Получение и характеристика мутантов модельного штамма ассоциативных бактерий azospirillum brasilense Sp245 по продукции и функционированию полярного и латеральных жгутиков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.07, кандидат биологических наук Шелудько, Андрей Вячеславович

• Шелудько, Андрей Вячеславович
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шелудько, Андрей Вячеславович

Список сокращений и условных обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль жгутиков, подвижности и таксиса в расширении адаптивных возможностей бактерий.

1.2. Структура бактериальных жгутиков.

1.2.1. Филамент.

1.2.2. Крюк и базальное тело.

1.3. Регуляция продукции бактериального жгутика.

1.4. Характер жгутикования и движение жгутиковых бактерий.

1.5. Функциональная организация аппарата хемотаксиса.

ГЛАВА2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Штаммы и плазмйды, использованные в работе.

2.2. Питательные среды и условия культивирования.

2.3. Омегоновый мутагенез.

2.4. Отбор мутантов А.ЬгахйежеБр245 с нарушением подвижности и хемотаксиса.

2.5. Изучение способности бактерий метаболизировать различные сахара, кислоты и аминокисзюты.

2.6. Изучение подвижности бактериальных клеток.

2.7. Приготовление препаратов для просвечивающей электронной микроскопии.

2.8. Препаративное выделение плазмид.

2.9. Выделение тотальной ДНК из бактерий и блоттинг-габрщщзация ДНК.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Создание омегоновых мутантов A. brasilense Sp245 с различными нарушениями продукции и функционирования полярного и латеральных жгутиков.

3.1.1. Использование омегонового мутагенеза для получения мутантов A. brasilense Sp245.

3.1.2. Определение способности мутантов A.brüsilenseSp245 продуцировать функционирующий полярный жгутик.

3.1.3. Изучение возможного влияния дефектов в сборке и функционировании полярного жгутика на характер экспрессии латеральных жгутиков.

3.1.4. Способность продуцируемых Fla и Laf обеспечивать подвижность A. brasilense Sp245 и его омегоновых мутантов на плотных и полужидких средах.

3.1.5. Характеристика омогонового мутанта A. brasilense Sp с Che" фенотипом.

3.2. Физическая локализация инсерций омегонав ДНК Fla,

Mot и Laf мутантов A. brasilense Sp245.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и характеристика мутантов модельного штамма ассоциативных бактерий azospirillum brasilense Sp245 по продукции и функционированию полярного и латеральных жгутиков»

Актуальность проблемы.

Ставшие модельным объектом для изучения ассоциативных взаимодействий растений с микроорганизмами, бактерии рода Azospirillum описаны сравнительно недавно (в конце 70-х годов).

Изучение взаимодействия партнеров в системе "бактерии-растение" началось чуть более 100 лет назад с выделения из клубеньков бобовых растений бактерий и открытия такого явления, как симбиоз. К началу XX века выяснили почти все основные характеристики симбиоза Rhizobium с бобовыми. В этот период начинают изучать другую систему "бактерии-растение", в которой также участвуют Rhizobmceue. Это - явление опухолеобразования у растений под влиянием Agrobacterium tumefüciens. В наше время выявлены тесные таксономические связи между Agrobacterium и Rhizobium и сопоставлены механизмы образования опухолей и клубеньков.

Третий тип взаимодействия бактерий с растениями -ассоциативность. Изучение феномена ассоциативности началось в начале 80-х. годов с выделения бактерий рода Azospirillum gen. nov. [Tarrand et al., 1978], ставших в паре со злаками модельным объектом исследований явления ассоциативности. К настоящему времени описаны пять видов этих бактерий, относящихся к семейству Spirillaceaa A.brasiknse sp. nov., AJipoferum Beijerinck comb. nov. [Tarrand et al., 1978], A.amazonense Magalaes et al. [Falk et al., 1985], AMalopraeferans sp. nov. [Reinhold et al., 1987], AArakensesp. nov. [Khammas et ah, 1990].

Азоспириллы - азотфиксирующие бактерии, выделяемые с(из) корней злаков. Их присутствие в ризосфере не вызывает значительных морфологических или физиологических модификаций каждого из партнеров, хотя взаимная выгода может быть показана для обоих [Pedrosa, 1988]. Предполагают, что ассимиляция растениями связанного азота происходит после гибели бактерий [Pedrosa, 1988]. Стимулирование роста растений, вызываемое этими бактериями, происходит, вероятно, благодаря продуцируемым ими фитогормонам [Barbierio et al., 1986]. Инокуляция азоспирилпами растений приводит к увеличению численности боковых корней и корневых волосков, усиливая минеральное питание [Lin, 1983]. В свою очередь растительные эксудаты влияют на метаболизм Azospirilhim [Reinhold et al., 1985; Lopes-de-Victoria, Lovell, 1993].

Образование каких-либо специализированных структур, как при взаимодействии ризобий и агробактерий с растениями, в случае с азоспириллами не наблюдается. Но тем не менее можно выделить несколько этапов в таком взаимодействии, приводящих к установлению ассоциации [Кацы, 1992а]: хемотаксис азоспирилл к корневым экссудатам; прикрепление азоспирилл к корням и образование вокруг бактерий фибриллярного материала; деформация и разветвление корневых волосков; проникновение азоспирилл внутрь корня и существование там в физиологически активном состоянии.

Во взаимодействии азоспирилл с растениями наблюдается некоторая специфичность. Так штаммы AAipoíeriim колонизуют, как правило, растения с С4-типом фотосинтеза (сорго, кукуруза), а A.bróllense - растения с Сз-типом фотосинтеза (пшеница, овес, рис) [Кацы, 1992а; Baldani, Dobereiner, 1980; Rocha et al., 1981]. Полагают, что такая избирательность определяется различиями в составе корневых экссудатов (например, преобладанием оксалата или малата в экссудатах растений С3- и С4- типа соответственно) и проявляется уже на уровне хемотактического ответа бактерий на корневые выделения.

Для выяснения молекулярных основ ассоциативного взаимодействия, обогащающих представления о механизмах взаимодействия прокариот и эукариот, необходим подробный анализ соответствующих генов и их продуктов у обоих партнеров -и у растений, и у бактерий. С этой точки зрения представляет интерес изучение жгутиков, подвижности и аппарата хемотаксиса Azospirílhun, участвующих на определенных этапах в формировании ассоциации [Кацы, 1996]. Помимо выяснения молекулярных основ ассоциативного взаимодействия, интересно выяснение молекулярно-генетического механизма дифференциации клеток азоспирилл, проявляющейся в изменении характера жгутикования в зависимости от условий культивирования. Сравнение механизма, присущего Azospirillum,, со ставшим традиционной моделью механизмом, характерным для Vibrio parahaemoíyticus, расширит представления о молекулярно-генетических механизмах дифференциации бактериальных клеток, проявляющихся в изменении характера жгутикования в зависимости от условий культивирования.

При анализе характера жгутикования, подвижности и аппарата хемотаксиса возникает вопрос о локализации аютветсгвующих генетических детерминант в ДНК бактерий. Одним из инструментов, позволяющих ответить на этот вопрос, является инсфционный мутагенез с поавдующим определением мест вставок в геном у мутантов по хемотаксису, жгуижованию и подвижности.

Цель и задачи исследования.

