Оптимизация роста фототрофных бактерий в проточных условиях в связи с метаболизмом водорода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, кандидат биологических наук Цыганков, Анатолий Анатольевич

• Цыганков, Анатолий Анатольевич
• кандидат биологических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Цыганков, Анатолий Анатольевич

ВВВДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА I. Общая характеристика пурпурных бактерий и их рост в разных условиях

1.1. Характеристика пурпурных бактерий.

1.2. Факторы, влияющие на рост пурпурных бактерий.

1.2.1. Доноры электронов, источники энергии и углерода.

1.2.2. Источники азота.

1.2.3. Интенсивность света.

1.2.4. Температура и значение рН.

ГЛАВА II. Регуляция синтеза и активности ферментов, участвующих в метаболизме водорода и азотфиксацш

11.1. Гидрогеназа.

11.2. Нитрогеназа.

11.3. Взаимосвязь между нитрогеназой и гидрогена

ГЛАВА III. Методы культивирования фототрофных микроорганизмов

ЭКСЖРИМЕНТАЛШАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1У. Объекты и методы исследований

1У.1. Объекты исследований.

1У.2. Аппаратура и техника культивирования . 42 1У.З. Алгоритмы программ, управляющих работой установки с микро-ЭВМ I5BCM-5.

1У.4. Культивирование.

1У.4.1. Выращивание посевного материала.

1У.4.2. Культивирование бактерий.

1У.5. Вычисление экономических коэффициентов использования субстратов.

1У.6. Измерение содержания различных соединений в среде.

1У.7. Определение гидрогеназной и нитрогеназной активностей клеток

IV.8. Другие определения.

ГЛАВА У. РОСТ Rhodopseudomonas capsulata В разных УСЛОВИЯХ

V.1. Температура и значение рН.

У.2. Интенсивность света

У.З. Рост в фотоавтотрофных условиях в зависимости от концентрации Hg.

У.4. Эффективность использования лактата.

У.5. Скорость роста Rh.capsulata на разных средах при освещении и в темноте.

У.6. Рост в миксотрофных условиях.

V.7. Оценка выхода биомассы вн.capsulata в оптимальных условиях роста.

ГЛАВА У1. Влияние условий выращивания на метаболизм водорода и азотфиксацию

VI.1. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток при росте в фотогетеротрофных и фотоавтотрофных условиях.

У1.2. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток, выросших в темноте при разных р02 . 96 У1.3. Гидрогеназная и нитрогеназная активности при росте культур на средах с разными источниками азота.

У1.4. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток в зависимости от интенсивности света . 103 У1.5. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток, выросших цри разных температурах . 106 У1.6. Гидрогеназная и нитрогеназная активности клеток, выросших цри разных значениях рй

У1.7. Взаимосвязь пщюгеназы и нитрогеназы . НО У1.8. Скорости образования Н2 и азотфиксации в разных условиях культивирования.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация роста фототрофных бактерий в проточных условиях в связи с метаболизмом водорода»

Актуальность проблемы. В последнее время все большее внимание исследователей привлекают разные фототрофные микроорганизмы, в том числе пурпурные бактерии. Изучение пурпурных бактерий оказалось весьма полезным для познания первичных реакций фотосинтеза, а также некоторых других биологически важных процессов. К числу таковых относятся фиксация молекулярного азота и образование молекулярного водорода.

Успехи, достигнутые в изучении фототрофных микроорганизмов, сделали реальным их практическое использование для получения кормового бежа и других цродуктов жизнедеятельности, в том числе аммиака на основе ассимиляции молекулярного азота, а также молекулярного водорода в целях возобновления энергетических ресурсов. Представляют также интерес некоторые ферменты, образуемые пурпурными бактериями, презде всего такие как гидрогеназа и нитрогеназа, участвующие в метаболизме водорода и азотфиксации.

Для решения теоретических и фундаментальных проблем, требующих исследования пурпурных бактерий, большое значение имеет разработка методов их интенсивного культивирования. До сих пор такие работы проводились в основном в отношении микроформ водорослей и цианобактерий. Значительно менее совершенны методы культивирования пурпурных и зеленых фототрофных бактерий. Это ограничивает возможности получения биомассы данных микроорганизмов, а также их метаболитов как для научных, так и для практических целей.

