Изменение соотношения адениловых нуклеотидов в клетках Escherichia coli как интегральный показатель стресса

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: июл 7, 2025
DOI: https://doi.org/10.17072/1994-9952-2025-2-178-184
Ключевые слова:
[АТФ]/[АДФ] адениловые нуклеотиды энергетический заряд осмотический стресс этанол кислотный стресс

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Анна Викторовна Ахова
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь
Александр Георгиевич Ткаченко
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь

Аннотация

Исследовано изменение концентрации АТФ и АДФ в клетках Escherichia coli, подвергнутых сублетальному стрессу. Сублетальный стресс – воздействие стрессоров, не приводящее к снижению количества колониеобразующих единиц относительно момента их внесения в культуру, но ингибирующее рост. Бактерии культивировали в минимальной среде М9 с добавкой 0.4% глюкозы при 37ºС и перемешивании со скоростью 120 об/мин. Стрессоры (50 г/л хлорида натрия, 1 г/л уксусной кислоты, 7% этанол) вносили в экспоненциальной фазе роста (ОП600=0.3). Нуклеотиды экстрагировали 0.4 N HClO4 на ледяной бане из предварительно отмытых от среды бактериальных клеток с последующей нейтрализацией 2М К2СО3. Количественный анализ нуклеотидов проводили методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии с тетрабутиламмония гидрогенсульфатом в качестве ион-парного реагента. Воздействие хлорида натрия вызывало повышение [АТФ] и [АДФ], воздействие этанола – повышение [АТФ] и повышение с последующим снижением [АДФ], уксусной кислоты – снижение с последующим повышением [АТФ] и снижение [АДФ] относительно уровня нестрессированной культуры. Несмотря на разнонаправленное изменение концентрации АТФ и АДФ в клетках, подвергнутых разным типам стресса, все они характеризовались повышенным уровнем показателя [АТФ]/[АДФ] по сравнению с контрольной культурой.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Ахова, А. В., & Ткаченко, А. Г. (2025). Изменение соотношения адениловых нуклеотидов в клетках Escherichia coli как интегральный показатель стресса. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (2), 178–184. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2025-2-178-184
Выпуск
№ 2 (2025): Вестник Пермского университета. Серия Биология
Раздел
Микробиология

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Биографии авторов

Анна Викторовна Ахова, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь

старший научный сотрудник лаборатории адаптации микроорганизмов 

Александр Георгиевич Ткаченко, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь

заведующий лабораторий адаптации микроорганизмов
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Библиографические ссылки

Ткаченко А.Г. Изменение энергетических параметров Escherichia coli в процессе исчерпания и воз-обновления подачи глюкозы и аммония как фактор, характеризующий сопряженность энергетического и конструктивного типов метаболизма // Микробиология. 1990. Т 59, вып. 2. С. 197–204.

Ткаченко А.Г. и др. Роль транспорта путресцина и калия в регуляции топологического состояния ДНК в процессе адаптации Escherichia coli к температурному стрессу // Микробиология. 1998. Т. 67, № 5. С. 601–606. EDN: MPBWJZ.

Ткаченко А.Г. и др. Роль путресцина и энергетического состояния Escherichia coli в регуляции то-пологии ДНК при адаптации к окислительному стрессу // Микробиология. 1999. Т. 68, № 1. С. 27–32. EDN: MPEAKX.

Abram F. et al. Evolutionary trade-offs between growth and survival: The delicate balance between re-productive success and longevity in bacteria // Adv. Microb. Physiol. 2021. Vol. 79. P. 133–162. DOI: 10.1016/bs.ampbs.2021.07.002. EDN: JNJVSR.

Akhova A.V., Tkachenko A.G. ATP/ADP alteration as a sign of the oxidative stress development in Esch-erichia coli cells under antibiotic treatment // FEMS Microbiol. Lett. 2014. Vol. 353, № 1. P. 69–76. DOI: 10.1111/1574-6968.12405. EDN: SKQEFL.

Camacho-Carranza R. et al. Topoisomerase activity during the heat shock response in Escherichia coli K-12 // J. Bacteriol. 1995. Vol. 177, № 12. P. 3619–3622. DOI: 10.1128/jb.177.12.3619-3622.1995.

Chapman A.G., Fall L., Atkinson D.E. Adenylate energy charge in Escherichia coli during growth and starvation // J. Bacteriol. 1971. Vol. 108, № 3. P. 1072–1086. DOI: 10.1128/jb.108.3.1072-1086.1971.

Demling P. et al. Pseudomonas putida KT2440 endures temporary oxygen limitations // Biotechnol. Bio-eng. 2021. Vol. 118, № 12. P. 4735–4750. DOI: 10.1002/bit.27938. EDN: PJGLCN.

Dorman C.J. Variable DNA topology is an epigenetic generator of physiological heterogeneity in bacterial populations // Mol. Microbiol. 2023. Vol. 119, № 1. P. 19–28. DOI: 10.1111/mmi.15014. EDN: EENMXY.

Hsieh L.S., Burger R.M., Drlica K. Bacterial DNA supercoiling and [ATP]/[ADP]. Changes associated with a transition to anaerobic growth // J. Mol. Biol. 1991. Vol. 219, № 3. P. 443–450. DOI: 10.1016/0022-2836(91)90185-9.

Hsieh L.S., Rouviere-Yaniv J., Drlica K. Bacterial DNA supercoiling and [ATP]/[ADP] ratio: changes as-sociated with salt shock // J. Bacteriol. 1991. Vol. 173, № 12. P. 3914–3917. DOI: 10.1128/jb.173.12.3914-3917.1991.

Jiang P., Ninfa A.J. Escherichia coli PII signal transduction protein controlling nitrogen assimilation acts as a sensor of adenylate energy charge in vitro // Biochemistry. 2007. Vol. 46, № 45. P. 12979–12996. DOI: 10.1021/bi701062t.

Lange R., Hengge-Aronis R. The cellular concentration of the sigma S subunit of RNA polymerase in Escherichia coli is controlled at the levels of transcription, translation, and protein stability // Genes Dev. 1994. Vol. 8. P. 1600–1612. DOI: 10.1101/gad.8.13.1600.

Maldonado E.N., Lemasters J.J. ATP/ADP ratio, the missed connection between mitochondria and the Warburg effect // Mitochondrion. 2014. Vol. 19. Pt A. P. 78–84. DOI: 10.1016/j.mito.2014.09.002. EDN: UFIMYZ.

Mitchell A.M., Silhavy T.J. Envelope stress responses: balancing damage repair and toxicity // Nat. Rev. Microbiol. 2019. Vol. 17, № 7. P. 417–428. DOI: 10.1038/s41579-019-0199-0.

Sun Y. et al. Application of cofactors in the regulation of microbial metabolism: A state of the art review // Front. Microbiol. 2023. Vol. 14. Art. 1145784. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1145784. EDN: CWSUGW.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)