Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p171.htm
Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины,
.Украина, 003680, Киев-143, ул. Заболотного, 148, e-mail: moroz_yulia1989@mail.ru
1Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко,
Украина, 003022, Киев, пр. Глушкова 2
Результаты наших исследований свидетельствуют, что у ряда бактерий возможна стимуляция экспрессии факторов патогенности в ответ на воздействия различной природы, в том числе низкоинтенсивные излучения [1]. Для факторов патогенности, регулируемых таким способом, характерны неспецифическая токсичность и супрессивное действие на защитные системы хозяина, независимо от его таксономического положения. К таким факторам патогенности можно отнести, в частности, сине-зеленый пигмент группы феназинов – пиоцианин (1-5-гидроксиметилфеназин) бактерий Pseudomonas aeruginosa. Известно, что синтез пиоцианина необходим для проявления симптомов заболевания у различных организмов (животных, растений) [2]. В качестве еще одного фактора патогенности рассматривают также скорость размножения бактериальных клеток.
Целью данного исследования было изучение влияния таких стрессовых факторов как хроническое гамма-облучение и облучение УФ-В на синтез пиоцианина и пролиферативную активность у разных штаммов бактерий Pseudomonas aeruginosa.
В качестве объекта исследования были выбраны следующие штаммы бактерий Pseudomonas aeruginosa: фитопатогенные штаммы (УКМ-В-1’=ATCC 10145=NCIB 8295=ВКМ В889=ІМВ 9024, УКМ-1107=IMB 9095, УКM-1108=IMB 9096) и сапрофитные штаммы (IMB-8614, IMB-8615, IMB-8616) из коллекции культур Института микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины. Для оценки влияния УФ-В-облучения суспензии 24- и 48-часовых культур исследуемых штаммов облучали в дозах 1, 5, 20 и 100 Дж/м2. Хроническое гамма-облучение (137Cs) культур бактерий проводили в течении 8 суток (мощность дозы 1•10-8 Гр/с). Контрольные культуры выращивали при тех же условиях без облучения. Пролиферацию бактериальных клеток оценивали по оптической плотности бактериальной суспензии (СФ-26, λ=690 нм), накопление пиоцианина - по оптической плотности культуральной жидкости (λ=450, 520 и 330 нм).
Показано, что хроническое облучение в дозе 0,008 Гр стимулировало синтез пиоцианина у всех исследованных фитопатогенных штаммов P. aeruginosa. Наиболее высокая концентрация пиоцианина отмечена при облучении фитопатогенного штамма P. aeruginosa IMB-9024 (более 200% по сравнению с необлученным контролем). Кроме того, хроническое облучение стимулировало пролиферативную активность бактерий штамма P. aeruginosa IMB-9024 приблизительно в 1,5 раза по сравнению с необлученным вариантом. У других штаммов P. aeruginosa IMB-9095 и 9096 также отмечалось повышение уровня деления клеток до 30%.
Отмечено, что реакция фитопатогенных и сапрофитных штаммов на УФ-В облучение отличается. У фитопатогенного штамма P. aeruginosa IMB-9024, облученного в дозе 20 Дж/м2, показана значительная стимуляция синтеза пиоцианина (более чем на 80%), в то время как при облучении сапрофитного штамма P. aeruginosa IMB-8614 наблюдали незначительную стимуляцию при минимальной дозе 1 Дж/м2. Увеличение синтеза пигмента коррелировало с уровнем пролиферации бактериальных клеток.
Таким образом, установлено, что хроническое гамма- и УФ-В-облучение у фитопатогенных штаммов P. aeruginosa стимулируют синтез одного из факторов вирулентности - пигмента пиоцианина. Показано также, что низкоинтенсивное хроническое гамма-облучение стимулирует пролиферацию бактерий P. aeruginosa. Стимуляция синтеза пиоцианина и пролиферации могут приводить к росту агрессивности патогенных бактерий в условиях низкоинтенсивного хронического облучения.
INDUCED BY STRESS MODIFICATION OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA’S VIRULENCE CAUSED BY INFLUENCE OF GAMMA-RAY AND UV-B IRRADIATION
J. Moroz, J. Shilina, N. Gusha, O Molozhavaja
Institute of cell biology and genetic engineering NAS оf Ukraine, 003680 Ukraine, Kyiv-143, Zabolotnogo str., 148
e-mail: moroz_yulia1989@mail.ru
Литература
1. Шилина Ю.В., Гуща Н.И., Дяченко А.И., Моложавая О.С., Мороз Ю.И. Экспрессия факторов патогенности фитопатогенных бактерий как неспецифическая адаптивная реакция // Фактори експериментальної еволюції організмів. – К., 2010. – Т. 9. - С. 107 -113. (http://utgis.org.ua/mode-static/page-history.html)
2. Ran H., Hassett D.J., Lau G.W. Human targets of Pseudomonas aeruginosa pyocyanin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2003. – Vol. 100, N 24. – P. 14315–14320.