Значение межклеточных взаимодействий у бактерий Micrococcus luteus и Rhodococcus rhodochrous для инициации роста тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Волошин, Сергей Александрович

• Волошин, Сергей Александрович
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Волошин, Сергей Александрович

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Химические факторы коммуникации.

1.1.1. МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОПОСРЕДОВАННЫЕ ХИМИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ.

1.1.2. СПОРУЛЯЦИЯ И КОМПЕТЕНТНОСТЬ (В. subtilis).

1.1.3. А-ФАКТОР В РЕГУЛЯЦИИ СТРЕПТОМИЦЕТОВ.И

1.1.4. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК.

1.1.5. БЕЛКИ СЕМЕЙСТВА RPF- СТИМУЛЯТОРЫ РОСТА БАКТЕРИЙ.

1.2. Межклеточные взаимодействия опосредованные физическими факторами межклеточные контакты).

1.2.1.БИОПЛЁНК И.

1.2.2. БАКТЕРИАЛЬНЫЕ КОЛОНИИ.

1.3. апоптоз в микробных сообществах.

1.4. Клеточная стенка и её роль в коммуникации бактерий.

1.5. Агрегация бактерий в жидких средах.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Выращивание бактериальных культур.

2.2. Общее число клеток (ОЧК).

2.3. Микроскопические исследования.

2.4. Распределение клеток.

2.5. Разрушение бактериальных агрегатов исследуемых культур.

2.6. Получение супернатантов для стимуляции роста бактерий.

2.7. Электрофорез белков в ПААГ по Лэммли.

2.8. Иммуноблоттингрекомбинантных белков.

2.9. иммуноферментный анализ.

2.10. Получение белка Rpf и его модифицированных форм.

2.11. Секвенирование белков.

2.12. масспектрометрия.

2.13. приготовление грубого препарата клеточных стенок м. luteus.

2.14. Измерение литической активности белка Rpf в отношении грубого препарата клеточных стенок м. luteus.

2.15. Определение мурамидазной активности белков Rpf и его модификаций.

2.16. Гель - фильтрация СН со стимулирующей активностью.

2.17. Тестирование фракций супернатанта м. luteus на активность стимулирующую рост клеток.

2.18. Ультрафильтрация СН со стимулирующей активностью.

2.19. Хромато-масс-спекгроскопия.

2.20. Проточная цитометрия.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. ингибирующее влияние интенсивного перемешивания на рост культур rhodococcus rhodochrous и micrococcus luteus в жидких обеднённых средах.

3.2. Клеточная агрегация на ранних стадиях развития бактериальных культур R. rhodochrous И м. luteus и её механизмы.

3.3 Роль белка RPF в дезагрегации клеточных ассоциатов м. luteus.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Значение межклеточных взаимодействий у бактерий Micrococcus luteus и Rhodococcus rhodochrous для инициации роста»

Впервые важность межклеточных взаимодействий в биологии была продемонстрирована в середине прошлого века при изучении развития многоклеточных организмов (Евгеньева, 1975; Hausman and Moscona, 1975; Balsamo and Lilien, 1975). С тех пор роль клеточной коммуникации у высших эукариотических организмов хорошо исследована. Найдены специфические химические сигналы взаимодействия, исследованы различные типы контактов между клетками (Frazier et al., 1972; Lim and Mitsunobu, 1974; Savage et al., 1972). Что касается низших организмов, то долгое время исследования в этой области почти не проводились, так как считалось, что такие простейшие организмы как одноклеточные существуют в популяции независимо друг от друга. Особенно это относилось к прокариотическим организмам, которых считали неспособными для специфических межклеточных взаимодействий. Однако со временем стали появляться многочисленные данные о том, что одноклеточные эукариоты также имеют специфический язык межклеточного общения (Tanabe et al., 1990; Christensen et al., 1998), а некоторые из них, например, вольвокс образуют сложные колонии, состоящие из большого количества клеточных субпопуляций, которые могут выполнять различные функции.

Одним из первых исследователей, изучавший межклеточную коммуникацию у прокариотических организмов, был академик И.Д. Иерусалимский. В работах Иерусалимского микробная колония рассматривается как надорганизменная система, для которой характерна фенотипическая гетерогенность и пространственная обособленность в естественной среде обитания (Иерусалимский, 1952). К нашему времени скопилось достаточно много фактов, свидетельствующих о сложных межклеточных взаимодействиях в прокариотических популяциях. Эти факты подчас опровергают основные постулаты Роберта Коха, в том числе о том, что любая прокариотическая клетка может дать популяцию при росте в оптимальных условиях, т. е. бактериальные культуры рассматривались как совокупность клеток, которые могут развиваться и делиться совершенно независимо друг от друга. На сегодняшний день описан целый ряд сигнальных молекул у бактерий и показаны процессы, в которых эти молекулы принимают участие. Было показано, что некоторые процессы в бактериальных популяциях зависят от концентрации клеток и при достижении определённой клеточной плотности скорость этих процессов значительно увеличивается. Это явление, названное «quorum sensing», регулирует многие важные процессы у бактерий, в том числе и у патогенных возбудителей опасных заболеваний. Однако, уделяя так много внимания химическим факторам коммуникации, исследователи очень мало внимания обращают на физические взаимодействия в бактериальных популяциях. Известно, что некоторые виды бактерий (стрептомицеты, цианобактерии) способны образовывать сложные многоклеточные структуры при росте в естественной среде обитания и в лабораторных условиях. Другие виды, например микобактерии и нокардии, также часто образуют различные клеточные скопления. Показано, что многие виды бактерий, ранее считавшиеся исключительно свободноживущими, при определённых условиях образуют биоплёнки - специфические многоклеточные структуры. Биоплёнки на сегодняшний день являются наиболее исследованными бактериальными ассоциатами, так как имеют большое значение в медицине и в экологии.

