Мониторинг формирования, субклеточного распределения и расходования резервов фосфора и азота в фототрофных микроорганизмах методами аналитической просвечивающей электронной микроскопии Пугачева Татьяна Талгатовна

brief description

Пугачева,ТатьянаТалгатовна.Мониторингформирования,субклеточногораспределенияирасходованиярезервовфосфораиазотавфототрофныхмикроорганизмахметодамианалитическойпросвечивающейэлектронноймикроскопии: диссертация ... кандидата биологических наук : 03.03.04 /ПугачеваТатьянаТалгатовна; [Место защиты: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова]. - Москва, 2019. - 209 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ На правах рукописиПугачеваТатьянаТалгатовнаМониторингформирования,субклеточногораспределенияирасходованиярезервовфосфораиазотавфототрофныхмикроорганизмахметодамианалитическойпросвечивающейэлектронноймикроскопии03.03.04 — Клеточная биология, цитология и гистология...

стр. 10
локализации клеточных включений и их элементном составе. Однако эта информация необходима для понимания механизмовформированияирасходованиярезервовосновных элементов минерального питания в клетках. Из всех известныханалитическихметодовтолькометодыаналитическойпросвечивающейэлектронноймикроскопии(ПЭМ) позволяют исследовать ФоС- и АС-включения насубклеточномуровне с нанометровым пространственным...

стр. 11
анализасубклеточногораспределенияи микроводорослях количественной оценки содержаниярезервовфосфораиазотав и картах, полученныхметодомцианобактериях на элементных энергофильтрующей ПЭМ, и с его помощью выявитьсубклеточноераспределениерезервовфосфораиазотау микроводорослей и цианобактерий. 2)Методамитрадиционной ианалитическойПЭМ охарактеризоватьформированиеи ультраструктурные...