Данная работа выполнялась в рамках темы НИР лаборатории генетики микроорганизмов ИБФРМ РАН "Изучение генов почвенных азотфикафующих бактфий, определяющих их взаимодействие со злаками" (N госрегастращш 01960001676, научнью рз'ководители -профессор, д.б.н. НИ Г^насенко и с.н.с. кб.н. ЕИ Кацы) и темы Тшешчесашй анализ кодируемой плазмидами продукции Сатанических полисахаридов и жгутиков у ассоциативных бактерий Azospirillum brasilensé' (грант Российского фонда фундаментальньк исследований N 99-04-48034, научный руководитель с.н.с. кб.н. Е.И Кацы). s

Целью нашей работы было изучение ряда гшетаческих и физиолошчееких аспектов продукции и функционирования полярного и латеральных жгутиков у модельного штамма Azospirilhun brasiîense Sp245.

В связи с этим были сформулированы следующие задачи:

1. Изучить возможность использования омегона для инсерционного мутагенеза A. brasiîense Sp245.

2. Получить коллекцию омеэгоновых мутантов A. brasiîense Sp245 с различными нарушениями в продукции или работе полярного и латеральных жгутиков.

3. Изучить подвижность клеток штамма A. brasiîense Sp245 и его омегоновых мутантов по продуи^{/фзэдЕсщюн1'фованию полярного и латеральных жгутиков в средах различной плотности.

4. Определить места инсерций омегонав геноме Fla, Laf и Mot мутантов A. bmsiîense Sp245.

Научная новизна работы.

Впервые показана возможность использования Omegon-Km для инсерционного мутагенеза азоошрилл.

Впервые показано, что инсерция Omegon-Кш в гшазмиды р85 и pi20 модельного штамма А. brasiîense Sp245 приводит к нарушению продукции и функционирования полярного и латеральных жгутиков.

Показано, что гены, определяющие характер жгутикования и подвижность клеток, локализованы как минимум в пяти участках генома штамма A. brasiîense Sp245.

Впервые получены даннью в пользу существования у А. brasiîense механизма дифференцировки клеток от плавающего к роящемуся типу, отличающегося от известной модели, описанной для других бактерий со смешанным типом жгутикования V.parahaemoîyticus.

ГЬлучены данные в пользу существования у полярного и латеральных жгутиков клеток штамма А ЬгаяПепяе Зр245 общих структурных и/или регуляторных элементов.

Научно-практическая значимость.

Создана коллекция различных классов мутантов модельного штамма азоспирилл с нарушениями в продукции и функционировании жгутиков, которая используется для изучения поведения клеток штамма А. brasilease Sp245 в различных устювиях.

Мутанты, сконструированные в данной работе, используются для дальнейшего изучения генетических детерминант, определяющих экспрессию и функционирование жгутиков.

Ицегаиф1жация мутантов с инсерцией Omegon-Km в плазмиды р85 и р!20 A. brasilense Sp245 облегчает осуществляемый сотрудниками нашей лаборатории (лаборатории генетики микроорганизмов ИБФРМ РАН) физический и генетический анализ этих мутантов.

Охарактеризованные в настоящей работе мутанты азоспирилл могут быть использованы в исследованиях роли жгутиков и подвижности во взаимодействии ассоциативных бактерий с растениями.

Апробация работы.

Материалы диссертации были представлены на Европейской конференции по азотфиксации (Lunteren, Netherlands, 1998), на 5-й международной конференции по изучению бактериальной подвижности и транопукции сигналов (Cuemavaca, Mexico, 1999), 2-м съезде биофизиков России (Москва, Россия, 1999), на отчетных конференциях ИБФРМ РАН (Саратов, 1997, 1998, 1999).

Диссертация обсуждена на межлабораторном семинаре ИБФРМ РАН (от 15.01.00 протокол N12).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Положения, выносимые на защиту.

1. Использование Omegon-Km для инсерционного мутагенеза модельного штамма А. brasilense Sp245 дает возможность сконструировать различные классы бактериальных; мутантов с нарушением продукции компонентов клеточной поверхности.

2. Способность штамма А. brasilense Sp245 к вддуцибельному характеру экспрессии латеральных жгутиков не зависит от состояния полярного жгутика.

3. У систем продукщп! и функщюшфовэдия полярного и латеральных жгутиков штамма А. brasilense Sp245 возможно наличие общих структурных или регуляторных элементов.

4. Инсерция Omegon-Km в плазмиды р85 и р!20 штамма А. brasilense Sp245 приводит к изменению характера жгутикования клеток.

5. Генетические детерминанты штамма А. brasilense Sp245, определяющие продукцию и функционирование жгутиков, локализованы минимум в пяти участках генома.

Объем и структура диссерташм.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Шелудько, Андрей Вячеславович

ВЫВОДЫ

1. Использование Omegon-K.ni для инсерционного мутагенеза модельного штамма А.ЬгаяЛелхе Эр245 дает возможность сконструировать различные классы бактериальных мутантов с нфушением продукции компонентов клеточной поверхности.

2. Способность штамма А. Ьгамкте Эр245 к индупибельному характеру экспрессии латеральных жгутиков не зависит от состояния полярного жгутика.

3. У систем продукции и функционирования полярного и латеральных жгутиков штамма А. ЬгаяПепяе 5р245 возможно наличие общих структурных или регуляторных элементов.

4. Инсерция Оше§оп-Кш в плазмиды р85 и р 120 штамма А. ЬгаиИепве Зр245 приводит к изменению характера жгутикования клеток.

5. Генетические детерминанты штамма А. ЬгазИеше 8р245, определяющие продукцию и функционирование жгутиков, локализованы минимум в пяти участках генома.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нкпичие шеациализированного двигательного аппарата и способности реагировать на постоянно изменяющиеся условия среды обитания посредством тактических реакций существенно расширяет адаптационные возможности бактерий. Интерес к поведенческим реакциям азоспирилл и других почвенных бактерий вызван тем, что расшифровка механизмов подвижности и хемотаксиса важна для выяснения роли этих процессов в фшопатогшезе, в симбиотических и ассоциативных взаимодействиях бактерий и растений. Кроме того, как не раз отмечалось в данной работе, азоспириллы характфизуются смешанным жгутикованием (у Л20яр1г11ит отмечен переход от "плавающего" типа к "роящемуся" в зависимости от условий культивирования). Изучение механизма перехода от "плавающего" типа к "роящемуся", присущего АжцухгИЫщ и сравнение с механизмами, харатерными для представителей других родов (например, У.рагакаепюШсш и КстШтпг) расширяет представления о можкушрно-генетических факторах и процессах, определяющих дифференциацию бактериальных клеток, заключающуюся в изменении характера жгутикования.

Использование омегона для инсерщюнного мутагенеза АЬгаяНете Бр245 позволило отобрать 244 клона с нарушением "роения" из 879 экжоньюгантов (при скрещивании Бр245 с В. со/г 817-1ф1ЕР350). Частота возникновения Кт* клонов азоспирилл составляла 510" ). ГЬявление большого числа клонов со сниженной способностью к распространению в полужидких средах можно объяснять большим количеством генов, определяющих поведенческие реакции бактерий [Брезгунов и др., 1989; Кацы, 1996; АгтИя^е, 1992].