Однако, несмотря на такой прогресс в исследовании биоплёнок и бактериальных колоний, исследователи практически не изучали другое, более часто встречающееся явление в микробиологии, - частичную, а иногда довольно значительную агрегацию клеток при росте бактериальных культур в жидких средах. Как правило, такая агрегация более характерна в стрессовых условиях роста. Но до сих пор нет ответа на вопрос, в чём биологический смысл такой агрегации и является ли она необходимой для развития клеточных популяций или это просто следствие взаимодействия клеток не как живых организмов, а как взвешенных коллоидных частиц? Ответы на этот и многие другие вопросы, связанные с бактериальной агрегацией остаются на сегодняшний день мало изученными. Цель настоящей работы состоит в том, чтобы выяснить какое значение для развития популяции на жидких средах имеет агрегация клеток на примере двух представителей ГЦ-богатых бактерий, для которых рост с образованием агрегатов является обычным явлением. И если имеет, то, при каких условиях, и какие механизмы могут быть ответственны за это явление.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Волошин, Сергей Александрович

ВЫВОДЫ

1) Рост бактерий R. rhodochrous и М. luteus в жидких средах сопровождается образованием клеточных агрегатов в лаг-фазе и их распадом в фазе экспоненциального роста.

2) Факторы, препятствующие образованию клеточных агрегатов в лаг-фазе, вызывают остановку роста клеток R. rhodochrous и М. luteus в обеднённых жидких средах.

3) При росте бактерий в обеднённой жидкой среде происходит частичный лизис клеток и выход в культуральную жидкость низкомолекулярных веществ, способных стимулировать рост бактерий.

4) Секретируемый клетками М. luteus белок Rpf, проявляющий мурамидазную активность, участвует в диссоциации клеточных агрегатов

5) Предложена новая стратегия роста и размножения бактерий в обеднённых питательных средах, включающая образование клеточных агрегатов на начальных стадиях развития и криптический рост.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Волошин, Сергей Александрович, 2005 год

1. Акайзин Е.О., Воскун С.Е., Панова Л.А., Смирнов С.Г. Гетерогенность популяции Escherichia coli в процессе индуцированного автолиза. Микробиология. 1990. Т. 59. С. 283 288.

2. Бабский В.Г. Явление самоорганизации у бактерий на клеточном и популяционном уровнях. Нелинейные волны. Динамика и эволюция. 1989. С. 299-303.

3. Будрене Е.О. Образование пространственно упорядоченных структур в колониях подвижных бактерий на агаре. Докл. АН СССР. 1985. Т. 283. С. 470 473.

4. Воробьева Л.И., Никитенко Г.В., Ходжаев Е.Ю., Пономарева Г.М. Реактивация инактивированных ультрафиолетовым светом клеток Esherichia coli клеточными экстрактами пропионово-кислых бактерий. Микробиология. 1993. Т. 62. С. 1135-1143.

5. Гельман Н.С., Лукоянова М.А., Островский Д.Н. Мембраны бактерий и дыхательная цепь. «Наука». 1972. С. 25

6. Демкина Е.В., Соина B.C., Эль-Регистан Г.И. Образование покоящихся форм Arthrobacter globiformis в аутолизирующихся суспензиях клеток. Микробиология. 2000. Т. 69. С. 383 388.

7. Дуда В.И., Выпов М.Г., Сорокин В.В., Митюшина Л.Л., Лебединский А.В. Образование бактериями экстрацеллюлярных структур, содержащих гемопротеины. Микробиология. 1995. Т. 64. С. 69-73.

8. Дуда В.И., Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Шорохова А.П., Мишина Г.В. Ультраструктурная организация газовых баллонов и поверхностных пленок в колониях у грамотрицательной бактерии Alcaligenes sp., штамм d2. Микробиология. 1996. Т. 65. С. 222-227.

9. Дуда В.И., Ильченко А.П., Дмитриев В.В., Шорохова А.П., Сузина Н.Е. Выделение и характеристика гемофлавопротеина из грамотрицательной бактерии Alcaligenes sp., штамм d2. Микробиология. 1998. Т. 67. С. 12 -18.

10. Ю.Евгеньева Т.П. Межклеточные и межтканевые взаимодействия в эволюционном ряду беспозвоночных и низших хордовых в условиях эксплантации тканей. Журнал общ. Биологии. 1975. Т. 36. С. 26 35.

11. Звягинцев Д.Г. Экологическая роль микробных метаболитов. Москва. Изд-во МГУ. 1986. С. 225.

12. Иерусалимский И.Д. 1952. Физиология развития чистых бактериальных культур. Докторская диссертация. Москва.

13. Казарьян К.А. 2004. Биохимические и иммунологические свойства белков семейства Rpf факторов роста Micrococcus luteus и Mycobacterium tuberculosis. Кандидатская диссертация. Москва.

14. Конев С.В., Мажуль В.М. Межклеточные контакты. Изд-во «Наука и техника». 1977. С. 300.

15. Кузнецов О.Ю. Электронная микроскопия для исследования функциональных изменений структуры клетки при различных воздействиях. 1988. Изд-во МГУ. С. 89 92.

16. Лойко Н.Г., Соина В.С, Сорокин Д.Ю., Митюшина Л.Л., Эль-Регистан Г.И. Образование покоящихся клеток у грамотрицательных хемолитоавтотрофных бактерий Thioalkalivibrio versutus и Thioalkalimicrobium aerophilum. Микробиология. 2003. Т. 72. С. 328 337.

