Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Met_ukaz_Regul_usech_2010_godE3144.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
869.38 Кб
Скачать

2.1 Индукция синтеза бактериальных ферментов

(НИТРАТРЕДУКТАЗА)

Используя соответствующий дикий штамм Е. coli (например, ML 30 или К-12) и нитрат-редуктазный тест, можно продемонстрировать индукцию нитратредуктазы. Для этого к среде добавляют NО3- и выращивают культуру в анаэробных условиях. Можно также измерить накопление и после дующую утилизацию NO2- в культуральной среде. Эти два процесса служат индикаторами регуляции активности нитрат-(или нитрит-) редуктазной системы.

Свежую культуру после одной ночи выращивания высевают в несколько колб с основной средой, содержащей (на 1 л): 2 г КН2РО4, 7 г К2НРО4, 1 г (NH4)2S04 и 0,1 г MgSO4·6H2O, pH 7,2. Непосредствен но перед инокуляцией добавляют в нее стерильный раствор, содержащий 0,02 М глюкозу и 0,25% (конечная концентрация) безвитаминного гидролизата казеина. Культуру выращивают при сильном встряхивании до по лучения приблизительно 50 мкг клеток (сухого веса) на 1 мл среды или дольше (до видимого помутнения среды) и затем обрабатывают следующим образом.

Культура А: добавляют 20 мМ NaNO3 и поддерживают в аэробных условиях.

Культура Б: добавляют 20 мМ NaNO3 и создают анаэробные условия, поместив культуру в плотно закрывающийся сосуд и пропуская через нее N2 или смесь N2—CO2 (95 и 5% соответственно).

Культура В: NaNO3 не добавляют, но создают анаэробные условия, как описано выше.

Культура Г: добавляют 20 мМ NaNO3) поддерживают в аэробных условиях в течение нескольких часов, затем создают анаэробные условия (как для культуры Б). Если необходимо, культуру вновь переводят в аэробные условия спустя несколько часов.

Подобный эксперимент можно разработать и осуществить при изучении регуляции деградирующей треониндегидратазы. Подобно нитратредуктазе, этот фермент синтезируется только в анаэробных условиях и репрессируется сАМР и катаболитами.

В обоих случаях отбирают пробы культуры (если мутность настолько высока, что мешает последующему анализу, пробы центрифугируют) и определяют образование NO2- по следующей методике. Пробы из каждой культуры (0,2 мл) добавляют к 1 мл реактива А, содержащего 0,80% сульфаниловой кислоты в 5 н. уксусной кислоте. Пробы разбавляют до 10 мл 0,05 М фосфатным буфером, рН 7,5, затем добавляют 1,0 мл реактива Б (6 мл диметил-α-нафтиламина в 1 л 5 н. уксусной кислоты). Оставляют на 30 мин для развития окраски, измеряют оптическую плотность при 540 нм и вычисляют концентрацию NO2- в каждой пробе по ранее полученной калибровочной кривой.

Можно также отбирать пробы культур и после центрифугирования измерять активность нитратредуктазы в клетках. Этот фермент синтезируется только в анаэробных условиях и требует в качестве индуктора NO3- (удаление NO3- приводит к деиндукции).

2.2 Репрессия бактериальных ферментов конечным продуктом реакции (орнитин - карбамоилтрансфераза)

Этот важный регуляторный процесс легко демонстрируется на большинстве штаммов Е. coli при сравнении культур, выращенных на основной среде, содержа щей глюкозу и минеральные соли, в присутствии L-аргинина и без него [31]. Орнитин - карбамоилтрансфераза катализирует шестую, заключительную, стадию синтеза конечного продукта - L-аргинина. В присутствии L-apгинина синтез фермента репрессируется. Это можно показать при выращивании дикого штамма в течение ночи в любой подходящей солевой среде, содержащей для культуры 1: 0,02 М раствор глюкозы; для культуры 2: 0,02 М раствор глюкозы и L-аргинин (100 мкг/мл); для культуры 3: 0,02 М раствор глюкозы и другую аминокислоту, например гистидин (100 мкг/мл). Клетки собирают, промывают 0,1 М трис-НС1-буфером, рН 7,8, и определяют орнитин - карбамоилтрансферазу.

2.3 МУЛЬТИВАЛЕНТНАЯ РЕПРЕССИЯ (L-ТРЕОНИНДЕГИДРАТАЗА)

С помощью подобной же серии опытов можно продемонстрировать чувствительность L-треониндегидратазы (синтезирующего фермента) к мультивалентной репрессии конечным продуктом реакции (L-изолейцином, 1,-лейцином, L-валином). Для такой репрессии требуется присутствие всех трех аминокислот.

Культура 1:200 мл минимальной среды и 0,02 М глюкоза.

Культура 2:200 мл минимальной среды, 0,02 М глюкоза, 0,8 мМ L-валин, 0,4 мМ L-лейцин и 0,4 мМ L-изолейцин.

Культура 3 :200 мл минимальной среды, 0,02 М глюкоза, 0,8 мМ L-валин, 0,4 мМ L-лейцин и 0,15 мМ L-изолейцин.

С помощью описанного выше теста на треониндегидратазу измеряют удельную активность фермента в клетках, выращенных в течение ночи в трех описанных выше средах. В культуре 2 должна выявляться более низкая ферментативная активность, чем в культуре 1. Культура 3 будет подвергаться дерепрессии относительно культуры 2 из-за постепенного снижения внутриклеточной концентрации L-изолейцина (содержание L-изолецина в культуре 3 понижено с самого начала, и, кроме того, его поглощение ингибируется двумя другими аминокислотами).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]