Наноформы бактерий в системе "почва - растение" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.03, кандидат наук Ванькова, Анна Андреевна

• Ванькова, Анна Андреевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Ванькова, Анна Андреевна

Содержание

Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Наноформы бактерий

1.1.1. История изучения наноформ бактерий

1.1.2. Методы исследования наноформ бактерий

1.1.3. Микроорганизмы с дефектной клеточной стенкой

1.1.4. Современная концепция ультрамикробактерий

1.2. Микробиологическая трансформация железа в почвах рисовых

полей

1.2.1. Соединения железа и их роль в плодородии почв рисовых

полей

1.2.2. Железоокисляющие бактерии

1.2.3. Железоредуцирующие бактерии в почвах под рисом

1.3. Биология, систематика и распространение микоплазм

1.3.1. Морфологические особенности и ультраструктура микоплазм

1.3.2. Физиологические особенности микоплазм

1.3.3. Таксономия бактерий класса МоШсШеБ

1.3.4. Распространение микоплазм в природе

1.3.5. Методы идентификации микоплазм

1.4. Микоплазмы - патогены растений

1.5. Почва как среда обитания патогенных микроорганизмов

1.5.1. Почва как среда обитания микроорганизмов

1.5.2. Фитопатогенные бактерии в почве

1.5.3. Патогенные бактерии в почве

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований

2.2. Методы исследований

Глава 3. НАНОФОРМЫ БАКТЕРИЙ В ПОЧВЕ И КОРНЕВОЙ ЗОНЕ РАСТЕНИЙ

3.1. Наноформы бактерий в дерново-подзолистой почве

3.2. Наноформы бактерий в ризосфере растений люцерны

3.3. Наноформы бактерий в ризоплане растений люцерны

3.4. Ультраструктура и морфология наноформ почвенных бактерий 115 Глава 4. ЖЕЛЕЗООКИСЛЯЮЩИЕ МИКОПЛАЗМЫ

4.1. Морфологические и культуральные особенности

железоокисляющих микоплазм

4.2. Физиологические особенности железоокисляющих микоплазм

4.3. Механизмы окисления железа микоплазмами

Глава 5. ПОЧВА КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ ФИТОПАТОГЕННЫХ МИКОПЛАЗМ

5.1. Разработка эффективных селективных методов выделения

Acholeplasma laidlawii из почвы

5.2. Метод ПЦР для детекции Acholeplasma laidlawii в почве

5.3. Исследование динамики численности интродуцированной

популяции А. laidlawii в почве

5.4. Изучение влияния физико-химических факторов среды на

динамику численности А. laidlawii в почве

Глава 6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИКОПЛАЗМ С ВЫСШИМИ РАСТЕНИЯМИ

6.1. Изучение проникновения микоплазм в растения через корневую

систему

6.2. Морфоцитолологические особенности растений Medicago sativa и

Lycopersicum Esculentum Mill., инфицированных микоплазмами Acholeplasma laidlawii

6.3. Взаимодействие микоплазмы Acholeplasma laidlawii с

симбиотической системой Medicago sativa - Rhizobium meliloti

ВЫВОДЫ

Список литературы

4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Наноформы бактерий в системе "почва - растение"»

Введение

Актуальность темы. Глобальные проблемы ХХ1-го столетия -ограниченность энергетических, пищевых, сырьевых ресурсов, загрязнение окружающей среды - способствуют тому, что мысль человека все больше обращается к микроорганизмам, как мощным и многообразным каталитическим системам, способным трансформировать вещества различной природы при относительно небольших затратах энергии и «наличии у них могущественной химической силы» [1].

Почвенная микробиология на современном этапе развития решает ряд фундаментальных проблем: участие микроорганизмов в круговороте веществ и превращении энергии в биосфере, роль микроорганизмов в почвообразовательных процессах, взаимодействие микроорганизмов и растений, охрана почв, управление микробными популяциями в почве и др. Одно из важнейших фундаментальных направлений почвенной микробиологии - исследование биоразнообразия микроорганизмов. Вопрос об исследовании почвенных микроорганизмов, как жизненно необходимых для функционирования и саморегулирования биосферы Земли, особенно остро был поставлен после проведения в Мексике в 1994г. Международного конгресса почвоведов «Почвы и биоразнообразие» [2,3], где почву рассматривали как среду обитания, генератор и хранитель жизни на Земле. «Почвы являются живыми, динамическими, сложными, комплексными системами» [4], обладающими исключительным биологическим разнообразием. Внедрение молекулярных методов исследования в последние десятилетия существенно изменило традиционное представление о микробном разнообразии почв. Было показано, что в 1г почвы может находиться более 10 млрд микробных клеток - от нескольких тысяч до миллиона геномных видов, при том что к настоящему времени охарактеризовано не более 5 тыс. видов. Только 0,1-1% микроорганизмов почвы представлены культивируемыми видами [5]. Одним из основных

достижений в области изучения биоразнообразия является выявление группы архей как самостоятельного домена живых организмов [6,7].

В проблеме биоразнообразия определенное место занимают наноформы (НФ) почвенных бактерий. Проблема существования бактерий в почве в виде НФ, размеры которых значительно меньше размеров обычных бактерий и сопоставимы с размерами вирусов, имеет длительную историю [8,9,10,11,12] [13,14,15,16,17,18,19,20,21,22]. Однако, до сих пор физиологические особенности, таксономия и экологические функции этих бактерий практически не изучены в связи с определенными методическими трудностями. Между тем, знание указанных особенностей необходимо для понимания закономерностей функционирования микробного сообщества почвы. Кроме того, среди представителей НФ встречаются возбудители заболеваний растений, животных и человека, например, микоплазмы или Ь-формы патогенных бактерий. Эти ультрамикроскопические бактерии традиционно служат объектом пристального внимания медиков, ветеринаров и фитопатологов, но до сих пор не попадали в поле зрения экологов и почвенных микробиологов. Поэтому, вопросы, связанные с их обитанием в почве и циркуляцией в биоценозе остаются практически не изученными.

В связи с вышеизложенным целью работы было изучение численности и разнообразия НФ бактерий в почве и корневой зоне растений, их участия в почвенных процессах и взаимодействия с растениями.

Задачи исследования:

1. Разработка новых методических подходов к изучению НФ бактерий в почве.

2. Исследование динамики численности и разнообразия НФ бактерий в дерново- подзолистой почве и корневой зоне растений люцерны.

3. Изучение влияния железоокисляющих микоплазм на свойства лугово-черноземной почвы под культурой риса.

4. Оценка почвы как возможной среды обитания фитопатогенных микоплазм (на примере АсИо1ер1а$та 1шс11ам>и).

5. Изучение особенностей взаимодействия микоплазм (А. \aidlawii) и растений.

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение численности мелких и крупных форм бактерий в почве, ризосфере и ризоплане растений. Экспериментально показано, что значительная часть бактерий в дерново-подзолистой почве и корневой зоне растений люцерны имеет ультрамикроскопически малые размеры - средний диаметр клеток составляет 0,31±0,22мкм, длина - 0,55±0,27мкм. Доля НФ от общего числа бактерий в почве в среднем за исследуемый период составляет 65%, в ризосфере и ризоплане - 37% и 43% соответственно. Численность НФ в почве, их процентное содержание от общего числа бактерий, увеличивается в летнее время и снижается в зимний период. Обнаружено, что за время вегетации растений численность НФ и их количественная доля в составе популяций всех изученных групп бактерий (кроме олиготрофов) возрастает в ризосфере и снижается в ризоплане. Впервые методом трансмиссионной электронной микроскопии выявлен микроколониальный характер распространения НФ в почве, адгезированное состояние на поверхности почвенных частиц, наличие в клетках запасных веществ, что свидетельствует об их физиологической активности.

Из лугово-черноземной почвы под культурой риса выделены 8 новых штаммов микоплазм, отнесенных на основе проведенной идентификации к р. 81йегососст. Установлено, что бактерии интенсивно окисляют железо, которое откладывается на поверхности их клеток в капсулах, и служат «центрами осадкообразования» этого элемента в почве, повышают эффективную растворимость его гидроокиси, не вызывая при этом значительных изменений окислительно-восстановительного состояния окружающей среды. Выявлена способность изученных бактерий к образованию комплексных соединений с железом.

Впервые предложены селективные приемы выделения микоплазм из почвы, заключающиеся в ее механической обработке, использовании

селективной среды и повышенной температуры инкубации посевов. Впервые охарактеризовано поведение интродуцированной популяции микоплазмы A. laidlawii в различных типах почв. Показано двумя параллельными методами (микробиологическим посевом и ПЦР), что интродуцированная популяция микоплазмы A. laidlawii сохраняется в черноземной почве в течение 15 суток, а в дерново-подзолистой - 1 сутки. Численность интродуцированной популяции не стабилизируется. Время выживания определяется исходным уровнем обилия популяции и факторами окружающей среды.

