Исследование влияния магнитного поля на удельную скорость ассимиляции карбонатного углерода Pseudomonas fluorescens ВКМ В-2170 Геофизическая обсерватория. - презентация

1 Исследование влияния магнитного поля на удельную скорость ассимиляции карбонатного углерода Pseudomonas fluorescens ВКМ В-2170 Геофизическая обсерватория «Борок» Объединенного института физики Земли РАН, Борок; Институт биологии внутренних вод РАН, Борок; Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, Пущино Анисимов С.В., Гапеев А.К., Гапеева М.В., Копылов А.И., Крылова И.Н., Масленникова Т.С., Абашина Т.Н., Арискина Е.В., Вайнштейн М.Б., Сузина Н.Е.

2 КАК МЫ ИЗУЧАЛИ ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА БАКТЕРИИ Для изучения влияния геомагнитного поля на бактерии нами были исследованы ростовые и цитологические характеристики культуры Pseudomonas fluorescens, штамм ВКМ В-2170, помещенной в естественное геомагнитное поле и в объем с компенсированным геомагнитным полем (условным «магнитным вакуумом»). Для компенсации поля использованы ортогональные пары колец Гельмгольца. В качестве основного контролируемого показателя принята удельная скорость специфичного процесса - ассимиляции карбонатного углерода при гетеротрофном росте (мкг С карб. на млрд. клеток в час). Ассимиляцию карбонатного углерода измеряли по включению в клетки 14 С-меченого карбонатного углерода. Численность клеток определяли прямым счетом под микроскопом с применением флуоресцентных красителей и фазового контраста.

3 Анализ прироста численности обнаружил лаг-фазу (фазу адаптации) и лог-фазу (фазу активного размножения).

4 Удельная скорость ассимиляции карбоната в лаг-фазе была ниже в «магнитном вакууме», чем в геомагнитном поле. Со временем (в лог-фазе) различия между удельными скоростями ассимиляции карбонатного углерода выравнивались

5 Таким образом, экспериментально показано, что геомагнитное поле влияет на конкретный биохимический процесс – удельную скорость гетеротрофной ассимиляции карбоната.

6 Вышеприведенные данные были получены в обычной питательной микробиологической среде без железа (т.е. со следовым содержанием железа) Однако ранее нами было обнаружено, что присутствие растворенного железа в среде ведет к формированию магниточувствительных включений в клетках бактерий, в том числе P. fluorescens ВКМ В Поэтому мы провели дополнительные опыты: сравнили удельные скорости ассимиляции карбоната в геомагнитном поле и в «магнитном вакууме», помещая культуру в среду, дополнительно обогащенную растворенным железом (19 мг Fe/л).

7 В «магнитном вакууме» небольшое влияние присутствия железа было отмечено только на переходе от лаг-фазы к лог-фазе.

8 Однако в геомагнитном поле присутствие железа заметно снижало удельную скорость в лог-фазе!

9 Следует обсуждать не только роль геомагнитного поля, но и роль железа в активности бактерий при влиянии поля Полученные нами данные показали, что присутствие растворенного железа в среде изменяет реакцию бактерий на геомагнитное поле. Если в условиях «магнитного вакуума» присутствие железа практически не проявлялось, то в условиях геомагнитного поля присутствие железа снижало удельную скорость вдвое.

10 Цитологические анализы показали, что присутствие железа в условиях геомагнитного поля приводило к формированию внутриклеточных магниточувствительных включений Ультратонкий срез клеток Pseudomonas fluorescens. Стрелками указана внутриклеточная локализация электронно-плотных глобул содержащих железо.

11 В условиях «магнитного вакуума» присутствие железа приводило к образованию неописанных ранее кристаллических структур, расположенных на поверхности клеток Ультратонкий срез клеток Pseudomonas fluorescens. Стрелками указаны локализация электронно-плотных глобул содержащих железо

12 Следует заключить, что: Геомагнитное поле влияет на специфические биохимические процессы у бактерий (на удельную скорость ассимиляции карбонатного углерода у P. fluorescens). Это влияние проявляется различно на разных стадиях роста. Присутствие в среде растворенного железа достоверно сказывается на степени влияния магнитного поля на бактерии и различно реализуется в цитологии бактерий в зависимости от величины магнитного поля.

13 Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ и Благодарим за внимание. Благодарим за внимание.