Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Геносистематические и хемотаксономические характеристики скользящих бактерий семейства Cytophagaceae, выделенных из морской среды

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Геносистематические и хемотаксономические характеристики скользящих бактерий семейства Cytophagaceae, выделенных из морской среды"

нлца>ЯАЛ!>1; <ч ахлдимгя НАУК УКРАТНИ

П|р^Т^\ПКРОБЮЛОГ11 I В1РУСОЛОП1ш. Д. К. :<АБОЛОТНОШ

-к

1 на нривах руког«"чсу

БУГЛЙЦОдЗА ЖАННА АИАТОЛГГВИА

ГЕНОСИСТЕМА1Т1ЧН11ХЕМОТАКСОНОМ1ЧН1

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОВЗНИХ БАКТЕР1Й ЮДИН И СУТОРНАС-АСЕАЕ, 130ЛЬ0ВАННХ 3 МОРСЬКОГО СЕРЕДОВИЩА.

03.00.07. Мшроошопя

Автореферат .псертацц но эдобуття ыаухооого ступени кандидата бюлопчта. паук

Кшв-1995

Дисер?вц1я с рукопио

Робота виконанэ на кафвдр1 ШкробЮлогИ та в1руоолоГИ

Одеського дергаемого. ун1верситету

Науковий кер1яник: кандидат 61олог1чних наук Званиця В, 0.

0ф1«1йя1 опоненти: доктор 61олог1чних наукРомановсьха 8, 0> доктор б1олог1чних наук Кириленко О. А. :

Пров1дна орган1зац1я: КШБськийнац1рнальклйун1верситег 1м. Тараса Шезченка

Ззхист в!дбудеться 19 кв!тяя 1995 року о Ю00 гсдак! на зас!данн1 спец1ал1зовако'1 вченот ради Д 016.0&.01 при. 1нститут1 м1кроб1ологИ та BipycoViorii ш. Д. К. Заболотного HAH Укратни за адр&ссю: 252143,- Кшв - 143, вул. Заболотного, 154, 1нститут • и1крсб1олог1'1' i в1русолог11 HAH УкраКни, зал зас1дань).

3 дисертаЩею иозна ознайоиитися в нзуков!й 61бл1отец1 институту и1крсб1олог:П та вАрусолгИ HAH Украхни.

Автореферат розютгака "" " бйрезня 1995 року.

Бчвкий оекретар спвц1ал1зовано')' вчено! ради кандидат б!олог1чних наук

. Пур1о Л. Ы.

- 3 -

ЗАГМЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

_М1У.2:5Ьн1сть__теш^ !Я!форгвн1зш виосять взгсмий еп^сок з

61огеох1и1чк1 цикли кругооб1гу речовин на Зеил1. Особливу увагу ви~ кликзють груш и!кроорган1зм1в,що в1д1грзють аажливу роль в функцЛ-онуванн! акосистем 1 гов'кзан! з д1ядьн!стю лвдшда. До них безуисв-^^ но в»дчослться мало вивчен! ковзн! бактэвИ '

Вони £^рмент1в,зокреыа здатн1 до

ззу рисскоиолекуляркз сполук як целюлоза, агар, х1тин,

та 1кз1 1 в1д!грають ваяливу роль в процес! розкладу срган!ки в аеробних умовах. Представники цього таксону являються капроф!лаш 1 патогенами г!дроб1онт1в та л едини. Досл1двання останн1х рок1в св1д-чать про неоч1кувано високу чисельн1сть цих ы1кроорган1зы1в у при-родних екосистеыах. Однак гяибоке вивчення ковзних бактер!Я стри-ыуеться в1дсутн1ств добре розроблено! таксоном! 1 ц1е) родани.

Пета робота. Вивчвния нуклеотидиого окладу, розн!ру генома, гомолог! I ДНК-ДНК, складу ¡афтах кислот колекц1йних атац1в вид1в СугорКа§а 1 гетеротрофиих ковзних бвктар!й, вилучаких з исрського

саредовшца, для уточнения таксонсли родани СугорЬо^свай. ---------------

. Основн» задач»: , ..... .,..........• "

1. Визначеиня р1вЯя"ГЦ-пар 1 розы1р1в геному колекЩйних ата-м1в вид1в Су^рЛа^а та ковзних бактерШ, вид1лених з аорського середосизз. •

2. Вивчення р1вня гомологи ДНК-ДНК колекц!йнйх ттам1в взд1в СугорЬа^а. .

3. Вивчення р1вня гомологи ДКК-ДНК колакЩйних атаи1в вид1в СугорЬа^э 1 кевзкых бактйр1й, ¿зольоааних з морського середовада.

4. Вивчення р!вня гомолог1! ДНК-ДНГС ковзних бактвр(й, вид!ланих з иорського евредовияа.

5. Визначзння складу зшрних кислот колекц!йиих штаи!в вид!в Су1орйа§а та ковзних бактер1й, вилучених з ыорського соредовища.

Кяукова новизна, КПявидова ДИК-ДНК г!бридизац1я 1 анал!* спектр!в жирних кислот свЛдчать про гетерогешИсть роду СуЪрЬаеа. Еперша показано кизький р!вень гомолог!» ДНК-ДНК 1 !стотн! в!да!н-НОСТ1 В СКЛ8Д1 ЮфНИХ кислот ыорських 1 пр!сноводно-грунтоБих пред-ставник!в роду, що св1дчить про необх1дн!сть вид!лення цих еколо-г1чних груп в р!зн! роди родаш Сугорйв^асеае. П1дтвердаено право-ы1рн!сть шд!лення вид!в 1псеггае ве<31в (С.ЕГ7епв1со1а 1 С.Ьерат!-па) за рамки роду. Значна ступ1нь спор1дкеиост! встановлена для ви-д1в С.ЗоЬпвопае, С.рес*1поУога, с.басс1тгорЬу1а. Вперше дано комп-лвксну характеристику складу кирних кислот штаы!в вид!в СугорИа^а. Поксззно пзревагу в спектрах розгалуаених 1 ненасичених кислот тз помХтну к!льк!сть оксикислот (3-0Н-С14;О, 2-0Н-С14;0, 3-0Н-С15.о, г-СЯ-С^г1, зокрьыа, оксикислот з розгалужениы ланцюгои (3-0Я-1-С13.о, 3-0Н-1-С|£.ф). Показано дом1нування !зопентадека-ьсбо(, гексадекзновот, гексадеденово)" кислот. У деяких штам!в вияв-лсно циклопропанов! сполуки.