С использованием техники фазово-контрастной и просвечивающей электронной микроскопии, из довольно большой группы Кт* ююнов с нфушением роения, проведен скрининг мутантов с различными нарушениями продукции и функционирования полярного и латеральных жгутиков. Отмеченные изменения поведения и морфолюгические дефекты, присущие мутантным клеткам, позволили разбить полученную коллекцию мутантов Sp245 на несколько классов. Мутанты SK048 и SK237 охарактеризованы как Fla"Laf+. Мутант SK039 охарактеризован как Fla'/Mot'Laf . Мутант КМ) 18 охарактеризован как LpsirCaTMot'Laf. Мутант SK248 охарактеризован как Mot"Laf+ мутант. Мутанты SK051, SK454, и SK586 охарактеризованы как Fla'Laf*. Мутанты SK005 и SK531 охарактеризованы как FIa7Mot~Laf.

Отмечаемые нами нарушения продукции полярного жгутика (Fla) затрагивают синтез филаменга В коллекции присутствуют мутанты утратившие или сжггезирующие укороченный филамент Fla, а также с leaky фенотипом и мутанты синтезяфующие полярный жгутик на уровне дикого типа Сюит отметить, что в препаратах ("раздавленная" капля), приготовленных из жидкой культуры , у одного из мутантов, продуцирующих укороченные Fla, среди неподвижных и дрожащих клеток встречаются клетки, прикрепившиеся жгутиком к поверхности либо предметного, либо покровного стекол. Фиксированные клетки вращаются. Вероятно, что короткие жгутики могут вращаться, но из-за недостаточного размера не способны создать силу, необходимую для перемещения клетки в жидкой среде. Иная картина поведения представлена в полужидкой среде (гелеобразной). Среди неподвижных и дрожащих кжток мутантов с короткими Fla встречаются плавающие клетки. Возможно в вязкой среде (гелеобразной среде) будет возрастать скорость вращения мотора жгутика [Завальский, 1986], и как следствие, увеличится сила необходимая клеткам для движения.

У мутантов с leaky фенотипом, наряду с клетками без жгутиков некоторые клетки синтезируют длинный филамент полярного жгутика Большинство этих клеток неподвижны или дрожат. В литературе описаны случаи, когда у мутантов появляется нить жгутика, даже если идет блокировка основного пути синтеза и сборки бактериального жгутика. Возможно, leaky фенотип результат подобного ответвления в сборке жгутика, но нельзя исключать и того, что мутация затрагивает структурные и/или регуляторные компоненты Fla мотора.

Клетки мутантов, синтез^укщие полярный жгутик на уровне дикого типа, утратили способность плавать. Скорее всего мутация затрагивает некоторые структурные и/шж регуляторные компоненты Fla мотора.

Стоит также отметить, что у нескольких мутантов в популяции присутствуют клетки, имеющие от 1 до 5 субполярных жгутиков. Возможно, это результат сбоя узнавания полярных сайтов мембраны. Наличие таких Sil клеток может объяснять присутствие в популяции единичных бактерий, с отличающимся от характерного для азоспирилл типом подвижности: "вкручивание" в среду; "кувыркание" и плавание перпендикулярно к своей длинной оси. Этим фактом можно завершить перечисление нарушений продукции и функционирования полярного жгутика

При переходе A.brasilense Sp245 на плотные/полужидкие среды происходит дифференциация клеток, выражающаяся в дополнительном синтезе многочисленных латеральных жгутиков (Laf). Изменение характера жгутикования при переходе от свободного плавания в жидкой среде к роению на более плотных средах также характерно для вибрионов и родоспирилл [McCarter et al., 1988; Jiang et al., 1997].

У полученных в данной работе мутантов Sp245, помимо нарушений синтеза и активности полярного жгутика, присутствуют дефекты в продукции и функционировании латеральных жгутиков.

Продукция многочисленных латеральных жгутиков, имеющих вид дикого типа, обнаружена при культивировании на плотной среде (1,5% агар) у Fla" и у Fla"/Mot", у IpsII'Cal'Mot" и Mot" мутантов. Кроме этого, получены Иа мутанты, продуцирующие латеральные жгутики, которые короче, чем у дикого типа и менее многочисленны. Получение нами Fla", Fla" /Mot", LpsirGai'Mot' и Mot" мутантов, сохраняющих способность синтезировать Laf, как у дикого типа, и Fla" мутантов, все еще синтезирующих латеральные жгутики в малом количестве, позволяет нам утверждать^ что индукция дифференциации клеток азоспирилл, выражающаяся в продукции латеральных жгутиков, не зависит от состояния полярного жгутика. Moens с соавт. [1995], изучая индукцию экспрессии lañ гена A.brasilense Sp7, провели аналогию с механизмом индукции продукции латеральных жгутиков у клеток V.paraba emolyticas. Авторы отводят полярному жгутику роль сенсора поверхности [Moens et al-, 1995]. У представленных в нашей коллекции Laf+ и некоторых Laf мутантов Abrasilense дифференциация клеток сохраняется полностью или частично несмотря на отсутствие или дефекты в сборке и функционировании полярного жгутика, что не подтверждает изложенное выше предположение Moens и соавт. Кроме того, Moens и соавт. не получили Fla"Laf+ мутантов A.brasilense Sp7 [Moens et al., 1996]. В отличие от сохраняняющего подвижность на полужидких средах Fla"Laf+ мутанта A.brasilense Sp7, который описали Hall и Krieg [ Hall, Krieg, 1983], наши Fla~Laf+, Fla~/Mot" Laf+ и Mot"Laf+ мутанты, а также Fla"Laf мутант, продолжающий синтезировать в малом количестве Laf, только после 42 ч инкубации образуют небольшие диски, содержащие по всей своей площади зернистые включения (скопления бактерий), тогда как у дикого типа образуются четко очерченные кольца большого диаметра уже после 18 ч инкубации. Агар между точкой инокуляции Sp245 и краем кольца равномерный без зернистых вкраплений. Характер перемещения полученных в данной работе мутантов, сохраняющих способность продуцировать латеральные жгутики на различном уровне, но имеющих дефекты в сборке и функционировании полярных жгутиков в полужидкой среде, позволяет сделать несколько предположений. Возможно, при отсутствии полярного жгутика латеральные жгутики не способны создать силу, необходимую для быстрого перемещения на значительные дистанции, но в коллекции присутствует мутант, все еще сохраняющий способность перемещаться на короткие дистанции, несмотря на то, что при малом количестве Laf отсутствует Fia. Следовательно, нельзя исключать наличие у Fía и Laf моторов A.brasilense Sp245 общих регулирующих или структурных элементов.

Наличие сконструированных в данной работе Fla'Laf и Fla" /Mot'Laf* мутантов позволяет утверждать, что у На и Laf систем A.brasiíense Sp245 присутствуют некоторые общие регуляторные и/или структурные компоненты сборки

Какими бы ни были причины нарушения подвижности на полужидких средах, у сконструированных мутантов Sp245 (будь* то нарушения вследствие изменения характера жгутикования или в результате утраты некоторых компонентов Fla и Laf моторов), в результате мы наблюдаем изменение картины роения. Муташные штаммы образуют небольшие диски, содержащие по всей своей площади зернистые включения (скопления бактерий), тогда как у дикого типа образуются четко очерченные кольца большого диаметра уже после 18 ч инкубации. Агар между точкой инокуляции Sp245 и краем кольца равномерный без зернистых вкраплений.