Впервые экспериментально установлено, что почва может играть роль естественного резерватора и источника фитопатогенных микоплазм. Показано, что A. laidlawii способна проникать из почвы в растения через неповрежденную корневую систему, мигрировать в наземные органы, длительно персистировать в них и вызывать специфические морфологические изменения.

Впервые изучено влияние микоплазм на формирование и эффективность бобово-ризобиального симбиоза. Разработана лабораторная модель взаимодействия растений, микоплазм и клубеньковых бактерий Установлено, что влияние A laidlawii на гомеостатичную симбиотическую систему Medicago sativa - Rhizobium meliloti выражается в задержке инфицирования ризобиями растения-хозяина и стимулирующем действии на нитрогеназную активность сформировавшейся системы.

Практическая значимость работы. Разработаны методические подходы для выявления и количественного учета микоплазм в почве, заключающиеся в способе десорбции микробных клеток с поверхности почвенных частиц, использовании селективных сред, режиме инкубации, проведении ПЦР. Показано, что для проведения ПЦР в черноземной почве целесообразно использовать непрямой способ выделения ДНК, так как при непосредственном ее экстрагировании происходит ингибирование реакции. Разработанные методы могут быть использованы в экологических исследованиях микоплазм

в почве, что расширит имеющиеся представления об этой малоизученной группе бактерий.

Полученные экспериментальные доказательства того, что почва может играть роль естественного резерватора и источника фитопатогенных микоплазм, обнаружение ранее неизвестного пути проникновения бактерий через корневую систему обозначает направление поиска новых подходов к решению проблемы борьбы с микоплазмозами растений и предотвращения эпифитотий.

Для совместного культивирования растений и микоплазм в лабораторных условиях и выделения железоокисляющих микоплазм из почвы предложена питательная среда на основе растительного отвара.

Установлена устойчивость томатов сорта Золотая Капля к А. 1тсИашг.

Количественная оценка процесса окисления железа микоплазмами, их комплексообразующей способности дает основание для разработки биотехнологических способов регулирования подвижности питательных элементов в корневой зоне растений как приема повышения их продуктивности.

Результаты проведенных исследований используются в лекционных курсах по почвенной микробиологии, биологии почв, читаемых на факультете почвоведения, агрохимии и экологии РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева.

Проведение исследований было поддержано проектами ГКНТ СССР «Интербиоазот-2000», Ф-503-35-2А, ФЦНТП «Интеграция», грантом правительства г. Москвы «Земля Москвы», ЗАО ФЦСР.

Основные защищаемые положения диссертации

1. Значительная часть бактерий в почве и корневой зоне растений представлена НФ. Динамика численности НФ в почве, ризосфере и ризоплане, их доля в бактериальном сообществе существенно различаются, отражая экологическую специализацию местообитаний.

2. В структуре бактериального комплекса лугово-черноземной почвы рисовников функционирует группа железоокисляющих микоплазм

р. Siderococcus. Окисление железа приводит к увеличению его подвижности, миграции к бактериальной клетке как к «центру осадкообразования» и локальному накоплению в почве.

3. Почва является естественным резерватором и источником фитопатогенных микоплазм (A. laidlawií). Длительность выживания интродуцированной в почву популяции определяется факторами среды и исходным уровнем обилия.

4. Микоплазмы (A. laidlawií) способны проникать из почвы в растения через неповрежденную корневую систему, мигрировать в надземные органы, длительно персистировать в них, вызывать специфические морфологические изменения.

5. При инфицировании растений {Medicago sativa и Lycopersicum esculentum) микоплазмами (A. laidlawií) происходят деградация ультраструктуры клеток листовой ткани, изменения морфогенеза, характерные для микоплазмозов растений в природных условиях, в то же время более интенсивный рост и развитие, стимулирующий (протективный) эффект на нитрогеназную активность.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Наноформы бактерий

Современные представления о мире прокариот базируются на данных, полученных при изучении бактерий, имеющих клетки обычных размеров 0,5-1,5x1-10 мкм [23,24]. Вместе с тем применение современных методов исследования микроорганизмов - ультрафильтрации, дифференцированного центрифугирования и электронной микроскопии позволило выявить значительное количество "карликовых клеток" в природных местообитаниях [8,9,10,11,12,13,14,15,16,17] [25,18,26,27,19,28,20,21,22,29] [30,31]. Их размеры значительно меньше размеров «обычных» бактерий. В настоящее время к нанобактериям относят прокариоты с диаметром клетки <0,5 мкм [32]. Сведения об этих клетках достаточно многочисленны, однако физиологические особенности, таксономия и экологические функции практически не изучены.

1,1.1. История изучения наноформ бактерий

Первые данные о существовании невидимых и фильтрующихся форм видимых бактерий относятся к началу прошлого века [33,34]. В 1916 году была опубликована обширная работа Лениса и Смита [35]. "Жизненный цикл бактерий", в которой описана способность почвенных и водных сапротрофных бактерий образовывать фильтрующиеся формы. В частности, был установлен факт образования азотобактером клеток (частиц), способных проходить через поры бактериальных фильтров, что в 30-е годы было подтверждено работами H.A. Красильникова [10], Д.М. Новогрудского и М.А. Мессиневой [36], В.А. Бачинской [37]. Исследования Д.М. Новогрудского и М.А. Мессиневой [36] показали, что в почве в значительном количестве (1-10 тыс./г почвы) присутствуют мелкие формы денитрифицирующих, аммонифицирующих и азотфиксирующих бактерии. «Невидимые в обыкновенные микроскопы элементы бактериальных клеток вследствие малых размеров проходят через бактериальные фильтры и при благоприятных условиях способны вновь превращаться в видимые бактерии [36]. Д.М.Новогрудским [8] был дан один

из первых обзоров о "невидимых формах видимых бактерий". В более поздних работах он указывал, что многие виды, находясь в почве, резко уменьшаются в размерах и даже приобретают новые морфологические признаки. Кроме измельчания известных нам форм, в почве обнаруживаются совершенно новые виды и группы микроорганизмов, определение которых очень затруднено. В этот же период были обнаружены и изучены фильтрующиеся формы у клубеньковых бактерий [38].

К значительным работам отечественных ученых первой половины XX в. следует отнести исследования М.Д.Утенкова [39,40,41], предложившего изучать микробную культуру в постоянно обновляемой питательной среде и получившего в этих условиях как образование фильтрующихся форм, так и регенерацию из них вторичных клеток; В.В.Сукнева, под руководством которого, начиная с 1932 г. были выполнены многочисленные работы методического, теоретического и прикладного характера по изучению фильтрующихся форм [42] и М.А. Купрейчика [43], который исследовал особенности ультраформ и условий их появления в связи с патогенезом и явлением иммунитета.

Новый толчок к исследованию фильтрующихся форм дала работа Кленебергер [44] в Листеровском институте в Лондоне над так называемыми Ь-формами, одним из морфологических элементов которых являются мельчайшие субмикроскопические зерна, способные фильтроваться и после фильтрации снова давать развитие Ь-форм или регенерировать в нормальные бактериальные клетки. Позднее было показано, что явление Ь-трансформации широко распространено среди бактерий [45]. Образование фильтрующихся форм, морфологически схожих с нестабильными Ь-формами патогенных бактерий, обнаружено у клубеньковых бактерий. Установлено, что Ь-трансформация у представителей рЛЫгоЫит непосредственно связана с таким важным их свойством, как вирулентность [46,47].

Совершествование бактериальных фильтров и электронной микроскопии привело к тому, что в 60-х годах вновь возник интерес к клеткам малых

размеров. В обзорных и экспериментальных статьях, посвященных организмам ультрамикроскопических размеров в почве [12,13,15,25,48,49] приводятся неоспоримые данные о наличии популяций мелких клеток. Содержание этих клеток в исследованных почвах составляет 40-70%. Наиболее часто встречаются клетки, объем которых находится в пределах 0,01- 0,1 мкм3. Численность их коррелирует с плодородием почвы и увеличивается при уменьшении углеродсодержащих веществ. В то же время, карликовые клетки положительно реагируют на корневые выделения растения [48]. Авторы склонны рассматривать их как особые популяции гетеротрофных бактерий, которые составляют 10-20% бактериальной биомассы почвы.

