Комплікевич С. Я. Взаємозв’язки між прооксидантними і антиоксидантними показниками металорезистентних бактерій, виділених з різних біотопів.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U003330

Облікова картка дисертації

0824U003330.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 091 - Біологія

27-11-2024

Спеціалізована вчена рада

PhD 6994

Львівський національний університет імені Івана Франка

Анотація

У дисертаційній роботі встановлено взаємозв’язки між вмістом продуктів дії прооксидантних факторів (гідропероксиди ліпідів, дієнові кон’югати, тіобарбітурат-активні продукти, карбонільні групи у білках) і антиоксидантними показниками (активність ензимів системи антиоксидантного захисту, вміст тіолів та позаклітинних полімерів) виділених із різних біотопів з екстремальними умовами існування металорезистентних мікроорганізмів, які належать до різних родів, за умов зростання пошкоджувальної дії на клітини бактерій, зумовленої впливом сполук важких металів. Досліджено зміни, які виникають у бактерій Rhodopseudomonas yavorovii IMВ В-7620, виділених з озера Яворівське (Львівська область, Україна), за впливу ферум(ІІІ) цитрату, кобальт(ІІ) хлориду, купрум(ІІ) хлориду та калій біхромату; Ochrobactrum rhizosphaerae IMВ B-7956, виділених з фільтратів Львівського полігону твердих побутових відходів, та Paenibacillus tundrae IMВ B-7915, виділених зі зразкa, що містив ґрунт, мох, Deschampsia antarctica (о. Барселот, Морська Антарктика), за впливу купрум(ІІ) хлориду та калій біхромату. Виявлено, що нагромадження біомаси R. yavorovii IMB B-7620 найбільше пригнічують CoCl2 та CuCl2. P. tundrae IMB B-7915 та O. rhizosphaerae ІМВ B-7956 чутливіші до впливу K2Cr2O7, порівняно з CuCl2. Солі металів впливають на питому швидкість росту в експоненційній фазі та тривалість лаг-фази R. yavorovii IMB B-7620, P. tundrae IMB B-7915 та O. rhizosphaerae ІМВ B-7956, і характер цих змін є штамоспецифічним. FeC6H5O7, CoCl2, CuCl2 і K2Cr2O7 зумовлюють вільнорадикальні пошкодження у клітинах R. yavorovii IMB B-7620, CuCl2 та K2Cr2O7 – у P. tundrae IMB B-7915 та O. rhizosphaerae ІМВ B-7956, що виявляли за зростанням вмісту продуктів перекисного окиснення ліпідів і карбонільних груп у білках. У захист бактерій R. yavorovii IMB B-7620 за впливу FeC6H5O7, CoCl2, CuCl2 та K2Cr2O7, P. tundrae IMB B-7915 і O. rhizosphaerae ІМВ B-7956 за впливу CuCl2 та K2Cr2O7 залучені ензими системи антиоксидантного захисту (змінюються каталазна, супероксиддисмутазна, глутатіонпероксидазна, глутатіон-S-трансферазна та глутатіонредуктазна активності). Уперше виявлено, що важкі метали стимулюють утворення позаклітинних полімерів у бактерій R. yavorovii IMB B-7620, P. tundrae IMB B-7915 та O. rhizosphaerae ІМВ B-7956, а також впливають на якісний і кількісний склад пігментів R. yavorovii IMB B-7620, що є важливим для виживання цих бактерій. За використання факторного аналізу та з врахуванням відхилень від контролю досліджених показників виявлені взаємозв’язки між вмістом продуктів дії прооксидантних факторів й антиоксидантними показниками бактерій за впливу різних солей металів. Встановлено, що за впливу ферум(ІІІ) цитрату, кобальт(ІІ) хлориду і купрум(ІІ) хлориду в клітинах R. yavorovii ІМВ В-7620 пошкоджень зазнавали ліпіди, а для захисту були залучені каталазна, супероксиддисмутазна, глутатіонпероксидазна, глутатіон-S-трансферазна, глутатіонредуктазна активності, а також лікопін, ангідрородовібрин і бактеріохлорофіл а. Для виживання бактерій P. tundrae IMB B-7915 за впливу калій біхромату важливими є екзополісахариди й активності ензимів системи глутатіону. Ензими з пероксидазною активністю беруть участь у захисті клітин O. rhizosphaerae IMB B-7956 від прямого чи опосередкованого впливу продуктів перекисного окиснення ліпідів, утворених унаслідок дії купрум(ІІ) хлориду чи калій біхромату. Продемонстровано позитивний вплив досліджуваних бактерій у лабораторних умовах на показники росту пшениці: зростала схожість насіння, збільшувалися довжини коренів і пагонів, підвищувався вміст хлорофілу в листках проростків.