Дели и задачи -работы. Целью данной работы было оптимизация условий роста пурпурных бактерий в проточных условиях, а также изучение регуляции синтеза ими ферментов, участвующих в метаболизме молекулярного водорода и азотфиксации при изменении разных факторов среды. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

I. Изготовить установки для непрерывного культивирования фототрофных микроорганизмов и освоить выращивание пурпурных бактерий в различных режимах их работы.

2. Оптимизировать условия для роста пурпурной несерной бактерии Rhodopseudomonas capsuiata, а также синтеза ею гидрогеназы и нитрогеназы.

3. Дать оценку скоростей образования нъ.capsuiata молекулярного водорода в разных условиях роста.

Научная новизна. В результате проведенной работы изготовлена установка для непрерывного управляемого культивирования фототрофных микроорганизмов, в которой основные функции контроля и управления процессом выращивания переданы микро-ЭВМ I5BCM-5. Разработаны алгоритмы и составлены программы управления работой установки в режимах периодического и непрерывного культивирования некоторых пурпурных бактерий. На основе определения зависимости скорости роста Rh. capsuiata от разных факторов среды и экономических коэффициентов использования разных субстратов установлены условия, обеспечивающие высокий выход биомассы, а также активный синтез гидрогеназы и нитрогеназы. Показано, что биосинтез гидрогеназы и нитрогеназы у Rh.capsuiata происходит некоорцинированно. Установлено, что синтез гидрогеназы у Rh.capsuiata в присутствии органических соединений снижается и регулируется в основном по типу репрессии-дерецрессии. Обнаружено, что синтез и активность гидрогеназы Rh.capsuiata зависят также от концентрации кислорода в среде. Синтез нитрогеназы возможен не только при росте Rh.capsuiata в условиях азотфиксации, но и при лимитировании nh^, а также в присутствии Щ)^.

Практическая ценность работы. Изготовленная установка для управляемого непрерывного выращивания пурпурных бактерий может явиться основой для разработки управляемых культиваторов разных фототрофных микроорганизмов цри их практическом применении. Подобранные условия выращивания пурпурных бактерий используются в лаборатории метаболизма фототрофных микроорганизмов Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР для получения большого количества биомассы этих микроорганизмов с высоким выходом ферментов (гидрогеназы, нитрогеназы, НАД- и НАДФ-редуктаз), исследование которых ведется в ряде учреждений в целях оценки их практического использования, в частности для использования в биохимических топливных элементах и получения молекулярного водорода в целях возобновления энергетических ресурсов.

Аттрпбятшя работы. Основные материалы диссертации докладывались на Всесоюзных Баховеких коллоквиумах по биологической фиксации азота (Чернигов, 1980; Тбилиси, 1983), конференции молодых ученых "Микроорганизмы - продуценты биологически активных веществ" (Рига, 1981), Всесоюзном совещании "Анаэробные микроорганизмы" (Пущино, 1982), Международном симпозиуме "Регуляция биохимических процессов у микроорганизмов" (Пущино, 1983).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, в которых рассмотрены основные литературные данные и результаты собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Работа содержит!51 страницу машинописного текста, 18 рисунков и 32 таблицы. Список литературы включает Т87 наименований.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Цыганков, Анатолий Анатольевич

ВЫВОДЫ

1. Собраны две установки для непрерывного культивирования фототрофных микроорганизмов, одна из которых имеет систему управления на основе микро-ЭВМ I5BCM-5. Составлены программы, управляющие работой этой установки в периодическом и непрерывном режимах.

2. В условиях непрерывного культивирования определены скорость роста и эффективность использования некоторых субстратов (маната, лактата, аммония, молекулярного азота и водорода, фосфатов) пурпурной несерной бактерией Rhodopseudomonas capsuiata в зависимости от разных факторов среды. Определены также оптимальные условия для синтеза гидрогеназы и нитрогеназы этой бактерией.

3. Синтез гидрогеназы Rh.capsuiata регулируется, в основном, путем репрессии-дерепрессии. Дерепрессия синтеза этого фермента происходит в отсутствие органических веществ или при низкой их концентрации.

4. Наличие молекулярного водорода не обязательно для синтеза гидрогеназы, однако в его присутствии ее уровень в клетках возрастает. Наиболее высокой гидрогеназной активностью обладают клетки, выросшие при освещении в миксотрофных анаэробных условиях в присутствии низких концентраций лактата и молекулярного водорода.