Анал!з гомолог!! ДНК-ДНК 1 вшсту хирних кислот вперша показав таксонои1чну гетерогенн!сть ыорських ковзних бактерЛй 1 ыоалив!сть, використування в гх таксоном!I комб!нац!1 таких ознак як наявнАсть флексируб!ну 1 г1дрол!з агару.

Практична значим!сть. Одерван! результата пудуть використан1 для удоскокалення таксоном!»' бзктер!Й роду Су1орЬа^а 1 морських ковзних бактер!Я та орган!зацИ колекц!т культур м!кроорган!зм!в ОДУ.

Впровадження разультат!в. Отриман! результата будуть викорис-тан! при читан»! курс!в "Загальна ы!кроб!олог!я", "Систематика бак-тер!й", "1дентиф!кац!я бактер!й" на кафедр! м!кроб!блог!| ОДУ.

OcHQBHi положения,.до е;шосяться но ззхист» . Р1д Cytophu^a б гатерогекним I постзс нео0х1дниы перегляд його vaucoirossil. ПрДсяе-водио-груктов! 1 «ороьк! цитофзги е предотзвгшкааи р!зних prri±3 ро-

1~пар, ях! за фсио-

тш1чкиаи сзпакаш буди 1декткф1кован1 як представкикн роду Cytop-haga, ка п1дстяв1 проведаних гене- та хеыотзксоноы1чних досл1джень розд1лено на II нових ввд!в S ногкх род1в родаяи Cytophagaceae.

Структура 1 об'см дксзт>тац!т. Дисэр'1'ац1Янз робота окладзсться 1з введения, огляду л1тературя, ^-годичноi глапя, глав экспериментально! частики, сбговорення, bhckop&Ib, списка використано! л!те-ратури, який включав 157 рой!т. Робота виклздэнз на 119 стор!нках машинописного тзкету, 1лпстровзнэ 20 таблицпии» 10 иаяаякаш.

гАпробация.робота. Ссаовн! положения, включен! в дасертац1йну

роботу, були викладен! в допов^дях на I (Устзнозчоиу; з'iзд1 УМО, __________

щор1чн1й кауков1й кокфервнц1Г Одеського ун1всрсйте?у, зас1даня1 Одаського $1л1алу УМО,йаукоьому ceuiuapi кзфадри ы1крсб;олог1л ОДУ.

Диоертац1йка робота с фрагыэнтом дерхбодгатних досл1д*ень, ejo ф1яансув?ься uiHХстарствсу оов1ти 1 ДКНТ Украли.

Публ1кац1г .По тем! дисвртацП опублЛкоэано 3 друкопай! робота.

Робота викоиана при 8оьлосередн1Л участ! автора, Геносистематичн! досл1дхення викокували в в!дд1л1 генетики ы1кроор-;«н1зигв шституту и1крсб10лог1$ РАН (Москва) з участв к. б. и. iircoHKo А. U., знал!з 2шрш)х кислот — а в1дд1л! генетики та iioxlüii ы1крооргав1зи1в ВД1 ьп1деи1ологИ та 1ифвхц1йних звхворю-!ань(Ки1в) э участ» д. б. я. Вэсвренко 3. П, та Рубан В. U.

дани Cytophagaceas, про що св1дчать шроке 8ар1дваиня показт:к1в розм1ру геиоиу та кизький р!вень гомологи ДКК-ЛИКt

- 6 -

запет FOBora

I. МАТЕРШИ I Ы5Т0ДИ ДОСЛЩЕННЯ Об'сктом дослЛдженкя служили колзкц1йн1 штамп: C.aquatilis DSM 2063, C.ilevensis DSM 1076, C.Johnsonao DSM 425, C.lytica ATCC 23178, C.pectinovora DSU 6368, C.Beccharophyla DSB 1811, взди, що в IX виданн! Bepri були включен! до роду Cytophaga та пташ C.arvensicola DSU 3695 1 С. hepar Ina DSU 2366, що в!днесен1 до вид1в lneertae sedie роду Cytophaga , а таков 40 штаы1в ховзяих бактер!й (з колекцИ кафэдри м1яроб1олог1к ОДУ), 1зольованих э ыорського се-редовища та 1дантиф1кованих Н. 0. Ел1нською та А. Г. Даахуд1 за феиотап1чними властивостями як Cytophaga ер.

1зольован1 шташ вирощували на серадовищах SP-2, CY (Reichenbach, Bwsrkin, 1981) та îîutrient-agar (Christeneen, 1980).

Ввд1лен.чя ДНК з б!оыаси бактср1Д проводили за методом Лисенко та 1н., (1984). Екстракц1ю нуклегнових кислот - по Каппиг 0961). Визначеннч нуклеотадного складу проводили ыетодоы, теплово! двнату-paqiï (Маппиг, Doty, 1962) на спектрофотометр! "Pye Unicam - 1800". Для розрахунку користуеалися формулою, призначеною для бактар1й AT -типу (Owen et aI.,1S69). Фрагызнтуваьня ДНК проводили ыетодоы ультразвуково! дезютеграцп. Визначення posuipy геному - за методой Cilles et al., (1970). ДНК Штили в раакцИ НШ-трансляц11 (Ма-HlaTic та 1н., IS34). 1ыоб1л1зац1ю ДНК на мембран! проводили за методом Gillespie и Spiegelœan (1965). Цолекулярну ДНК-ДНК г1бридиза-ц1в HS фильтрах - за методом Dô ley та De Smldt (1975). Молекулярну ДНК-ДНК г!бридизац1в в розчин1 - за методом De ley et al., (1970).