Читати повністю

Публікації

1. Komplikevych, S., Maslovska, O., Moravska, T., Yarmoliuk, I., Kulishko, N., Biront, N., Zaritska, Y., & Hnatush, S. (2024). Adaptation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 bacteria to the effect of copper (II) chloride. Mikrobiolohichnyi Zhurnal, 86(3), 58–69.

2. Komplikevych, S., Maslovska, O., Halushka, A., & Hnatush, S. (2024). Changes in the pigment composition of Rhodopseudomonas yavorovii IMV B-7620 under the influence of heavy metal salts. Мікробіологія і біотехнологія, 1, 6–21.

3. Komplikevych, S. Ya., Maslovska, O. D., Moravska, T. I., Yarmoliuk, I. V., Biront, N. V., Zaritska, Y. H., & Hnatush, S. O. (2023). Adaptations of the antarctic bacterium Paenibacillus tundrae IMV B-7915 to copper (II) chloride exposure. Ukrainian Antarctic Journal, 21(1), 66–78.

4. Maslovska, O. D., Komplikevych, S. Ya., & Hnatush S. O. (2023). Oxidative stress and protection against it in bacteria. Studia Biologica, 17(2), 153–172.

5. Hnatush, S. O., Maslovska, O. D., Komplikevych, S. Y., & Kovbasa, I. V. (2022). Influence of cobalt chloride and ferric citrate on purple non-sulfur bacteria Rhodopseudomonas yavorovii. Biosyst. Divers., 30(1), 38–45.

6. Hnatush, S. O., Maslovska, O. D., Komplikevych, S. Y., Segin, T. B., & Diakiv, S. V. (2022). Relationships between prooxidant and antioxidant parameters of bacteria of sulfur cycle under the influence of heavy metal compounds. Publishing House “Baltija Publishing”. 100–125.

7. Гнатуш, С. О., Масловська, О. Д., Мороз, О. М., & Комплікевич, С. Я. Свідоцтво про депонування штаму бактерій Ochrobactrum rhizosphaerae K 3 у Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України з наданням реєстраційного номеру Ochrobactrum rhizosphaerae ІМВ В-7956 від 23 липня 2021 року.

8. Гнатуш, С. О., Перетятко, Т. Б., Мороз, О. М., Масловська, О. Д., & Комплікевич, С. Я. Свідоцтво про депонування штаму бактерій Paenibacillus tundrae 5A–101 у Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України з наданням реєстраційного номеру Paenibacillus tundrae ІМВ В-7915 від 02 грудня 2020 року.

9. Yarmoliuk, I., Komplikevych, S., Maslovska, O. D., & Hnatush, S. O. (2023). Nonenzymatic adaptations of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 bacteria under the influence of potassium bichromate. Book of abstracts of the International Scientific and Practical Conference “Modern aspects of microbiology, virology and biotechnology in war and post-war period”, Kyiv, Ukraine, November 15–16, 2023. (P. 277–278). Kyiv: D. K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine.

10. Melnyk V., Komplikevych, S., Maslovska, O. D., & Hnatush, S. O. (2023). The effect of potassium bichromate on superoxide dismutase and catalase activities of Paenibacillus tundrae IMB B-7915. Book of abstracts of the International Scientific and Practical Conference “Modern aspects of microbiology, virology and biotechnology in war and post-war period”, Kyiv, Ukraine, November 15–16, 2023. (P. 297–299). Kyiv: D. K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine.

11. Moravska, T., Mashchak, S., Komplikevych, S., Maslovska, O. D., & Hnatush, S. O. (2023). Activity of enzymes of the glutathione system of Paenibacillus tundrae IMB B- 7915 under the influence of potassium bichromate. Book of abstracts of the International Scientific and Practical Conference “Modern aspects of microbiology, virology and biotechnology in war and post-war period”, Kyiv, Ukraine, November 15–16, 2023. (P. 153–155). Kyiv: D. K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine.

12. Mashchak, S., Moravska, T., Komplikevych, S., Maslovska, O. D., & Hnatush, S. O. (2023). Activity of enzymes of the glutathione system of Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 under the influence of copper (II) chloride. Book of abstracts of the International Scientific and Practical Conference “Modern aspects of microbiology, virology and biotechnology in war and post-war period”, Kyiv, Ukraine, November 15– 16, 2023. (P. 142–143). Kyiv: D. K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine.

13. Komplikevych, S. Y., Maslovska, O. D., & Hnatush, S. O. (2023). Adaptations of Antarctic bacteria Paenibacillus tundrae IMB B-7915 to the influence of copper (II) chloride. Book of abstracts of XI International Antarctic Conference dedicated to the 160th anniversary of the birth of Volodymyr Vernadsky, Kyiv, Ukraine, May 10‒12, 2023. (P. 44–45). Kyiv: State Institution National Antarctic Scientific Center.