5. Наибольшей нитрогеназной активностью обладают клетки Rh. capsuiata, выросшие в анаэробных фототрофных условиях в режиме хемостата с лимитированием молекулярным азотом.

6. При росте Rh.capsuiata в режиме хемостата на среде с лактатом и лимитированием по аммонию нитрогеназа активно катализирует образование клетками молекулярного водорода, скорость выделения которого достигает 300 мл.час~^«г-1 сухой биомассы.

7. На основании проведенных исследований даются рекомендации по выращиванию Rh.capsuiata, обеспечивающие высокий выход биомассы, богатой белком, обладающей высокой гидрогеназной и нитрогеназной активностями, а также получения с помощью этой бактерии молекулярного водорода.

Глубоко благодарю за постоянную помощь в работе научного руководителя темы кандидата биологических наук, старшего научного сотрудника Ивана Николаевича Гоготова, а также члена-корреспондента АН СССР Елену Николаевну Кондратьеву за большое внимание к работе, ценные советы и замечания цри ее оформлении.

Кроме того, выражаю искреннюю признательность всем сотрудникам лаборатории метаболизма фототрофных микроорганизмов Института почвоведения и фотосинтеза АН СССР за дружескую поддержку и участие.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Цыганков, Анатолий Анатольевич, 1984 год

1. Асатиани B.C. Ферментные методы анализа. - М.: Наука, 1969, с.186-190.

2. Бекер М.Е. Об изучении физиологического состояния исследуемых микроорганизмов. Микробиология, 1980, т.49, № 6, с.1016-1017.

3. Богоров Л.В. 0 свойствах Ehiocapsa roseopersicina штамм BBS, выделенного из эстуария Белого моря. Микробиология, 1974, т.43, Л 2, с.326-330.

4. Гоготов И.Н. (Gogotov I.N.) Hydrogen metabolism and nitrogen fixation in prototrophic bacteria. In: Abstracts of Symp. on Erocaryotic Phot©synthetic Organisms. Freiburg, 1973,p.118-131.

5. Гоготов И.Н. (Gogotov I.N.) Relationships in hydrogen metabolism between hydrogenase and nitrogenase in phototrophic bacteria. Biochimie, 1978, v.60* No.3, p.267-275.

6. Гоготов И.Н. Гидрогеназы микроорганизмов. Успехи микробиологии, 1979, т.14, с.3-27.

7. Гоготов И.Н., Глинский В.П. Сравнительное исследование азот-фиксации у пурпурных бактерий. Микробиология, 1973, т.42, № 6, с.983-986.

8. Гоготов И.Н., Зорин Н.А., Богоров Л.В. Метаболизм водорода и способность к азотфиксации у Ihiocapsa roseopersicina. Микробиология, 1974, т.43, № I, с.5-10.

9. Горленко В.М. Окисление тиосульфата Amoebobacter roseus в темноте в микроаэрофильных условиях. Микробиология, 1974, т.43, В 4, с.729-731.

10. Горленко В.М., Красилъникова Е.Н., Кикина О.Г., Татаринова Н.Ю. Новая подвижная пурпурная серобактерия с газовыми вакуолями Lamprobacter modestohalophulus. Известия АН СССР, сер. биол., 1979, В 5, с.755-767.

11. Грузинский И.В., Гоготов И.Н., Бечина Е.М., Семенов Я.В. Гидрогеназная активность водородокислявдих бактерий Alcaii-genes eutroptius. Микробиология, 1977, т.46, J& 4, с.625-631.

12. Емнова Е.Е., Романова А.К. Гидрогеназная активность термофильной водородокисляющей бактерии Pseudomonas thermophila. -Микробиология, 1977, т.46, №4, с.619-623.

13. Ерошин В.К., Дудина Л.П. Быстрая проверка лимитирующего рост компонента питательной среды. В кн.: Биотехнология и биоинженерия, т.1, Рига: "Зинатне", 1978, с.48.

14. Иерусалимский Н.Д. Основы физиологии микробов. М.: Наука, 1963, 244 с.

15. Кондратьева Е.Н. Фотосинтезирующие микроорганизмы. М., изд. АН СССР, 1963, 315 с.

16. Кондратьева Е.Н. Фотосинтезирующие бактерии и бактериальный фотосинтез. М.: МГУ, 1972, 75 с.

17. Кондратьева Е.Н. Хемолитотрофы и метилотрофы. М.: МГУ, 1983, 176 с.