В литературе мелкие элементы в популяциях бактерий описаны под различными названиями. Их называли "ультрабактериями" и "протобактериями" [50], "инфрамикробами" [51,52], "артробактериями" [53], «элементарными телами» [54], "невидимыми" или "авизуальными" формами [55], "ультраформами" [56], «бактериями субмикронных размеров» [49]. После введения в практику микробиологии метода ультрафильтрации мелкие формы бактерий чаще называли общим термином "фильтрующиеся формы" (filtrable forms), а после работ Кленебергер [44] также L-формами или плевропневмониеподобными тельцами (PPLO). Недостаток термина "фильтрующиеся формы" состоит в том, что некоторые бактерии обычных размеров проходят через бактериальные фильтры. К ним относятся, например, спириллы и вибрионы, которые благодаря подвижности, тонкости и гибкости способны проникать через поры фильтра [57]. В медицинской микробиологии к фильтрующимся формам относят минимальные жизнеспособные структурные элементы клеток, проходящие через поры бактериальных фильтров и обладающие способностью к регенерации в клеточные формы исходного вида [58]. В почвенной и водной микробиологии чаще используют термин «карликовые клетки» (dwarf cells) [48] и «ультрамикробактерии» (ultrmicrobacteria - UMB) [20].Термин «нанобактерии» впервые употребил Р. Морита [59].

Ультрамикроскопическим формам придавалось различное биологическое значение: то их считали паразитами или симбионтами бактерий [60], то стадиями их развития [61] или отдельными фазами в циклогении [11]. Многие исследователи полагали, что мелкие клетки являются репродуктивными формами - спорами, конидиями [62,63], гемулами [64], половыми элементами-гаметами с дифференциацией на мужские и женские [65].

Существуют различные точки зрения на природу карликовых клеток бактерий. В начале XX века весьма распространенным было мнение о том, что фильтрующиеся формы представляют собой частицы того или иного состава, выделенные клеткой или освободившиеся из последней при ее распаде, дегенерации [66]. Предполагалось, что эти частицы не имеют клеточного строения, но способны дать начало новым клеточным формам. Вышеупомянутые частицы могут представлять собой "скопления хроматинового материала" или "почти голое ядро" [67,68], "коллоидные капельки, конденсирующие жизненные свойства клетки" [69], "неорганизованную живую материю" [55], бактериальные фрагменты [70]. Способность бактерий распадаться на зернышки или отчленять от себя тельца, возможно минимальные репродуктивные единицы, способные проходить через бактериальные фильтры, установлена у Azotobacter chroococcum, Bacillus casei, Mycobacterium tuberculosis [36,71].

Согласно другой концепции фильтрующиеся формы рассматривали как особую кокковидную стадию развития бактериальных клеток [60,72,73,74,61]. Полиморфизм и образование клеток ультрамикроскопических размеров показаны для некоторых сапротрофных почвенных и морских бактерий на определенных стадиях их развития [75]. Появление мелких клеток в этом случае наблюдалось как в бедных, так и в богатых питательных средах. Образующиеся мелкие тела различны по строению и рассматриваются как гонидии, микроцисты, споры.

В настоящее время большинство исследователей рассматривают образование ультрамикроскопических форм бактерий как реакцию

бактериальной популяции или отдельных ее клеток на неблагоприятные условия существования [76,77,18,78,79,22,80,81,82]. В этом случае считается, что наноформы бактерий возникают вследствие усиленного деления клеток, не сопровождающегося их одновременным ростом [10,83,84], или неравномерного деления клеток на несколько дочерних, одна из которых значительно мельче других [85]. Образующиеся ультраформы сохраняют клеточное строение, но качественно отличны от исходных бактерий по культуральным и серологическим свойствам [86] и имеют замедленный метаболизм, способствующий их выживанию в неблагоприятных условиях [48].

Образование мини-клеток в результате неполноценного деления материнской клетки описано на примере кишечной палочки, В. subtilis, бактерий p.p. Pseudomonas и Achromobacter [87]. Эти клетки, не содержащие ДНК и включающие только плазмидную ДНК, отпочковываются от нормальных клеток бактерий. Предполагается, что присутствие мини-клеток в популяции бактерий определяется ее генотипом Их образование связывается с защитной реакцией популяции, предотвращающей, в частности, заражение нормальных клеток бактериофагом [88].

Еще один механизм образования клеток ультрамикроскопических размеров связан с L-трансформацией бактерий, возникающей в результате воздействия на бактериальную клетку ряда антибиотиков или, например, повышенного содержания NaCl в среде, приводящих к нарушению синтеза ригидной оболочки клетки [45].

Наблюдения и изучение ультраформ бактерий в лабораторных условиях, позволили определить факторы, вызывающие их возникновение. К факторам физико-химической природы можно отнести влияние сыворотки [42], ультразвук [89,90], недостаток питательных веществ, резкую смену температуры [91] и pH в среде [75]. Среди биологических факторов, вызывающих образование ультраформ бактерий, ведущая роль принадлежит, очевидно, микробному антагонизму в различных его проявлениях: выделение

антибиотиков, воздействие бактериофага, накопление токсичных продуктов метаболизма [41,74,92].

Наноформы были искусственно получены из бактериальных клеток в лабораторных условиях [77,80,81]. Образование нанобактерий как ответной реакции клеток на неблагоприятные условия среды и стресс-факторы изучено на поведении тривиальных форм бактерий. Культивирование полученных наноформ на богатых питательных средах приводило к возврату их к исходным формам [81,93]. Нанобактерии, искусственно полученные и выделенные из воды и сыворотки крови, обладали повышенной устойчивостью к стрессовым факторам: гамма- и УФ излучению, микроволновой и тепловой обработке, высушиванию, химическим веществам, культивированию на среде в градиенте постоянного электрического тока [93,94]. В результате нанотрансформации у клеток наблюдалось замедление метаболизма и периода деления [94]. Метаболическая активность вибрионов, выделенных из арктических вод, резко менялась в течение первых дней голодания в лабораторных условиях - эндогенное дыхание снижалось на 80%, клетки приобретали форму кокков и через 3 недели проходили сквозь фильтр 0,4 мкм [49].

Нанотрансформация показана для клеток микоплазм Acholeplasma laidlawii и Mycoplasma gallisepticum [77,82]. Показано, что при длительном воздействии различных стрессоров в культуре микоплазм возрастает количество ультрамикроскопических форм - сферических окруженных мембраной наноструктур диаметром <0,2мкм и объемом <0,004 мкм3. Наноформы устойчивы к стрессовым воздействиям и сохраняют потенциальные способности к пролиферации и реверсии. Адаптация микоплазм к стрессовым условиям сопровождается изменением генотоксических свойств бактерий, определяющих их вирулентность. При воздействии биогенных и абиогенных стрессоров происходит трансформация клеток, связанная с реорганизацией структуры и экспрессией генома микоплазм [77].

Существенный вклад в изучение наноформ бактерий внесли ученые кафедры биологии почв МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством доктора биологических наук профессора Д.Г. Звягинцева. Биометрический анализ бактерий в различных типах почв, проведенный микроскопическими методами показал, что средний диаметр клеток составляет 0,8 мкм, длина - 1,4 мкм и объем - 0,7 мкм3. Выявлено, что в почвенных локусах, отличающихся более высокой микробиологической активностью - ризосфере растений и кишечнике почвенных животных - средний размер клеток бактерий на 40% меньше, чем непосредственно в почве. Это первое оригинальное экспериментальное исследование, в котором установлена взаимосвязь между метаболической активностью почвенных бактерий, их численностью и аллометрическими параметрами [19,28]. Авторы подчеркивают, что полученные ими результаты соответствуют общебиологическому правилу, согласно которому интенсивность обмена веществ обратно пропорциональна величине организма, поэтому малые размеры дают бактериям биологическое преимущество во многих ситуациях, когда они конкурируют за питательные вещества с более крупными организмами.

Выдвинуты гипотезы происхождения наноформ бактерий, в соответствии с которыми их предложено отнести к следующим категориям [20]:

1. Наноформы бактерий представляют собой таксономически определенные группы бактерий, сохраняющие малый размер клетки в течение всего жизненного цикла, то есть являются «истинными карликами»;

2. Наноформы бактерий являются формами бактерий обычного размера, измельчавшими вследствие недостатка питательных веществ, то есть являются «плеоморфными карликами»;

3. Наноформы бактерий представляют собой умирающие нежизнеспособные клетки, относящиеся к первым двум категориям.

В обстоятельном обзоре, посвященном наноформам бактерий, Н.С.Паников [20] приводит анализ литературных данных и результаты

собственных исследований. Данные по численности мелких форм бактерий в почве, полученные различными методами независимыми исследователями показывают, что их содержание составляет 60-75% общей численности бактерий. Наноформы (<0,45 мкм) обладают более низкой метаболической активностью по сравнению с крупными (>0,45мкм) клетками. Их вклад в тотальную эмиссию СОг почвой составляет 2,18%, в то время, как крупных клеток-33,79%, грибов-64,03%. Выделенные автором клоны ультрамикроскопических бактерий показали родство на основании идентификации по 168 гИ^ЧА с некультивируемыми метаногенами архей.

