Показано, что биосинтез наночастиц сульфида серебра в миллимолярном растворе солей тиосульфата натрия и азотнокислого серебра эффективно происходит при использовании как живых, так и разрушенных ультразвуком клеток Shewanella oneidensis MR-1, а также мембранной фракции этих клеток. Наночастицы, синтезированные в присутствии живых клеток, имеют средний размер 7,8 ± 1,5 нм, в присутствии разрушенных ультразвуком клеток - 6,5 ± 2,0 нм. Форма наночастиц в обоих случаях близка к сферической. Также обнаружено, что синтез наночастиц происходит в бесклеточной фракции раствора тиосульфата натрия, ранее инкубированного с клетками S. oneidensis MR-1 и затем соединенного с раствором азотнокислого серебра. В данном случае частицы имеют в основном удлиненную форму, их размеры составляют (11 ± 4) х (24 ± 6) нм. В контрольном эксперименте при использовании растворов солей сульфида натрия и азотнокислого серебра без инкубации с клетками наночастицы обнаружены не были. Установлено, что биосинтез наночастиц осуществляется при проведении реакции биосинтеза как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Наночастицы не образуются при использовании клеток, инактивированных повышенной температурой, как было показано нами ранее. Полученные данные указывают на важную роль нативных структур клетки в образовании наночастиц.

It was stated that spaceflight factors (SFF) affect the chromosomal DNA interchange during Streptomyces crossing. Cross polarity and primary input of a parent chromosome fragment in recombinant generation imply a more lasting cells contact in microgravity and a broader horizontal transport of genetic material. SFF had no effect on recombination frequency and mutation in a model of parental auxotrophic markers reversion to prototrophism. It was demonstrated that SFF boosted the fC31 phage exit from S. lividans 66 (fC31) and did not influence phage induction in S. coelicolor A3(2) (fC31). SFF inhibited synthesis of antiobiotic actinorhodin in lisogenic S. coelicolor A3(2), and tylosin and desmicosin in S. fradiae. Survivability of electrogenic bacteria Shewanella oneidensis MR-1 in space flight was higher compared with the synchronous control experiment. The reduction activity of S. oneidensis MR-1 as an indicator of electron generation effectiveness was identical in flight and laboratory samples.

Анализ уровня электрогенности мутантов FRS1 и FRB1 штамма Shewanella oneidensis MR-1 c повышенной на 30–40% редуцирующей активностью по сравнению с исходным штаммом проводили в микробных топливных элементах (МТЭ) различных конструкций, разработанных в ходе исследований. Показано, что в МТЭ напряжение и плотность электрического тока, создаваемого мутантами, возрастали в 1.7 раза по сравнению со штаммом S. oneidensis MR-1. Таким образом, установлена корреляция между уровнем редуцирующей активности клеток и уровнем напряжения и плотностью электрического тока, создаваемого в МТЭ мутантными штаммами. В работе впервые продемонстрирована возможность интенсификации получения биоэлектричества в МТЭ путем генетического изменения бактерий S. oneidensis MR-1.

Purpose of the work was designing and prototyping of microbial fuel cells (MFC) and comparative evaluation of the electrogenic activity of wastewater autochthonous microorganisms as well as bacterial monocultures. Objects were model electrogenic strain Shewanella oneidensis MR-1, and an Ochrobactrum sp. strain isolated from the active anode biofilm of MFC composed as an electricity generating system. The study employed the methods typically used for aerobic and anaerobic strains, current measurement, identification of new electrogenic strains in microbial association of wastewater sludge and species definition by rRNA 16-S. As a result, two MFCs prototypes were tried out. Besides, it was shown that electrogenic activity of S. oneidensis MR-1 and Ochrobactrum sp. monocultures is similar but differs from that of the microbial association of the anode biofilm.

Впервые у штамма Shewanella oneidensis MR-1 получены мутанты, устойчивые к токсичному аналогу фосфоэнолпирувата – антибиотику фосфомицину, характеризующиеся повышенной редуцирующей активностью и более высокой скоростью потребления лактата. Показана корреляция между интенсивностью метаболизма окисляемых субстратов и скоростью восстановления красителя метиленового синего, являющегося медиатором переноса электронов. Полученные мутанты S. oneidensis MR-1 будут использованы в микробных топливных элементах для интенсификации процессов получения электроэнергии из органических соединений.

Выделена и охарактеризована металлокарбоксипептидаза, продуцируемая штаммом Streptomyces bikiniensis 27 (ВКПМ Ас-1783) (КПSb). Фермент способен c равной эффективностью отщеплять от синтетических пептидов как основные, так и гидрофобные С-концевые остатки, т.е. обладает специфичностью карбоксипептидаз А и В млекопитающих. Фермент также гидролизует пептиды, имеющие на С-конце глутаминовую кислоту. КПSb имеет максимальную активность при рН 7,0-7,6 и 55°. Установлена последовательность участка ДНК, соответствующего зрелому ферменту КПSb в геноме S. bikiniensis 27 (ВКПМ Ас-1783) (Accession No GU362077). Показано, что первичная структура зрелого фермента имеет умеренную степень идентичности с ортологами из Streptomyces griseus (79% идентичности) и Streptomyces avermitilis (85% идентичности).

The bacterial hemoglobin vhb gene was cloned from sliding bacterium Vitreoscilla sp. as an element of the system ensuring survival of this microorganism in an environment that contains insufficient amount of oxygen. The vhb gene was transferred from Escherichia coli to some Streptomyces strains, producers of antibiotics, by the method of intergeneric conjugation using conjugative-integrative plasmid vectors pIH1 and pCH2. The stability of plasmid DNA inheritance was analyzed in the genomes of exconjugants. A positive effect of the vhb gene on processes of conjugation and antibiotic production in a number of examined strains was shown.