Еф1ри шрних кислот отрину вали за модиф1кованим (С1няк та 1н., 1977) методом Brian та Gardner (1967). Газор1данну хроматогрзф1в проводили на газовому хроматограф! "Цвет" capiï 100 з довжиною ко-

летсл 3 а та д1йштром 3 !Л5, що ззяоенена IS SE-SO на xpoiroofiopi i? (AW - DSCS) SO/!00 ша. Тешаратура колонш - 120 - 240 °С, шзад-к1сть кзгр!вакня - 3 °С /хв. Для 1двнтиф1кзцИ .кадюиаптАп • товуааЛи г!друвашт (Айалв, I960), брому?г:шя_.(Brian, ■---(лхчййег, 1967), трпфторацеталування (Moss et ai., 1973}.

- ' 2. ГЕКСКН1 5gi3 CYggPHAGA ,.

дозволили сстзкозитя, цо р1сонь salcry ГЦ-пар в да колекцАЯнкх е>т«м1в плд1в Cytopbaga Bapine в!д 33,3 до 46.7 иол. 2 (табл. I). Штзад вид!я, скличеких в р1д Cytopbaga (C.jo-hnsonae, C.pGCtlnovoi-a, C.eaccharophyla, C.aquatiiie, C.ilevensis, C.lytica) характеризуються досит?. бдизьклда значениями виЮту пар нуклеотадХв - 33,4 - 34,9 иол.%, so bi^OBinae plans споц!ал1эова-ногс бактар!алького роду (БлохИт-. Леванова, IS74). Але розы!ри ге-houIb досл1даувомю штаи!в noulTiie э1др1з!:яитьсп mis собой i ста-новлять 2,1 - 3,8 х Ю9 Л-.ч, р1векь roiso.TOri'f ДКК-ДНК склада с лише 3 - 37 %, що св1дчить про 'значку гзтерагепнють роду Cytophaga.

Для raptosmm питания-гвтерог8:шост1 роду Cytoptaga Raichsr-_ bach (1939)' запропонувзв Ш1ксрг1стовукякгеколог14й1'хар2ктаристики, Тему _гкачш& 1нтврес викл1«:зла стуи1кч сг.сг^-п лк ?six иорськ^Уа! (C.lytlea) та Пр1сноводио-груитов1сд{ (С. johnncrme, - C.pectinovbra, C.naccharcphyla, C.RquatiXis) прёдставкикаин роду, так 1 серед са-иих"пр1сяоводно-груитових цитсфаг. Ступ1кь гомолог!! ДНК- ДНК мор-ських 1 пр1сновод;шх штам1в стаиоксть 4-55 (?збл. IJ, в той чао як всередик! груш прИсновздш« 0зктер1й pitenb гомолог: г силав 1Ъ~ 37 %. Крш тоге., рози1р гввоиу tiopcb;:oi c.lytlca - 2,1 x Ю9 До, значно киячий н1к у пр1сноводних цитофзг - 3,2 - 3,8 х I09 Да.

Ч1тко окреслветься групэ С. Johnsonae-C-pectinovora-C. ейссЬого-phyla з вузькии д1апазо:юи колкпаняя величин ГЦ <33,3 - 34,0 иол.%).

Toi» тця i.

Гачипш«.:«! \!Ц>актчм1сц1как1Г!окшПнм\ч'т:|М1»роду Cvtophaja.

t'oMoidi m дик - ДНК t\¿ и

Ивочь ГЦ- PorîVlip

ВИД I!3|> 1 t'HOMV C.j'.'lm- O.pícti- Г .s.v. c- C.Í4JU.1- C.lvtua C.Iitpa- 0.51ЛСЛ

Mai. * t .40 Да • ' st»>ae NOVoríl IwopUvl:: tili? A'ICC rin¡i '

DSM 415 DSM Df.'M DSM 23178 DSM O$:M

636S iSII J.SSN

C.johnsonae DSM

425 35,4 3,8 • 100 32 13 b 1«

C.pcïtiiiovorn

i jsM cm 34,0 3.5 37 100 3? 9 7 <; 3

C.satvharvj'hvh

DSM 1811 33,3 3,2 23 22 IOO 7 8 7

C.anuatiiis DSM

206? 35.1 2,5 22 ' 16 18 IOO 13 8 •1

C.lvtica ЛТСС

2Л178 34,0 2,1 8 9 .7 4 100 5 -1

Ctlevensis DSM

1076 34.9 3,1 12 "Г 5 5 6 100

C.arvensicota DSM

2588 4(5.7 - 5 4 -j 4 5 4 3 100

C.hcpariiia DSM

2366 45,0 - 5 • 7 4 3 5 4 4

схсяики розм1ру roHOuin (3,2 - 3,8 x IO9 Да) 1 значили р!вяем гомолог ií ДНК-ДНК (23 - 37 Я), iqo дозволяв говорит» про 1сяування боз-пврачио! спср1днвкост[ Mi* цкии трьома видами.

C.aquatilis (збудник захссрввання пр1сноаодних риб) значения вм1оту ЩЧйр" í розами j^Hou^í^araMtáii^ пае. 22 S) дозволяв припустит:?

юкування родшшлх зв'язк!в ы1я C.aquatllis та C.Johnsonas-C.pectteovora-C.Baocharophyla на piBHi родики Cytophagaceae.

Що стооусться G.ílevensie, яка була вилученв з пр!свободного озера, зле проявляв здатн1сть до росту на серадовищах з морськос водою, то за разультаташ наших дссл1дг:екь «ей м1кроорган!зи без-уыовно не спор1дненкй як з виьчсиад! прз.сноподниии цитофагами (б -12 ¡5 гомологП), ток i з морською C.Iyílca (6 % гомологи).

Таким чином, очевидно, в мзйбу.'ньоиу необх!дно провести таксонсм1чкий розпод1л ыорсышх та пр1сноводних представник!в роду.

Що стосуеться штач1в вид!в íncertae sedls - C.hep'arina та G.arveneicolü,to за pinrreu bmíctv пар основ (45,0 та 46,7. мол.% в!-) дпов!дно) сони зиачко й1др1зняються"81д'досл1джуваних првдэтавишав роду.~Ступ1кь спор1днекоот1 С.ахvenslcola 3i зтаиаии роду Cytoptwga становила 3-Й«, C.heparina - 3-7. Я. а;ои1дтвердхуе íx статут вад1в Incertae seflisЧ несбх1дн'1сть вилучення íx за иеж! роду.