Оглавление диссертациикандидат наук Пугачева Татьяна Талгатовна
1. Список сокращений
2. Введение
3. Обзор литературы
3.1. Краткий обзор методов аналитической просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ)
3.1.1. Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДРС) и спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (СХПЭЭ)
3.1.2. Энергофильтрующая ПЭМ (ЭФПЭМ) и элементное картирование
3.2. Структура клеток оксигенных фотоавтотрофных микроорганизмов
3.2.1. Ультраструктурная организация клеток цианобактерий и микроводорослей
3.2.2. Изменения в ультраструктурной организации микроводорослей и цианобактерий при наличии и отсутствии азота и фосфора в среде культивирования
3.3. Внутриклеточные резервы фосфора цианобактерий и микроводорослей
3.3.1. Полифосфатные включения в качестве внутриклеточных резервов фосфора
3.3.2. Пути биосинтеза и катаболизма полифосфатов
3.3.3. Избыточное поглощение неорганического фосфата цианобактериями и микроводорослями из среды
3.3.4. Визуализация и идентификация фосфорсодержащих включений методами аналитической ПЭМ
3.4. Внутриклеточные резервы азота цианобактерий и микроводорослей
3.4.1. Поглощение азота из среды микроводорослями и цианобактериями
3.4.2. Цианофициновые гранулы в качестве резервов азота цианобактерий
3.4.3. Гуанин и мочевая кислота в качестве потенциальных резервов азота микроводорослей
3.4.4. Визуализация и идентификация резервов азота методами аналитической ПЭМ
3.5. Перспективы использования в биотехнологии микроводорослей и цианобактерий, аккумулирующих фосфор- и азотсодержащие включения
3.5.1. Проблемы получения и неэффективного использования фосфорных и азотных минеральных удобрений и эвтрофикации водоемов
3.5.2. Глобальная проблема дефицита фосфора
3.5.3. Преимущества использования микроводорослей и цианобактерий для биоиъятия излишков фосфора и азота из сточных вод
3.5.4. Преимущества использования микроводорослей и цианобактерий в качестве биоудобрений
3.5.5. Нерешенные вопросы и проблемы использования микроводорослей и цианобактерий в биотехнологии
3.6. Заключение к обзору литературы
4. Материалы и методы
4.1. Штаммы микроводорослей и цианобактерий, условия культивирования
4.1.1. Общая информация
4.1.2. Штамм Chlorella vulgaris CCALA 256: восстановление фосфорного питания после голодания по фосфору
4.1.3. Штамм Desmodesmus sp. IPPAS S-2014: культивирование в среде с азотом, голодание по азоту и стационарная культура
4.1.4. Штаммы Chlorella vulgaris IPPAS C-1, Desmodesmus sp. IPPAS S-2014, Nostoc sp. PCC 7118 и Nostoc sp. PCC 7120: восстановление фосфорного питания после голодания по фосфору
4.1.5. Штамм Chlorella vulgaris IPPAS C-1: стационарная культура
4.1.6. Штамм Tetradesmus obliquus IPPAS S-2023
4.1.7. Штамм Amphidinium carterae NCMA CCMP1314: восстановление азотного питания после голодания по азоту
4.1.8. Штамм Lobosphaera incisa SAG 2468: голодание по фосфору и восстановление азотного питания после голодания по азоту
4.2. Подготовка образцов для анализа методами традиционной и аналитической ПЭМ
4.3. Анализ образцов методами традиционной и аналитической ПЭМ
4.3.1. Анализ методом традиционной ПЭМ
4.3.2. Элементный анализ методами ЭДРС и СХПЭЭ
4.3.3. Элементное картирование по фосфору и азоту методом ЭФПЭМ
4.3.4. Метод количественного анализа резервов фосфора и азота микроводорослей и цианобактерий на элементных картах, полученных методом ЭФПЭМ
4.4. Независимое подтверждение результатов аналитической ПЭМ
4.4.1. Анализ методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР)
4.4.2. Анализ методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС)
4.4.3. Анализ методом лазерной сканирующей микро-спектроскопии комбинационного рассеяния (КР)
4.5. Определение дифференциальной экспрессии генов
4.5.1. Выделение тотальной РНК
4.5.2. Секвенирование, сборка и аннотирование транскриптома
4.5.3. Выбор референсного и целевых генов Chlorella vulgaris IPPAS C-1
4.5.4. Метод ПЦР в режиме реального времени
5. Результаты и обсуждение
5.1. Ультраструктурные особенности исследуемых эукариотических микроводорослей
5.2. Формирование резервов фосфора микроводорослей при переходе от фосфорного голодания к избытку неорганического фосфора в среде
5.2.1. Накопление биомассы и изменения в составе клеточных включений
5.2.2. Формирование фосфорсодержащих включений в микроводорослях после возобновления фосфорного питания
5.2.3. Ультраструктурная организация вакуолярных фосфорсодержащих включений
5.3. Изменение экспрессии генов Chlorella vulgaris IPPAS C-1 при переходе от фосфорного голодания к избытку неорганического фосфора в среде
5.4. Формирование фосфорсодержащих включений у цианобактерий при переходе от фосфорного голодания к избытку неорганического фосфора в среде
5.4.1. Формирование фосфорсодержащих включений недиазотрофными цианобактериями
5.4.2. Формирование фосфорсодержащих включений диазотрофными цианобактериями при наличии и при отсутствии связанного азота в среде
5.5. Расходование и формирование азотсодержащих включений микроводорослей при азотном голодании и при переходе от азотного голодания к избытку неорганического азота в среде
5.5.1. Формирование азотсодержащих включений — общее свойство представителей различных групп микроводорослей
5.5.2. Химическая природа азотсодержащих включений микроводорослей Desmodesmus sp. и Amphidinium carterae
5.5.3. Расходование азотсодержащих включений при азотном голодании
5.5.4. Формирование азотсодержащих включений при переходе от азотного голодания к избытку неорганического связанного азота в среде
5.6. Метод количественной оценки содержания и внутриклеточной локализации резервов фосфора и азота на элементных картах, полученных методом ЭФПЭМ
5.6.1. Разработка метода
5.6.2. Применение метода к элементным картам азота и фосфора клеток микроводорослей и цианобактерий
5.6.3. Оценка гетерогенности клеток в исследуемых культурах в отношении аккумулирования ими резервов фосфора и азота
6. Заключение
7. Выводы
8. Благодарности
9. Список литературы
Приложение