ОЦЕНКА ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ АДАПТАЦИОННОГО ОТВЕТА МИКРООРГАНИЗМОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ КЛЮЧЕВЫХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ЭКСПЕРИМЕНТЫ В МИКРОКОСМАХ И ПОЛЕВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ)
Бояндин А. Н., Максимова Е. Е., Лобова Т. И., Крылова Т. В., Попова Л. Ю.
Институт биофизики СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Проводилась оценка адаптационных
возможностей микроорганизмов родов Bacillus и Escherichia
после интродукции в модельные микроэкосистемы, а также изменения
солетолерантности бактерий, выделенных из озера Шира. Показано
изменение свойства солетолерантности природных гетеротрофных микроорганизмов,
выделенных из слабосоленого озера Шира, в зависимости от осмотического
давления (NaCl). Солетолерантные микроорганизмы, выдерживающие
10-20% NaCl, в среде с 1-2% NaCl могут переходить в группу негалофильных
бактерий или погибать. При постепенном увеличении осмотического
давления возможно восстановление у них свойства солетолерантности,
что может быть обусловлено наличием специфичной саттелитной ДНК,
особенностями структуры клеточной стенки, специфичным аминокислотным
пулом в клетках микроорганизмов. Рекомбинантный и бесплазмидный
штаммы Bacillus subtilis после интродукции в одинаковые
водные микрокосмы с различной длиной трофической цепи проявляют
значительные различия в адаптации: популяция бесплазмидого штамма
длительное время сохраняется преимущественно в форме вегетативных
клеток, а в популяции рекомбинантного штамма уже через 10 суток
после интродукции доминировали споры. Рекомбинантный штамм Escherichia
coli, проходя стадию некультивируемых форм в течение 1-2 месяцев,
накапливал в популяции жизнеспособные формы с измененной экспрессией
клонированных генов, обусловленной снижением копийности плазмиды
и более строгим контролем регуляции. Проведенные в микрокосмах
исследования и анализ основных групп аборигенной микрофлоры озера
Шира подтвердили множественность способов адаптации микроорганизмов
к изменяющимся условиям окружающей среды, осуществляющейся через
приобретение новых качеств отдельными клетками (переход в метаболически
неактивные стадии жизненного цикла) с последующей сменой доминирующих
клеток в микробных популяциях на более приспособленные к данным
условиям.