зЗДсЬооое-сиз , образующихся в культуре с добавлением Б~Ш,ве менялось, Таким образом, увеличение биомассы этой водоросли достигалось за счет сокращенного цикла развития. В то время как клетки контрольной культуры делились один раз. в опыте деление происходило дважды.

Иодученнш результаты дают полное основание предполагать, что специфические серусодержащие вуклеотид пептиды' тг эоко распространены среди водорослей, а оказываемое ими стимулирующее действие на рост и деление клеток является одним из важны* биологических процессе в.

ВЫВОДЫ

1, Установлено, что серу содержание подлнуклеот ид пептиды синтезируются в клетках всех изучавшихся нами годорослей, принадлежащих к разным таксономическим группам,

2, Все исследованные препараты обладают биологической активностью* Так, добавление их к асинхронным культурам выдавало увеличение биомассы водорослей на в зависимости от источника выделения препарата.

добавление препаратов к синхронным культурам зеленых водорослей со края ал о время генерации клеток на 1-4 часа.

20

3. Изучение опектро$отометричесюпс свойств 8-НП, вццелен-1шх из водорослей,, показало определенную аналоги» их строения, но не, полку идентичность,

4, Обнаружена способность х флуоресценции в-КП с каквиму-мамп при 380 тем для зеленых .водорослей и при 310 я 400-410 нм для синезеленых под действием света в области 260 ш,*.

, 5, Показано, что аминокислотный состав пептидной части 8 -НП, выделенных из разных водорослей, довольно близок я < характерязуется преойладанием кислых аминокислот.

;в. Полученный результата имепт значительный теоретический интерес для познания биохимии клеточного деления и воз-моявлстя его регуляции,

: Практическое значение работы заключается в том, что подобные вещества могут быть использованы для повышения продуктивности производственных штаммов водорослей.

СПИСОК " работ, опубликованных по материалам дяосертаиии

1. Горянова C.B., Вушева М.А., Кузнецова А.Ч., 1573. Некото-

рые свойства серусодераашдх полЕнуклеотидпеятид-ных комплексов, выделенных из водороолей. Тезисы доклада на Ш Всесоюз.совеш. по оиохимка а биофизике популяций. Красноярск "

2. Пушева U.A., Гэршова C.B., Кузнецова АЛ., 1974. Сравни-

тельная характеристика подииуклеотидпептидаых комплексов, выделенных из разных водорослей. Микробиология, 43,1,39.

3. Вушева Ц.Д., Кузнецова АЛ., Горшова С.З,, 1974. Изучение

спектров флуоресценции полинуклеотидоептиданх комплексов, выделенных из водорослей. Микробиология, 43, 4,-624.

. 4. Кузнецова АЛ., Пушзва Ы.А., Гориноаа С.В., 1974. Использование специфических экзогенных факторов, продуцируемых водорослями, для увеличения их продуктивности* Тезисы доклада на 7 Конференции по споровым раотеншш Средней Азии и Казахстагз, Ашхабад. -,

Подписано к печати йО^гь^Шй 197§г. TaK.ffrW, -тр. йСО печ. д.1

Типогра^я ккаденш МВД СССР Мссква