17. Максимов В.И. 1986. Молекулярные механизмы ферментативного гидролиза полисахаридов под действием эндогликаназ. Докторская диссертация. Москва

18. Мартынкина Л.П., Милько Е.С. Ультраструктурные особенности диссоциантов Rhodococcus rubropertinctus и Streptococcus lactis. Микробиология. 1991. Т. 60. С. 334 338.

19. Могильная О.А., Милько Е.С., Медведева С.Е. Сравнительное электронно-микроскопическое изучение колонии и клеток диссоциантов родококка. Прикл. Биохим. Микробиол. 1994. Т. 30. С. 877 882.

20. Могильная О.А., Кривомазова Е.С., Каргатова Т.В., Лобова Т.И., Попова Л.Ю. Образование структурированных сообществ придонными и трансгенными бактериями, утилизирующими нафталин. Прикл. биохимия и микробиология. 2005. Т. 41. С. 72 78.

21. Мукамолова Г.В., Янг М, Келл Д.Б., Капрельянц А.С. Бактериальные феромоны и клеточное деление. Успехи биологической химиии. 1999. Т. 39. С. 225 254.

22. Мулюкин А.Л., Луста К.А., Грязнова М.Н., Козлова А.Н., Дужа М.В., Дуда В.И., Эль-Регистан Г.И. Образование покоящихся форм Bacillus cereus и Micrococcus luteus. Микробиология, 1996, Т. 65. С. 782 789

23. Николаев Ю.А., Воронина Н.А. Перекрёстное действие внеклеточных факторов адаптации к стрессу у микроорганизмов. Микробиология. 1999. Т. 68. С. 45-50.

24. Николаев Ю.А. Множественный защитный эффект экзометаболита (экзаметаболитов), выделяемого Esherichia coli при обработке тетрациклином. Микробиология. 1996. Т. 65. С. 749-752.

25. Павлова И.Б., Куликовский А.В., Ботвинко И.В., Джентемирова К.М., Дроздова Т.И. Электронно-микроскопическое исследование развития бактерий в колониях, морфология колоний бактерий. Журн. Микробиол. Эпидемиол. Иммунобиол. 1990. № 12. С. 15-20.

26. Прокопова Ж. В., Мажуль В. М. и Конев С. В. Тезисы III Всесоюзного совещания по управляемому биосинтезу и биофизике популяций. Красноярск. 1973. 57 с.

27. Розен В.Б. Основы эндокринологии. Москва. Изд-во МГУ. 1994.

28. Сафронова И.Ю., Ботвинко И.В. Межклеточный матрикс Bacillus subtilis 271: полимерный состав и функции. Микробиология. 1998. Т. 67. С. 55 -60.

29. Смирнов С.Г. Этология бактерий новое направление в исследовании прокариотов. Физико-химические исследования патогенных энтеробактерий в процессе культивирования. Иваново. Изд-во ИвГУ. 1985. С. 5-10.

30. Зб.Сыроешкин А. В., Синюк Т. Ф., Кириянов С. В., Лебедев И. М., Плетенёва Т. В. Изучение комбинированной токсичности меди и цинка в водных растворах. Метерология и гидрология. 1999. Т. 6. С. 51 57.

31. Уголев A.M. Естественные технологии биологических систем. 1987. Ленинград.Изд-во «Наука».

32. Феофилова Е.П. Трегалоза, стресс и анабиоз. Микробиология. 1992. Т. 61. С. 739-753.

33. Хохлов А.С. Низкомолекулярные микробные ауторегуляторы. Изд-во «Наука». 1988. С. 270.

34. Шапиро Дж.А. Бактерии как многоклеточные организмы. В мире науки. 1988. № 8. С. 46-54.

35. Шлегель Г. Общая микробиология. «Мир». Москва. 1987.

36. Aizenman, Е„ Engelberg-Kulka, Н. and Glaser, G. (1995). An Escherichia coli chromosomal "addiction module" regulated by 3',5'-bispyrophosphate: a model for programmed bacterial cell death. Proc. Natl. Acad. Sci. 93, 6059 6063.

37. Allison, С and Hughes, C. (1991). Closely linked genetic loci required for swarm cell differentiation and multicellular migration by Proteus mirabilis. Mol Microbiol. 5, 1975-1982.

38. Ameyama, M., Matsushita, K., Shinagawa, E., Hayashi, M. and Adachi, O. (1988). Pyrroloquinoline quinone: excretion by methylotrophs and growth stimulation for microorganisms. Biofactors. 1, 51 53.

39. Arcus, V.L., Rainey, P.B. and Turner, S.J. (2005). The PIN-domain toxin-antitoxin array in mycobacteria. Trends Microbiol. 13, 360 365.

40. Atrih, A., Zollner, P., Allmaier, G. and Foster, S.J. (1996). Structural analysis of Bacillus subtilis 168 endospore peptidoglycan and its role during differentiation. J Bacteriol. 178, 6173-6183.

41. Atrih, A., Zollner, P., Allmaier, G., Williamson, M.P. and Foster, S.J. (1998). Peptidoglycan structural dynamics during germination of Bacillus subtilis 168 endospores. J. Bacteriol. 180,4603-4612.

42. Atrih, A., Foster, S.J. (1999). The role of peptidoglycan structure and structural dynamics during endospore dormancy and germination. Antonie Van Leeuwenhoek. 75, 299 307.

43. Azad, H.S. and Weddle, C.L. (1974). Activated sludge. J Water Pollut Control Fed. 46, 1123-1135.

44. Balsamo, J. and Lilien, J. (1975). The binding of tissue-specific adhesive molecules to the cell surface. A molecular basis for specificity. Biochemistry. 14,167-171.

