Мета дослідження - побудова та експериментальне підтвердження кількісної моделі кріопошкодження суспензії дріжджоподібних грибів Saccharomyces cerevisiae у розчині "диметилсульфоксид (10 об.%) - 0,135 М хлориду натрію - вода" за лінійних та нелінійних режимів охолодження на етапі її кристалізації. Методами вольюмометрії, світлової мікроскопії та термодинаміки необоротних процесів визначено величину осмотично неактивного об'єму дріжджових клітин, значення коефіцієнтів проникності для води та кріопротекторів крізь плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae та енергії активації процесів їх проникання. Показано, що 1,2-пропандіол впливає на плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae, знижуючи енергію активації проникання молекул води крізь неї. Розроблено кількісну модель кріопошкодження клітин на етапі кристалізації, яка створює можливість визначати оптимальні умови їх охолодження, спираючись на невелику кількість даних про транспортні та геометричні параметри цих клітин. У моделі враховано внесок у кріопошкодження двох основних чинників, які протилежно залежать від швидкості охолодження - ефектів розчину та внутрішньоклітинної кристалізації. На основі моделі визначено оптимальні з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження лінійний і нелінійний режими охолодження суспензії мікроорганізмів Saccharomyces cerevisiae. Доведено, що механізм кріозахисної дії швидкого двоступінчатого охолодження принципово не відрізняється від оптимального з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження режиму охолодження зі сталою швидкістю.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вивчено чутливість дріжджових організів до впливу неіонізувального електромагнітного випромінення (ЕМВ) радіочастотного діапазону нетермальної інтенсивності. За результатами досліджень встановлено вплив ЕМВ частотою 40,68 МГц, потужністю випромінення 15 та 30 Вт та тривалістю експозиції 5 - 180 хв на фізіологічні, біохімічні та структурні характеристики дріжджів Saccharomyces cerevisiae, Schizosacchamyces pombe та Cadida utilis. На клітинному та субклітинному рівнях відмічено зміни активності окисно-відновних ферментів дегідрогеназ пентозофосфатного циклу та циклу трикарбонових кислот, зменшення проникності цитоплазматичної мембрани. Виявлено, що внаслідок дії ЕМВ відбуваються певні модифікації у характеристиках поверхні клітинної стінки, що відображається у структурних і в'язко-пружних перебудовах і в утворенні полісахаридного шару на поверхні клітин. Одержані дані сприяють з'ясуванню механізмів протекторної дії ЕМВ на біологічні системи.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено генетичне, біохімічне та ультраструктурне дослідження мутантів з пошкодженою катаболітною репресією метилотрофних дріжджів H. polymorhpa. Ідентифіковано ген GCRI, делеція або точкова мутація та амінокислотна заміна в якому (S85-F) призводить до плейотропного фенотипу. З'ясовано, що мутації у гені GCRI пошкоджують катаболітну репресію біогенезу пероксисом та синтезу ферментів метилотрофного й неметилотрофного метаболізму глюкозою, а також негативно впливають на транспорт глюкози у клітину. Встановлено, що такі вуглецеві субстрати як етанол та сахароза мають GCRI-незалежний механізм репресії у H. polymorpha, а ген GCRI не бере безпосередньої участі в іншому індукованому глюкозою механізмі катаболітної інактивації та автофагійної деградації пероксисом. З'ясовано, що білковий продукт GCRI гену (Gcrlp) є гомологом сенсорів та транспортерів глюкози з інших дріжджів та грибів. Зазначено, що Gcrlp - єдиний відомий гомолог транспортерів гексоз, що бере участь у механізмі катаболітної репресії у дріжджів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Здійснено селекцію штамів дріжджів P.rhodozyma - надсинтетиків каротиноїдів, визначено умови, що стимулюють ріст та продуктивність різних штамів, вивчено біохімічні характеристики біомаси у порівнянні з кормовими дріжджами та іншими добавками у корм птиці, зокрема, вплив на процеси перекисного окиснення ліпідів та стан системи антиоксидантного захисту. Одержано штами, що продукують до 1 мг каротиноїдів на грам сухої маси клітини. Показано резистентність клітин до дії УФ-променів залежно від вмісту в них каротиноїдів. Визначено жирнокислотний та фракційний склад ліпідів, вміст білка, підібрано оптимальне середовище та режим культивування для одержання більшого виходу біомаси дріжджівP.rhodozyma. Вперше використано як домішку до раціону курей-несучок та молодок надсинтетик каротиноїдів. Досліджено позитивний вплив цієї домішки на процеси перекисного окиснення ліпідів, стан системи антиоксидантного захисту, продуктивність птиці та якісні показники яєць.