3. ГЕН0ИН1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ШТАМ1В- БАКТЕР1Й, ШЛУЧВД1Х_,_ 3 МОРСКОГО, СВРЕДОВИЩА.

Досл1даьння нуклеотидяого складу 40 штам!в ковэних бактарш, илучеклх э морського середоьщэ та 1дентиф1кованих га фонотш>1ч-иш ознакаш як Cytophaga вр. .продемонструвало наявнЮть серед них вох груп. До першог групп (25 штаи1в) в1дносяться бакте?1г э р1в-аы вм1сту пар основ в1д 34,3 до 42,5 жм.Х, що Щдтвердауе и по»

передня 1дзнти$1кац1в як этау!в роду Су^рЬа^а. ВисокиЯ ви1ст ГЦ-пар у предотавкик1в другот групи (15 штам1в) - б!льше 46,5 кол.% -св!дчить про те, що вови не в1дносяться до порядку Cytophasal.es 1 в подалывих досл!даеянлх ц! шташ не .використовувались.

Серад штам!в перзгог групи на п1дстав1 таких д1агностичних оз-нак як каявн!сть п11ыент!в типу флексируб!н 1 г1дрол1з агару оуло зд1йснеко додаткове кластуввяня бактерЛй.

Досл1дэкуван1 шташ були рсзд1яен1 на 4 кластера (табл. 2):

- кластер А об'еднуе флексируб1нпозитивн1 шташ, як1 не роз-кладають агар;

- кластер В включае флексируб!нпозитивн1 шташ, як1 деионструють активну агарол1гачну здатн1сть?

кластер С об'еднуе флексируб1ннегативн1 штами,. що г!дрол1-зуготь агар;

- кластер 0 представлено флексируб1ннегативним штаыоы не здатниы до г!дрол!зу агару.

Таблкця 2.

Кластери штаы!в ыорських ковзких бактерЛЙ.

Кластер Субкластер Штаы Флекси-руб1н Г1дрол1з агару

А1 37, 18 +

Я м А2 123, 124 + —

АЗ 66 + -

в В1 133 +

В2 58 + . +

С1 44,41,106,45 _

С2 93,81,125,42,82,83,92 - +

с СЗ 7,15,5 - +

С4 8 - +

С5 116,117 - - +

75 - -

- и - •

Як дэдаткову генолну характеристику дослХдгуваних этаа!в коз-зких бактер!й, вилученнх о мороького середовшца, було визнзчеко розм1р геному. Остановлено значно колизання поклзнигав рози1ру геиоиу серед прздставних!в еид1лзних кластер!в. " " . .. -

Шдайчаеться, «о флаксиру- «ч» ~2Г"

поназяикзми роза!ру- геаоау (2,4 -3,5 х 1СУДа) н!з». флексируб1ннагативн1 прэдстззники клзстер!в С .та

а

В (я:с правило, 2,1 - 2,6 х 10 Да), с;о узгодяусться з даними, отрамаиси для колекц1йних штам!в роду Су1орЬа5а.

Таким чином, анал!з результата зивчення складу нуклеотид1в 1 розу1р1з геноы!в ковзних бактер1й, вилуче.чих з цорського серадовича, св1дчить про ¡х гекетичну гет&рог8Нн!сть та Юнування ссред них нозих прэдставнкх1в роду Сугорг^за.

4.. ДТЙС-ДНК Г1ВРИдаЗАЦ1Я КОЛЭДЦЬ.НМХ 1Ш.ШВ Г ШТАЙ13, ТЗОДЬСВАНИХ 3 ЮРСЬКОГО., СЕРРДОВйЦ'А.^

ДослЛднення ступени под!бнсст1 куклеоткдних посл1дозкостей ДКК штаи1в, эилучвних з норсьхого середонсча, 1 колекц!й;ах атаы!в.про——— демострув8ло.шзький_(2_-.12.а>'р1ввя5,гоиолог11 ДЕК-ДНК. Таким чк-ком,ейлучен! штами г:а вчдаеепгоОя до д'оол1дхува;шх к:д!в СугорНаеа.

"',о стоеусться атзШв кластеру. л^ ... як! - за ~ досл1д5еииии сеьсгллачнж:: тпггнотг'лг-гш&и ознаками иогли налешти лише до тают. вид!в СугорЬага як С.^оЬлзопае, С.ресгапотога, С.оассЬагорЬу1а, то продемонстрсзагскй р1вень гомолог! I ДНК-ДНК (4 - ВЯ), да с зуогу розглядати ;Д штами я:с ной! г.редставники роднк.; Су1орЬа^асга0.

' ' _ дгж-дук ГШРКДКалЦЬЯ ^ЪУЛВ _К0РЗНКХ БАХТЕР1И,. ...

,ВЙЛУЧЕН1<Д З.ЩРСЬКОГО. СЁРЩ0БВДА_...

Досл1даэння р!вня гомологК ДНК-ДНК ттзм!в ыорських бактерЗй продемокструаало иаявнЮть субкластер1в у склвд! кластер!э А 1 С.

- 12 -

Кластер А включав три субкластери (табл. 3).

Встановлен! р1вн! гомолог!»" ДНК-ДНК член1в оубкластеру Ai (80S) та субкластеру А2 (75%) св1дчать, що штат. 18, 37, 123 та 124 ыожна розглядати як члени двох спор1днених (41-46 % гомологи) вид1в. Р1Вень гомолог1Г Mix представниками субкластер!в AI та А?, i штамом 66 кластеру A3 склав 39 та 43 - 47 % в!дпов1дно, що св1дчить про належн1сть штам1в кластеру А до одного роду, який, на наа погляд б новим родом в рамках родини Cytopbagaceae.

Иа галь, високий выЛст пол!сахаридног фракцИ в л1за?1 итам1в кластеру В не надав ыокливост! отримати препарат необх1дного ступеня очищения для реакцИ ДНК-ДНК ПбридазацП, тому питания про

Таблиця 3.

Геномн! характеристики штам!в кластеру А.

