Введение к работе
. Актуальность проблемы. Изучение цианофагов является ваз-ной в теоретическом и прикладном отношении по ряду причин. Во-первых, пианобактерии занимают своеобразное положение в системо нивой природы: будучи истинными прокариотами, они в. то se зреет обладают фотосиятетическим аппаратом, характерным для . растений. Фотоассимиляция одноуглеродного соединения (СО?) включает ряд уникальных физиологических и биохимических процессов, которые определяют биотехнологический потенциал шакобак-терий. Современная зароэдащаяся фотобиотехЕология, основывающаяся на промышленном-биологическом производстве фототрсфннх микроорганизмов, призвана решть ряд важнейших проблем: продовольственную, энергетическую, охрану окружающей среды н другие.
В этой связи наметилась реальная перспектива использования пианобактерии как источника биомассы и наиболее детевых объектов для осуществления микробиологического синтеза, включая и генную инженерию. С этой точки зрения особое значение могут иметь циа-нофаги цианобактерий как векторы и как регуляторы синтеза спрс-кого спектра биологически активных веществ, в том числе компоненты ферментного комплекса нитрогеназн, восстгкавливаюцей молекулярный азот у азотфикспруэдих цианобэхтвркк.
В связи со слабой изученностью, лизогенной конверсии у циз-Еобактерий ,и.генома цианофагов исследования з данном направлений представляются актуальными. '
Рель а.задачи исследований. Целью настоящей работы было сравнительное изучение свойств умеренных цианофагов и особенности их взаимодействия с клетками хозяев. Для достижения доставленной цели необходимо было:
-
выделить из различных водоемов циаяо^гн нитчатых пиано-бактерий и изучить их распространенность з природе;
-
исследовать основные биологические, серологические свойства цианофагов, чувствительность вирпонов и их резистентность к некоторым физико-химическим факторам;
3) изучить некоторые механизмы получения устойчивых
" г " вариантов цианобактерий воздействием цианофагов н . - серий; -"'
-
исследовать геном умеренных цианофагов с помощью фер- ментов эндонуклеаз рестриктазы;
-
выяснить участие генома умеренных цианофагов в виде профага в процессе азотфиксации в клетке азотфиксирую-пдах цианобактерий (лизогєнная конверсия азотфиксации).
Натчная новизна. Основный вкладом в циаяофагию представляется обнаружение четырех нових видов цианофагов ( и - ЗТ, Н - 4Т, ,К - 6Т, И - 7Т), лпзогенизирующие представителей нитчатых цианобактерий рода Nostoc ,отличающихся от известных цианофагов по ряду свойств и имеющих широкое распространение в прароде.
К числу'научных фактов, имеющих.общебиологическую значимость, относятся обнарукекие неизвестных ранее мелких сферических цианофагов с аналогом отростка и очень маленьким геномом.
Установлена локализация активных ЕІ? - генов в последовательностях ДНК цианофагов N -серий.
Существенное значение в области цианофагии является опре
деление морфологии, и размера вирионов, установление типа нуклеи
новых кислот, содержание 1Ц-пар и их.молекулярная масса, опреде-.
лена локализация генов в последовательностях,генома цианофагов,
изучены чувствительность и резистентность вирионов к некоторым
физико-химическим факторам, определены специфичность и параметры
логического цикла цианофагов. . ' .' '
Получены устойчивые культуры рода Kostoc воздействием умеренных цианофагов и выяснен механизм устойчивости.
Совокупность данных обоснований mozho классифицировать как новее перспективное направление в области Еирусоэмикр-оорганиэ-шз в излом и цианофагли в частности. Зги солозе'нгя и выносятся на официальную защиту.
Пиитическая тайность. Подученные данные могут быть' поло-
гвш в основу таксономии цианофагов - обспрноЗ группы новых ви-
русов микроорганизмов. . '
Умеренные цяанофаги разнообразные по своим биологическим і физико-химическим свойствам рекомендуются как модели для мс-іекулярно-биологических исследований.
Наряду с эти?,! использование nif -содержащих ДЕК геномных пиеренных цианофагов для получения азотфиксирукщих вариантоз щанобактерий.
Выделенные умеренные цианофаги и их ДНК переданы в Инсти-:ут биоорганической химии игл. А.С. Саднкова АН РУз для картиро-іания генома и возможности использования их как векторов в гея-[о-инзенерннх исследованиях.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на [ Всесоюзной конференции "Вирусы микроорганизмов и растений" Ташкент, 1985); Всесоюзной конференции "Молекулярное и генетические механизмы взаимодействия микроорганизмов'с растениями" Пущино, 19S9), а также на научных семинарах Института микробпо-югии АН РУз (Ташкент, 1988, 1989 и др.).
Публикация результатов исследования. Основные полозенпя иссертационной работы опубликованы в 5 печатних работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит :з введения, обзора литературы (I глава), экспериментальной :асти (3 главы), заключения, выводов и списка литературы, вклэ-:ающвго 117 наименований, из которых 58 на иностранном языке.
Работа изложена на 134 стран.тщах машин опис ного текста, ллюстрирована 22 таблицами, 25 рисунками и фотографиями.