Формобразование “нанобактерии” в популяциях бактерий и дрожжей:ультраструктурный анализ
,
Институт молекулярной биологии НАН РА, 0014, Ереван, Армения
Введение. В настоящее время, несмотря на большое количество публикаций о нанобактериях(1), вопросы их наличия как отдельной систематической единицы остаются спорнымы. Для характеризации бактерий в качестве “нанобактерий”их можно причислять к микоплазмам и Л-трансформированным формам(2).Внедрение новых высокоразрешающих аналитических методов микроскопии прокариот и эукариот вскрыли новые структуры в поверхностных строениях бактерий, являющихся мишенью для физических, химических и биологическиактивных стрессовых факторов. Цель данной работы - путем сравнительного ретроспективного анализа выяснить мотивации ультраструктуры общедоступных визуализированных структур бактерий и дрожжей.
Материал и методы. В работе был использован широкий спектр культур микроорганизмов, относящихся к разным таксономическим группам: Escherichia coli (штамм 1257), Shigella flexnerii (штамм 130),Salmonella typhimurium (штамм 546), Candida guilliermondii NP-4M. Ультраструктурный анализ действия ампициллина, четвертичного аммониевого соединения (ЧАС)А-660 проводили согласно методики определения минимальной подавляэщей концентрации антибиотиков методом серийных разведений, а также по инструкции бактерицидных свойств новых дезинфицирующих средств Биомасса дрожжей Candida guilliermondii была подвергнута рентгеновскому облучению общей дозой 270Грей. Электронномикроскопические препараты подготовили с помощью общепринятых для просвечивающей (ПЭМ) и растровой (РЭМ) электронной микроскопии методов. Для анализа полученных данных использовали компьютерные нанотехнологические программы.
Результаты и обсуждения. В настоящей работе приведены данные о формирования “нанобактерий” в шигеллах в стационарной фазе роста (рис.1). Сферические гранулы с электронноплотной цитоплазмой, находящиеся в полуоткрытой вакуоле, окружены мембраной и имеют размеры от 40-100нм. После действия ЧАС-660 на E. coli обнаружено формирование “нанобактерий”, имеющих строение грамотрицательных бактерий, плотно прилегающих на поверхности клеточной стенки кишечной палочки (рис.2).Некоторые из них связаны с помощью мостика с клеточной стенкой бактерий, создавая видимость отпочкования. На этих же биообразцах установлены выросты наружной мембраны клеточной стенки различной длины(рис.3). В отдельных участках выростов просматриваются расщепления трехслойной мембраны.
В культурах C. guilliermondii как в контроле, а чаще и после рентген облучения, с помощью сканирующей электронной микроскопии на поверхности дрожжей просматриваются сферические образования, напоминающие “наночастицы” в процессе отпочкования (рис.4).
Заключение. Полученные нами данные свидетельствуют, что формообразования нанобактерии - подобных структур у шигелл, кишечной палочки связаны со старением культур, а также дейстием биоорганических, химических и физических стресс факторов внешней среды. Предпринятая нами попытка ультраструктурного анализа полученных результатов позволила систематизировать различные типы наноструктур некоторых бактерий и дрожжей.
Список литературы
[1]. Robert J. C. Mc Lean, Brenda L. Kirland (2014) Nanostructure and Nanobacteria. p.1-10,Nanomicrobiology: Physological and Environmental CharacteristicsL\ Eds. Lary Barton, Demis Bazilski, Huifang Xu. 125p. DOI 10.1007/978-14939-16672-1
[2]. , (1973) L-формы бактерий бактерий и семейство Mycoplasmataceae патологии. Изд. ”Медицина”. Москва, 385с.