Штам Р1вень ГЦ-пар, МОЛ.» Розм1р геному,' х 10*Да Гомолог1я ДНК-ДНК,% в в1дношенн1 до

37 18 124 123 66

Субкластер AI 18 Субкластер А2 124 ■ 123 Субкластер A3 34,3 35,5 35.0 35.1 35,1 2,9 2,7 3,6 3.6 2.7 100 80 100 - ' 41 100 46 75 100 39 47 43 100

ступЛнь спор1дненост1 штаи1в кластеру В вир1лувався в подальшому методом жирнокислотного анал1зу.

Кластер С об'еднуе 17 флексируб1ннегатившх вггам1в ковзних ба-ктер1й з вксокою г!дролазною активн1стю, коливакням р1вня ГЦ-пар в!д 36,5 до 42,5 иол.2 1 розы!ру геному в1д 1,8 до 3,1 х Ю9 Да. Значна для отам1в одного веду вер1аб1льн1сть генотип1чшх характеристик виключае налв8к1сть представник!в кластеру до одного виду. Досл1дае-

ня гомологif ДКК-ДНК показали наявн!сть в кластер1 С п'ята с— oreplB! CÍ - штамм 45, 44, 41, I06¡ С2 - штами ¿<3, 32, 31, 82, 83, 81; СЗ - штаыи 7, 15, 5; С4 - штаы 8; С5 - атами 117, Ib

В подальшому були розглянут! р1вя1 ф!логэне?ичко/ спор!дпе?:с.........

Ti в серэдин! вид1лецмх субкластер1в i м1ж caicas,-;

ЗНЗЧКИЙ nlnARb- CI, -йЛХ..-

вуючи cscricí^ íx гекотип1;пшх та фенотип1чнмх озкзк, дозполкс розглядати íx як итада одного виду (табл. 4).

Таблиця 4.

Геномн! характеристик!? втам!в субкластеру CI.

Штза мол. 55 Розм!р, геному, X 103 Да ГомслогХя рЧК-ДИл, % в в!дкоо;йнй1 до

44 41 106 45

44 36,7 ' 2,1 100

41 37,1 2,5 •96 100

106 37,4 2,1 92 88 100

45 38,5 2,1 85 94 68 IGD

Високий р1вень гомолог!) ДНК-ДКЯ та незначн1 кол!вакня гено-тип!чних характеристик штаи!в суб;1ластйру. С2 - дзсть змог7 cft' сдпзти ц! хтами в один вид (табл. 5).

__ Таблиц.?- 5.— ...rsHoaai характа!рмстики шта1«!в субкластеру С2.

Штам ГЦ, мо л. К Розм1р„генсыу, х 10? Да Гомолог!я ДНК-ДНК,й'в в1днсшенн! до

■53 tíí 135 42 82 83 S2

93 37,5 2,3 100

BI 38,0 2,1 _ 100

I] 38,4 2,4 - . - 100 . - ■ -

42 38,6 2,5 —. , — - 87 100

82 -38,8- 2,2 — 83 - - 100

83 39,2 2,3 — 84 91 90 100

92 39,5 2,3 95 — — 82 100

Продаионстрована такоз значка спор!дзн1сть штам1в субкластеру >, що враховуючи виявлений р1вень генотип1чною та фенотип1чког •хойост1, сп!льн1сть дазрел вилучення (вс! шташ вилучено з м1д1й), дозволяв розглядати ц! шташ як шташ одного виду (табл.6).

Таблица 6.

Геноми! характеристики штам!в субкластеру СЗ.

Штам ГЦ, иол, 2 Розы1р геному, х 10^ Да Гоыолог1я ДНК-ДНК Я,в в1дношенн! до

" 7 15 5

7 33,0 3,0 . 100

15 40,0 214 71 100

5 40,9 2,6 — 56 100

Попередньо до субкластеру СЗ було в1днэсено 1 штаа 3, такок вилучениа з тканин ы!д1й, який характеризуется близькими феноти-п1чшам та генотют1чшши (40,1 пол.% ГЦ-пар 1 3,1 х' Ю3 Да розм1ру гэнсиэ) вдастивостями з представниками цього субкластеру. Лле атам 8 продаионст^ував 40 % гомологи з птааои 5 та 48 % - э±. штамоы 7, л;о не дозволяв розглядати його в ранках субкластеру СЗ, який характеризуется спор1днен1стю на р!вк1 виду. Одночасно агами субкластеру СЗ 1 атаи 8 субкластеру С4 безуыовно належать до одного роду..

Зкачний процент гоаолоП* ДНК-ДЖ (70%) показано такоа для шта-шв П6 1 117, що складають субкластер С5. Ц1 бактерИ характеризуются схожими значениями пар основ (42,3 ! 41,5 мол.й, в1дпов1дко) 1 б!льш низьюади, п1х у решти лредставник1в кластеру С, покаэникеыи розгЛру геноы1в (1,9 1 1,8 х ХО9 Да, в1дпов1дно). Сдериан1 дак! сыдчать про иалежйЮть втаы1в 116 та 117 до одного виду.

Досл1дж0ния ф1логенетичних взагы?в!дносин и1х представниками субкластер!в виявило 23 - 61 % гомологи ДНК-ДНК, гцо, враховуючи но

близький р!вень '¡уклеотидиого складу, фенотшИчну под1бй1еть, оп1-льне ыорське гоходження, св1дчить, на наш погляд, про калакнАоть цих итам1в до одного роду. Низький р1вень гомологи ДНК-Д1К е?зм1е кластеру С та досл1джених колекц!йних птам1в роду Су5ор£.°'-& змогу розглядати цей р!д як повий р!д родини СугорЬа^.асаеа. б. Д1рнокисл"ТЦИ«. .'•""

гмрних ккслот колзкц!й1шх тт&Лп роду СугорЬа^а вияеило переаааання в ¡х склад1 розгалуяених кислот, значний р!вень нэнасиче:шх та оксикислот. Пдроксильна група виязлена в позиц!» 3! 3-0Н-1-С15:0, 3-0Н-1-С14{0, , г-ОН-1-С16.0. Для С,а^ла+.111в встановлена наявн1сть 2-ОИ-С14.0. Для б!льшост! вид1в дом1нуючоо кислотою е 1-С15:0 (табл. 7). Мййчв у досл1дауваних вид1в роду (за виключбкняу C.aquatlliв) шяр.яена металенгексадекановв кислота (0,9 - 4,2 %). Ран1шз циклопропанов! кислота були показан! Оуа1ги, Кота^ага (1931) лише для С.ЗоПпвоп&е.