45. Batchelor, S.E., Cooper, M., Chhabra, S.R., Glover, L.A., Stewart, G.S., Williams, P. and Prosser, J.I. (1997). Cell density-regulated recovery of starved biofilm populations of ammonia-oxidizing bacteria. Appl Environ Microbiol. 63, 2281 -2286.

46. Belas, R., Erskine, D. and Flaherty, D. (1991). Proteus mirabilis mutants defective in swarmer cell differentiation and multicellular behavior. J Bacteriol. 173, 6279-6288.

47. Bell, M. (2001). Biofilms: A Clinical Perspective. Curr Infect Dis Rep. 3, 483 -486.

48. Boonaert, C.J. and Rouxhet, P.G. (2000). Surface of lactic acid bacteria: relationships between chemical composition and physicochemical properties. Appl Environ Microbiol. 66, 2548 2554.

49. Bossier, P. and Verstraete, W. (1996). Comamonas testosteroni colony phenotype influences exopolysaccharide production and coaggregation with yeast cells. Appl Environ Microbiol. 62, 2687 2691.

50. Butterfield, C.T., Wattie, E. and Chambers, C.W. (1950). Bactericidal efficiency of quaternary ammonium compounds. Public Health Rep. 65,1039-1056.

51. Chen, Y., Miyata, S., Makino, S. and Moriyama, R. (1997). Molecular characterization of a germination-specific muramidase from Clostridium perfringens S40 spores and nucleotide sequence of the corresponding gene. J. Bacteriol. 179, 3181 -3187.

52. Christensen, S.T., Leick, V., Rasmussen, L. and Wheatley, D.N. (1998). Signaling in unicellular eukaryotes. Int Rev Cytol. 177,181 -253.

53. Clark, J.B. (1958). Slime as a possible factor in cell clumping in Nocardia corallina. J. Bacteriol. 75, 400-402.

54. Clark, J.B. and Aldridge, C. (1960). Fat bodies in Nocardia corallina. J. Bacteriol. 79, 756 757.

55. Cohen-Gonsaud, M., Keep, N.H., Davies, A.P., Ward, J., Henderson, B. and Labesse, G. (2004). Resuscitation-promoting factors possess a Jysozyme-like domain. Trends Biochem Sci. 29, 7-10.

56. Costerton, J.W., Irvin, R.T. and Cheng, K.J. (1981). The role of bacterial surface structures in pathogenesis. Crit Rev Microbiol. 8, 303 338.

57. Costerton, J.W. (1995). Microbial interactions in biofilms. Beijerinck Centennial. Microbial Physiology and Gene Regulation: Emerging Principles and Applications. Book of Abstracts /Ed. W.A. Scheffers, J.P. van Dijken. Delft. Delft. Univ. Press. 20-21.

58. Crabtree, K., McCoy, E., Boyle, W.C. and Rohlich, G.A. (1965). Isolation, Identification, and Metabolic Role of the Sudanophilic Granules of Zoogloea ramigera. Appl Microbiol. 13, 218 226.

59. Crabtree, K., Boyle, W., McCoy, E. and Rohlich, G.A. (1966). A mechanism of floe formation by Zoogloea ramigera. J Water Pollut Control Fed. 38, 1968 -1980.

60. Cripps, R.E and Work, E. (1967). The accumulation of extracellular macromolecules by Staphylococcus aureus grown in the presence of sodium chloride and glucose. J Gen Microbiol. 49, 127 137.

61. Daffe, M. and Etienne, G. (1999). The capsule of Mycobacterium tuberculosis and its implications for pathogenicity. Tuber Lung Dis. 79,153 -169.

62. Dalton, H and Postgate, J.R. (1969). Growth and physiology of Azotobacter chroococcum in continuous culture. J Gen Microbiol. 56, 307 319.

63. Devadoss, P., Klegerman, M.E. and Groves, M.J. (1991). Surface morphology of Mycobacterium bovis BCG: relation to mechanisms of cellular aggregation. Microbios. 65,111 -125.

64. Devreotes, P. (1989). Dictyostellium discoideum: a model system for cell-cell interactions in development. Science. 245,1054 1058.

65. Dong, Y.H., Xu, J.L., Li, X.Z. and Zhang L.H. (2000). AiiA, an enzyme that inactivates the acylhomoserine lactone quorum-sensing signal and attenuates the virulence of Erwinia carotovora. Proc Natl Acad Sci. 97, 3526 3531.

66. Donlan, R.M. (2002). Biofilms: microbial life on surfaces. Emerg Infect Dis. 8, 881-890.

67. Dunny, G.M., Leonard, B.A. and Hedberg, P.J. (1995). Pheromone-inducible conjugation in Enterococcus faecalis: interbacterial and host-parasite chemical communication. J Bacteriol. 177, 871 876.

68. Eberl, L., Christiansen, G., Molin, S. and Givskov, M. (1996). Differentiation of Serratia liquefaciens into swarm cells is controlled by the expression of the flhD master operon. J Bacteriol. 178, 554 559.

69. Engel, H., Kazemier, B. and Keck, W. (1991). Murein-metabolizing enzymes from Escherichia coli: sequence analysis and controlled overexpression of thesit gene, which encodes the soluble lytic transglycosylase. J Bacteriol. 173, 6773 6782.

70. Finelli, A., Gallant, C.V., Jarvi, K. and Burrows, L.L. (2003). Use of in-biofilm expression technology to identify genes involved in Pseudomonas aeruginosa biofilm development. J Bacteriol. 185, 2687-2689.

71. Foster, S.J. and Johnstone, K. (1987). Purification and properties of a germination-specific cortex-lytic enzyme from spores of Bacillus megaterium KM. Biochem J. 242, 573 579.

72. Foster, S.J. and Johnstone, K. (1990). Pulling the trigger: the mechanism of bacterial spore germination. Mol Microbiol. 4,137 -141.