|
|
Рис.1.ТЕМ. Ультратонкий срез Shigella Flexnerii штамм” 120”. Стационарная фаза роста культуры, Выход “нанобактерий” сферических тельцов (→). Масштаб: 40 nm | Рис.2. ТЕМ. Ультратонкий срез E. coli “1257”. Действие четвертичного аммониевого соединения на E. coli На поверхности наружной мембраны клеточной стенки формирование и отпочкование “нанобактерий” (→). Масштаб: 40 nm |
|
|
Рис.3. ТЕМ. Ультратонкий срез E. coli “1257. Действие четвертичного аммониевого соединения на E. coli. Выросты(→) наружной мембраны клеточной стенки. Масштаб: 40 nm. | Рис.4. РЭМ. Культура дрожжей Candida guilliermondii NP-4. Действие рентген облучения на Cg. Видно отпочкование “нанобактерий” (→). Масштаб: 2 мm |
Formobrazovanie "nanobacteria" in populations of bacteria and yeast: ultrastructural analysis
KO Hovnanian, MK Hovnanian
Institute of Molecular Biology NAS RA, 0014, Yerevan, Armenia
Introduction. In the present time, despite the large number of publications about nanobacteria (1), questions of their presence as a separate systematic units are spornymy. Dlya characterization of the bacteria as "nanobacteria" they may rank as mycoplasma and transformed L-forms (2) .Vnedrenie new high-resolution analytical microscopy techniques prokaryotes and eukaryotes have revealed new structures in the surface structures of bacteria, which are the target of physical, chemical and biologicheskiaktivnyh stressors. The purpose of this work - By comparative retrospective analysis to find out the motivation ultrastructure public visualize the structure of bacteria and yeast.
Material and methods. In the wide range of cultures of microorganisms has been used, relating to different taxonomic groups: Escheri-chia coli (strain 1257), Shigella flexnerii (strain 130), Salmonella typhimurium (strain 546), Candida guilliermondii NP-4M. Ultrastrukturny analysis ampicillin actions quaternary ammonium compounds (QAC) a-660 was carried out according to methods of determining the minimum concentration of antibiotics podavlyaeschey serial dilution method, and the instructions on the bactericidal properties of new disinfectants Candida guilliermondii yeast biomass was subjected to X-ray irradiation dose 270Grey total. Electron preparations prepared by conventional TEM (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy techniques. For the analysis of the data obtained using nanotechnology and computer pro-gram.
Results and obsuzhdeniya. V this paper presents data on the formation of "nanobacteria" in Shigella in stationary growth phase (Figure 1). Spherical granules elektronnoplotnoy cytoplasm, located in a semi-open vacuoles surrounded by a membrane and are sized from 40-100nm. Posle action on HR-660 E. coli detected the formation of "nanobacteria" having the structure of Gram-negative bacteria, closely adjacent to the surface of the cell wall of E. coli ( Figure 2) .Some of them are connected by a bridge to the cell wall of bacteria, creating the appearance of these same otpochkovaniya. Na biosamples installed outgrowths of the cell wall of the outer membrane of different length (Figure 3). In some areas outgrowths visible cleavage-layer membrane.
In C. guilliermondii cultures in control and more and after X-ray irradiation, by scanning electron microscopy on the surface of yeast viewed spherical formations resembling "nanoparticles" in the process of budding (Figure 4).
Zaklyuchenie. Poluchennye Our data indicate that the formation of nanobacteria - like structures in Shigella, E. coli associated with aging crops and correctly grown bio-organic, chemical and physical stress factors of the environment. attempt ultrastructural analysis of the results we have taken it possible to organize different types of nanostructures some bacteria and yeast.
Bibliography
[1]. Robert J. C. Mc Lean, Brenda L. Kirland (2014) Nanostructure and Nanobacteria. p.1-10, Nanomicrobiology: Physological and Environmental CharacteristicsL \ Eds. Lary Barton, Demis Bazilski, Huifang Xu. 125p. DOI 10.1007 / 978-14939-16672-1
[2]. VD Timakov, G. YA Kagan (1973) L-form bacteria and bacteria family Mycoplas-mataceae pathology. Ed. "Medicine". Moscow, 385C.
Ris.1.TEM. Ultratonky shear strain of Shigella Flexnerii "120". ).→Stationary phase growth of the culture, Exit "nanobacteria" spherical calves ( Scale: 40 nm Fig.2. "1257" of E. coli TEM. Ultratonky slice. The action of the quaternary ammonium compound on the surface on the E. coli outer membrane of the cell wall formation and budding "nanobacteria" ).→( Scale: 40 nm
Figure 3. TEM. Ultratonky slice E. coli "in 1257. The action of the quaternary ammonium compound to E. coli. ) outer membrane of the cell wall.→Protuberances ( Scale: 40 nm. Figure 4. REM. Kultura yeast Candida guilliermondii NP-4. The action of x-ray irradiation on Cg. ).→It can be seen budding "nanobacteria" ( Scale: 2 мm
Переводчик Google для бизнеса –Инструменты переводчикаПереводчик сайтовСлужба "Анализ рынков"