В заключение автор отмечает, что столь малые организмы без сомнения обитают в природе, но изучение их крайне затруднено с методической точки зрения. Некоторые представители имеют так называемый «запрещенный» размер клетки, составляющий ЮОнм, что предполагает сокращение числа макромолекул, необходимых для поддержания основных жизненных функций. Между тем, наноформы бактерий могут осуществлять разнообразные функции в природе, в том числе уникальные процессы и реакции присущие только этим организмам.

На большом количестве объектов показано, что численность наноформ бактерий в природных и городских загрязненных почвах составляет десятки и сотни миллионов клеток в 1г, при этом доля наноформ бактерий в городских почвах значительно выше, чем в природных [22]. Среди наноформ бактерий доля клеток с ненарушенной клеточной мембраной выше (95-98%), чем среди клеток обычного размера (50%). Предполагается, что нанотрансформация, является механизмом сохранения жизнеспособности в неблагоприятных условиях среды. Выявлено большое разнообразие наноформ бактерий как на уровне филотипов, так и на уровне генотипов. Наноформы в торфяной и горно-луговой почве представлены археями, протеобактериями, цитофагами и актинобактериями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ванькова, Анна Андреевна, 2013 год

Список литературы

Вернадский В.И. Химическое строение Биосферы Земли и ее окружения. - М.: Наука, - 2001. - 376с.

Добровольский Г.В. Значение почв в сохранении биоразнообразия // Почвоведение. - 1996. № 6. - С.694-699.

Tate R.L. Soil microbial diversity research: Whithere to now? // Soil Sci. 1997. 162. 9.-pp. 605-606.

Чернов И.Ю., Добровольская Т.Г., Лысак Jl.B. Почва и микробное разнообразие // В кн.: Роль почвы в формировании и сохранении биологического разнообразия / ред. Добровольский Г.В., Чернов И.Ю. М: Товарищество научных изданий КМК, 2011. С. 273.

Torsvik V., Sorheim R., and Goksoyr J. Total bacterial diversity in soil and communities (a review) // J. Industr. Microbiol. 1996. Vol.17, -pp. 170-178.

Woese C.R., Fox G.E. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 1977. 74. - pp. 5088-5090.

Воробьева Л.В. Археи: Учебное пособие для вузов. - М.: Академкнига, - 2007. - 447с.

Новогрудский Д.М. Невидимые формы видимых бактерий // Микробиология. - 1933. Т.2. №4. - С.377-402.

Новогрудский Д.М. О фильтрующихся формах азотобактера // Микробиология. - 1935. Т. 4. Вып. 2. - С. 176-192.

Красильников Н.А. Влияние корневых выделений на развитие азотобактера и других почвенных микробов // Микробиология. - 1934. т.Ш. вып.З. - С.343-359.

Красильников Н.А. О неклеточных формах у микроорганизмов // Успехи современной биологии. - 1954. Т. 37. Вып. 1. - С.22-32.

Никитин Д.И. Применение электронной микроскопии для изучения почвенных суспензий и культур микроорганизмов // Почвоведение. - 1964. № 6. - С.86-91.

Ананьева Н.Д., Никитин Д.И. Размеры клеток бактерий в некоторых почвах // Почвоведение. - 1979. №4. - С. 132-135.

Baath Е. Thymidine incorporation into macromolecules of bacteria extracted from soil by homogenization-centrifugation // Soil Biol. Biochem. 1992. Vol.24. - pp. 1157-1165.

15. Bae H.C., Cota-Robles E.H., and Casida L. Microflora of soil as viewed

by transmission electron microscopy // Appl. Microbiol. 1972. Vol.23. - pp. 637-648.

16. Bakken L.R. Separation and purification of bacteria from soil // Appl.

Environ. Microbiol. 1985. Vol.49. - pp. 1482-1487.

17. Casida L.E. Observation of microorganisms in soil and other natural

habitats // Appl. Microbiol. 1969. Vol.18. - pp. 1065-1071.

18. Morita R.Y. Starvation and miniaturisation of heterotrophs, with special

emphasis on maintenance of the starved viable state // In: Bacteria in Their Natural Environment / Ed. by Fletcher M., Floodgate G.D. London: Academic Press, 1985. pp. 111-130.

19. Гузев B.C., Звягинцев Д.Г. Биометрический анализ клеток бактерий

в почве // Микробиология. - 2003.1.12. №2. - С.221-227.

20. Panikov N.S. Contribution of nanosized bacteria to the total biomass and

activity of soil microbial community // Advances in applied microbiology. - 2005. T.57. - C.245-296.

21. Дмитриев В.В., СузинаН.Е., Русакова Т.Г., Петров П.Ю., Олейников

P.P., Есикова Т.З., Холоденко В.П., Дуда В.И., Воронин A.M. Электронно-микроскопическое обнаружение и

характеристика наноформ бактерий in situ в экстремальных биотопах - 2008.1.11. №1. - С.46-54.

22. Лысак JI.B. Бактериальное сообщество городских почв. // Дисс. ...

докт. биол. наук. - 2010. - С.304.

23. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология: Учебник для

бакалавров. - М.: Юрайт, - 2012. - 445с.

24. Гусев М.В., Минеева JI.A. Микробиология. - М.: Издательский центр

"Академия", - 2003. - 464с.

25. Balkwill D.L., Casida L.E. Microflora of soil as viewed by freeze etching

//J. Bacteriol. 1973. V.l 14. N3. - pp. 1319-1327.

26. Faegri A., Torsvik V.L., and Goksoyr J. Bacterial and fungal activities in

soil: separation of bacteria and fungi by a rapid fractionated centrifugation technique // Soil Biol. Biochem. 1977. 9. - pp. 105112.

27. Kjelleberg S. Effects of interfaces on survival mechanisms of

copiotrophic bacteria in low-nutrient habitats // In: Current perspectives in microbial ecology. 1984. pp. 151-159.

28. Гузев B.C., Бызов Б.А. Морфометрический анализ бактерий,

ассоциированных с почвенными многоножками // Микробиология. - 2006. Т.75. Вып.2. - С.264-270.

29. Сузина Н.Е., Дуда В.И., Есикова Т.З., Шорохова А.П. Новые

ультрамикробактерии из рода Chryseobacterium , штаммы NF4 И NF5 факультативные эпибионты Bacillus subtilis II Микробиология. - 2011. том 80. №4. - С.529-542.

30. Дуда В.И., Сузина Н.Е., Поливцева В.Н., Воронин А.Н.

Ультрамикробактерии: становление концепции и вклад ультрамикробактерий в биологию // Микробиология. - 2012. Т.81. №4. - С.415-427.

31. Федотова А.В. Молекулярная идентификация фильтрующихся форм

бактерий и архей ультрапресных вод // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. 2013. - Р. 24.

32. Пиневич A.B. Микробиология. Биология прокариотов. Том 1. - 2-е

изд. - СПб.: Изд-во СПбГУ, - 2006. - 352с.

33. Gioelli. Di un praticolare cocco anaerobico obligata riconstrato in raccolta

purulenta di polvicellulite // Boll. R. Acad. med. di Genova. 1907. Vol.3.

34. Fontes A. Studien über Tuberkulose // Memor. Instit. Oswaldo Cruz.

1910. Vol. 11(2). - P. 186.

35. Lohnis F., Smith N. Life cycles of the bacteria // J. of Agricult Res. 1916.

Vol. 6. - pp. 675-702.

36. Новогрудский Д.М., Мессинева M.A. Невидимые формы почвенных

бактерий //Микробиология. - 1934. Т. 3. Вып.4. - С.470-485.

37. Бачинская В.А. О структуре и цикле развития азотобактера // Тр.

ВНИИ с.-х. микробиологии. - 1935. Т.6. №1. - С.1.

38. Израильский В.П. Плеоморфизм клубеньковых бактерий // Тр.

ВНИИ с.-х. микробиологии. - 1935. Вып.5. - С.67-84.

39. Утенков М.Б. Сферуляция микроорганизмов. - М. - 1927.

40. Утенков М.Б. Авизуальные стадии микроорганизмов и культура из

одной клетки //Вестн. микробиол., эпид. и паразит. - 1928. Т.7. - С.190-193.

41. Утенков М.Б. Микрогенерирование. Сов. наука, - 1941. - 152с.

