СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАБОЛИЗМА ПУРПУРНЫХ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ ПРИ РОСТЕ НА СВЕТУ И В ТЕМНОТЕ В АНАЭРОБНЫХ И АЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ

摘要

Исследованы физиологические характеристики, способность к ассимиляции ацетата, активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, дыхание и особенности оксидазных систем у трех видов аноксигенных фототрофных альфапротеобактерий, различающихся отношением к кислороду и свету. Объектами изучения были несерные пурпурные бактерии Rhodobactersphaeroides, Rhodobaca bogoriensis и аэробные аноксигенные фототрофные бактерии Roseinatronobacterthiooxidans. Показано, что все исследованные бактерии могут расти в темноте в аэробных условиях, используя дыхательную систему, содержащую цитохром аа3 в качестве терминальной конечной оксидазы. Однако, они различаются по способности к росту на свету, синтезу бактериохлорофилла ирегуляции активности ферментов цикла трикарбоновых кислот. У Rha. sphaeroides и Rbc. bogoriensis кислород подавляет синтез бактериохлорофилла на свету и в темноте. У Rna. thiooxidans синтез бактериохлорофилла происходит только в темноте и подавляется светом. Результаты, полученные при исследовании ассимиляции ацетата, отражают степень адаптации исследуемых бактерий к росту в темноте в аэробных условия. Ассимиляция ацетата у Rha. sphaeroides, выросших на свету, значительно больше по сравнению с клетками, выросшими в темноте. У Rbc. bogoriensis, в отличие от Rba. sphaeroides, способность к ассимиляции ацетата на свету в анаэробных и аэробных условиях существенно меньше зависит от условий выращивания культуры. Для всех исследуемых бактерий ассимиляция ацетата в аэробных условиях стимулируется светом. Активность ферментов цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) у Rba. sphaeroides существенно увеличивается при выращивании клеток в темноте в аэробных условиях. У Rbc. bogoriensis активность большинства ферментов ЦТК при росте в аэробных условиях либо снижается, либо остается на прежнем уровне. Полученные данные подтверждают предположение, что современные хемоорганотрофы произошли от аноксигенных фототрофных бактерий. Путь эволюции от аноксигенных фотоорганотрофов к аэробным хемоорганотрофам включал несколько этапов: несерные пурпурные бактерии —> несерные пурпурные бактерии, похожие на Rbc. bogoriensis —> аэробные аноксигенные фототрофы —> хемоорганотрофы.