ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ МЕТОДА ПОИСКА ПЛОТНОСТНЫХ КОНТРОЛИРУЮЩИХ РОСТ ФАКТОРОВ В МИКРОБНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ

Адамович В. В., Рогозин Д. Ю., Дегерменджи А. Г.
Институт биофизики СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок
В докладе представлены первые экспериментальные результаты апробации разработанного авторами метода поиска плотностных контролирующих рост факторов (ПКРФ) в микробных популяциях и сообществах. Под ПКРФ понимаются плотностнозависимые физико-химические факторы среды, определяющие значение удельной скорости роста микроорганизмов. Одним из составляющих метода является понятие коэффициента чувствительности (КЧ) стационарной концентрации фактора к его изменению на входе в хемостат. КЧ определяет степень регулирования роста микроорганизмов исследуемым фактором. Значение КЧ лежит в пределах от 0 до 1, что соответствует максимальному и минимальному уровню регуляции. Ранее доказана теорема "квантования" КЧ, позволяющая определять полноту списка изученных ПКРФ и заключающаяся в равенстве суммы КЧ всех ПКРФ, разности числа этих факторов и числа видов в исследуемом сообществе. Метод впервые апробирован на непрерывной культуре дрожжей Candida utilis. В качестве предполагаемых ПКРФ выбраны концентрация глюкозы и рН среды в кислой области. Исследованы области регулирования данными факторами. При рН более 2,3 единственным регулятором является концентрация глюкозы, когда КЧ по глюкозе равен 0, а КЧ по рН - 1. При рН менее 2,3 проявляется регулирующее влияние ионов водорода, когда КЧ этого фактора становится менее 1. Для отдельных стационарных состояний показана выполнимость теоремы "квантования" КЧ, что говорит о полноте списка изученных ПКРФ. Обнаружено явление изменения коэффициента трансформации ПКРФ при изменении его входной концентрации. Это явление значительно влияет на значение соответствующего КЧ и возможность его использования для определения уровня лимитирования, нарушает экспериментальное выполнение теоремы квантования. Проведено теоретическое исследование возможных значений КЧ изученной системы. Показано, что рН среды может оказывать значительное регулирующее влияние в очень узкой области, близкой к области вымывания культуры. Теоретические результаты качественно совпадают с экспериментальными и первый опыт апробации метода поиска ПКРФ можно считать положительным.