18. Кондратьева Е.Н., Гоготов И.Н. Молекулярный водород в метаболизме микроорганизмов. М.: Наука, 1981, 342 с.

19. Кондратьева Е.Н., Горленко В.М. Пурпурные и зеленые бактерии. Успехи микробиологии, 1978, т.13, с.8-29.

20. Кондратьева Е.Н., Красильникова Е.Н. Восстановление нитратов пурпурными бактериями в разных условиях роста. Микробиология, 198I, т.50, гё 6, с.1066-1071.

21. Косяк А.В., Гоготов И.Н., Кулакова С.М. Фотовыделение водорода цианобактериями Anabaena cylindrica. Микробиология, 1978, т.47, & 4, с.605-609.

22. Красильникова Е.Н., Захарчук Л.М., Линник Л.М. Рост в темноте

23. Ectothiorhodospira mobilis. Микробиология, 1980, т.49, № 2, с.244-248.

24. Кулакова С.М., Якунин А.Ф., Гоготов И.Н. Устойчивость гидрогеназы и нитрогеназы пурпурных бактерий к инактивирущему действию кислорода и продуктов его восстановления. Прикл. биохим. и микробиол., 1982, т.18, Л 3, с.324-330.

25. Лихтенштейн Г.И. Многоядерные окислительно-восстановительные металлоферменты. М.: Наука, 1979, 323 с.

26. Львов Н.П., Сергеев Н.С., Кретович В.Л. Регуляция биосинтеза нитрогеназы у микроорганизмов. Изв. АН СССР, сер. биол., 1975, I, с.33-45.

27. Любимов В.И., Львов Н.П., Кирштейне Б.Э. Модификация микродиффузионного метода определения аммиака. Прикл. биохим. и микробиол., 1968, т.4, № I, с.120-121.

28. Максимов В.Н. Многофакторный эксперимент в биологии. М.: МГУ, 1980, с.38-93.

29. Персанов В.М., Гоготов И.Н. Гидрогеназная активность клеток Chlorella vulgaris. Микробиология, 1978, т.47, Л 2, с.212-216.

30. Перт С.Де. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: Мир, 1978, 326 с.

31. Печуркин Н.С. Популяционная микробиология. Новосибирск: Наука, 1978, 274 с.

32. Печуркин Н.С., Терсков И.А. Автоселекционные процессы в непрерывной культуре микроорганизмов. Новосибирск: Наука, 1972, 64 с.

33. Работнова И.Л. Об изучении физиологического состояния исследуемых микроорганизмов. Микробиология, 1980, т.49, № 4, с.634-637.

34. Работнова И.Л., Позмогова И.Н. Хемостатное культивирование и ингибирование роста микроорганизмов. М.: Наука, 1979, 207 с.

35. Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Математическое моделирование в биофизике. М.: Наука, 1975, с.122-155.

36. Сахно О.Н., Ивановский Р.Н., Кондратьева Е.Н. Глутаминсин-тетазная глутаматсинтазная система у Rhodopseudomonas sphaeroides. - Микробиология, 1981, т.50, Л 4, с.607-611.

37. Серебрякова Л.Т., Тесля Е.А., Гоготов И.Н., Кондратьева Е.Н. Нитрогеназная и гидрогеназная активность несерных пурпурных бактерий (Rhodopseudomonas spheroides и Rhodopseudomonas caps ui at а). Микробиология, 1980, т.49, № 3, с.401-407.

38. Серебрякова Л.Т., Гоготов И.Н. Стабильность связанной с мембранами и солюбилизированной гидрогеназы Rhodopseudomonas capsulata. Прикл. биохим. и микробиол., 1981, т.17, № 4, с.555-562.

39. Сквайре Дзк. Практическая физика. М.: Мир, 1971, с.46-50.

40. СтейншрР., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов. М.: Мир, 1979, т.1, 320 с.

41. Успенская В.Э., Кондратьева Е.Н. Рост фотосинтезирувдих бактерий Ectothiorhodospira shaposhnikovii в темноте в аэробных условиях. Микробиология, 1972, т.41, № 3, с.449-455.

42. Шапошников В.Н., Осницкая Л.К., Чудина В.И. Развитие пурпурной серной бактерии Chromatium vinosum при разной интенсивности света. Микробиология, 1961, т.30, № 5, с.825-832.

