Популяционная изменчивость дрожжей Rhodotorula glutinis ИМВ Y-5002 под влиянием радиоизлучения

Головач Т.Н., Грома Л.И.

Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины, Киев

e-mail: Golovach@serv.imv.kiev.ua

Ранее нами было установлено, что в норме и при замораживании до -60 и -135⁰С радиочастотное излучение 40,68 МГц не влияет на жизнеспособность дрожжей. Однако на фоне гибели до 98% популяции при действии более жесткого стрессового фактора - медленного размораживания, облученные клетки выживают более чем в три раза чаще. Этот эффект может быть связан с популяционной изменчивостью, в частности с диссоциацией колоний. Диссоциативные переходы обуславливаются геномными перестройками, которые не связаны с обычными мутациями, обладают плейотропным действием, являются обратимыми и запрограммированные самой клеткой для адаптации к меняющимся условиям внешней среды. Частота диссоциативных переходов достаточно высока - 10^-2 –10^-4 , а иногда и до десятков процентов [2, 4].

Исследовали влияние низких температур, радиоизлучения метрового диапазона на популя-ционную изменчивость (диссоциацию колоний) Rhodotorula glutinis ИМВ Y-5002.

Нормой для культуры при пассировании на сусло-агаре являются S-формы колоний. Популяция дрожжей, подвергшаяся замораживанию до -135⁰С, быстрому оттаиванию (45±4 ⁰С в минуту) и облучению ЭМИ на 2-е сутки роста диссоциировала на R-, RS-, S-формы, которые при дальнейшем культивировании в течение 5-суток трансформировались в S-формы. Диссоциация, вызванная замораживанием и облучением, нивелировалась до нормального состояния популяции уже в первом пассаже после оттаивания. У микроорганизмов известна быстрая обратимость, регенерация криострессовых воздействий, которая может происходить уже в первые часы роста [4]. Важно, что облученные образцы имели большее количество R-форм: 14,4% (10,5х10⁷) против 8,8% (6,5х10⁷) в контроле (табл. 1).

Таблица 1. Выживание и диссоциация колоний дрожжей

под действием замораживания и облучения

Замедление скорости размораживания приводит к потере жизнеспособности у 98% клеток исследованного штамма. Гибель клеток при замораживании-оттаивании связывают в первую очередь с нарушением целостности клеточной стенки и мембран [4], что мы и регистрировали при микроскопии. Облученные клетки достоверно чаще (Р<0,05) выживают в сравнении с контролем: (53±4)х10⁶/мл против (17±3)х10⁶/мл., что составляет 7,3% и 2,3% от исходного количества клеток. В этих условиях увеличение выживаемости связано с большим содержания R-форм в облученной популяции. Известно, что R-формы микроорганизмов характеризуются большей гидрофобностью клеточной стенки [1, 2, 3] и поэтому меньше подвергаются деструктивному влиянию кристаллов воды при замораживании-оттаивании. Гибель RS-, S-форм позволила обнаружить преимущество R-форм Rhodotorula glutinis ИМВ Y-5002, которые в обычных условиях содержатся в незначительных количествах. Ранее нами были получены данные, также показавшие лучшее выживание при замораживании и хранении R-форм сенной палочки.

Таким образом, радиочастотное излучение 40,68 МГц влияет на физиологическое состояние исследованных дрожжей, вызывая диссоциативные переходы у популяции клеток.

Литература

1.        Воробьева Л.И. Стрессоры, стрессы и выживаемость бактерий (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. – 2004. -40, №3. С. 261-269.

2.        Милько Е.С., Егоров Н.С. Гетерогенность популяций бактерий и процесс диссоциации. Изд-во МГУ, 1991. 144 с.

3.        Милько Е.С. Выживаемость диссоциантов углеводородокисляющего штамма Pseudomоnas aeruginosa при хранении. Микробиология, 1998, 67, №1, с. 102- 105.

4.        Цуцаева А.А.,Микулинский Ю.Е.,Высеканцев И.П. и др. Холодовой стресс и биологические системы. - Киев: Наукова думка. - 1991. - 176с.

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592