ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СТРУКТУР, ФОРМИРУЕМЫХ КОЛОНИЯМИ АМЕБ DICTYOSTELIUM DSCOIDEUM

Кравченко В. В., Медвинский А. Б., Деев А. А., Иваницкий Г. Р.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино
Проведен сравнительный анализ развития колонии D. discoideum при культивировании на бактериальном газоне E. coli - в условиях, приближенных к естественным условиям обитания (модель А), и в отсутствие бактериального газона на питательном субстрате, насыщенном фолиевой кислотой (модель Б). Рассматривались два аспекта взаимодействий среда-объект: воздействие популяции на окружающую среду; воздействие окружающей среды на популяцию. Для экспериментальной модели Б впервые был обнаружен необычный способ влияния популяций микроорганизмов на окружающую среду - формирование колец Лизеганга в питательном субстрате вокруг пространственно локализованной популяции Dictyostelium discoideum. Предложен механизм формирования этих структур. Показано, что образование колец Лизеганга: (a) происходит при наличии глюкозы в субстрате; (б) сопровождается пространственным перераспределением фолиевой кислоты в субстрате. Выявлено, что фактором, инициирующим возникновение колец Лизеганга, является закисление субстрата продуктами клеточного метаболизма. Для экспериментальной модели А было обнаружено, что формируются два типа колоний D. discoideum, которые отличаются по распределению клеток по фазам жизненного цикла и по скорости распространения популяции. Установлено, что тип колонии зависит от временного интервала между посевом бактериального газона E. coli и инокуляцией спор D. discoideum. Анализ воздействия изменений внешней среды, индуцированных ростом клеток, на развитие популяции D. discoideum показал, что: (а) резкое падение скорости распространения популяции коррелирует с уменьшением рН субстрата (в моделях А и Б); (б) распределение плотности клеток в колонии коррелирует с перераспределением фолиевой кислоты в субстрате (в модели Б). Работа поддержана грантами РФФИ № 96-04-48192 и № 98-04-48621). Авторы благодарят Асланиди К.Б., Емельяненко В.И., Решетилова А.Н. за содействие в проведении экспериментов.