43. Штоль А.А., Мельников Е.С., Ковров Б.Г. Расчет и конструирование культиваторов для одноклеточных водорослей. Красноярск, 1971, 144 с.

44. Якунин А.Ф., Гоготов И.Н. Свойства двух форм ферредоксина Rhodopseudomonas capsuiata. Биохимия, 1983, т.48, Л 5, с.811-817.

45. Aiking H., Sojka G. Response of Rhodopseudomonas capsuiata to illumination and growth rate in a light-limited continuous culture. J. Bacteriol., 1979, v.139, No.2, p.530-536.

46. Alef K., Zumft W.G. The role of glutamate synthetase in the regulation of nitrogenase of Rhodopseudomonas palustris. -Ins III International Symp. on Photosynthetic Prokaryotes, Abstracts, Oxford, 1979, p.B24.

47. Alef K., Arp D.J., Zumft W.G. Nitrogenase switch-off by ammonia in Rhodopseudomonas palustriss loss under nitrogen deficiency and independence from the adenylylation state of glutamine synthetase. Arch. Microbiol., 1981, v.130, No.1, p.138-142.

48. Alef К., Kleiner D. Regulatory aspects of inorganic nitrogen metabolism in the Bhodospirillaceae. Arch. Microbiol., 1982, v.155, No.2, p.259-241.

49. Bothe H., Distler E., Eisbrenner G. Hydrogen metabolism in blue-green algae. Biochimie, 1978, v.60, No.3, p.277-289.

50. Bowien В., Schlegel H.G. Physiology and biochemistry of aerobic hydrogen-oxidizing bacteria. Ann. Rev. Microbiol., 1981, v.35, p.405-452.

51. Bulen W.A., Burns R.O., Le Gomte J.R. Nitrogen fixation: hydrosulfite as electron donor with cell-free preparation of Azotobacter vinelandii and Rhodospirillum rubrum. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1965, v.53, No.3, p.532-539.

52. Burris R.H. Energetics of biological N2 fixation. In: Biological Solar Energy Conversion. (Eds. Mitsui A., Miyachi S., San Pietro A., Tamura S.), N.Y., Acad. Press, 1977, P«275-289.

53. Cohrane G.O. A review of the analyses of free fatty acids

54. C2-C6 . J. Chrom. Sci., 1975, v.1$, N0.9, p.440-447.

55. Colbeau A., Kelley B.C., Vignais P.M. Hydrogenase activity in Rhodopseudomonas capsulata: Relationship with nitrogenase activity. J. Bacteriol., 1980, v.144, No.1, p.141-14-8.

56. Colbeau A., Vignais P.M. The membrane-bound hydrogenase of Rhodopseudomonas capsulata is inducible and contains nickel. Biochim. Biophys. Acta, 1985, v.748, No.1, p.128-128.

57. Dixon R.O.D. Hydrogenase in legume root nodule bacteroides: occurrence and properties. Arch. Microbiol., 1972, v.85, No.2, p.195-201.75* Dixon R.O.D. Hydrogenase and efficiency of nitrogen fixation in aerobes. Nature, 1976, v.262, p.175-175*

58. Dixon R.O.D. Nitrogenase-hydrogenase interrelationships in Rhizobia. Biochimie, 1978, v.60, No.5, p.255-256.75* Eisbrenner G., Distler E., Floener L., Bothe H. The occurrence of the hydrogenase in some blue-green algae. Arch.

59. Microbiol., 1978, v.118, No.2, p.177-184.

60. Emerich. D.W., Ruiz-Argiieso Т., Ghing I.M., Evans H.J. Hydrogen-dependent nitrogenase activity and ATP formation in Rhizobium japonicum bacteroides. J. Bacteriol., 1979, v.157, No.1, p.155-160.

61. Gobel F. Quantum efficiencies of growth. In: The Photosynthetic Bacteria. (Eds. Sistrom W.R., Clayton R.K.), N.Y., Plenum Press, 1978, p.907-926,

62. Graf E.G., Thauer R.K. Hydrogenase from Methanobacteriumthermoautotrophicum a nickel-containing enzyme. FEBS Lett., 1981, v.136, No.1, p.165-169.

63. Hallenbeck P.O. Immobilized microorganisms for hydrogen and ammonia production. Enzyme and Microbiol. Technol., 1983» v.5, No.3, p.171-180.