42. Сукнев В.В., Тимаков В.Д. К вопросу о сущности иммунитета:

Выявление авизуальных форм бактерий методом кормилок из лизатов, полученных специфическими сыворотками // Журн. микробиол., эпид. и иммунол. - 1937. Т. XIX. вып. 3. - С.411-417.

43. Купрейчик М.А. О фильтрующихся формах желтой сарцины //

Микробиология. - 1953. Т. XXII. вып.5. - С.535-538.

44. Klieneberger-Nobel E. The natural occurrence of pleuropneumonia-like

organisms in apparent symbiosis with Streptobacillus moniliformis and other bacteria // J. Path. Bact. 1935. Vol.40. - pp. 93-105.

45. Прозоровский C.B., Кац JI.H., Каган Г.Я. L-формы бактерий

(механизм образования, структура, роль в патологии). - М.: Медицина, - 1981. - 238с.

46. Игнатова И.Ю. О возможности получения L-форм клубеньковых

бактерий с помощью общепринятых трансформирующих средств воздействия // Доклады ТСХА. - 1980. вып.263. -С.131-134.

47. Шильникова В.К., Игнатова И.Ю., Котлярова Г.А., Константинова

Н.Д. Образование клубеньковыми бактериями морфологически атипичных форм в условиях in vitro II Известия ТСХА. - 1982. вып.1. - С. 16-22.

48. Bakken L.R., Olsen R.A. Dwarf cells in soil - a result of starvation of

"normal" bacteria or a separate population? // In: Perspectives in Microbial Ecology: Proceedings of the 4th International Symposium on Microbial Ecology. Jamnikarjeva: Slovene Society for Microbiology, 1986.

49. Мишустина И.Е., Калюжная T.B. Ультрамикроформы бактерий в

почве и море // Изв. АН СССР. Сер. биол. - 1987. №5. - С.688-700.

50. Smith G.H., Jordan E.F. Proctobacterial forms of B.diphtheriae II J. Bact.

1930. 20.-pp. 25-40.

51. Sherman J.M., Safford C.E. Primitive or filterable forms of bacteria //

Science. 1931. Vol.74. - pp. 602-603.

52. Nicolle C. Sur la nature des virus invisibles, origine microbienne des

inframicrobes // Archives de l'Institut Pasteur de Tunis. 1925. - pp. 105-120.

53. Burnet E. Sur la recherche de formes filtrantes des bacteries // С. R. Soc.

Biol. 1926. Vol.95. - pp. 1142-1144.

54. Dienes L., Wienberger H.J. The L forms of bacteria // Bacteriol. Rev.

1951. Vol.15. (4). - pp. 245-288.

55. Hauduroy P. Technique de culture des formes filtrantes des invisibles des

microbes visibles // С. R. Soc. Biol. 1927. Vol.97. - P. 1932.

56. Муромцев C.H. Проблемы современной в свете мичуринского

учения. Стенограмма публичной лекции. - М.: Из-во Правда, -1950. -32с.

57. Мишустина И.Е., Батурина М.В. Ультрамикроорганизмы и

органическое вещество океана. - М.: Наука, - 1984. - 94с.

58. Тимаков В.Д., Каган Г .Я. Биология L-форм бактерий. - М.: Медгиз,

- 1961. - 235с.

59. Morita R.I. Bioavailability of energy and starvation sirvial in nature //

Can. J. Microbiol. 1988. V.34. - pp. 436-441.

60. Kuhn P., Sternberg E. Ueber bacterien und pettenkofferien // Zbl. Bakt. I.

Orig. 1931. Vol.121, - pp. 113-161.

61. Пешков M. Цитология бактерий. - M.: Изд. АН СССР, - 1955. - 220с.

62. Lohnis F. Studies upon the life cycles of bacteria // Mem. Nat. Acad. Sei.

1921. Vol.16.-pp. 1-246.

63. Bisset К. The cytology and life-history of bacteria. - Edinburgh: E. & S.

Livingstone, - 1955. 164p.

64. Hadley P.B., Delves E.A., and Klimek J. The filtrable forms of bacteria.

I. A filtrable stage in the life history of the Shiga dysentery bacillus II Journal of infectious diseases. 1931. Vol.48. No.l. - P. 159.

65. Enderlein G. Bakterien-Cyclogenie. Prolegomena zu Untersuchungen

über Bau, geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung und Entwicklung der Bakterien. - Berlin: Walter de Gruyter & Co,

- 1925.

66. Калина Г.П. Развитие микробных клеток из доклеточного вещества.

- Киев: Медгиз, - 1954. - 472с.

67. Fontes A. On the "Life cycle" of Bacteria. A Contribution to the Study of

the Granular Form // Mem. Do Inst. OSW. Kruz. 1925. V. 18. - pp. 197-209.

68. Zinsser H. On postulates of proff in problems of the bacterial life cycle //

Science. 1932. Vol.75. - pp. 256-258.

69. Lucksch F. Die Filtrierbarkeit der Tuberkelbazillen und anderer Bakterien

// C-bl. f Bakl. I, Or. 1930. Bd.l 17. - pp. 1-17.

70. Grinnel F.B. Observations on some of the factors involved in filtration

experiments // J Bacteriol. 1929. Vol. 18(3). - pp. 175-180.

71. Hesselbrock W., Foshay L. The morphology of the Bacterium tularense

//J. Bacteriol. 1945. Vol.49(3). - pp. 209-231.

72. Kuhn P. Ueber die G-Form des Tubercelbacillus // Z-schr. f. Imm.-forsch.

1932. Bd.74.-pp. 93-101.

73. Крестовникова В.А. К вопросу о взаимосвязи Х-протея и риккетсий

Провачека//Журнал микробиол., эпид. и иммуноб. - 1947. №4.

74. Калина Т.П. Изменчивость патогенных микроорганизмов. - Киев:

Укрмедгиз, - 1949. - 156с.

75. Пшенин JI.H. Биология морских азотофиксаторов. - Киев: Наукова

думка, - 1966. - 263с.

76. Bakken L.R., Olsen R.A. The relationship between cell size and viability

of soil bacteria//Microbial. Ecol. 1987. Vol.13, - pp. 103-114.

77. Чернов B.M., Мухаметшина H.E., Гоголев Ю.В., Абдрахимов Ф.А.,

Чернова О.А. Адаптивные реакции микоплазм in vitro: «жизнеспособные, но некультивируемые формы и нанноклетки Acholeplasma laidlawii II Микробиология. - 2005. Т.74. №4. - С.498-504.

78. Kjelleberg S., Humphrey В.А., and Marshall K.C. Initial phases of

starvation and activity of bacteria at surfaces // Appl Environ Microbiol. 1983. 46(5). - pp. 978-984.

79. Humphrey B.A., Kjelleberg S., and Marshall K.C. Responses of marine

bacteria under starvation conditions at solid-water interface // Appl. Environ. Microbiol. 1983. Vol.45. - pp. 43^17.

80. Литвин В.Ю., Гинцбург А.Л., Пушкарева В.И., Романова Ю.М.

Обратимый переход патогенных бактерий в покоящееся (некультивируемое) состояние: экологические и генетические механизмы // Вестник РАМН. - 2000. №1. - С.7-13.

81. Вайнштейн М.Б., Кудряшова Е.Б. О наннобактериях //

Микробиология. - 2000. Т.69. №2. - С. 163-174.

82. Чернов В.М., Чернова О.А., Горшков О.В., Музыкантов А.А.

Адаптация Mycoplasma gallisepticum к неблагоприятным условиям роста: изменение морфологических и физиологических свойств // Микробиология. - 2008. Т.77. Вып.6. - С.777-781.

83. Штибен В.Д. Изменчивость растений // Бюлл. ин-та эпид. и

микробиол. - 1937. Т.5. вып.2-3. - С.8-17.

84. Штибен В. Д., Медведева Т.И. Фильтру емость тифозной и

паратифозной В палочек под воздействием солей // Бюлл. инта эпид. и микробиол. - 1937. Т.5. вып2-3. - С.53-65.

85. Кудрявцев В.И. К вопросу о полиморфизме бактерий. Новые формы

развития Bacillus megaterium de Вагу II Известия АН СССР. -1932. VII серия. Отделение математических и естественных наук, вып.9. - С.1301-1327.

86. Жуматов Х.Ж. К вопросу о фильтрующихся формах

микроорганизмов и их взаимосвязи с вирусами // Микробиология. - 1953. Т.22. №5. - С.580-585.

87. Wiebe W.J., Chapman G.B. Variation in the fine structure of a marine

achromobacter and a marine pseudomonad grown under selected nutritional and temperature regimes // J Bacteriol. - May 1968. 95(5).-pp. 1874-1886.

88. Рубан В.И. Мини-клетки бактерий // Деп. ВИНИТИ. - 1981. №5068-

81.