Встановлено, що кайб1лшу под!бн1сть Еирношслотшх проф1л1в мають С.^оЬпБопае 1 С.рес*1потога, як! в1др1зняк?ься а!х собою лида

________________Таблица 7.~

--------- Склад'йфшх"кислот {%) колекцШних штаи!в роду ОуЮраа^а.

^^ Штаа КислЪтаК^ C.john-вопае G.peotl-novora C.saccha-rophyla C.aqua- tiliB C.ly-tlca C.arve-nsicola C.hep-arina

Нагачен! Ненасичен! Розгалукен! Оксикислоти Циклопропан. 22,6 17,6 40,0 10,8 2,3 28,1 15,5 40,5 7,7 0,9 10.7 14,5 37.8 21,0 4,2 19,0 11.7 41.8 18,5 29,8 19,0 35,7 9.0 0,9 11,2 41,7 25,5 12,4 12,7 26,3 31,5 5,5

к!льк1сним bmictom окремих кислот. Сховий проф1ль мае 1 C.saccharo-phyla, але наявн!сть деяких в1да1инсстей у склад! зирних кислот

■ ♦ 16 -

з1дчать про деяку в1ддален1сть С.вассИагорЬу1а в!д С.Зойпвопае та .>ес1опо7ога, що в1дпов1дае даким ДНК-ДНК г1бридазац11.

РХзькця якХсного та к1льк1сного выЛсту кирних кислот С.афши-11 в та С.ХуИса св!дчить про »х ф!логенетичну в1ддален1сть як в!д С.^о1тзопае-а.расХ1по7ога-С.вассЬагорЬу1а, так 1 один в!д одного.

Отао, результата анал!ьу кирнокислотного складу колекц!йних агаа1ь вздШ роду -СуЮрйаф; корелюоть з данный геносистемати чких досл1дкень 1 п1дтверджуоть гетерогенн!сть роду.

Зивчакнк складу вдрниг кислот штам1в вид1в 1псег1ае ее<Ив -С.аг7ег1з1со1а та С.Ьэраг1па продемонструвало IX пои1тну в1дм1нн1сть в!д спектр1в еид1в цього роду. Для С.Ьераг1па та С.агуепв1со1а показана .зяачно бЗльш високий р1взнь ненасиченкх кислот, в1дсуг-,и1с?ь цдалопропадових сполук 1 ряду 1вших кошокент1в. В той хе час, спсстер1гаеться ряд характерних для ковзних представнюсАв ро-дини СугорЬа^асеае законоы1рчостей (перевала ненасичеких 1 розгалу-жеких кислот, док1нування гьксадекановог та Азопентадекановог кислот). Дан! про значк1 в!да1ни жирнокислотного складу вид1в 1псег1ае еесПз узгодкуються з вищевикладешши результатами ДНК-ДНК гХбриди-зац!1 та п!дтверджуе 1х значну генетичну в1ддален!сть в1д цитофаг.

7. ХИРНОКИСЛОТНИИ СКЛАД ШТДМ1В- БДКТЕР1Й.

ВИЛУШШХ "з МОРСЬКОГО СЕРЕДОВЩА. ~

Еивччння хирнокисдотного складу штам1в кластеру А (табл. В) показало високий вы!ст розгалуже них та зиечний р!вень ненасичеких та окс-лкислот. Циклопропанов! сполуки в1дсутн1. Доы1нуочов кислотою с 1зопантадеканова, хоч для штаиу 66 продомокстровано дезуэ б1лышй ва1ст гаксадеценовоГ кислота.

Вивчення жирнокислотного складу втам1в 18 та 37 субкластеру А1 продеиэнструвало р!зницю к!льк1сного ви!оту деяких кислот, ель в

- . •Габлиця S. BjiIct йл!танких зшрних кислот птам1в кластер!в А, В та D.

Штам Кислота Кластер А Кластер В Кластер D

18 37 123 ¡124 .. .. 66 ... 133- - 58 -

насичен! Ненасичеш-Циклопропан. 13.3 -К * 15.4 13,9 * * — аа. о 11,4 14,8 5S.0 4,9 15.2 '50.3 12,2 гро w-j-we** ts:»- 9.1 . л -ÎSÎà* 26.4 20.5 ______ ftD,? 0,4 0.1 14,1 ZÙ3 ■ 47,8 0,3

ц!лому, проф!л! цих штам!в значно схоя! м1к собою. Кр1м того, т!льки ц1 бактерИ' характеризуются йе!дент1ф!кованш компонентом Е, в!дсутн1м у вс!х !ших досл!дяувзних бантер!й.

Для кирнохислотного спектру атаы1в 123 та 124 субкластеру А2 властиво значно б!льшкй вм!ст розгалугених кислот. Що стосуеться схоиоет! проф!л!в штам!в 123 та 124, то деяк! к!льк!сн! в!дм!нност! в яирнокислотному склад! даних 1золят1в п!дтвердкувть 75 % р!вень гомолог!ï ДНК-ДНК, в1дм!чений вица.

2ирнокислотний проф!ль отаыа 66 субкластеру A3 представлено— б1льэ значков кГльк!~стю насичених та некасичених кислот, кpiîi того !скувть деяк! к!льк!сн! в1да!ни деяких сполук. Ало, в ц!лому, характер в1дч1нностей в жирнокислсгтних проф!лях штам!в субкластп-р!в AI, А2 ! A3 св!дчить про ф1логенетичну г* спор!днен1сть, а 1с-нування в1дм1нностей п!дтвердауе иеобх1дн1сть гх таксоном1чного в!докремлення на р!вн! р!зних вид!з в рамках одного роду, що такое в1дпоа!дзе отрицании panine гзноскстематичним данны.

