Харчук М. С. Особливості морфології і функціонування волютинових гранул Saccharomyces cerevisiae

Дисертаційна робота присвячена дослідженню вакуолярних волютинових гранул Saccharomyces cerevisiae. В вакуолях дріжджів S.cerevisaie in vivo було виявлено чотири морфологічні типи волютину: дифузний, гранулоподібний мембрано-асоційований, сферичний і паличкоподібний. Співвідношення цих форм змінювалось під час росту культури, а також в умовах фосфорного голодуванні і гіперкомпенсації. Виділені волютинові гранули мали розмір від 44 нм до 1,5 мкм, були твердими і аморфними структурами з гладкою і гідрофобною поверхнею. До їх складу входили неорганічні поліфосфати зі середньою довжиною ланцюга близько 55 і 126 фосфатних залишків, дві білкові фракції з молекулярними масами від 5 до 15 і від 50 до 100 кДа, ліпіди з насиченими жирними кислотами з довжиною ланцюга 16 і 18 атомів вуглецю та метали: K, Mg, Ca, Na і Fe. Показано, що рухливість волютинових гранул (“dancing bodies”) може мати біологічну природу, оскільки вона, згідно з математичним моделям вінерівського і марковського процесів, не характерна для класичних броунівських частинок. Це явище притаманне тільки живим клітинам, залежить від стадії росту дріжджів та фізико-хімічних факторів середовища. Встановлено, що “dancing bodies” має прямий зв'язок з фосфорним метаболізмом, зокрема з активністю поліфосфатаз. Реакція метахромазії in vitro залежить від кількості та довжини ланцюга неорганічних поліфосфатів, а також від співвідношення цих полімерів з іонами кальцію. Індуковано реакцію метахромазії волютинових гранул дріжджів in vivo під впливом стресів (низької температури, кислотного стресу та анаеробіозу). Показники метахромазії і “dancing bodies” можуть бути індикаторами реакції дріжджової клітини на стресову дію факторів середовища, у тому числі зміни космічної погоди. Інтерпретуючи дані літератури та отримані результати власних досліджень, були запропоновані гіпотетичні моделі щодо генезису волютинових гранул, їх структури та механізму рухливості.