89. Столыгво Н.С. К вопросу о инактивации и реактивации

микроорганизмов // Изв. АН Латв. ССР. - 1950. Вып 10(39). -С.71-84.

90. Panos С., Barkulis S.S., and Hayashi J.A. Streptococcal L-forms. III.

Effects of sonic treatment on viability // J. Bacteriol. - Sep 1960. V.80. - pp. 336-343.

91. Grasset E., Zoutendyk A., and Schaafsma A. Bact. aertrycke Endotoxin:

A Study on its Production, Detoxication and the Practical Utilization of its Antigenic Properties // Br. J. Exp. Pathol. -October 1935. Vol.l6(5). - pp. 454^160.

92. Жуков-Вережников H.H. О сущности и значении бактериофагии.

Сообщение 8-е. Новые доводы в пользу герменативной теории бактериофагии // Журн. микроб, эпидем. и иммуноб. - 1947. №2. - С.48-52.

93. Vainshtein М., Kudryashova Е., Suzina N., Ariskina Е., and Voronkov V.

Formation of bacterial nanocells // Instruments, Methods and Missions for Astrobiology. 1998. Vol.3441. - pp. 95-99.

94. Bjorklund M., Ciftcioglu N., and Kajander E.O. Extraordinary survival of

nanobacteria under extreme conditions // Instruments, Methods, and Missions for Astrobiology. 1998. Vol.3441. - pp. 123-129.

95. Rutz B.A., Kieft T.L. Phylogenetic characterization of dwarf Archaea and

bacteria from a semiarid soil // Soil Biol. Biochem. 2004. 36 (5). -pp. 825-833.

96. Button D.K., Schut F., Quang P., Martin R., and Robertson B.R. Viability

and isolation of marine bacteria by dilution culture: theory, procedures, and initial results // Appl. Environ Microbiol. 1993. Vol.59(3). - pp. 881-891.

97. Hahn M.W., Stadler P., Wu Q.L., and Pockl M. The filtration-

acclimatization method for isolation of an important fraction of the not readily cultivable bacteria // J. Microbiol. Methods. - Jun 2004. Vol.57(3). - pp. 379-390.

98. Janssen M., Baggen M.G., van Dekken H., and Ouwendijk R.J. Bilateral

adrenal enlargement as a first sign of systemic vasculitis // Neth. J. Med.. - Oct 1997. Vol.51(4). - pp. 146-149.

99. Moré M.I., Herrick J.B., Silva M.C., Ghiorse W.C., and Madsen E.L.

Quantitative cell lysis of indigenous microorganisms and rapid extraction of microbial DNA from sediment // Appl. Environ. Microbiol. - May 1994. Vol.60(5). - pp. 1572-1580.

100. Звягинцев Д.Г., Галкина Г.М. Обработка ультразвуком как способ

подготовки почвы к микробиологическому анализу // Микробиология. - 1967. том 36. № 6. - С.1087-1095.

101. Horn M.A., Matthies С., Ktisel К., Schramm A., and Drake H.L.

Hydrogenotrophic methanogenesis by moderately acid-tolerant methanogens of a methane-emitting acidic peat // Appl. Environ. Microbiol. - Jan 2003. Vol.69(l). - pp. 74-83.

102. Macdonald R.M. Sampling soil microfloras: Problems in estimating

concentration and activity of suspensions of mixed populations of soil microorganisms // Soil Biol, and Biochem. 1986. Vol.18. Issue 4. - pp. 411-416.

103. Miller D.N., Bryant J.E., Madsen E.L., and Ghiorse W.C. Evaluation and

Optimization of DNA Extraction and Purification Procedures for Soil and Sediment Samples // Appl. Environ. Microbiol. -November 1999. Vol.65(ll). - pp. 4715-4724.

104. Pillai S.D., Josephson K.L., Bailey R.L., Gerba C.P., and Pepper I.L.

Rapid method for processing soil samples for polymerase chain reaction amplification of specific gene sequences // Appl. Environ. Microbiol. - August 1991. Vol.57(8). - pp. 2283-2286.

105. Nicholson W.L., Law J.F. Method for purification of bacterial endospores

from soils: UV resistance of natural Sonoran desert soil populations of Bacillus spp. with reference to B. subtilis strain 168 // J. Microbiol. Methods. - Feb 1999. Vol.35(1). - pp. 13-21.

106. Товарницкий В.И., Глухарев Г.П. Ультрафильтры и

ультрафильтрация. - М.: Медгиз, - 1951. - 92с.

107. Яндер Г., Заковский И. Мембранные, целла- и ультратонкие

фильтры. - JL: ОНТИ, Химтеорет, - 1937. - 161с.

108. Kramer S.P. Experiments with bacterial filters and filterable viruses //

Science. - Jan 1927. Vol. 65(1672). - pp. 45-46.

109. Дроботько В.Г. К изучению "спонтанной бактериофагии" // Журнал

микробиол., эпид. и иммунол. - 1929. T. VIII. Вып. 1. - С.66-77.

110. Hauduroy P. Les ultravirus et les formes filtrantes des microbes. Les

maladies à ultravirus - leurs caractères cliniques, anatomo-pathologiques, épidémiologiques - l'immunité - techniques d'étude des ultravirus - les formes filtrantes des bactéries. - Paris: Masson & cie, - 1929.

111. Schiemann D. A. Advances of membrane filtration // Membrane Filtration

application technique and problems. 1981. - P. 537.

112. Tulasne R. L forms of bacteria // Rev. Immunol. (Paris). 1951. Vol. 15(4).

-pp. 223-251.

113. Minck R. Organisms of the type of bovine peripneumonia and L-forms of

bacterial // Rev. Immunol. Ther Antimicrob. 1955. Vol. 19(1-2). -pp. 86-108.

114. Tulasne R., Minck R., and Lavillaureix J. Some new data on the L cycle

of bacteria; the presence of dwarf, viable and reproducible forms is indispensable to assure the existence of the L cycle ant to define the L forms of bacteria // Ann. Inst. Pasteur (Paris). - Oct 1953. Vol.85(4). - pp. 525-527.

115. Тимаков В.Д., Каган Г.Я. Семейство Mycoplasmataceae и L-формы

бактерий. - М. - 1967. - 336с.

116. Dienes L. Isolation of L type growth from a strain of Bacteriodes

funduliformis //Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1941. Vol.47. - pp. 385387.

117. Dienes L. Morphology and nature of the pleuropneumonia group of

organisms //J. Bact. 1945. Vol.50. - P. 441.

118. Dienes L. Isolation of L type colonies from typhoid bacilli with the aid of

penicillin // Proc. Soc. Exp. Bio.l Med. - Jul-Aug 1948. Vol.68(3). - pp. 589-589.

119. Klieneberger-Nobel E. Isolation and maintenance of an L-like culture

from Fusiformis necrophorus (syn. Bact. funduliforme, Bacteroides funduliformis) // J. Hyg. (London). - Dec 1947. Vol.45(4). - pp. 407-409.

120. Dienes L. Further observation cultures // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1947.

Vol.66. - pp. 97-98.

121. Новогрудский Д.М. Почвенная микробиология. - Алма-Ата: АН

Казахской ССР, - 1956. - 402 с.

122. Jordan D.C. The bacteroids of the genus Rhizobium И Bacteriol. Rev. -

June 1962. Vol.26(2 Pt 1-2). - pp. 119-141.

123. Jordan D.C., Coulter W.H. On the cytology and synthetic capacities of

natural and artificially produced bacteroids of Rhizobium leguminosarum II Can. J. Microbiol. - Aug 1965. Vol.11(4). - pp. 709-720.

124. Головачева P.С., Пивоварова Т. А. Кокковидные клетки и

сферопласты культур рода Thermus II Журнал микробиол эпид и иммунол. - 1977. Т.46. вып.4. - С.695-702.

125. Balkwill D.L., Labeda D.P., and Casida L.E.J. Simplified procedures for

releasing and concentrating microorganisms from soil for transmission electron microscopy viewing as thin-sectioned and frozen-etched preparations // Can. J. Microbiol. 1975. Vol.21. - pp. 252-262.

126. Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Русакова Т.Г., Гиличинский Д.А., Дуда

В.И. Ультраструктурные особенности природных форм микроорганизмов, изолированных из грунтов вечной мерзлоты Восточной Сибири методом низкотемпературного фракционирования // Докл. АН. - 2001. Т. 378. № 6. - С.846-849.

127. Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Баринова Е.С., Дуда В.И., Воронин

A.M. Электронно-микроскопическое изучение

ультраструктуры микробных клеток in situ в экстремальных биотопах // Микробиология. - 2004. Т.73(6). - С.832-840.