Для Б. coli описывают асшмметричное распространение бактерий в полужидком агаре, когда, например, возникают выбросы или имеет место фракталоподобное развитие популяции [Цыганов и др., 1996]. Авторы предлагают модель, демонетр1фующую сущесгенную роль флуктуации плотности (для процесса образования выбросов) и подвижности клеток в развитии фрактатоподобных струюур [Цыганов и др., 1996]. Другие авторы создали математическую модель, описывающую регулярную пятнистую структуру, возникающую у одного из мутантов Е. coli по хемотаксису. Модель предаолагает, что бактерии выделяют в окружающую среду диффузионно-подвижное вещество, которое действует как ингибитор роста или яд и "отталкивает" колонии друг от друга [Лившиц и др., 1996].

Присутствие фактора, продуцируемого бактериями и резужфующего коммуникацию клеток, возможно и у азоспририлл Характер воздействия подобного соединения на бактерии может быть различным и требует дальнейшего изучения.

Omegon-Km послужил своеобразным зондом, позволившим определить возможную локализацию в геноме A.brasihüse Sp245 генетических детерминант продукции и функционирование полярного и латеральных жгутиков. Инсерция Omegon-Km локализована минимум в пяти регионах ДНК A.brasilense. в Xhol фрагменте р120 приблизительно размера 8,3 и 15 тпн у SK048 [Кацы, Шалудько, 1999] и КМ018 [Katzy et al.,. 1998] соответственно; Xhol фрагменте р85 размером около 23 тпн у SK051 и SK248; в Xhol фрагменте тотальной ДНК, имеюшем размер 23 тпн, SK005, SK024, SK039, SK454, SK531 и SK586; в Xhol фрагменте тотальной ДНК имеюшем размер 29 шн, у SK237. В результате инсерции омегона в один из участков хромосомы (например, Xhol фрагмент, приб.пизитслшого размера 23 тпн) происходит нарушение продукции и функционирования как полярного, так и латеральных жгутиков. Среди шести Omegon-Km мутантов Sp245, несущих вставку в Xhol фрагмент гфйблизительного размера 23 тпн, присутствуют штаммы, имеющие как FlaLaf и Fla'/Mot'Laf, так и Fla/Mot'Laf фенотип. Подобная закономерность наблюдается в четырех случаях установленной нами локализации инсерции омеэгона в ДНК мутантов. Таким образом, полученные нами данные о локализации и распределении у азоспирилл генетических детерминант, определяющих продукцию и функционирование жгутиков, подтверждают вывод, что у Fla и Laf систем A.brasilense Sp245 присутствуют некоторые общие регуляторные и/или структурные компоненты сборки и функционирования, или fla и ¿¡afгены располагаются в одном опероне.

Интересен факт локализации генетических детерминант, определяющих жгушкование и подвижность A.brasilense Sp245, на плазмидах р85 и р120. Даже если эти детерминанты являются копиями хромосомных генов, изменение плазмиднош алжяш может привести к

93 появлению нового фенотипа в результате савоей собственной активности, либо к взаимодействию мутаншого и нормального продуктов, либо в результате снижается уровень продукции, который становится несовместимым с точным выполнением функц ии в полном объеме.

В завершение стоит отметить, что применение омегонового мутагенеза позволило отобрать и охарактеризовать несколько классов мутантов А.ЬгаяНепяе 5р245 с различными нарушениями синтеза компонентов клеточной поверхности, представленных коллекцией О мутантов, полученной в данной работе, и описанными нами ранее О мутантами с нарушенной продукцией какого - либо из двух Отецифичеашх полисахаридов [Каегу е1 а1., 1998]. Это обстоятельство позволяет считать перспективным применение Оп^оп-Кт для инсерционного мутагенеза азоспирилл.

94

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шелудько, Андрей Вячеславович, 2000 год

1. , Баканчикова Т.И., Климачева BJV., Боровок И А., Майсурян А.Н. Плазмиды Azospirilhun brasilense II Молекулярная генетика, микробиология и вирусология -1985. N1. - С. 12-17. 2 Баканчикова Т.И., Мякиньков Ф.Г., Павлова-Иванова

2. Л .К., Майсурян А.П. Участие генов хемотаксиса в установлении ассоциативных взаимоотношений между Azospirilium brasilense и пшеницей // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 1989. - N.4. - С.24-32.

3. Боровок И А, Мякиньков Г. А Инофционный мутагенез азотфикшрующей бактерии Azospirilium brasilense/Р Генетика 1989.- N.1. С.36-47.

4. Брезгунов В.Н., Завальский Л.Ю., Лазарев A.B., Попов

5. B.Г. Хемотаксис бактерий // Успехи микробиологии. 1989. - N23.1. C.3-28.

6. Бирюзова В.И., Поглазова М.И., Мишина Т.И., Поглазов Б.Ф. Структура и физико-химические свойства бактериальных жгутиков // Микробиология. 1979. - Т.48. - С.868-871.

7. Герхардг Ф. II Методы общей бактериологии, изд-во М Мир, 1983. т. 1.- 536CL - С.67.

8. Глаголев А.Н. Таксис у бактерий // Успехи микробиологии. 1983. - Т.18. - С. 163-192.

9. Головачева P.C., Жилина Н.В. Жгутиковый аппарат археобактерий рода Sulfurococcus II Микробиология. 1988. - Т.57.- С.516-518.

10. Громов Б.В. Строение бактерий. II Учеб. пособ. Л. : Изд. Ленингр. ун-та, 1985. - 192С. - С. 126.

11. Завальский А.М. Влияние вязкости на движение и хемотаксис бактерий // Биофизика. 1986. - Т.31. - С.83-85.

12. Кацы Е.И. Генетика азотфиксации и взаимодействия с растениями бактерий рода Azospirillum (Tarrand, Krieg and Döbereiner, 1978) // Генетика. 1992a - T.28. - C.5-I8.

13. Кацы Е.И. Плшмида p85 Azospirilliun brasüsnse Sp245; Изучение круга возможных хозяев и несовместимости с плазмидами Azospirillum brasilense Sp7 Н Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 19926. - N9-10. - С.8-11.

14. Кацы Е.И. Генетико-биохимические и экологические аспекты подвижности и хемотаксиса у фитопатогенных, симбиотических и ассоциированных с растениями бактерий // Успехи современной биологии. 1996. -ТА 16.- G579-593.

15. Кацы Е.И., Борисов И.В., Машкина А.Б., Панасенко В.И. Влияние плазмидного состава на реакции хемотаксиса у ассоциированных со злаками бактерий Azospirilliun brasilense Sp245 // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. -1994. N2. - С.29-32.

16. Кацы Е.И., Шелудько A.B. Картирование локуса flu вгшазмвде с молекулярной массой 120 MDa у бактерии Azospirillum brasilenseSp245 // Генетика. 1999. - Т.35. - С.1367372.

17. Лившиц МА, Башбезсов Б.Ч., Волышнштейн MR Диоошатавнью структуры в растущей колонии подвижных бактерий // Биофизика. 1988. - Т.ЗЗ. - С.647-652

18. Метлина А.Л., Поглазов Б.Ф. Конформационные изменения флагеллина при самосборке // Докл. АН СССР. 1969. -Т. 187. - С.459-461.

19. Црганов МА, Крестъеэза ИБ., Лыооченко ИН, Медведитский А Б., РЬаницкий Г.Р. Фрактальная самоорганизация впопуляциях бактерий Escherichia coir, компьютерное моделирование // Докл. АН СССР. 1996. - Т.351. - С.561-564.

