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.