  Скачати повний текст

Одержано штами-надсинтетики флавінових нуклеотидів флавінмононуклеотиду (ФМН) та флавінаденіндинуклеотиду (ФАД) на базі флавіногенних дріжджів С.famata й оптимізовано склад поживних середовищ для максимального нагромадження флавінових нуклеотидів. Одержано рекомбінантні штами-надпродуценти, які синтезують до 385 мг/л ФМН в середовищі оптимізованого складу. З'ясовано, що внаслідок експресії гена FAD1 під контролем сильного конститутивного промотора TEF1 у геномі рекомбінантних штамів С.famata, здатних до надсинтезу ФМН, питома активність ФАД-синтетази рекомбінантних штамів зростає в 16 разів, такі штами синтезують у середовищі, оптимізованому для продукції ФАД до 450 мг/л даного нуклеотиду.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше показано, що виведення флуоресцеїну з клітин S. cerevisiae відбувається як за присутності глюкози, так і за її відсутності в середовищі інкубації. Зафіксовано вихід флуоресцеїну з клітин дріжджів, які дефектні за транспортним білком Pdr12. Вперше виявлено, що в клітинах S. cerevisiae система, яка відповідає за транспортування флуоресцеїну, має більшу спорідненість з оцтовою кислотою за присутності білка Pdr12. Визначено, що під дією оцтової кислоти у дріжджів зростає рівень карбонільних груп білків, які є показником вільнорадикального окиснення в клітинах S. cerevisiae. Виявлено, що попередня обробка пероксидом водню в сублетальних концентраціях підвищує резистентність дріжджів до наступної дії оцтової кислоти летальних концентрацій.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження вторинного метаболізму на прикладі нагромадження ергостерину у клітинах дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Встановлено вплив чинників популяційного віку культури, концентрації джерела вуглецю та терміну його внесення до культурального середовища на процес нагромадження ергостерину у клітинах дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Виявлено адитивний механізм нагромадження ергостерину у разі сумісної дії етилового спирту та іонів кальцію. Встановлено залежність дії іонів кальцію на процес нагромадження ергостерину від температури культивування. Розглянуто метод руйнування клітин дріжджів екзогенними ферментами міцеліального гриба Chaetomium globossum. Встановлено залежність ступеня руйнування клітин від віку культури. Проведено порівняльне дослідження ефективності гідролітичного й автолітичного руйнування клітин та комбінованого впливу даних методів. Розглянуто процес накопичення ергостерину як механізм адаптації клітин до дії стрес-факторів. Виявлено, що протягом перших годин інкубації клітин дріжджів з комплексами екзогенних ферментів Chaetomium globossum відбувається активізація процесу накопичення ергостерину в клітинах. Зроблено припущення, що даний ефект свідчить про можливий адаптивний механізм нагромадження ергостерину. Встановлено, що збільшення терміну інкубації не впливає на подальше посилення процесу нагромадження ергостерину.

  Скачати повний текст

Показано роль кислої трегалази та білків теплового шоку у термотолерантності Н. polymorpha. Ідентифіковано новий ген Н. polymorpha, який відповідає за резистентність до етанолу та високих температур. Розглянуто позитивний вплив гетерологічної експресії гену ацетилтрансферази MPR1 S. cerevisiae на резистентність Н. polymorpha до етанолу. Визначено, що надекспресія гену PDC1, який кодує піруватдекарбоксилазу, у Н. polymorpha може бути використаним для конструювання покращених продуцентів етанолу за умов підвищених температур. Розроблено методи генної інженерії для D. bruxellensis: систему трансформації на базі векторів, які містять ауксотрофні та домінантний маркери. Клоновано та проведено аналіз центромерних послідовностей D. bruxellensis.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено модельну систему процесу біотехнологічного продукування оцтового альдегіду шляхом конверсії екзогенного етанолу в ацетальдегід алкогольоксидазою клітин мутантів метилотрофних дріжджів Hansenula polymorpha. Вивчено вплив мутацій, які блокують активності ферментів метаболізму ацетальдегіду, порушують глюкозну катаболітну репресію синтезу алкогольоксидази, а також призводять до підвищення активності фермента, на ефективність біотрансформації етанолу в оцтовий альдегід клітинами мутантних штамів H. polymorpha. Зазначено, що клітини регуляторного мутанта з підвищеною активністю алкогольоксидази виявилися найбільш ефективними біокаталізаторами процесу. Розроблено метод одержання мутантів метилотрофних дріжджів з підвищеною активністю алкогольоксидази. Ізольовано мутант H. polymorpha 7-4А з активністю фермента до 6,8 Од/мг білка після культивування клітин у середовищі з глюкозою. Запропоновано умови культивування клітин штаму для одержання високого виходу біомаси. Оптимізовано умови проведення біоконверсії етанолу в ацетальдегід клітинами штаму 7-4А. Доведено, що мутації, які призводять до пошкодження етанольної катаболітної інактивації алкогольоксидази, підвищують ефективність біоконверсії етанолу в ацетальдегід клітинами мутантів Pichia methanolica з блоком ацетил-КоЛ синтетази та ізоцитратліази. Розроблено схему біоконверсії етанолу в ацетальдегід клітинами штаму 7-4А (після спеціальної обробки), у яких стабілізація активності алкогольоксидази за інактивуючих умов (пошкодження селективної автофагії пероксисом) досягнуто завдяки специфічній дії хімічних реагентів.

  Скачати повний текст

Вперше виявлено, що у разі використання етанолу як джерела вуглецю дефектні за каталазою штами дріжджів мають вищий вміст продуктів окиснення білків, ніж батьківський штам. Встановлено, що у дріжджів цитозольна каталаза може запобігати утворенню продуктів окисної модифікації білків і ліпідів за умов вирощування на середовищах з етанолом і 0,5 мМ сульфату заліза відповідно. Вперше проведено інактивацію in vitro глюкозо-6-фосфатдегідрогенази S. cerevisiae в системі Fe²⁺ "/"H₂ O₂ та порівняння кінетичних характеристик нативного та окисненого ферментів. З'ясовано вплив деяких хімічних сполук різної природи на окисну інактивацію глюкозо-6-фосфатдегідрогенази.

  Скачати повний текст