20. Adler J. Chemotaxis in bacteria // Science. 1966. - V. 153. -P.708-716.

21. Adler J. Effect of amino acids and oxygen on chemotaxis in Escherichia colill J. Bacteriol. 1966. - V.92. - P. 121 -129.

22. Adler J. Chemotaxis in bacteria // Annu. Rev. Biochem. -1975.-V.44.-P.341-356.

23. Alam M., Oesterhelt D. Purification, reconstruction and polymorphic transition of halobacterial flagella II J. Mol. Biol. 1987. -V.176. - P.495-499.

24. Ames P., Bergman K. Competitive advantage provided by bacterial motility in the formation of nodules by Rhizobium meliloti H J. Bacteriol. 1981. - V.148. - P.728-908.

25. Ames P., Parkinson J.S. Transmembrane signalling by bacterial chemoreceptors: E.coli transducers with locked signal autput II Cell. 1988. - V.55. - P.817-826.

26. Armitage J.P. Behavioral responses in bacteria // Annu. Rev. Physiol. 1992. - V.54. - P.683-714.

27. Armitage J.P., Gallagher A., Johnston A.W.B. Comparison of the chemotactic behaviour of Rhizobium leguminosarum with and without the nodulation plasmid // Mol. Microbiol. 1988 - V.2. -P.743-748.

28. Armitage J.P., Macnab R.M. Unidirectional, intermittent rotation of the flagellum of Rhodobacter sphaeroides II J. Bacteriol. -1987.-V.169.-P.514-518.

29. Armstrong J.B., Adler J., Dahl M.M. Nonchemotactic mutants of Escherichia coli. II J. Bacteriol. 1967. - V.93. - P.390-398.

30. Arnosti D.N., Chamberlin MJ. Secondary cr factor controls transcription of flagellar and chemotaxis genes in Escherichia co/il/ Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1989. V.86. - P.830-834.

31. Atsumi T., McCarter L., Imae Y. Polar and lateral flagellar motors of marine Vibrio are driven by different ion-motive forces // Nature. 1992. - V.355,- N6356. - P.182-184.

32. Baldani V.L.D., Dobereiner J. Host plant specificity in the infection of cereals with Azospirilhim spp. // Soil. Biol. Biochem. 1980. - V.I2. - P.434-439.

33. Barak R.J., Nur J., Okon Y. Detection of chemotaxis in Azospirilhim brasiiense II J. Appl. Bacterid. 1983. - V.152. - P.399-403.

34. Barbierio C., Zanelli T., Galli E., Zanetti G. Wheat inoculation with Azospirilhim brasiiense Sp6 and some mutants altered in nitrogen fixation and indole-3-acetic production // FEMS Microbiol. Lett. 1986. - V.36. - P.87-90.

35. Bartlett D.H., Frantz B.B., Matsumura P. Flagellar transcriptional activators FlbB and Flal: gene sequences and 5' consensus of operons under FlbB and Flal control // J. Bacteriol. -1988. V.170. - P.1575-1581.

36. Bashan Y. Migration of the rhizosphere bacteria Azospirilhim brasiiense and Pseudomonas fluorescens towards wheat roots in the soil //J. Gen. Microbiol. 1986. - V.132. - P. 3407-3414.

37. Bashan Y., Levanony H. Horizontal and vertical movement of Azospirilhim brasiiense Cd in the soil and along the rhizosphere of wheat and weeds in controlled and field enviroments // J. Gen. Microbiol. 1987. - V.133. - P. 3473-3480.

38. Berg H.C. Bacterial behavioral // Nature 1975. - V.254. -P.389-392.

39. Berg H.C., Brown D.A. Chemotaxis in Escherichia coli analyzed by three-dimensional tracking // Nature 1972. - V.239. -P.500-504.

40. Bergman K., Gulash-Hoffee M., Hovestadt R.E., LaRosiliere R.C, Ronco P.G., Sul L. Physiology of behavioral mutants of Rhizobium melilotr. evidence for a dual Chemotaxis pathway // J. Bacteriol. 1988. - V. 170. - P.3249-325.

41. Bergman K., Nalty E., Su L. Mutations in the two flagellin genes of Rhizobium meliloti 11 J. Bacteriol. 1991. - V. 173. - P.3716-3723.

42. Borkovich KA., Kaplan N., Hess J.F., Simon MJ. Transmembrane signal transduction in bacterial Chemotaxis involves ligand-dependent activation of phosphate group transfer // Proc Natl Acad Sei U S A. -1989. V.86 - P.-1208-1212.

43. Brown D.A., Berg H.C. Temporal stimulation of Chemotaxis in Escherichia colill Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1974. -V.71. - P. 1388-1392.

44. Champness J.N. X-ray and optical diffraction studies of bacterial flagella // J. Mol. Biol. -1971. V.56. - P.295-310.

45. Currier W.W., Strobel GA. Characterization and biological activity of trefoil chemotactin // Plant Sei. Lett. 1981. -V.21. - P. 159-165.

46. Croes C., Moens S., Van Basterlaere E., Vanderleyden J.s Michiels K. The polar flagellum mediates Azospirilhun brasilense adsorption to wheat roots //J. Gen. Microbiol. 1993. - V.139. - P.960-967.

47. DeLange R.F., Chang J.Y., Shaper J.H., Glazer A.N. Amino acid sequence of flagellin of Bacillus subtiUs 168. III. Trypticpeptides, N-bromosuccinimide peptides, the and complete amino acid sequence // J. Biol. Chem. 1976 - V.251. - P.705-711.

48. DePamphilis M.L., Adler J. F. Fine structure and isolation of the hook-basal body complex of flagella Escherichia coli and Bacillus subtilis // J. Bacteriol. -1971. V. 105. - P.384-395.

49. Eckhardt T. A rapid method for the identification of plasmid deoxyribonucleic acid in bacteria // Plasmid. 1978. - V.l. -P.584-588.

50. Falk E.C., Dobereiner J., Johnson J.L., Krieg N.R. Deoxyribonucleic acid homology of Azospirillum amazonense Magalhaes et al. 1984 and emendation of the description of the genus Azospirillum II Int. J. Syst. Bacteriol. 1985. - V.35. - P.l 17-118.

51. Feilay R., Krisch H.M., Prentki P., Frey J. Omegon-Km: a transposable element designed for in vivo insertional mutagenesis and cloning of genes in Gram-negative bacteria // Gene. 1989. - V.76. -P.215-226.

52. Fend P., Sugasawar R.„ Schantz A. Identification of a common enterobacterial flagellin epitope with a monoclonal antibody // J. Gen. Microbiol. 1990. - V. 136. - P.337-342.

53. Franche C., Elmerich C. Physiological properties and plasmid content of several strains of Azospirillum brasüense and Azospirillum lipoferum II Ann. Microbiol. 1981. -V.132. - P.3-18.

54. Galloway R.J., Taylor B.L. Histidine starvation and adenosine 5-triphosphate depletion in Chemotaxis of Salmonella typhimurium II J. Bacteriol. 1989. - V. 144. - P. 1068-1075.

55. Gaworzewska E.T., Carlile MJ. Positive Chemotaxis of Rhizobium leguminozarum and other bacteria towards root exudates from legumes and other plants II J. Gen. Microbiol. 1983. - V.128. -P.l 179-1188.

56. Gerl L., Sumper M. Halobacterial flagellins are encoded by a multigene family // J. Biol. Chem. 1988. - V.263. - P. 13246-1325!.

