Функционирование систем синтеза нуклеиновых кислот и белка у психрофилов


Необходимо помнить, что чувствительность белкового синтеза к повышенным и умеренным температурам не является обязательным и тем более единственным условием психрофилии микроорганизмов, поскольку другие системы (метаболические и структурные) могут оказаться столь же, если не более чувствительными к этому фактору. Поэтому в каждом частном случае необходима оценка вклада каждого индивидуального повреждения и его ближайших последствий в общую реакцию организма, хотя очень часто расшифровка и интерпретация частных фактов сталкиваются с исключительными трудностями.

Нужно отметить также, что бесклеточный синтез белка in vitro обычно более чувствителен к температуре, чем клеточный, протекающий in vivo. Это объясняется тем, что структурная целостность клеток оказывает защитное действие на термочувствительные компоненты систем, синтезирующих белок, или же тем, что в неповрежденных клетках имеются какие-то стабилизирующие вещества.

Относительно функционирования систем синтеза нуклеиновых кислот и белка у психрофилов при пониженных и низких температурах известно несравненно меньше, чем об их повреждении при высоких, хотя именно эта проблема представляет, на наш взгляд, наибольший общебиологический интерес, поскольку именно в таком направлении шел отбор психрофилов как особой группы организмов. Между тем биохимики, уделяя большое внимание нарушениям этих процессов у психрофилов при повышенных температурах, упустили из виду их преимущество при низких температурах.

Единственным серьезным успехом, достигнутым в этой области, является обнаружение присутствия белкового фактора Р в рибосомах психрофильного штамма Pseudomonas sp., стабилизирующего низкотемпературный синтез белка (Szer, 1970).

Арпаи с соавторами (Arpai et al., 1965) при исследовании психрофильного штамма Ps. fluorescens показали, что при снижении температуры с 27 до 12° температурные коэффициенты Q10 синтеза РНК и ДНК составили 1,9; с 12 до 2° — 2,26 для и 2,2 1 для ДНК. У взятого для сравнения мезофила Е. соli соответствутощие показатели были значительно выше (3,3 для РНК и 2,3 для ДНК) при снижении температуры с 38 до 25° и при снижении с 25 до 15° составляли 3,8 и 2,5. Указанные авторы интерпретировали эти данные как свидетельство того, что снижение температуры культивирования значительно меньше сказывается на психрофилах, чем на мезофилах, что особенно заметно на синтезе ДНК. Содержание белка у психрофильной бактерии, культивируемой при низких температурах, не изменялось, тогда как у мезофила оно значительно падало.