Биопленкообразование и спорообразование у Brevibacillus laterosporus

Автор: Р.Р. Азизбекян, Л.В. Диденко, Т.А. Смирнова, А.И. Кузин, Н.В. Шевлягина, М.В. Зубашева, М.А. Николаенко

Страница: 28-34

Биопленкообразование и спорообразование у Brevibacillus laterosporus

Биотехнология. 2014, № 4, С. 28-34

УДК 616.-093/098:57/087

Раздел:  «Продуценты, биология, селекция, генетическая инженерия»

Р.Р. Азизбекян ^{1, *},  Л.В. Диденко ²,  Т.А. Смирнова ^{2, *},  А.И. Кузин ¹,  Н.В. Шевлягина ²,  М.В. Зубашева ²,  М.А. Николаенко ¹

¹  ФГУП “Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов”,  Москва, 117545

²  ФГБУ “НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи” Минздрава РФ,  Москва, 123098

e-mail:  raziz@genetika.ru,  smiryu@mail.ru

Исследовали накопление спор Brevibacillus laterosporus в жидкой питательной среде при стационарном культивировании. Методами трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии исследовали структуру плавающей биопленки бацилл. Показано, что клетки B. laterosporus за 96 ч инкубации формируют биопленку, в которой образуются споры. Сосредоточение спор и единичных вегетативных клеток в биопленке подтверждается данными световой микроскопии. Установлено, что в зависимости от среды выращивания (богатой или бедной) меняется ультраструктура спор. Споры B. laterosporus, образующиеся на среде ДПС и имеющие необычную морфологию, не были описаны ранее. Обнаружены различия в биопленках, образованных двумя видами бацилл, Bacillus subtilis и B. laterosporus, касающиеся вегетативных клеток и спор. В случае Bacillus subtilis вегетативные клетки многочисленны и лишены дефектов, характерных для B. laterosporus. Результаты исследования могут быть использованы для оптимизации биотехнологических процессов, основанных на культивировании бацилл, с целью увеличения выхода целевых продуктов.

Ключевые слова:  биологические пленки,  кристаллы,  сканирующая электронная микроскопия,  споры,  трансмиссионная электронная микроскопия,  Bacillus subtilis,  Brevibacillus laterosporus.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Biofilm Formation and Sporulation in Brevibacillus laterosporus

R.R. Аzizbekyan ^{1, *},  L.V. Didenko ²,  T.А. Smirnova ^{2, *},  А.I. Кuzin ¹,  N.V. Shevlyagina ²,  М.V. Zubasheva ²,  and  М.А. Nikolaenko ¹

¹  The State Research Institute for Genetics and Selection of Industrial Microorganisms,  117545, Моscow Russia

²  The Gamaleya Research Institute for Epidemiology and Microbiology,  123098, Моscow Russia

e-mail:  raziz@genetika.ru,  smiryu@mail.ru

The spore accumulation in B. laterosporus in a liquid nutrient medium under the optimal conditions during stationary cultivation has been investigated. The structure of the floating biofilms was studied using the methods of transmission and scanning electronic microscopy. It was shown that the B. laterosporus cells formed a biofilm during 96 h of incubation. The accumulation of the spores and individual vegetative cells in the biofilms was confirmed by light microscopy. The spore ultrastructure was shown to depend on media, rich or poor. The B. laterosporus demonstrated an unusual morphology when grown on the DPS medium which was shown for the first time. The differences concerning the vegetative cells and spores between B. laterosporus and Bacillus subtilis biofilms were detected. In the Bacillus subtilis biofilm, the vegetative cells are numerous and devoid of defects that are characteristic of B. laterosporus. The obtained results can be helpful for the optimization of the bacilli-based biotechnological processes aimed at improving the yield of target products.

Key words:  Bacillus subtilis,  biofilms,  Brevibacillus laterosporus,  crystals,  scanning microscopy,  spores,  transmission microscopy.

07.11.2014, 4159 просмотров.