64. Hendley D. Endogenous fermentation in Thiorhodaceae. -J. Bacterid., 1955, v.70, No.6, p.625-634.

65. Hennecke H., Shanmugam K.T. Temperature control of ^-fixation in Klebsiella pneumoniae. Arch. Microbiol., 1979, v.123, N0.3, p.259-265.

66. Herbert D., Elsworth R., Telling E.G. The continuous culture of bacteria. A theoretical and experimental study. J. Gen. Microbiol., 1956, v.14, No.3, p.601-622.

67. Johansson B.C., Gest H. Adenylylation/deadenylylation control of the glutamine synthetase of Rhodopseudomonas capsuiata. -Eur. J. Biochem., 1977, v.81, No.2, p.365-371•

68. Jones B.L., Monty K.J. Glutamine as a feedback inhibitor ofthe Rhodopseudomonas sphaeroides nitrogenase system. -J. Bacteriol., 1979, v.139, N0.3, p.1007-1013»

69. Kampf C., Pfennig N. Capacity of Chromatiaceae for chemo-trophic growth. Specific respiration rates of Thiocystisviolacea and Chromatium vinosum. Arch. Microbiol., 1980, v.127, No.2, p.125-155.

70. Katch T. Nitrate reductase in photosynthetic bacterium, Rhodospirillum rubrum. Purification and properties of nitrate reductase in nitrate-adapted cells. Plant Cell Physiol., 1965, v.4, No.1, p.13-18.

71. Kessler E. Iron supply and hydrogenase activity in green algae. Arch. Microbiol., 1968, v.61, No.1, p.77-80.

72. Klemme J.-H. Uhtersuchungen zur Photoautotrophic mit Mole-kularen Wasserstoff bei neusolierten schwefelfreien Purpur-bakterien. Arch. Mikrobiol., 1968, v.64, No.1, p.29-42.

73. Klemme J.-H. Reaktionen der hydrogenase aus Rhodopseudomonas capsulata in partikelgebunden und gelosten Zustand. -Z. Naturforschung., 19&9, v.24b, p.603-612.

74. Klemme J.-H., Schiegei H.G. Photoreduktion von piridinnuk-leotide durch Chromatophoren aus Rhodopseudomonas capsulata mit molekular Wasserstoff. Arch. Mikrobiol., 1967, v.59, No.2, p.185-191•

75. Krasna A.I., Rittenberg D. The mechanism of action of the enzyme hydrogenase. J. Amer. Chem. Soc., 1954, v.76, No.11, p.3015-3020.

76. Kratz W.H., Myers J. Nutrition and growth of several blue-green algae. Amer. J. Bot., 1955, v.42, No03, p.282-287.

77. Ludden P.W., Burris R.H. Activating factor for the iron protein of nitrogenase from Rhodospirillum rubrum. Science, 1976, v.194, No.4263, p.424-426.

78. Madigan M.T., Gest H. Growth of a photоsynthetic bacterium anaerobically in darkness supported by "oxidant-dependent" sugar fermentation. Arch. Microbiol., 1978, v.117, No.1, p.119-122.

79. Madigan M.T., Gest H. Growth of the photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas capsuiata chemoautotrophically in darkness with H2 as the energy source. J. Bacteriol., 1979, v.137, No.1, p.524-530.

80. Maier R.J., Hanus F.J., Evans H.J. Regulation of hydrogenase in Rhizobium japonicum. J. Bacteriol., 1979, v.137, No.2, p.824-829.

81. Meyer J., Kelley B.O., Vignais P.M. Aerobic nitrogen fixation by Rhodopseudomonas capsulata. FEBS Lett., 1978,v.85, No.2, p.224-228.

82. Monod J. La technique de culture continue. Theorie et applications. Ann. Inst. Pasteur, 1950, v.79» No.5, p«590-410.

83. Ormerod J.G., Ormerod S.K., Gest H. Light-dependent utilization of organic compounds and photoproduction of molecular hydrogen to photosynthetic bacteria: relationships with metabolism. Arch. Biochem. Biophys., 1961, v.64, No.2,p.449-463.

84. Partridge C.D.P., Walker C.C., Yates M.G., Postgate J.R.

85. The relationship between hydrogenase and nitrogenase in Azotobacter chroococcum: Effect of N-source on hydrogenase activity. J. Gen. Microbiol., 1980, v.119, No.2, p.313-319.