14. Kanetska, A., Komplikevych, S., Maslovska, O., & Hnatush, S. (2023). Influence of Cu(II) and Cr(VI) ions on the activity of enzymes of glutathione antioxidant system of Rhodopseudomonas yavorovii bacteria. Abstract book of XIX International Scientific Conference for Students and PhD Students “Youth and Progress of Biology”, Lviv, April 26–28, 2023. (P. 144–145). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

15. Mashchak, S., Koval, I., Komplikevych, S., Maslovska, O., & Hnatush, S. (2023). Lipid peroxidation of Ochrobactrum rhizosphaerae IMB B-7956 under potassium bichromate exposure. Abstract book of XIX International Scientific Conference for Students and PhD Students “Youth and Progress of Biology”, Lviv, April 26–28, 2023. (P. 147). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

16. Moravska, T., Melnyk, V., Komplikevych, S., Maslovska, O., & Hnatush, S. (2023). Lipid peroxidation of Paenibacillus tundrae IMB B-7915 under the influence of potassium bichromate. Abstract book of XIX International Scientific Conference for Students and PhD Students “Youth and Progress of Biology”, Lviv, April 26–28, 2023. (P. 148). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

17. Yarmoliuk, I., Komplikevych, S., Maslovska, O., & Hnatush, S. (2023). Non-enzymatic adaptations of Paenibacillus tundrae bacteria under the influence of copper (II) chloride. Abstract book of XIX International Scientific Conference for Students and PhD Students “Youth and Progress of Biology”, Lviv, April 26–28, 2023. (P. 159–160). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

18. Maslovska, O., Hnatush, S., Komplikevych, S., & Kovbasa, I. (2022). Indicators of free radical damage and activity of enzymes of antioxidant system of bacteria Rhodopseudomonas yavorovii IMV В-7620 under the influence of ferric citrate and cobalt (II) chloride. Abstract book of IV International Scientific Conference Microbiology and Immunology – the development outlook in the 21st century, Kyiv, September 22–23, 2022. (P. 72). Kyiv: Taras Shevchenko National University of Kyiv.

19. Komplikevych, S., Kanetska, A., Melnyk, V., Maslovska, O., & Hnatush, S. (2022). Cu2+ and Cr (VI) induced free radical damages to cells of Rhodopseudomonas yavorovii IMV B-7620. Abstract book of ХVIІI International Scientific Conference for Students and PhD Students “Youth and Progress of Biology”, Lviv, October 6–7, 2022. (P. 114– 115). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

20. Kulishko, N., Komplikevych, S., Maslovska, O. & Hnatush, S. (2022). Free radical processes in Ochrobactrum rhizosphaerae IMV B-7956 cells under the influence of copper (II) chloride. Abstract book of ХVIІI International Scientific Conference for Students and PhD Students “Youth and Progress of Biology”, Lviv, October 6–7, 2022. (P. 115–116). Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

21. Komplikevych, S., Maslovska, O., & Hnatush, S. (2021). Metal-resistant bacteria Ochrobactrum rhizosphaerae K 3-1, isolated from the lake of infiltrates of Lviv solid waste landfill. Materials of The 1st Ukrainian-Polish Scientific forum AGROBIOPERSPECTIVES, September 29–30, 2021. (P. 56). Lviv: The Animal Biology, vol. 23, no. 3.

22. Komplikevych, S. Y., Maslovska, O. D., Novik, H., Hnatush, S. O., & Fahmi, A. (2021). Properties of biotechnologically promising strain Rhodopseudomonas yavorovii ІМV В-7620. Book of abstracts of 8-th International Conference “Human – Nutrition – Environment”, Rzeszow, Poland, October 13–14, 2021. (P. 67). Rzeszow: University of Rzeszow.

23. Komplikevych, S., Hruna, I., & Maslovska, O. (2020). Physiological and biochemical characteristics of metal-resistant strains of microorganisms from Antarctic biotopes. Book of abstracts of Young Scientists Conference “Youth and modern problems of microbiology and virology”, Kyiv, Ukraine, November 23−26, 2020 (P. 21). Kyiv: Danylo Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine.

Читати повністю

Схожі дисертації

0824U003310

Свердлов Володимир Олександрович

Фіторізноманіття регіональних ландшафтних парків поліської частини України

0824U003309

Живоложний Артем Юрійович

Регуляторна роль позаклітинних везикул за умов норми та канцероґенезу

0824U003223

Котвицька Аліна Анатоліївна

Біохімічні механізми розвитку та корекції патологічних змін у тканинах пародонта щурів за умов нейропатії

0824U003224

Тихонович Ксенія Володимирівна

Біохімічні механізми впливу нейропатії на слинні залози тварин

0824U003162

Гринюкова Анастасія Віталіївна

Цитотоксична дія довголанцюгових похідних імідазазолу як потенційних протиракових агентів із селективним типом дії: in silico та in vitro дослідження