73. Frazier, W.A., Angeletti, R.H. and Bradshaw, R.A. (1972). Nerve growth factor and insulin. Science. 176, 482-488.

74. Fuqua, W.C., Winans, S.C. and Greenberg, E.P. (1994). Quorum sensing in bacteria the LuxR-Luxl family of cell density-responsive transcriptional regulators. J Bacteriol 176, 269-275.

75. Fuqua, C., Winans S.C. and Greenberg, E.P. (1996). Census and consensus in bacterial ecosystems: the LuxR-Luxl family of quorum-sensing transcriptional regulators. Annu Rev Microbiol. 50, 727-751.

76. Gotfredsen, M. and Gerdes, K. (1998). The Escherichia coli relBE genes belong to a new toxin-antitoxin gene family. Mol Microbiol. 29,1065 -1076.

77. Gray, W.R. (1972) End-group analysis using dansyl chlorid. Methods in Enzymology. 25,121 138.

78. Green, D.R. and Amarante-Mendes, G.P. (1998). The point of no return: mitochondria, caspases, and the commitment to cell death. Results Probl Cell Differ. 24,45-61.

79. Greenberg, E. (1999) in: Microbial signalling and communication (England, R., Hobbs G., Bainton N., Roberts D., Ed.) Cambridge university press, Cambridge, p.70 84

80. Greenberg, E.P. (2003). Bacterial communication and group behavior. J Clin Invest. 112,1288-1290.

81. Greenberg, E.P. (2003). Bacterial communication: tiny teamwork. Nature. 424, 134.

82. Gygi, D., Rahman, M.M., Lai, H.C., Carlson, R., Guard-Petter, J. and Hughes, C. (1995). A cell-surface polysaccharide that facilitates rapid population migration by differentiated swarm cells of Proteus mirabilis. Mol Microbiol. 17, 1167-1175.

83. Halmann, M., Benedict, M. and Mager, J. (1967). Nutritional of Pasteurella tularensis for growth from small inocula. J. Gen. Microbiol. 49, 451 -460.

84. Harris, R.H and Mitchell, R. (1973). The role of polymers in microbial aggregation. Annu Rev Microbiol. 27, 27 50.

85. Harshey, R.M. (1994). Bees aren't the only ones: swarming in Gram-negative bacteria. Mol. Microbiol. 16, 389 394.

86. Hausman, R.E., and Moscona, A.A. (1975). Purification and characterization of the retina-specific cell-aggregating factor. PNAS. 72, 916 920.

87. Hinshelwood, C.N. (1946) The chemical kinetics of the bacterial cell. The Clarendon Press. Oxford, p. 49 53.

88. Houwink, A.L. (1953). A macromolecular mono-layer in the cell wall of Spirillum spec. Biochim Biophys Acta. 10, 360 366.

89. Jankovic, I., Ventura, M., Meylan, V., Rouvet, M., Elli, M. and Zink, R. (2003). Contribution of aggregation-promoting factor to maintenance of cell shape in Lactobacillus gasseri 4B2. J Bacteriol. 185, 3288 3296.

90. Ji, G., Beavis, R.C. and Novick, R.P. (1995). Cell density control of staphylococcal virulence mediated by an octapeptide pheromone. Proc Natl Acad Sci. 92,12055 -12059.

91. Johnstone, K., Simion, F.A. and Ellar, D.J. (1982). Teichoic acid and lipid metabolism during sporulation of Bacillus megaterium KM. Biochem J. 202, 459 467.

92. Juni, E. and Heym, G.A. (1964). Pathways for biosynthesis of a bacterial capsular polysaccharide. IV. capsule resynthesis by decapsulated resting-cell suspensions. J Bacteriol. 87, 461 467.

93. Kaiser, D. and Losick, R. (1993). How and why bacteria talk to each other. Cell 73, 873-885.

94. Kaiser, D. (1999). Cell fate and organogenesis in bacteria. Trends Genet. 15, 273 277.

95. Kaprelyants, A.S. and Kell, D.B. (1992). Rapid assessment of bacterial viability and vitality using rhodamine 123 and flow cytometry. Journal of Applied Bacteriology. 72, 410 422.

96. Kaprelyants, A.S. and Kell, D.B. (1993). Dormancy in stationary-phase cultures of Micrococcus luteus flow cytometric analysis of starvation and resuscitation. Applied and Environmental Microbiology. 59, 3187 - 3196.

97. Kaprelyants, A.S., Mukamolova, G.V. and Kell, D.B. (1994). Estimation of dormant Micrococcus luteus cells by penicillin lysis and by resuscitation in cell-free spent medium at high dilution. FEMS Microbiol Lett 115, 347 352.

98. Kell, D. В., Kaprelyants, A. S. and Grafen, A. (1995). Pheromones, social behaviour and the functions of secondary metabolism in bacteria. Trends Ecol Evol. 10,126-129.

99. Kim, J.E., Kim, S.J., Lee, B.H., Park, R.W., Kim, K.S. and Kim, I.S. (2000). Identification of motifs for cell adhesion within the repeated domains of transforming growth factor-beta-induced gene, betaig-h3. J Biol Chem. 275, 30907-30915.

100. Kjelleberg, S and Molin, S. (2002). Is there a role for quorum sensing signals in bacterial biofilms? Curr Opin Microbiol. 5, 254 258.

101. Kmet, V., Callegari, M.L., Bottazzi, V. and Morelli, L. (1995). Aggregation-promoting factor in pig intestinal Lactobacillus strains. Lett Appl Microbiol. 21, 351 353.

102. Kolenbrander, P.E., Andersen, R.N., Blehert, D.S., Egland, P.G., Foster, J.S. and Palmer, R.J. (2002). Communication among oral bacteria. Microbiol Mol Biol Rev. 66, 486 505.