57. Goy M.F., Springer M.S., Adler J. Sensoiy transduction in Escherichia coir, role of a protein methylation reaction in sensory adaptation // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1977. - V.74. - P.4954-4968.

58. Götz R., Schmitt R. Rhizobium meliloti swims by unidirectional intermittent rotation of right-handed flagellar helices // J. Bacteriol. 1987. - V. 169. - P.3146-3150.

59. Götz R., Limmer N., Ober R., Schmitt R. Motility and Chemotaxis in two strains of Rhizobiimi with complex flagella //J. Gen. Microbiol. 1982. - V.128. - P.789-798.

60. Gueriy P., Alm R.A., Power M.E., Logan S.M., Trust T J. Role, of two flagellin genes in Campylobacter motility II J. Bacteriol. -1991. V.l 73. - P.4757-4764.

61. Gulash M., Ames P., La Rosiliere R.C., Bergman K. Rhizobia are attracted to localized sites on legume roots. II Appl. Environ. Microbiol. -1984. V.48. - P. 149-152.

62. Hall P.G., Krieg N.R. Swarming of Azospirillum brasilense on solid media // Can. J. Microbiol. 1983. - V.29. - P. 1592-1594.

63. Hall P.G., Krieg N.R. Application of the indirect immunoperoxidase stain technique to the flagella of Azosptillum brasilenseII Appl. Eniron. Microbiol. 1984. - V.47. - P.433-435.

64. Harwood C.S. A methyl- accepting protein is involved in benzoate taxis in Pseudomonas pntida H J. Bacteriol. 1989. - V.171. -P.4603-4608.

65. Hazelbauer G.L. Bacterial chemoreceptors II Curr. Opin. Struct. Biol. 1992. - V.2. - P.505-510.

66. Henrichsen J. Bacterial surface translocation: a survey and a classification II Bacteriol. Rev. 1972. - V.36. - P.478-503.

67. Hess J.F., Oosawa K., Kaplan N., Simon M.I. Phosphorylation of the proteins in the signaling pathway of bacterial chemotaxis // Cell. -1988. V.53. - P.79-87.

68. Hirota N., Kitada M., Imae Y. Flagellar motors of alkalophilic Bacillus are powered by an electrochemical potential gradient of Na+ // FEBS Lett. 1981. - V. 132. - P.278-280.

69. Jarrell K.F., Bayley D.P., Kostyukova A.S. The Archeal flagellum a unique motility structure // J. Bacteriol. 1996. - V.178. -P.5057-5064.

70. Jiang Z.-Y., Gest H., Bauer C.E. Chemosensoiy and photosensojy perception in purple photosynthetic bacteria utilize common signal transduction components //J. Bacteriol. 1997. - V.179. - P.5720-5727.

71. Jiang Z.-Y., Rushing B.G., Bai Y., Gest H.f Bauer C.E. Isolation of Rhodospiritium centenum mutants defective in phototactic colony motility by transposon mutagenesis // J. Bacteriol. 1998. -V. 180. - P.1248-1255.

72. Jonson R.C., Ferber D.M., Ely B. Synthesis and assembly of flagellar components by Caulobacter crescentus motility mutants // J. Bacteriol. 1983. - V. 154. - P. 1137-1144.

73. Joys T.M., Martin J.F. identification of amino acid changes in serological mutants of the i-flagellar antigen of Salmonella typhimurium II Microbios. 1973. - V.7. - P.71 -73.

74. Kalmokoff M.L., Jarrell K.F. Cloning and sequencing of a multigene family encoding the flagellins of Methanococns voltae II J. Bacterio!. 1991. - V. 173. - P.7113-7125.

75. Kape R., Parniske M., Werner D. Chemotaxis and nod gene activity of Bradyrhlzoblum japonieum in response to hydroxycinnanic acids and isoflavonoicls // Appl. Environ. Microbiol. -1991. V.57. - P.316-319.

76. Katzy E.I., Matora L.Yu, Serebrennikova G.B., Scheludko A.V. Involvement of a 120-MDa plasmid of Azospirillum brasilense Sp245 in the production of lipopolysaccharides. II Plasmid. 1998. -V.40. - P-73-83.

77. Khammas K.M., Ageron E., Grimont PA.D., Kaiser P. Azospirillum irakense sp. nov., a nitrogen-fixing bacterium associated with rice roots and rhizosphere // Soil. Res. Microbiol. 1989. - V.140. -P.679-693.

78. KomedaY., Silverman M., Simon M. Identification of the structural gene for the hook subunit protein of Escherichia coliflagella 11 J. Bacteriol. 1978. - V. 133. - P.364-371.

79. Krieg N.R. Biology of the chemoheterotrophic spirilla // J. Bacteriol. Rev. 1976. - V.40. - P.55-115.

80. Krupski G., Gotz R., Ober K., Pleier E., Schmitt R. // Structure of complex flagellar filaments in Rhizobium meliioti II J. Bacteriol. 1985. - V.162. - P.361-366.

81. Kuo S.C., Koshland D.EJ. Roles of cheY and cheL gene products in controlling flagellar rotation in bacterial chemotaxis // J. Bacteriol. 1987. - V. 169. - P. 1307-1314.

82. Kutsukake K.„ IinoT. A trans-acting factor mediates inversion of a specific DNA segment in flagellar phase variation of Salmonella II Nature 1980. - V.284. - P.479-481.

83. Kutsukake K., lino T. Role of the FliA-FlgM regulatory system on the transcriptional control of the flagellar regulon and flagellar formation in Salmonella typhimurium II J. Bacteriol. 1994. -V.176. - P.3598-3605.

84. Kutsukake K., Iyoda S., Ohnishi K., lino T. Genetic and molecular analyses of the interaction between the flagellum-specific sigma and anti-sigma factors in Salmonella typhimurium. IIEMBO J. -1994. V.13. - P.4568-4576.

85. Kutsukake K., Ohya Y.f Yamaguchi S., IinoT. Transcriptional analysis of the flagellar regulon of Salmonella typhimurium II J. Bacteriol. 1990. - V. 172. - P.741 -747.

86. Kuwajima G., Asaka J.-I., Fujiwara T., Fujiwara T., Node K., Kondo E. Nucleotide sequence of the hag gene encoding flagellin of Escherichia eoh'HJ. Bacteriol. 1986. - V.168. - P.1479-1483.

87. Larsen S.H., Adler J., Gargus JJ., Hogg R.W. Chemomechanical coupling wthout ATP: the source of energy for motility and chemotaxis in bacteria II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1974. V.71. - P. 1239-1243.

88. Lawn A.M. Comparison of the flagellins from different flagellar morphotypes of Escherichia coli¡1 J. Gen. Microbiol. 1977. -V.101.-P.112-130.

89. Lengeier J. W., Vogler A.P. Molecular mechanisms of bacterial Chemotaxis towards PTS-carbo-hydrates // FEMS Microbiol. Rev. 1989.-V.63.-P.81-92.

90. Li C., Louise CJ., Shi W., Adler J. Adverse conditions which cause lack of flagella in Escherichia coli 11 J. Bacteriol. 1993. -V. 175. - P.2229-2235.

91. Lin W., Okon Y., Hardy R. Enchanced mineral uptake by Zea mays and Sorgum bicolor roots inoculated with Azospirillum brasilense II Appl. Environ. Microbiol. 1983. - V.45. - P. 1773-1779.