Досл!дженнл сернокислотного складу бактар1Д кластеру В показало значку ф!логенетичну в1ддален!сть отаыЛв 58 1 133 як один в!д одного, так 1 в!д решти досл!джуваних бактерШ (табяЛ!.

Нзйб!лыву в!ддален!сть в!д ус!х !нших !золят!в демонструе штам • ,, яглй характеризуется наявшств двох циклопропакових ' сполук -.отялзнгексадеканово! та метиленохтадеканово) кислот. Кислота була виявлена т!лькя у деяких колекцШшх ттам!в роду 1 предстаьни-:с!в субкластеру С2, але для остаяХх Суло показано набагато кихчий п вы! ст. ПриоутнЮть у представник!в родини СугорЬагасеае

показано вперае. Звертае не себе увагу такс® дука низький р!вень розгалукеких та оксикислот 1 значний - некасичених сполук та доа!ну-взннк октадеценовое киолотн. Таккм чином, штаи 58 за склздои юрких к:', с лот кэ Бклздэетьсд в миж1 роду 1 мае бути викасешш з нього в ыехах родани Су^рйааасеае.

Др/гий член кластеру В - втам 133 за такими поназникака як высокий в'Лст некасичених, розгалугених, оксикислот ыоке розглодатися в ива ах роду Су1ор1га£а, однак в!дсутн!сть 1зогридекановоч', 2-окси-або З-охси-тэтрадеканово! кислот, властивих для вс1х досл1даених гтм!в, доы!нувания 2-окскпантадекановоГ кислота св!дчить про ф!ло-ганетичну в!ддаленн1сть штамэ 133 в!д вс!х досл!дабкнх штам!в 1 дас п!дставу для вииесення штану за ыев! раду« .

?.ирн! кислота; штаы1в кластеру С представлен! звичайкиш для ба-ктер1й роду СугорЬа^ типоы. Показано переваяання розгалугених' 1 ненасичених кислот, значний ш!ст оксикислот. Основна кенасичена кислота - гексадецанова, серед розгалуяених - !зопенотадецвнова та 1эопзнтгдеканова. Показана таков перевага 2-оксипентадаканово1' кислота над 1нп&ши оксикислотгш. Шташ субхластеру С2 ы1стнть мети-ленгексадеканоау кислоту.

За хирнокиолотниы складом аташ кластеру С розяодШяоться на 5 гр/п, як! узгодяуються з оубкластораии, утсораюши на основ! геносистеизшчша покаэшис!в (табл. 9).

У

ï ■

i ,'1абшшя9.

i lÎMicr Ksiir.umux жиртш* кислот iinaMÍB кластеру С } '

! i í

Субкласгер i ■

N. Штам *

Cl C2 сз ÎC4 C5

N. . 45; 44 41 106 92' 8! 125 42 82 83 7 15 5 8 117 Мб

Kix-логи Ч I i

Наоячен! 16.0 2S.I 25.4 19.7 22.4 20.5 : 24.0 23.2 H.2 17.4 16.7 32.4 32.0 22.9 1.1.7 2.2 23.4

Нснасичен! 24.4 22.9 26.8 23.9 2312 22.0 ¡22.7 20.7 24.6 256 22.0 19.0 26.9 25.0 Íií.8 i 16.2 22.4

Ршгалужеш 32.U 30.2 26.4 33.0 31.0 34.5 i 25.Б 32.2 -U.8 32.0 36.0 27.2 13.2 16.6 îit 6 141.7 32.0

0КС1ККСЛ0ТК 13.4 9.3 12.2 11.4 13.1 13.4 U7.3 1 7.6 10.9 lit 12.2 12.8 16.7 18.3 ! 10.4 13.S

Циклопропан. ■ .. . -- -- - 0.4 0.8 1 CJI сл 1.4 0.9 0.4 - - i i.. ; I • --

'1 ■i

1

J

]

\

\

В яирнокиолотному проф!л! зтам!в субластеру С1 дом!нують гексадеценова, гексадеканова, 1зопентадеценова 1 !зопентадеканова кислота. Взр1зб(льн1сть р!вн!в декких кислот, що спостре!гаеться в субкластир! С1, знаходиться в мехах втааовок ы!нливост!, що п!дтвердауе налекн!сть штаМв до одного виду роду СуЬорйа^а.

Для штаы!в субкластеру С2 характерно нзлехн!сть метилакгекса-деканово! та октадеканово! кислот. Коливання вм!сту ряду кислот втаы!в кластеру знаходяться в цехах штамовоч' вар1аб1льност1 1 п!д-твердлують розгляд в1дм!чених б£ктер!й в рамках одного виду.

В кириокислоткому спектр! штам!в субкластеру 03 дом1нуе гексадеканова кислота. Кр1ы того, показано значн! р!вн! октадеце~ ново!,.2-оксишнтадеценово/, 1зопентадекаковоI кислот. В1дм1чена вар1аб1льн!сть зшрноккслотного складу штам!в 5, 7, 15 знаходиться в ыеаах штамових в1до1нностей 1 п!дтверджуе прийняте ко основ! ге-нотип1чних характеристик об'еднзвня цих штаа!в в сдан вид.

Яирнокислотн1 проф!л! представник!в субкластер!в СЗ 1 С4 В1д-р1зкявться деяким' коливаннам вм!сту ряду кислот. Але, в ц1лому, показана пом!тна схох1сть хирнокислотного складу атаы1в 5, 7, 15 ! штаыу 8, що п!дтвердхуе б1льш близьку ф1доганвтичку спор!днен!сть субкластер!в СЗ ! С4 в середин! кластеру С 1 узгодауеться з ран!ш отршаниш геиосистематичниыи даними. .

Шташ субкластеру С5 характеризуются перевагоо !зопентадека-новои, Ззопентадеценово» 1 октадеценовог кислот.

Таким чином, представлен! особливост! хирнокислотного складу бактер1й досл1джених су6кластвр!в продемонстрували ф1логенетичну спор1днэн!сть цих м1крооргаи!зы!в 1 подтвердили у явления про суб-кластери С1, С2, СЗ, С4 та С5 як про охреи1 вида одного роду.

