Разница в температурной зависимости синтеза


Эта разница в температурной зависимости синтеза касалась как кинетики индукции (отрезка времени, необходимого для появления определенных количеств фермента), так и максимально достигаемой концентрации его в биомассе. Все температурные точки для индукции и максимального образования ферментной системы психрофила лежали значительно ниже, чем у мезофила (рис. 32). Хотя синтез двух ферментов из гидрогенлиазной системы изученной бактерии — гидрогеназы и дегидрогеназы муравьиной кислоты — весьма чувствителен к повышению температуры, синтез других ферментных белков организма и общий синтез белка подвержены термоинактивации в гораздо меньшей степени. Об этом можно судить по оптимальной температуре роста (300) данного факультативного психрофила и сохранности большинства биохимических характеристик штамма при указанной температуре. Сами же ферменты гидрогенлиазной системы также довольно стабильны и не могут определять ее инактивацию (Quist, Stokes, 1972).

Описанный пример ярко иллюстрирует то общее положение, что в случае несущественной реакции организм может продолжать расти при температурах, нарушающих синтез данного фермента. Однако изменение в наборе ферментов клетки проявляется в исчезновении некоторых биохимических особенностей, присущих клетке при ее росте в условиях низких температур. В то же время термолабильность синтеза ферментов участвующих в незаменимых реакциях обмена, приводит к установлению максимальной температуры роста на уровне, совпадающем с критической для данного синтеза температурой.

Однако самые интересные моменты наименее разработаны. К ним относятся синтез важных ферментных белков при росте организма в условиях низких температур, процессы выбора из генетических возможностей клетки тех белков, деятельность которых особенно нужна в этих условиях, сбалансированность индукции и репрессии синтеза ферментов психрофилов при низких температурах, непригодных для роста других температурных групп организмов. Другими словами, неясно, как психрофилы «подгоняют» ферментное оснащение своей клетки для высокого темпа жизни при низких температурах.

Применительно к пойкилотермным животным, живущим в условиях низких температур, вопросам метаболической температурной компенсации уделяется значительно больше внимания (Hochachka, Somero, 1968; Somero, 1969).