86. Pinkwart M., Bahl H., Reimer M., Wolfle D., Berndt H. Activity of the Hg-oxidizing hydrogenase in different N2-fixing bacteria. FEMS Microbiol. Lett., 1979, v.6, N0.3, p.177-181.

87. Post E., Kleiner D., Oelze J. Whole cell respiration and nitrogenase activities in Azotobacter vinelandii growingin oxygen controlled continuous culture. Arch. Microbiol., 1983, v.134, No.1, p.68-72.

88. Quadri S.M., Hoare D.S. Formic hydrogenlyase and the photo-assimilation of formate by a strain of Rhodopseudomonas palustris. J. Bacteriol., 1968, v.95, N0.6, p.2344-2357»

89. Quist R.C., Stokes J.L. Comparative effect of temperature on the induced synthesis of hydrogenase and enzymes of thebenzoate oxidation system in psychrophilic and mesophilic bacteria. Can. J. Microbiol., 1972, v.18, No.12, p.1233-1239.

90. Rittenberg S.C. The roles of exogenous organic matter in the physiology of chemolithotrophic bacteria. Adv. Microbiol. Physiol., 1969, v.3, p.159-196.

91. Rittenberg S.C., Goodman N.S. Mixotrophic growth of Hydro-genomonas eutropha. J. Bacterid., 1969, v.98, No.2,p.617-622.

92. Robson R.L., Postgate J.R. Oxygen and hydrogen in biological nitrogen fixation. Ann. Rev. Microbiol., 1980, v.34, p.183-207.

93. Roelofsen P.A. On photosynthesis of the Thiorhodaceae. -Dissertation, Utrecht, 1935»

94. Sarkar P.K., Chattopadhyay U., Banerjee A.K. Effect of light on growth of Rhodospirillum photometricum S49. -Indian J. Exp. Biol., 1981, v.19, No.5, p.450-452.

95. Schick H.-J. Regulation of photoreduction in Rhodospirillum rubrum by ammonia. Arch. Microbiol., 1971, v.75, No.2,p.110-120.

96. Siefert E., Pfennig N. Hydrogen metabolism and nitrogen fixation in wild type and Nif~ mutants of Rhodopseudomonas acidophils. Biochimie, 1978, v.60, N0.3, p.261-265.

97. Siefert E., Pfennig N. Chemoautotrophic growth of Rhodopseudomonas species with H2 and chemotrophic utilization of metanol and formate. — Arch. Microbiol., 1979, v.122, No.2, p.177-182.

98. Siefert E., Pfennig N. Diazotrophic growth 0f Rhodopseudomonas acidophila and Rhodopseudomonas capsuiata under microaerobic conditions in the dark. Arch. Microbiol., 1980, v.125, No.1/2, p.73-77.

99. Simpson F.B., Maier R.J., Evans H.J. Hydrogen-stimulated C02 fixation and coordinate induction of hydrogenase and HDP-carboxylase in a H2~uptake positive strain of Rhodopseudomonas japonicum. Arch. Microbiol., 1979, v.123, No.1, p.1-8.

100. Sojka G.A. Metabolism of nonaromatic organic compounds. -In: The Photosynthetic Bacteria. (Eds. Sistrom W.R., Clayton R.K.), N.Y., Plenum Press, 1978, p.707-718.

101. Sojka G.A., Gest H. Integration of energy conversion and biosynthesis in the photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas capsuiata. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1968, v.61, No.4, p.1486-1493.

102. Stahl P.L., Sojka G.A. Growth of Rhodopseudomonas capsuiata on Ir- and D-malic acid. Biochim. Biophys. Acta, 1973, v.293, No.2, p.241-245.

103. Stephenson M., Stickland L.H. Hydrogenase: a bacterial enzyme activating molecular hydrogen, I. The properties of the enzyme. Biochem. J., 1931» v.25, No.p.205-214.

104. Stevens S.E., Fox J.L. Simple equipment for the growth of photosynthetic bacteria. J. Appl. Bacterid., 1977, v.42, No.2, p.275-278.

105. Stewart W.D.P., Rowell P., Codd G.A., Apte S.K. Ng-fixation and photosynthesis in photosynthetic prokaryotes. Ins Proc. Fourth Intern. Congr. on Photosynthesis. (Eds. Hall D.O., Coombs J., Goodwin T.W.), L., Biochem. Soc., 1978,1. P.133.

