РОЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ЭКЗОЦЕЛЛЮЛЯРНЫХ СТРУКТУР В АДАПТАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ : THE ROLE OF SURFACE AND EXOCELLULAR STRUCTURES OF MICROORGANISMS IN THEIR ADAPTATION TO EXTREME ENVIRONMENTS

• Main Authors: Дмитриев, В.В., Звонарев, А.Н., Русакова, Т.Г.
• Format: Text
• Language: Russian
• Published: ООО "Научтехлитиздат" 2020
• Subjects: дрожжи; бактерии; экстремальные факторы; ультраструктура; адаптация; трудноутилизируемые субстраты; экзоцеллюлярные компоненты; трофосомы; вечная мерзлота; yeast; bacteria; extreme factors; ultrastructure; adaptation; hardly utilizable substrates; exocellular components; trophosomes; permafrost; Kamchatka; КАМЧАТК*
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25791/intstg.12.2020.1245; http://int.tgizd.ru/ru/arhiv/20049

Для изучения структурно-функциональных изменений у микроорганизмов (дрожжей и бактерий) при адаптации к экстремальным условиям был разработан комплексный подход, сочетающий методы электронной и световой микроскопии с биохимическими анализами. Исследования проводились на уровне отдельных клеток, популяций и сообществ, помещенных в среду с трудноутилизируемыми углеродными субстратами (такие как углеводороды нефти, синтетическое поверхностно-активное вещество, твердые субстраты), а также находящихся в условиях голодания, экстремально длительного пребывания в холоде (вечная мерзлота) или при высоких температурах (горячие источники Камчатки), в присутствии в среде токсичных веществ (тяжелые металлы, нефтепродукты и т.п.). У всех исследованных микробных клеток происходили существенные изменения поверхностных и экзоцеллюлярных компонентов, позволяющие им выживать в экстремальных условиях, а именно, образование каналов в клеточной стенке, специфических инвагинаций в цитоплазматической мембране, формирование надклеточных фибриллярных полимерных структур и др. Исследования приспособительных реакций у низших эукариот (на примере дрожжей как модели) могут быть полезными для решения некоторых проблем биотехнологии и раскрытия механизмов патологических процессов у млекопитающих и человека и путей их преодоления на клеточном уровне. : To study the structural and functional changes occurring in microorganisms (yeast and bacteria) when they adapt to extreme conditions, a complex approach has been developed that combines methods of electron and light microscopy with biochemical analyses. The studies were carried out at the level of individual cells, populations, and communities placed in media supplied with hard-to-utilize carbon substrates (such as oil hydrocarbons, synthetic surfactants, and solid substrates) or toxic substances (heavy metals, petroleum products, etc.) or those that survived under conditions of starvation, extremely long exposure to cold (permafrost) or high temperatures (hot springs of Kamchatka). All the studied microbial cells underwent significant changes in their surface and exocellular components allowing them to survive under extreme conditions. They are the formation of canals in the cell wall, specific invaginations in the cytoplasmic membrane, extracellular fibrillar polymer structures, and others. The results of studies of adaptive reactions in lower eukaryotes (by example of yeast, as a model) can help to solve some biotechnological problems, reveal mechanisms of the development of pathological processes in humans and mammals and to find the ways of their inhibition at the cellular level. : История науки и техники, Выпуск 12 2020