92. Lopes-de-Victoria G., Lovell C.R. Chemotactic behavior of Azospirillum species to aromatic compounds // Appl. Environ. Microbiol. 1993. - V.59. - P.2951-2955.

93. Losick R., Shapiro L. Checkpoints that couple gene expression to morphogenesis // Science. 1993. - V.262. - P. 1227-1228.

94. Lynch J.M., Whipps J.M. Substrate flow in the rhizosphere //Plant Soil 1990. - V.129. - P.l-10.

95. Lynch W.H. Effect of temperature on Pseudomonas fluorescensChemotaxis //J. Bacteriol. 1980. - V.143. - P.338-342.

96. Macnab R.M., Koshland D.EJr. The gradient sensing mechanism in bacterial Chemotaxis II Proc. Natl. Acad. Sei. LISA. -1972. V.69. - P.2509-2512.

97. Macnab R.M., Ornston M.K. Normal-to-curly flagellar transitions and their role in bacterial tumbling stabilization of an alternative quaternary structure by mechanical force // J. Mol. Biol. -1977.-V.112.-P.1-30.

98. Maeda K., Imae Y., Shioi J.-L, Oosawa F.-J.B. Effect, of temperature on motility and chemotaxis of Escherichia coli II J. Bacterid. 1976. - V.127. - P. 1039-1046.

99. Magalhaes F.M., Baldani J.I., Sonto S.M., Kuykendall J.R., Dobereiner J. A new arid-tolerant Azospirilhim species // Ann. Acad. Brasil Science. 1983. - V.55. - P.417-429.

100. Mandimba G.f Heulin T., Bally R., Guckert A., Balanclreau J. Chemotaxis of free-living nitrogen-fixing bacteria towards maize mucilage // Plant Soil. 1986. - V.90. - P. 129-139.

101. Manson M.D., Armitage J.P., Hoch J.A., Macnab R.M. Bacterial locomotion and signal transduction // J. Bacterid. 1998. -V. 180. - P. 1009-1022.

102. Manson M.D., Tedesco P., Berg H.C., Harold T.M., van der Drift C. A protonmotive force drives bacterial flagella // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. - V.74. - P.3060-3064.

103. Martinez R.J., Ichiki A.T., Lundh N.P., Tronick S.N. A single amino acid substitution responsible for altered flagella morphology 11 J. Mol. Biol. 1968. - V.34. - P.559-564.

104. Matsuura S., Kamiya R., Asakura S. Transformation of straight flagella and recovery of motility in a mutant Escherichia coli 11 J. Mol. Biol. 1978. - V.l 18. - P.431-440.

105. McCarter L., Hilmen M., Silverman M. Flagellar dynamometer controls cell differentiation of V.parahaemolyticus 11 Cell. 1988-V.54.-P.345-351.

106. McCarter L. Genetic and molecular characterization of the polar flagellum of Vibrio parahemolyticus II J. Bacteriol. 1995. -V. 177,-P. 1595-1609.

107. McGee K., Horstedt P., Milton D.L. identification and characterization of additional flagellin genes from Vibrio anguillarum II J. Bacteriol. 1996. - V.178. - P.5188-5198.

108. Moens S., Michiels K.„ Keijers V., Van Leuven F., Vanderleyden J. Cloning, sequencing, and phenotypic analysis of hf\, encoding the flagellin of lateral flagella of Azospirilhun brasilense Sp7 //J. Bacteriol. 1995. - V.177. - P.5419-5426.

109. Moens S., Schloter M., Vanderleyden J. Exspression of the structural gene, laf 1, encoding the flagellin of lateral flagella of Azospirillum brasilense Sp7 //J. Bacteriol. 1996. - V.178. - P.5017-5019.

110. Moens S., Van Bastelaere E., Van de Boek., Vanderleyden J. // In: Biological fixation of nitrogen for ecology and sustainable agriculture. Berlin, 1997. - P. 123-127.

111. Morgan D.G., Baumgartner J.W., Hazelbauer G.L. Proteins antigenically related to methyl-accepting chemotaxis proteins of Escherichia coli detected in a wide range of bacterial species II J. Bacteriol. 1993. - V.175. - P. 133-140.

112. Motta E.D.S., De Barros L.H.G.P. Motion of magnetotactic microorganisms II J. Exp.Biol. 1986. - V.121. - P. 153163.

113. Mullin D.A., Newton A. Ntr-like promoters and upstream regulatory sequence ftr are required for transcription of a developmentally regulated Canlobacter crescent us flagellar gene II J. Bacteriol. 1989. - V. 171. - P.3218-3227.

114. Niwano M., Taylor B.L. Novel sensoiy adaptation mechanism in bacterial chemotaxis to oxygen and phosphotransferase substrates // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1982. - V.79. - P. 11 -15.

115. Nowlin D.M., Nettleton D.D., Ordal G.W., Hazelbauer G.L. Chemotactic transducer proteins of Escherichia coli exhibit homology with methyl-accepting proteins from distantly related bacteria // J. Bacteriol. 1985. - V. 163. - P.262-266.

116. Nurmiaho-Lassila E.-L., Haahtela K., Sundman V. A new spiral structure associated with flagellum of Azospirillum lipoferum II Can. J. Microbiol. 1981. - V.27. - P. 1267-1271.

117. O'Brien EJ., Bennett P.M. Structure of straight flagella from a mutant Salmonella II J. Mol. Biol. 1972. - V.70. - P. 133-152.

118. Ordal G.W., Nettleton D.O., Hoch G. Genetics of Bacillus subtilisehemotaxis: isolation and mapping of mutations and cloning of chemotaxis genes //J. Bacteriol. 1983. - V.154. - P. 1088-1097.

119. Parish C.R., Ada G.L. Cleavage of bacterial flagellins with cianogen bromide. Chemical and physical properties of the protein fragments // Biochem. J. 1969. - V.l 13. - P.489-499.

120. Pedrosa F.O. Physiology, biochemistiy, and genetics of Azospirillum and other root-associated nitrogen-fixing bacteria // Crit. Rev. Plant Sci. 1988. - V.6. - P.345-384.

121. Plazinski J., Dart P.J., Rolfe B.G. Plasmid visualization and nif gene location in nitrogen-fixing Azospirillum strains II J. Bacteriol. 1983. -V.155. - P.1429-1433.

122. Pleier E., Schmitt R. Identification and sequence analysis of two related flagellin genes in Rhizobium meliloti II J. Bacteriol. -1989. V.171. - P.1467-1475.

123. Pleier E., Schmitt R. Expression of two Rhizobium meliloti flagellin genes and their contribution to the complex filament structure //J. Bacteriol. 1991. - V. 173. - P.2077-2085.

124. Prub B.M., Markovic D., Matsumura P. The Escherichia cotí flagellar transcriptional activator fltiD regulates cell division through induction of the acid response gene cadA // J. Bacteriol. -1997. V. 179.-P.3818-3821.

125. Prub B.M., Matsumura P. A regulator of the flagellar regulon of Escherichia coli\ fltiD, also affects cell division // J. Bacterio!. -1996. V.178. - P.668-674.

126. Ratiner Y.A. Two genetic arrangements determining flagellar antigen specificities in two dipnasic E. cotí strains // FEMS Microbiol. Lett. 1985. - V.29. - P.317-322.