106. Sweet W.J., Burris R.H. Inhibition of nitrogenase activity by NH^ in Rhodospirillum rubrum. J. Bacteriol., 1981, v.145, No.2, p.824-831.

107. Tabillon R., Weber P., Kaltwasser H. Nickel requirement for chemolithotrophic growth in hydrogen-oxidizing bacteria. -Arch. Microbiol., 1980, v.124, No.2/3, p.131-136.

108. Thornber J.P., Trosper T.L., Strouse C.E. Bacteriochloro-phill in vivos relationship of spectral forms to specific membrane components. Ins The Photosynthetic Bacteria. (Eds. Sistrom W.R., Clayton R.K.), N.Y., Plenum Press, 1978, p.133-159.

109. Truper H.G., Pfennig N. Taxonomy of the Rhodospirillales. Ins The Photosynthetic Bacteria. (Eds. Sistrom W.R., Clayton R.K.), N.Y., Plenum Press, 1978, p.19-30.

110. Uffen R.L. Fermentative metabolism and growth of photosynthetic bacteria. Ins The Photosynthetic Bacteria. (Eds. Sistrom W.R., Clayton R.K.), N.Y., Plenum Press, 1978,p.857-872.

111. Walker C.C., Yates G.M. The hydrogen cycle in nitrogen-fixing Azotobacter chroococcum. Biochimie, 1978, v.60,1. No.5, p.225-252.

112. Wall J.D., Gest H. Derepression of nitrogenase activity in glutamine auxotrophs of Rhodopseudomonas capsulata.

113. J. Bacteriol., 1979, v.157, N0.3, p.1459-1469.

114. Wall J.D., Weaver P.P., Gest H. Genetic transfer of nitro-genase-hydrogenase activity in Rhodopseudomonas capsulata. Nature, 1975, v.258, No.5556, p.650-651.

115. Weare N.M. The photoproduction of H2 and NHj fixed from N2 by a derepressed mutant of Rhodospirillum rubrum. -Biochim. Biophys. Acta, 1978, v.502, N0.5, p.486-494.

116. Weaver P.P., Lien S., Siebert M. Photobiological production of hydrogen. Solar Energy, 1980, v.24, No.1, p.5-45»

117. Wimpenny J.W.T. The effect of E^ (redox potential) on regulatory processes in facultative anaerobes. Biotechnol. Bioeng. Symp., 1969, v.11, No.2, p.625-659»

118. Yagi Т., Honya M., Tamya N. Purification and properties of hydrogenases of different origins. Biochim. Biophys. Acta, 1968, v.155, N0.5, p.699-705.

119. Yoch D.C. Nitrogen fixation and hydrogen metabolism of pho-tosynthetic bacteria. Ins The Photosynthetic Bacteria. (Eds. Sistrom W.R., Clayton R.K.), N.Y., Plenum Press, 1978, p.657-676.

120. Yoch D.C. Manganese,an essential trace element for ^-fixation by Rhodospirillum rubrum and Rhodopseudomonas capsulata: role in nitrogenase regulation. J. Bacteriol., 1979, v.140, No.3, p.987-995*

121. Yoch D.C. Regulation of nitrogenase A and R concentrations in Rhodopseudomonas capsuiata by glutamine synthetase. -Biochem. J., 1980, v.187, No.2, p.273-276.

122. Yoch D.C., Cantu M. Changes in the regulatory form Rhodospirillum rubrum nitrogenase as influenced by nutritional and environmental factors. J. Bacteriol., 1980, v.142, No.3, p.899-907.

123. Zumft W.G., Arp D.J., Neumann S. Regulation of nitrogenase activity by ammonia in Rhodopseudomonas. Abstracts 4th Intern. Symp. Photosyn. Prokaryotes, Bombannes, 1982, p.B69«

124. Zumft W.G., Castillo F. Regulatory properties of the nitrogenase from Rhodopseudomonas palustris. Arch. Microbiol. 1978, v.117, No.1, p.53-60.

125. Zumft W.G., Mortenson L.E. The nitrogen-fixing complex of bacteria. Biochim. Biophys. Acta, 1975i v.416, No.1,p.1-52.

126. Zurrer H., Bachofen R. Aspects of growth and hydrogen production of the photosynthetic bacterium Rhodospirillum rubrum in continuous culture. Biomass, 1982, v.2, No.3,p.165-174.