128. Kusaka I. Electron microscopic observations on growing and dividing

protoplasts of Bacillus megaterium II J. Gen. Microbiol. - Oct 1970. 63(2). - pp. 199-202.

129. Weiss R.L. Compartmentation and control of arginine metabolism in

Neurospora // J. Bacteriol. - June 1976. 126(3). - pp. 1173-1179.

130. Глазачева Л.Е., Кац Л.Н. Некоторые данные по ультраструктуре

сферопластов у протея // Журн.микробиол. - 1976. II- 7. - С.48-51.

131. Coussons R.T., Cole R.M. The size and replicative capacities of small

bodies of Group A streptococcus L forms // In: Current research on group A streptococcus. Excerpta Medica Foundation. N.Y. 1968. pp. 327-331.

132. McQuillen K. Bacterial Protoplasts // In: The Bacteria. A Treatise on

Structure and Function. New York and London: Academic Press, 1960. P. 268.

133. Hijmans W., Van Boven A.C.P., and Clasener H.A.L. Fundamental

biology of the L-phase of bacteria // In: The Mycoplasmatales and the L-phase of bacteria. N.Y.: Appleton-Century-Crofts, 1969. pp. 67-143.

134. Weibull C. The morphology of protoplasts, spheroplasts and L-forms //

In: Microbial protoplasts, spheroplasts and. L-forms. Baltimore: The Williams & Wilkins Co., 1968. pp. 62-73.

135. Тимаков В.Д., Каган Г.Я. L - формы бактерий и семейство

Mycoplasmataceae в патологии. - М.: Медицина, - 1973. - 392с.

136. Шлегель Г. Общая микробиология. - М.: Мир, - 1987. - 283с.

137. Landman О.Е. Protoplasts, spheroplasts and L-forms viewed as a genetic

system // In: Microbial protoplasts, spheroplasts and L-forms. Baltimore: The Williams and Wilkins Co., 1968. pp. 319-332.

138. Глазачева Л.Е. Субмикроскопическая структура Proteus vulgaris в

процессе L-трансформации и реверсии // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - 1977.

139. Кац JT.H., Глазачева Л.Е., Михайлов А.Б. Изучение L-форм протея в

процессе реверсии методом сканирующей электронной микроскопии и ультратонких срезов // Журнал микробиол., эпидемиол. и иммунол. - 1976. №10. - С.38-41.

140. Rubenstein К.Е., Nass М.М., and Cohen S.S. Synthetic capabilities of

plasmolyzed cells and spheroplasts of Escherichia coli II J Bacteriol. - Oct 1970. 104(1). - pp. 443-452.

141. Толмачева Т. А., Кац Л.Н. Биологические свойства и

ультраструктура бруцелл в процессе L-трансформации и реверсии. // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. -1977. №1. - С.90-93.

142. Weibull С. The isolation of protoplasts from Bacillus megaterium by

controlled treatment with lysozyme // J. Bacteriol. - December 1953. Vol.66, no.6. - pp. 688-695.

143. Frey-Wyssling A. Gymnoplasts instead of "Protoplasts" // Nature. 1967.

Vol.216. - P. 516.

144. McQuillen K. Bacterial protoplasts: growth and division of protoplasts of

Bacillus megaterium II Biochimica et Biophysica Acta. 1955. Vol.18.: pp. 458-461.

145. Freimer E.H. Studies of L-forms and protoplasts of group a Streptococci

: II. Chemical and immunological properties of the cell membrane // J. Exp. Med. - February 1963. Vol.117(3). - pp. 377-399.

146. Стейниер P., Эдельберг Э., Ингрэм Д. Мир микробов (в 3 томах). -

М.: Мир, - 1979. - 1140с.

147. Mota J.S., Silva М.Т., and Guerra F.C. Variations in the membranes of

Streptococcus faecalis related to different cultural conditions // Arch. Mikrobiol. 1972. Vol.83(4). - pp. 293-302.

148. Fodor K., Hadlaczky G., and Alfoldi L. Reversion of Bacillus megaterium

protoplasts to the bacillary form // J. Bacteriol. - Jan 1975. Vol.l21(l). - pp. 390-391.

149. Кац Л.Н. Субмикроскопическая структура микроорганизмов с

дефектной клеточной стенкой // Успехи микробиологии. -1980. Т.15. - С.186-195.

150. Пиневич А.В. Получение и электронно-микроскопическое

исследование протопластов Anabaena variabilis II Вестник ЛГУ. - 1977. Сер.биол. Т.З. - С. 109-111.

151. Гусев М.В., Баулина О.И., Семёнова Л.Р., Минеева Л. А.

Ультраструктура индуцированных лизоцимом и возникающих спонтанно форм цианобактерии Chlorogloea fritschii с дефектной клеточной стенкой // Микробиология. - 1982. Том 51. №4. - С.622-627.

152. Bourgeois L., Beaman B.L. In vitro spheroplast and L-form induction

within the pathogenic Nocardia II J. Bacteriol. 1976. Vol. 127(1). -pp. 584-594.

153. Necas O. The mechanism of regeneration of yeast protoplasts. II.

Formation of the Cell Wall de novo // Folia biol. (Praha). 1965. Vol.11.-P. 97.

154. Bastide M., Hadibi E.H., Bastide J.M., and Jouvert S. Action of various

beta(l-3)-D-glucanases on the wall of yeasts: taxonomic applications // C. R. Acad. Sci. Hebd. Seances. Acad. Sci. D. - Nov

1976. Vol.283(13). - pp. 1555-1557.

155. Manocha M.S. Electron miseroscopy of the conidial protoplasts of

Neurospora crassa II Can. J. Botany. 1968. Vol.46. - pp. 15611564.

156. Anne J., Eyssen H., and De Somer P. Somatic hybridisation of Penicillium

roquefortii with P. chrysogenum after protoplast fusion // Nature (London). 1976. Vol. 262. - pp. 719-721.

157. Kalmanson G.M., Hubert E.G., Montgomerie J.Z., and Guze L.B. Serum

bactericidal activity against protoplasts // In: Microbial protoplasts, spheroplasts, and L-forms. Baltimore: Williams & Wilkins, 1968. pp. 293-305.

158. Smith D.G. Bacteria with their coats off: spheroplasts, protoplasts and L-

forms // Sci. Prog. - Summer 1969. Vol.57(226). - pp. 169-192.

159. Green M.T., Heidger P.M., and Dominque G. Proposed reproductive

cycle for a relatively stable L-phase variant of Streptococcus faecalis II Infect. Immun. 1974. Vol.10. N4. - pp. 915-927.

160. Horwitz A.H., Casida L.E.J. Survival and reversion of a stable L-form in

soil // Can. J. Microbiol. - Jan; 1978. Vol.24(l). - pp. 50-55.

161. Dienes L. The Significance of the Large Bodies and the Development of

L Type of Colonies in Bacterial Cultures // J. Bacteriol. - July 1942. Vol.44(l). - pp. 37-73.

162. Klieneberger-Nobel E. Filterable forms of bacteria // Bacteriol. Rev. -

June 1951. Vol. 15(2). - pp. 77-103.

163. Dienes L., Bullivant S. Morphology and Reproductive Processes of the L

Forms of Bacteria II. Comparative Study of L Forms and Mycoplasma with the Electron Microscope // J. Bacteriol. -February 1968. Vol.95(2). - pp. 672-687.

164. Гулевская C.A., Кац JI.H., Вульфович Ю.В. Изучение L-форм

стрептококка в сканирующем электронном микроскопе. Сообщение II. Динамика структурных элементов L-колоний на разных стадиях роста // Ж. микроб., эпидемиол. и иммунол. -

1977. №2.-С. 18-22.

165. Каган Г.Я. Биологические особенности L-форм некоторых

патогенных видов бактерий // Дисс. ... докт. биол. наук. - 1963.

166. Taubeneck U. Untersuchungen über die L-Form von Proteus mirabilis

Hauser. I. Die penicillin-induzierten large bodies (Sphäroplasten) und ihre Bedeutung für die Entstehung der L-Formen 2 // Z. Allgem. Mikrobiol. 1962. Vol. 2. - P. 56.

167. Шадрина И. А. Субструктура L-формы Proteus vulgaris II

Микробиология. - 1965. T.34. вып.5. - C.858-862.

168. Taubeneck U., Gumpert J. Some notes on gram-negative bacteria with

experimentally altered surface structures // Folia Microbiologica. -May 1967. Vol.12. Iss.3. - pp. 258-263.

169. Hofschneider P.H., Martin H.H. Diversity of surface layers in L-forms of

Proteus mirabilis II J. Gen. Microbiol. 1968. Vol.51. - pp. 23-33.