103. Kopec, L.K., Smith, A.M., Wunder, D., Ng-Evans, L. and Bowen, W.H. (2002) Influence of antibody on the structure of glucans. Caries Res. 36,108 -115.

104. Kos, В., Suskovic, J., Vukovic, S., Simpraga, M., Frece, J. and Matosic, S. (2003). Adhesion and aggregation ability of probiotic strain Lactobacillus acidophilus M92. J Appl Microbiol. 94, 981 987.

105. Lazazzera, B.A. and Grossman, A.D. (1998). The ins and outs of peptide signaling antimicrob. Trends Microbiol. 6, 288 294.

106. Lehnherr, H., Hansen, A.M. and llyina, T. (1998). Penetration of the bacterial cell wall: a family of lytic transglycosylases in bacteriophages and conjugative plasmids. Mol Microbiol. 30, 454-457.

107. Lewenza, S., Conway, В., Greenberg, E.P. and Sokol, P.A. (1999). Quorum sensing in Burkholderia cepacia: identification of the LuxRI homologs CepRI. J Bacteriol. 181,748-756.

108. Li, X.Z. and Poole, K. (1999). Organic solvent-tolerant mutants of Pseudomonas aeruginosa display multiple antibiotic resistances. Can J Microbiol. 45,18-22.

109. Lim, R. and Mitsunobu, K. (1974). Brain cells in culture: morphological transformation by a protein. Science. 185, 63 66.

110. Lipkin, R. (1995). Bacterial chatter. How patterns reveal clues about bacteria's chemical communication. Sci. News. 147, 136- 141.

111. Makino, S., Ito, N., Inoue, Т., Miyata, S. and Moriyama, R. (1994). A spore-lytic enzyme released from Bacillus cereus spores during germination. Microbiology. 140, 1403 1410.

112. Matsuyama, Т., Bhasin, A. and Harshey, R.M. (1995). Mutational analysis of flagellum-independent surface spreading of Serratia marcescens 274 on a low-agar medium. J Bacteriol. 177, 987 991.

113. McKinney, R.E. (1953). Staining bacterial polysaccharides. J Bacteriol. 66, 453-454.

114. McKinney, R.E. and Weichlein, R.G. (1953). Isolation of floc-producing bacteria from activated sludge. Appl Microbiol. 1, 259 261.

115. Millsap, K.W., Bos, R., van der Mei, H.C. and Busscher, H.J. (2001). Adhesive interactions between voice prosthetic yeast and bacteria on silicone rubber in the absence and presence of saliva. Antonie Van Leeuwenhoek. 79, 337 -343.

116. Miyake, K., Kuzuyama, Т., Horinouchi, S. and Beppu, T. (1990). The A-factor-binding protein of Streptomyces griseus negatively controls streptomycin production and sporulation. J Bacteriol. 172, 3003 3008.

117. Miyata, S., Moriyama, R., Sugimoto, K. and Makino, S. (1995). Purification and partial characterization of a spore cortex-lytic enzyme of Clostridium perfringens S40 spores. Biosci Biotechnol Biochem. 59, 514 515.

118. Molinari, G. and Chhatwal, G.S. (1999). Streptococcal invasion. Curr. Opin. Microbiol. 2, 56-61.

119. Monodane, Т., Tokunaga, M. and Torii, M. (1990). Cell surface of a tetrads-forming mutant of Micrococcus luteus: chemical treatment of the cells and teichuronic acids on the surface. Microbiol Immunol. 34, 65 72.

120. Moriyama, R., Hattori, A., Miyata, S., Kudoh, S. and Makino, S. (1996). A gene (sleB) encoding a spore cortex-lytic enzyme from Bacillus subtilis and response of the enzyme to L-alanine-mediated germination. J Bacteriol. 178, 6059-6063.

121. Mukamolova, G.V., Kaprelyants, A.S., Young, D.I., Young, M. and Kell, D.B. (1998). A bacterial cytokine. Proc Natl Acad Sci. 95, 8916 8921.

122. Mukamolova, G.V., Turapov, O.A., Kazarian, K.A., Telkov, M.V., Kaprelyants, A.S., Kell, D.B. and Young, M. (2002). The rpf gene of Micrococcus luteus encodes an essential secreted growth factor. Mol. Microbiol., 46, 611 -621.

123. Mukamolova, G.V., Turapov, O.A., Young, D.I., Kaprelyants, A.S., Kell, D.B. and Young, M. (2002). A family of autocrine growth factors in Mycobacterium tuberculosis. Mol. Microbiol., 46, 623-635.

124. Mutzel, R. (1995). Introduction. Molecular biology, growth and development of the cellular slime mold Dictyostellium discoideum. Experientia. 51, 1103 -1110.

125. Navarre, W.W., Ton-That, H., Faull, K.F. and Schneewind, O. (1999). Multiple enzymatic activities of the murein hydrolase from staphylococcal phage phi11. Identification of a D-alanyl-glycine endopeptidase activity. J Biol Chem. 274, 15847-15856.

126. Nistrom, T. (2003). Conditional senescence in bacteria: death of the immortals. Mol. Microbiol. 48,17-23.

127. OToole, G., Kaplan, H.B. and Kolter, R. (2000). Biofilm formation as microbial development. Annu. Rev. Microbiol. 54, 49 79.

128. Ortalo-Magne, A., Dupont, M.A., Lemassu, A., Andersen, A.B., Gounon, P. and Daffe, M. (1995). Molecular composition of the outermost capsular material of the tubercle bacillus. Microbiology. 141, 1609-1620.

129. Pandey, D.P. and Gerdes, K. (2005). Toxin-antitoxin loci are highly abundant in free-living but lost from host-associated prokaryotes. Nucleic Acids Res. 17, 966 976.