Для хирнокислотного складу втаму 75 кластеру I) Г табл.8) харак-

терно висстсий р1вень розголуланих та ненасичених кислот,але-» -- • — вм1ст оксикислот, високий р!вень !зопентадеканово( кислота (4<. сз!дчать про необх1дн!сть винвсення этзыу 75 за рамки роду Cyio ga як представчикз нового виду нового роду родики Sytophagacaea.

............._........ , BUCH О В К И ......

1. ДОСЛ1ШЮИ1. «а

wtm?« «Wbniää ¿.яачвяият Щ-пар (33,4 - 34,9 ыол.2), широким д!а пазснои розм!р!в геному (3,1 - 3,8 х I09 Да) i кизыдаы р!вне:. ДНК-ДНК г1бриднзац!1 (5 - 37 3).

2. Склад жирних кислот колекц!йних штаШв вид1в Cytophaga характеризуемся перевагою розга луже них кислот та эпсокиа bjjIctom не-насичених та оксикислот. Дом1нуючою с . 1ьпентадек2новз кислота,' а спец1ф!чни1!и - розгалужен! оксикислоти.

3. Дэн1 гено- та хемотакссноу1чних досл1дж8нь свЗдчать про ге-тероганн1сть роду Cytophaga i необх!дн1сть перегляду його таксонс-Mii. Пр1сноводно-грунтов1 (С.johnsonae, C.pectinovora, C.saccharo-phyla) та ыорськ! (C.lytica) цитофаги сл1д розглядати як окрем!

роди в рамках родики Gytophagaoeae, а вида incertao sedis (C.aryen------—

eicola тз C;nepärlna) - винести за меж! роду Cytophaga.

4. Досл1джуван! штамп морських ковзних бактерШ характеризуг-ться_широкими д!апазонаш эначень ГЦ-пар (34,3 - 42,5 ыол.%), рози!-р1в геному (1,8 - 3,6 х I09 Да), низькиы р!внем ДНК-ДНК г!брид!за-ц1) з колакц1йниш штамами (5 - 12 3).

5. Показано к1льк!сне та як1сне вар1ювання складу :гирш<х кислот штам!в морських 'ковзних бактер!й, перевазання ненасичених, розгалужених та значний вм!ст оксикислот. Впершв для родини Cytophagaceae показано наявн1сть ыетиленоктадекановог кислота.

6. На основ! фенотип!чних ознак (наявн!сть флексируб!ну та зд!-

- 2а -

-ь г!дрол!зувати агар), геномнах характеристик, р1вню ДНК-ДНК ?эд1зац11 та складу яирних кислот 25 Хзольоваких з морського радовища штам1в ковзних бактер1й в1днесено до II нових вид1в 5 .уБкх род1в в рамках родини Суtophagaceae.

СПИСОК РОБОТ, ОПУБЛШОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДНСЕРГАЦИ

1. 1ваниця В. 0., Сл1нська Н. 0., Бугайцова X. А., Ворохова 0. Л., Гомонюк В. В., Чердинцева Т. А. Еколог1я, б1олог!чн1 властивос-т1, таксоном1я 1 колекц1я гетеротрофних ковзшх бактер1й // ШкробШ. ж. - 1994. - 56, N I. - С. 114 - 115.

2. Бугайцова X. А., Лисенко А. М. Таксономическое изучение скользящих бактерий рода Cytophaga методой ДНК-ДНК гибридизации // Микробиол. ж. - 1994. - 56, N 2. - С. 36.

3. Лысенко А. М., Бугайцова X. А., Иваница В. А. Уровень гомологии ДНК-ДНК некоторых видов рода Cytophaga // Микробиол. х. - 1995, - 57, N 3. - С. 61 - 68.

РЕЗЮМЕ

Бугайцова X. А.

"Геносистематические и хемотаксономические характеристики скользящих бактерий семейства Суtophagaceae, выделенных из морской среда".

Диссертация яа соискание ученой степени кандидата биологачес-ких наук по специальности 03.00.07 - микробиология, Институт микробиологии и вирусологии HAH Украины, Киев, 1995.

В диссертационной работе представлены результат» гено- и хемо-твксономичвских исследований скользящих бактерий семейства Cytophagaceae. На основании изучения уровня ГЦ-пар, размеров генома, ДНК-ДНК гибридизации, состава хирнш кислот коллекционных штаммов показана гетерогенность рода Cytophaga к необходимость выделения в от-

' дальше рода пресноводно-почвенных и иорских цитофаг.а т я гаге исключение иа рода видов incertae sedls. Исследование 25 птамиов скользящих бактеряй, выделешшх из морской среда, показало их филогенетическую разнородность, и обоснованность выделения II ноечх гадов 5 новых родов семейства Cytophagaceae.

Ключов1 олова: ховзн1 бактерИ, р1вень ГЦ-л ар, posuip геному,

plnem. HHK-JTOK тоиолптМ1. «клал ттаuv vur.m*.

S.U И И 2 R Y '

Bugaitsova J. A.

"GenosyBtenlc and chenotaxononlc characteristics of the fa-nily Cy-tophagaceae gliding bacteria, isolated from the sea environment".

CiBseitatioin ¡for a degree of Candidate of Biological Sciences, specialization 03.00.07 - microbiology, Institute of Microbiology and Virology, National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1995.

The thesis contain the results of geno- and chenotaxonorrdсal study of the family Cytophagaceas seavvater gliding bacteria. On the base of CC-level, genome sizes, results of DNA-DNA hybridisation and cell fatty acids composition it was displayed the heterogenity of the gcnu3 Cytophaga and the necessity of the isolation of the freshwater and seawater cytophagas into different genusee and the esppulsion the incertae sedls species irom the gerius Cytophaga. The exploration of 25 strains of senwater gliding bacteria 'has showed their heterogenity and the necessity of iBOlatlng of 11 new species of 5 new genuses of Cytophagaceae family.

' />v.

Подписано к печати 16.03.95. Формат 60x84/16. Бумага газетная.

Печать офсетная. 1,34 усл.печ.л. 1,44 уч.-изд.л.

Тиоаж 100 экз. Заказ % ¿0_

Одесский государственный политехнический университет 270044, Одесса, пр.Шевченко, I.