Разработка научных основ прогнозирования поведения генетически модифицированных микроорганизмов в водных экосистемах (эксперименты в микрокосмах и математическое моделирование)

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1994

Аннотация: Впервые для решения поставленной в проекте задачи используется концепция, основанная на комплексном исследовании процессов интродукции генетически модифицированных микроорганизмов (ГММО). Разработан методологический подход, который охватывает все уровни экосистемного сообщества: молекулярный (сохранение рекомбинантной плазмиды и экспрессии клонированных генов); клеточный (адаптация ГММО к новым условиям существования и ее связь с изменениями внутриклеточной метаболической активности); популяционный (популяционная адаптация ГММО, связанная с ее гетерогенностью и действием естественного отбора); экосистемный (включает в себя оценку ведущих факторов окружающей среды, оказывающих наиболее существенное влияние на процессы адаптации; оценку конкурентоспособности интродуцированного ГММО с аборигенной микрофлорой; межпопуляционные взаимодействия и возможность миграции рекомбинантной плазмиды). Для исследований использовался модельный объект - штамм Escherichia coli Z905, содержащий рекомбинантную плазмиду с клонированными в ней генами бактериальной люминесценции. Использование lux-генов в качестве маркера во многом упрощает скрининг ГММО, так как определяется визуально или с помощью биолюминометра. Проведено экспериментальное моделирование динамики ГММО в трех водных микрокосмах (МЭС), отличающихся длиной трофической цепи. Установлено, что E. coli Z905 (ApRLux+) сохраняется в МЭС разного типа в течение трех лет. Выявлены качественные изменения популяции интродуцированного штамма, связанные с условиями окружающей среды. Определены ключевые факторы водных экосистем, влияющие на структуру популяции и на уровень экспрессии клонированных генов. Ими являются: концентрация микроводорослей, органических веществ и тип лимитирования биогенами (фосфаты,углерод,азот). Клетки E.coli Z905 способны к изменению метаболической активности, связанной с процессами адаптации к новым условиям существования, что позволяет ГММО конкурировать с аборигенной микрофлорой и занимать определенную экологическую нишу. Не отмечено потери рекомбинантной плазмиды клетками ГММО, но экспрессия клонированных генов изменяется. Изучены механизмы, определяющие уровень экспрессии клонированных lux-генов у ряда аборигенных микроорганизмов, получивших рекомбинантную плазмиду.

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Печуркин Н.С. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Каргатова Т. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Максимова Е.Е. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Попова Л.Ю. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Бабкин А.В. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Баранова Е.А. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Брильков А.В. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Гладченко А.М. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
  • Марьясова Т.С. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.