130. Parma, D.H., Snyder, M., Sobolevski, S., Nawroz, M., Brody, E. and Gold, I. (1992). The Rex system of bacteriophage: tolerance and altruistic cell death. Genes Dev. 6, 497 510.

131. Pedersen, K., Christensen, S.K. and Gerdes, K. (2002). Rapid induction and reversal of a bacteriostatic condition by controlled expression of toxins and antitoxins. Mol. Microbiol. 45, 501 510.

132. Pestova, E.V., Havarstein, L.S. and Morrison, D.A. (1996). Regulation of competence for genetic transformation in Streptococcus pneumoniae by an auto-induced peptide pheromone and a two-component regulatory system. Mol Microbiol. 21,853-862.

133. Popham, D.L., Helin, J., Costello, C.E. and Setlow, P. (1996). Muramic lactam in peptidoglycan of Bacillus subtilis spores is required for spore outgrowth but not for spore dehydration or heat resistance. Proc Natl Acad Sci. 93, 15405 -15410.

134. Postgate, J. and Hunter, J. (1964). Accelerated death of Aerobacter aerogenes starved in the presence of growth-limiting substrate. J. Gen. Microbiol. 34,459-473.

135. Postgate, J. (1967) in: Advances in Microbial Physiology, (Rose A.H. and Wilkinson J., Eds.), Vol. 1, Academic Press, London, p. 1 -21.

136. Raff, M. (1998). Cell suicide for beginners. Nature. 396, 119-122.

137. Reniero, R., Cocconcelli, P., Bottazzi, V. and Morelli, L (1992). High frequency of Lactobacillus mediated by an aggregation-promoting factor. Journal Jeneral Microbiol. 138, 763 768.

138. Ross, N., Villemur, RM Marcandella, E. and Deschenes, L. (2001). Assessment of changes in biodiversity when a community of ultramicrobacteria Isolated from groundwater Is stimulated to form a biofilm. Microb Ecol. 42, 56 68.

139. Sager, B. and Kaiser, D. (1993). Two cell-density domains within the Myxococcus xanthus fruiting body. Proc Natl Acad Sci. 90, 3690 3694.

140. Salmond, G.P., Bycroft, B.W., Stewart, G.S. and Williams, P. (1995). The bacterial 'enigma1: cracking the code of cell-cell communication. Mol. Microbiol. 16,615-624.

141. Santos, N.C. and Castanho, A.R.B.M (1996). Teaching light scattering spectroscopy: the dimension and shape of tobacco mosaic virus. Biophysical J. 71,1641-1646.

142. Savage, C.R.Jr., Inagami, Т., and Cohen, S. (1972). The primary structure of epidermal growth factor. J Biol Chem. 247, 7612 7621.

143. Shapiro, J.A. and Trubatch, D. (1991). Sequential events in bacterial colony morphogenesis. Physica. 49, 214 223.

144. Shapiro, J.A. (1992). Differential action and differential expression of DNA polymerase I during Escherichia coli colony development. J. Bacteriol. 174, 7262-7272.

145. Shapiro, J.A. (1995). The significances of bacterial colony patterns. Bio Essays. 17, 597-607.

146. Shapiro, J.A. and Dworkin, M. Bacteria as multicellular organisms. Oxford Univ. Press. Oxford. 1997.

147. Schauder, S. and Bassler, B.L. (2001). The languages of bacteria. Genes Dev. 15, 1468-1480.

148. Shevchenko, A., Wilm, M., Vorm, O. and Mann, M (1996) Mass spectrometric sequencing of proteins silver-stained polyacrylamide gels. Anal. Chem. 68, 850-858.

149. Scott, J.E., Thomlinson, A.M. and Prehm, P. (2003). Supramolecular organization in streptococcal pericellular capsules is based on hyaluronan tertiary structures. Exp Cell Res. 285,1-8.

150. Seltman, G. and Hoist, O. The bacterial cell wall. Springer-Verlag. Berlin. 2002.

151. Shub, A.B. (1994). Bacterial altruism? Curr. Biol. 4, 555 556.

152. Singh, P.K., Parsek, M.R., Greenberg, E.P. and Welsh, M.J. (2002). A component of innate immunity prevents bacterial biofilm development. Nature. 417, 552-555.

153. Smith, C.S., Hinz, A., Bodenmiller, D., Larson, D.E. and Brun, Y.V. (2003). Extracellular control of spore formation in Bacillus subtilis. J Bacteriol. 185, 1432-1442.

154. Smitheis, W.R. and Gibbons, N.E. (1955). The deoxyribose nucleic acid slime layer of some halophilic bacteria. Can J Microbiol. 1, 614 621.

155. Solomon, J.M., Magnuson, R., Srivastava, A. and Grossman, A.D. (1995). Convergent sensing pathways mediate response to two extracellular competence factors in Bacillus subtilis. Genes Dev. 9, 547 558.

156. Solomon, J.M., Magnuson, R., Srivastava, A. and Grossman, A.D. (1995). Convergent sensing pathways mediate response to two extracellular competence factors in Bacillus subtilis. Genes Dev. 9, 547 558.

157. Spiers, A.J., Bohannon, J., Gehrig, S.M. and Rainey, P.B. (2003). Biofilm formation at the air-liquid interface by the Pseudomonas fluorescens SBW25 wrinkly spreader requires an acetylated form of cellulose. Mol Microbiol. 50, 15 -27.

158. Stahl, S.J., Stewart, K.R. and Williams, F.D. (1993). Extracellular slime associated with Proteus mirabilis during swarming. J Bacteriol. 154, 930 -937.