127. Reader R.W., Tso W.-W., Springer M., Goy M.? Adler J. Pleiotropic aspartate taxis and serine taxis mutants of. Escherichia cotí 11 J. Gen. Microbiol. 1979. - V. 111. - P.363-374.

128. Reinhold B., Hurek T., Fendrik I. Strain-specific chemotaxis of AzospiriUumspp. III. Bacteriol. 1985. - V.162. - P. 190195.

129. Robinson J.B., Tuovinen O.H., Bauer W.D. Role of divalent cations in the subunit associations of complex flagella from Rhizobium melilotiH J. Bacteriol. 1992. - V.174. - P.3896-3902.

130. Rocha R.E.M., Baldani J.I.„ Dobereiner J. Specificity of infection by AzospiriUum spp. in plants with C4 photosyntheticpathway // In: Associative Nitrogen Fixation Ed. Boca Raton: CRC Press, 1981. - V.2. - P.61-69.

131. Roman SJ., Meyers M., Volz K., Matsumura P. A Chemotactic signaling surface on CheY defined by supresor of flagellar switch mutations //J. Bacteriol. 1992. - V.174. - P.6247-6255.

132. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: A laboratory manual Second edition. Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989.-V. 1-3.

133. Sar N., McCarter L., Simon M., Silverman M. Chemotactic control of the flagellar systems of Vibrio pardhnemolyticus // J. Bacteriol. 1990. - V. 172. - P.334-341.

134. Schloter М., Moens S., Croes С., Hartmann A., Michiels К. Characterization of cell surface components of Azospirilhim brasiknse Sp7 as antigenic determinants for strain-specific monoclonal antibodies // Microbiology. 1994. - V.I40. - P.823-828.

135. Segall J.E., Block S.M., Berg H.C. Temporal comparisons in bacterial chemotaxis // Proc. Natl. Acad. Sci. LISA. 1986. - V.83. -P.8987-8991.

136. Serganova I.S., Polosina Y.Y., Kostyukova A.S., Pyatibratov M.G., Fedorov O.V. Flagella of halophilic archeae: biochemical and genetic analysis // Biochemistiy (Engl. Transl. Biokhimiya) 1995. - V.60. - P. 953-957.

137. Shea C., Nunley J.W., Smith-Somerville H.E. Variable expression of gliding and swimming motility in Deleya marinda // Can. J. Microbiol. 1991. - V.37. - P.808-814.

138. Shi W., Li C., Louise CJ., Adler J. Mechanism of conditions causing lack of flagella in Escherichia coli il J. Bacteriol. -1993. V.175. - P.2236-2240.

139. Silverman M., Simon M. Characterization of Escherichia ¿»//flagellar mutants that are insensitive to catabolite repression // J. Bacteriol. 1974. - V.120. - P.l 196-1203.

140. Silverman M., Simon M. Flagellar rotation and the mechanism of bacterial motility // Nature. 1974a. - V.249. - P.73-79.

141. Silverman M.f Simon M. Bacterial flagella // Ann. Rev. Microbiol. 1977. - V.31. - P.397-419.

142. Silwerman M., Simon M. Phase variation: genetic analysis of switching mutants // Cell. 1980. - V.19. - P.845-854.

143. Skorupska A., Brzezinska M., Choma A., Kulinska D., Lorkiewicz Z. Physiological characterization, plasmid and bacteriocinogenecity of Azospirillum ¡1 Microbios. 1985. - V.44. -P.243-251.

144. Smit G., Kijne J.W., Lugtenberg BJJ. Roles of flagella, lipopolysaccharide, and Ca+-dependent cell surface protein in attachment of Rhizobium leguminosarum biovar viciae to pea root hair tips // J. Bacteriol. 1989. - V. 171. - P.569-572.

145. Sockett R.E., Armitage J.P., Evans M.C.W. Methylation-independent and methylation-dependent chemotaxis in Rhodobactersphaeroides and Rhodospirilhun rubrum // J. Bacterid. 1987. - V. 169. - P.5808-5814.

146. Southam G., Kalmokoff M.L., Jarrell K.F., Koval S.F., Beveridge TJ. Isolation, characterization, and cellular insertion of the flagella from two strains of the archebacterium Methanospirilhim hungateid J. Bacteriol. 1990. - V.172. - P.3221-3228.

147. Springer W.R., Koshland D.E., Jr. Identification of a protein methyltransferase as the c6<sR gene product in the bacterial sensing system // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. - V.74. - P.533-537.

148. Spudich J, KLoshland D.E., Jr. Non-genetic individuality: chance in the single cell // Nature. 1976. - V.262. - P.467-471.

149. Stock J. Mechanisms of receptor function and the molecular biology of information processing in bacteria // Bio Essays. -1987.-V.6.-P. 190-203.

150. Stock J., Kersulis G., Koshland D.E., Jr. Neither methylating nor demethylating enzymes are required for bacterial chemotaxis // Cell. 1985. - V.42. - P.683-690.

151. Suzuki T., lino T., Horiguchi T, Yamaguchi S. Incomplete flagella structures in non-flagellate mutants of Salmonella typhimurium // J. Bacteriol. 1978. - V.133. - P.904-915.

152. Taylor B.L. Transductive coupling by methylated transducing proteins and permeases of the phosphotransferase system in bacterial chemotaxis // In: Membrane Transport and Information Storange Liss A.R. Inc., 1990. - pp.69-90.

153. Taylor B.L., Koshland D.E., Jr. Reversal of flagellar rotation in monotrichous and peritrichous bacteria: generation of changes in direction //J. Bacteriol. 1974. - V.l 19. - P.640-642.

154. Tronick S.R., Martinez R J. Methylation of the flagellin of Salmonella typhimurium // // J. Bacterid. 1971. - V. 105. - P.211 -219.

155. Van Rijn P., Vanstokem M., Vanderleyden J., de Mot R. Isolation of behavioral mutants of Azospirillum brasilense by using Tn5 lacL // Appl. Environ. Microbiol. 1990. - V.56. - P.990-996.

156. Warrick H.M., Taylor B.L., Koshland D.R. Chemotactic mechanism of Salmonella typhimurium. Preliminary mapping and characterization of mutants //J. Bacteriol. 1977. - V.130. - P.223-231.

157. Weissbom A., Steinman H.M., Shapiro L. Characterization of the Caulobacter crescentus flagellar filament. Peptide analysis and filament organization // J. Biol. Chem. 1982. -V251. - P.2066-2074.

158. Whiteside T.M., Phodes-Roberts M. E. Biochemical and serological properties of purified flagella and flagellins of some Pseudomonasspp. // J. Gen. Microbiol. 1985. - V.l31. - P.873-883.

159. Wieland F.G.P., Sumper M. Halobacterial flagellins are sulfated glycoproteins //J. Biol. Chem. 1985 - V.260. - P.15180-15185.114

160. Wintenberg K.K., Anderson T., Montie T.C. Phosphoiylated tyrosine in the flagellum protein of Pseudomonas aeruginosa // J. Bacteriol. 1990. - V. 172. - P.5135-5139.

161. Zhulin I.B., Armitage J.P. Motility, chemokinesis, and methylation-independent chemotaxis in Azospirilhun braslense // J. Bacteriol. 1993. - V. 175. - P.952-958.

162. Zieg J., Silverman M., Hilmen M., Simon M. Recombinatiorial switch for gene expression // Science. 1977. - V.196. -P. 170-172.115