170. Gumpert J. Phage-like structures (SE-particles) in cells of the unstable

and stable spheroplast type L-form of Proteus mirabilis D 52 // Zeitschrift fur allgemeine Mikrobiologie. 1972. Vol.12. Iss.3. - pp. 191-202.

171. Прозоровский C.B. Проблема патогенности L-форм бактерий и

микоплазм // Дисс. ... докт. биол. наук. - 1970.

172. Martin H.H. Composition of the mucopolymer in cell walls of the

unstable and stable L-form of Proteus mirabilis // J. Gen. Microbiol. 1964. Vol.36.-pp. 441^150.

173. Fleck J. Etude chimique de la paroi de Proteus P 18 et de la forme L

correspondante //Ann. Inst. Pasteur. 1965. Vol.108. - pp. 395-398.

174. Smith P.F. Amino acid metabolism of PPLO // Ann. N. Y. Acad. Sei. 15.

- Jan 1960. Vol.79. - pp. 543-550.

175. Tulasne R. Existence of L-forms in common bacteria and their possible

importance // Nature. - December 1949. Vol. 164(4177). - P. 876.

176. Edward D.G. The Peuropneumonia group of organisms: a review,

together with some new observations // J. Gen. Microbiol. - Feb 1954. Vol.lO(l). - pp. 27-64.

177. Kandier О., Zehender С., and Müller J. Vergleichende Untersuchungen

über den Nucleinsäuren und Atmungsstoffwechsel von Proteus vulgaris, dessen stabiler L-Phase und den pleuropneumonie-ähnlichen Organismen II Archiv für Mikrobiologie. - May 1956. Vol.24. Iss.3. - pp. 219-249.

178. Weibull C., Beckman H. Metabolism of small bodies isolated from a

stable Proteus L-form // Nature. - Oct 1960. Vol.188. - pp. 428429.

179. Abrams R.Y. A method for the cultivation of L forms in liquid media // J.

Bacteriol. - August 1955. Vol.70(2). - P. 251.

180. Smith P.F. Comparative physiology of Pleuropneumonia -like and L-type

organisms // Bacteriol. Rev. - June 1964. Vol.28(2). - pp. 97-125.

181. Gumpert J., Taubeneck U. Modes of multiplication in an unstable

spheroplast type L-form of Escherichia coli K12(A,) // Zeitschrift fur allgemeine Mikrobiologie. 1974. Vol.14. Iss.8. - pp. 675-690.

182. Gumpert J., Taubeneck U. Characterization of a stable spheroplast type

L-form of Proteus mirabilis D 52 as cell envelope mutant II. Electronmicroscopic investigations // Zeitschrift fur allgemeine Mikrobiologie. 1976. Vol.16. Iss.l. - pp. 9-26.

183. Устименко Jl.M. Получение L -форм бледной трепонемы // Дисс. ...

канд. биол. наук. 1964.

184. Rappé M.S., Connon S.A., Vergin K.L., and Giovannoni S.J. Cultivation

of the ubiquitous SARI 1 marine bacterioplankton clade // Nature. 2002. Vol.418, - pp. 630- 633.

185. Giovannoni S.J., Bibbs L., Cho. J.C., Staples M.D., Desiderio R., Vergin

K.L., Rappé M.S., Laney S., Barofsky D.F., and Mathur E. Proteorhodopsin in the ubiquitous marine bacterium SARI 1 // Nature. 2005. Vol.438. - pp. 82-85.

186. Cavicchioli R., Ostrowski M., Fegatella F., Goodchild A., and Guixa-

Boixereu N. Life under nutrient limitation in oligotrophic marine environments: an ecophysiological perspective of Sphingopyxis alaskensis (formerly Sphingomonas alaskensis ) // Microb. Ecology. 2003. Vol.45. - pp. 203-217.

187. Hahn M.V., Lunsdorf H., Wu Q., Shauer M., Hofle M.G., Boenigk J., and

Stadler P. Isolation of novel ultramicrobacteria classified as Actinobacteria from five freshwater habitats in Europe and Asia // Appl. Environ. Microbiol. 2003. Vol. 69. - pp. 1442-1451.

188. May H.D., Miller G.S., Kjellerup B.V., and Sovers K.R.

Dehalorespiration with polychlorinated biphenyls by an anaerobic ultramicrobacterium // Appl. Environ. Microbiol. 2008. Vol.74. -pp. 2089-2094.

189. Geissinger O., Herlemann D.P.R., Morshel E., Maier U.G., and Brune A.

The ultramicrobacterium Elusimicrobium minutum nov. gen., sp. nov., the first cultivated representative of the termite group 1 phylum // Appl. Environ. Microbiol. 2009. Vol.75. - pp. 28312840.

190. Duda V.I., Suzina,N.E., Esikova T.Z., Akimov V.N., Oleinikov R.R.,

Polivtseva V.N., Abashina T.N., Shorokhova A.P., and Boronin A.M. A cytological characterization of the parasitic action of

ultramicrobacteria NF1 and NF3 of the genus Kaistia on chemoorganotrophic and phototrophic bacteria // FEMS Microbiol. Ecol. 2009. Vol.69. - pp. 180-199.

191. Поливцева B.H. Особенности цитологии новых хищных

грамотрицательныхультрамикробактерий//Автореф. ... дисс. канд. биол. наук. - 2013. - С.28.

192. Loveland-Curtze J., Miteva V., and Brenchley J. Novel

ultramicrobacterial isolates from a deep Greenland ice core represent a proposed new species, Chryseobacterium greenlandense sp. nov. //Extremophiles. 2010. Vol.14. - pp. 61-69.

193. Loveland-Curtze J., Miteva V.l., and Brenchley J.E. Herminiimonas

glaciei sp. nov., a novel ultramicrobacterium from 3042 m deep Greenland glacial ice // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009. Vol.59, -pp. 1272-1277.

194. Janssen P.H., Schuhmann A., Mörschel E., and Rainey F.A. Novel

anaerobic ultramicrobacteria belonging to the Verrucomicrobiales lineage of bacterial descent isolated by dilution culture from anoxic rice paddy soil // Appl. Environ. Microbiol. 1997. Vol.63. - pp. 1382-1388.

195. Iizuka Т., Yamanaka S., Nishiyama Т., and Hiraishi A. Isolation and

phylogenetic analysis of aerobic copiotrophic ultramicrobacteria from urban soil // J. Gen. Appl. Microbiol.. 1998. Vol.44. - pp. 7584.

196. Sahin N., Gonzalez J.M., Iizuka Т., and Hill J.E. Characterization of two

aerobic ultramicrobacteria isolated from urban soil and a description of Oxalicibacterium solurbis sp. nov. // FEMS Microbiol. Lett. 2010. Vol.307. - pp. 25-29.

197. Huber H., Hohn M.J., Rache R., Fuchs Т., Wimmer V.C., and Stetter K.O.

A new phylum of Archaea represented by a nanosized hyperthermophilic symbiont //Nature. 2002. Vol.417. - pp. 63-67.

198. Baker B.J., Comolli L.R., Dick G.J., Hauser L.J., Hyatt D., Dill B.D.,

Land M.L., Verberkmoes N.C., Hettich R.L., and Banfield J.F. Enigmatic, ultrasmall, uncultivated Archaea II Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 2010. Vol.107, - pp. 8806-8811.

199. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные

процессы и их роль в жизни и плодородии почв. - М.: Колос, -1982. -248с.

200. Обухова В.А. Динамика почвообразовательных процессов в почвах

рисовых полей Нижней Бирмы // Автореф. ... дисс. канд. биол. наук. - 1968. - С.26.

201. Кауричев И.С., Сидоренко О.Д., Савич В.И. Окислительно-

восстановительное состояние лугово-чернозёмных почв под рисом // Изв. ТСХА. - 1981. №4. - С.60-68.

202. Сидибе Г. Влияние длительного возделывания риса на

окислительно-восстановительный режим и биохимические процессы в лугово-черноземной почве // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - 1987. - С. 16.

203. Patrick W.H.J., DeLaunce R.D. Characterization of the oxidized and

reduced zones in flooded soil // Soil Science Society of America Proceedings. 1972. 36. - pp. 573-576.

204. Востров И.С., Долгих Ю.Р. Микрофлора затопленных почв рисовых

полей // Изв. АН СССР, сер. биол. - 1970. T.l. - С.64.

205. ДудаВ.И., Обухов А.И., Чернова Н.И., Чернов Н.М., Плеханова И.О.

Роль анаэробных микроорганизмов в мобилизации и редукции железа, а также в других почвенных восстановительных процессах при культуре риса - 1976. - С.44-74.

206. Tian-Ren Y. Physicochemical Equilibria of Redox Systems in Paddy