159. Swift, S., Throup, J.P., Williams, P., Salmond, G.P. and Stewart, G.S. (1996). Quorum sensing: a population-density component in the determination of bacterial phenotype. Trends Biochem Sci. 21, 214 219.

160. Tanabe, H., Nishi, N., Takagi, Y., Wada, F., Akamatsu, I. and Kaji, K. (1990). Purification and identification of a growth factor produced by Paramecium tetraurelia. Biochem Biophys Res Commun. 170, 786-792.

161. Taylor, W.H. and Juni, E. (1961). Pathways for biosynthesis of a bacterial capsular polysaccharide. III. Syntheses from radioactive substrates. J Biol Chem. 236, 1231 -1234.

162. Tenney, M.W. and Stumm, W. (1965). Chemical flocculation of microorganisms in biological waste treatment. J Water Pollut Control Fed. 37, 1370-1388.

163. Tetz, V.V., Rybalchenko, O.V. and Savkova, G.A. (1990) Ultrastructural features of microbial colony organization. Basic Microbiology. 30, 597 607.

164. Tetz, V.V., Rybalchenko, O.V. and Savkova, G.A. (1993) Ultrastructure of the surface film of bacterial colonies. J Gen Microbiol. 139, 855 858.

165. Tetz, V.V. (1994). Colony-like communities of bacteria. Microbios. 80, 63 65.

166. Tetz, V.V. and Rybalchenko, O.V. (1997). Ultrastructure of colony-like communities of bacteria. APMIS. 105, 99 -107.

167. Tezuka, Y. (1967). Magnesium ion as a factor governing bacterial flocculation. Appl Microbiol. 15, 1256.

168. Tezuka, Y. (1969). Cation-dependent flocculation in a Flavobacterium species predominant in activated sludge. Appl Microbiol. 17, 222 226.

169. Todd, W.J., Wray, G.P. and Hitchcock, P.J. (1984). Arrangement of pili in colonies of Neisseria gonorrhoeae. J Bacteriol. 159, 312 320.

170. Velicer, G.J., and Yu, Y.T. (2003). Evolution of novel cooperative swarming in the bacterium Myxococcus xanthus. Nature. 425, 75 78.

171. Ventura, M., Callegari, M.L. and Morelli, L. (2000). S-layer gene as a molecular marker for identification of Lactobacillus helveticus. FEMS Microbiol Lett. 189, 275-279.

172. Ventura, M., Jankovic, I., Walker, D.C., Pridmore, R.D. and Zink, R. (2002). Identification and characterization of novel surface proteins in Lactobacillus johnsonii and Lactobacillus gasseri. Appl Environ Microbiol. 68, 6172 6181.

173. Votyakova, T.V., Kaprelyants, A.S. and Kell, D.B. (1994). Influence of viable cells on the resuscitation of dormant cells in Micrococcus luteus cultures held in extended stationary phase. The population effect. Appl. Environ. Microbiol. 60, 3284-3291.

174. Warren, G.H. and Gray, J. (1954). The depolymerization of bacterial polysaccharides by hyalyronidase preparations. J Bacteriol. 67,167- 170.

175. Warren, G.H. and Gray, J. (1959). Isolation and purification of streptococcal hyaluronic acid. Proc Soc Exp Biol Med. 102, 125 127.

176. Webb S.J., Thompson S.J., Charlton T, Tolker-Neilsen Т., Koch В., Givskov, M., Kjelleberg, S. (2003). Cell death in Pseudomonas aeruginosa biofilm development. J.Bacteriology. 185, 4585-4592.

177. Webb, J.S., Givskov, M. and Kjelleberg, S. (2003). Bacterial biofilms: prokaryotic adventures in multicellularity. Curr Opin Microbiol. 6, 578 585.

178. Wessman, G.E and Miller, D.J. (1966). Biochemical and physical changes in shaken suspensions of Pasteurella pestis. Appl Microbiol. 14, 636 642.

179. Wessman, G.E. (1966). Cultivation of Pasteurella haemolytica in a chemically defined medium. Appl Microbiol. 14, 597-602.

180. Whiteley, M., Bangera, M.G., Bumgarner, R.E., Parsek, M.R., Teitzel, G.M., Lory, S. and Greenberg, E.P. (2001). Gene expression in Pseudomonas aeruginosa biofilms. Nature. 413, 860 864.

181. Williams, F.D. and Schwarzhoff R.H. (1978). Nature of the swarming phenomenon in Proteus. Annu Rev Microbiol. 32,101 -122.

182. Williams P., Baldwin T.J., and Downie, J.A. (1999) in: Microbial signalling and communication, (England R., Hobbs G., Bainton, N., Roberts D., Ed.) Cambridge University Press, Cambridge, p. 1 32.

183. Wu, S.S. and Kaiser, D. (1995). Genetic and functional evidence that Type IV pili are required for social gliding motility in Myxococcus xanthus. Mol Microbiol. 18, 547-558.

184. Yamada, Y. (1999) in: Microbial signalling and communication, (England, R., Hobbs G., Bainton N., Roberts D., Ed.) Cambridge University Press, Cambridge, p. 177 196

185. Yarmolinsky, M.B. (1995). Programmed cell death in bacterial populations. Science. 267, 836 837.

186. Yu, Y.-T.N. and Snyder, L. (1994). Transcription elongation factor Tu cleaved by a phage exclusion system. Proc. Natl. Acad. Sci. 91, 802 806.

187. Zhang, J.P., Chen, Q.X., Wang, Q. and Xie, J.J. (2005). Purification and some properties of p-N-Acetyl-D-glucosaminidase from viscera of Green Crabn (Scylla serrata). Biochemistry. Papers in press.

188. Благодарю всех друзей и коллег, а также свою супругу за поддержку и внимание к моей работе.