Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата
биологических наук: Институт экологии и генетики микроорганизмов
УрО РАН.- Пермь, 2012.-22 с.
Специальность 03.02.03- микробиология.
Научный руководитель- д.м.н., профессор Дерябин Д. Г.
Цель работы – исследование морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на различные абиогенные и биотические воздействия с использованием метода атомно-силовой микроскопии.
Научная новизна. Установлена вариативность морфологических и механических свойств бактериальных клеток при изменении относительной влажности окружающей среды (о.в.), при которой осуществляется подготовка препаратов для атомно-силовой микроскопии. Продемонстрирована относительная стабильность регистрируемых параметров грамположительного микроорганизма Bacillus cereus в широком диапазоне значений о.в., в то время как грамотрицательный микроорганизм Escherichia coli характеризуется выраженной реакцией размерных характеристик, шероховатости поверхности и механических свойств при изменении данного параметра. Определены диапазоны значений о.в., позволяющие получать воспроизводимые значения морфо-функциональных характеристик бактериальных клеток при проведении АСМ. Обосновано использование биополимерных пленок на основе агарозы в качестве стандарта эластичности при подготовке атомно-силового микроскопа к исследованию упруго-механических свойств бактериальных клеток.
Теоретическая и практическая значимость работы. Обоснована необходимость контроля относительной влажности среды при подготовке препаратов бактериальных клеток для исследования методом атомносиловой микроскопии. Предложенная инкубация образцов при относительной влажности 93 % позволяет минимизировать влияние процесса дегидратации на морфологические и механические параметры клеток, что наиболее значимо для грамотрицательных микроорганизмов. Разработан алгоритм калибровки атомно-силового микроскопа для исследования упруго-механических свойств бактериальных клеток с использованием в качестве внутреннего стандарта эластичности полимерных пленок с содержанием 2 – 4% агарозы, приготовленных при контролируемых значениях о.в. Полученные посредством АСМ данные о связи между морфологической организацией, характером функционализации углеродных наноматериалов и наличием обусловленных ими повреждений бактериальных клеток могут быть использованы при оценке потенциальной биотоксичности или антибактериальной активности подобных веществ. Для оценки методом АСМ известных и вновь синтезируемых соединений, направленных на нарушение синтеза пептидогликана, рекомендовано использование грамположительных микроорганизмов. В свою очередь грамотрицательные бактерии представляются адекватными модельными объектами при оценке посредством АСМ биологической активности различных мембраноповреждающих факторов.
Специальность 03.02.03- микробиология.
Научный руководитель- д.м.н., профессор Дерябин Д. Г.
Цель работы – исследование морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на различные абиогенные и биотические воздействия с использованием метода атомно-силовой микроскопии.
Научная новизна. Установлена вариативность морфологических и механических свойств бактериальных клеток при изменении относительной влажности окружающей среды (о.в.), при которой осуществляется подготовка препаратов для атомно-силовой микроскопии. Продемонстрирована относительная стабильность регистрируемых параметров грамположительного микроорганизма Bacillus cereus в широком диапазоне значений о.в., в то время как грамотрицательный микроорганизм Escherichia coli характеризуется выраженной реакцией размерных характеристик, шероховатости поверхности и механических свойств при изменении данного параметра. Определены диапазоны значений о.в., позволяющие получать воспроизводимые значения морфо-функциональных характеристик бактериальных клеток при проведении АСМ. Обосновано использование биополимерных пленок на основе агарозы в качестве стандарта эластичности при подготовке атомно-силового микроскопа к исследованию упруго-механических свойств бактериальных клеток.
Теоретическая и практическая значимость работы. Обоснована необходимость контроля относительной влажности среды при подготовке препаратов бактериальных клеток для исследования методом атомносиловой микроскопии. Предложенная инкубация образцов при относительной влажности 93 % позволяет минимизировать влияние процесса дегидратации на морфологические и механические параметры клеток, что наиболее значимо для грамотрицательных микроорганизмов. Разработан алгоритм калибровки атомно-силового микроскопа для исследования упруго-механических свойств бактериальных клеток с использованием в качестве внутреннего стандарта эластичности полимерных пленок с содержанием 2 – 4% агарозы, приготовленных при контролируемых значениях о.в. Полученные посредством АСМ данные о связи между морфологической организацией, характером функционализации углеродных наноматериалов и наличием обусловленных ими повреждений бактериальных клеток могут быть использованы при оценке потенциальной биотоксичности или антибактериальной активности подобных веществ. Для оценки методом АСМ известных и вновь синтезируемых соединений, направленных на нарушение синтеза пептидогликана, рекомендовано использование грамположительных микроорганизмов. В свою очередь грамотрицательные бактерии представляются адекватными модельными объектами при оценке посредством АСМ биологической активности различных мембраноповреждающих факторов.