Цитологические и физиолого-биохимические особенности галотолерантных микромицетов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.12, кандидат наук Смолянюк, Евгения Владимировна

• Смолянюк, Евгения Владимировна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Смолянюк, Евгения Владимировна

Оглавление

Введение

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Классификация галофильных и галотолерантных микромицетов и характеристика их почвенных местообитаний

1.2. Разнообразие микромицетов гиперсоленых местообитаний

1.2.1. Представители порядка Dothideales

1.2.2. Представители порядка Capnodiales, род Cladosporium

1.2.3. Представители порядка Saccharomycetales

1.2.4. Представители отдела Basidiomycota

1.3. Морфологические, цитологические и физиолого-биохимические особенности микроскопических грибов засоленных местообитаний

1.3.1. Морфология мицелия микромицетов при культивировании на соленых питательных средах

1.3.2. Физиологические особенности мицелия микромицетов при культивировании на соленых питательных средах

1.3.3. Биохимические особенности клеток микромицетов в гиперсоленых условиях культивирования

1.3.4. Ультраструктура клеток мицелия микромицетов в гиперсоленых условиях культивирования

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Характеристика засоленых почв в местах сбора образцов

2.2. Питательные среды

2.3. Изоляция микромицетов

2.4. Тест на галотолерантность

2.5. Тест на ксеротолерантность

2.6. Идентификация микромицетов

2.6.1. Идентификация по морфолого-культуральным признакам

2.6.2. Определение систематического положения микромицетов группы Муcelia sterilia

2.7. Исследование цитологии галотолерантных микроскопических грибов

методами световой и флуоресцентрой микроскопия

2.7.1. Изучение влияния хлористого натрия на вакуолярную систему клеток микромицетов методом световой микроскопии

2.7.2. Изучение влияния хлористого натрия на накопление волютина в клетках микромицетов методом световой микроскопии

2.7.3. Изучение влияния хлористого натрия на состояние хондриома в клетках микромицетов методом флуоресцентной микроскопии

2.7.4. Изучение влияния хлористого натрия на накопление олеосом в клетках микромицетов методом дифференциально-интерференционного контраста (DIC)

2.8. Исследование ультраструктуры и элементного состава клеток микромицетов методами электронной микроскопии

2.8.1. Изучение ультраструктуры и определение элементного состава клеткок микромицетов методами трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ)

2.8.2. Определение элементного состава клеток Fusarium incarnatum и Aspergillus repens методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС)

2.9. Измерение дыхательной активности протопластов Fusarium incarnatum

2.9.1. Выделение протопластов из мицелия гриба F. incarnatum

2.9.2. Измерение потребления кислорода протопластами F. incarnatum

2.9.3. Определение содержания общего белка в протопластах F. incarnatum

2.10. Определение содержания нейтральных липидов мицелия и жирнокислотного состава фосфолипидов мембран клеток мицелия F. incarnatum

2.10.1. Экстракция липидов из мицелия F. incarnatum

2.10.2. Определение состава нейтральных липидов мицелия F. incarnatum

2.10.3. Количественный анализ жирнокислотного состава основных фосфолипидов мембран мицелия F. incarnatum

2.11. Количественный анализ основных растворимых углеводов цитозоля клеток мицелия F. incarnatum

2.12. Анализ полифосфатов, экстрагированных из мицелия F. incarnatum

2.12.1. Экстракция полифосфатов из мицелия F. incarnatum

2.12.2. Количественное определение полифосфатов и лабильного фосфора во фракциях, экстрагированных из мицелия F. incarnatum колориметрическим методом

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Изоляция микромицетов из мест природного засоления и их идентификация морфолого-культуральными и молекулярными методами.

52

3.1.1. Видовой состав микромицетов почв Черноморского побережья Болгарии

3.1.2. Видовой состав микромицетов почв побережья Мертвого моря

3.1.3. Выделение микромицетов из почв побережья озера Баскунчак

3.1.4. Определение видовой принадлежности микромицетов группы Муcelia sterilia

3.2. Физиология и морфология штаммов грибов, выделенных из засоленных почв

3.2.1. Тест на галотолерантность и ксеротолерантность

3.2.2. Морфология колоний при росте на разных средах

3.2.3. Дыхательная активность изолята F. incarnatum в стационарной фазе роста (14-е сутки роста) при культивировании на МА и МА с добавлением 10% NaCl

3.3. Влияние солевого стресса на цитологию галотолерантных микромицетов

3.3.1. Состояние хондриома в клетках галотолерантных микромицетов (логарифмическая фаза роста) при росте на мальт-агаре и мальт-агаре с добавлением 10% NaCl

3.3.2. Реакция вакуолярной системы клеток микромицетов при росте на питательных средах с добавлением NaCl и без него

3.3.3. Количество гранул общего цитоплазматического волютина в клетках галотолерантных микромицетов при росте на питательной среде различной солености и их роль в адаптации к условиям повышенной солености среды культивирования

3.3.4. Размер и количество олеосом в клетках микромицетов (стационарная фаза роста) при росте на питательной среде различной солености

3.3.5. Математический анализ данных, полученных методами световой микроскопии

3.3.6. Обсуждение результатов

3.4. Исследование ультраструктуры и элементного состава клеток микромицетов при культивировании на соленой и бессолевой питательных средах

3.4.1 Описание ультраструктуры микромицетов при росте на среде различной солености

3.4.2. Исследование клеток микромицетов методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии

3.4.3. Обсуждение данных, полученных методами электронной микроскопии

3.5. Биохимический анализ клеток Fusarium incarnatum

3.5.1. Содержание ортофосфата и полиР в клетках F. incarnatum и их роль в адаптации к условиям повышенной солености среды культивирования

3.5.2. Анализ основных растворимых углеводов цитозоля клеток мицелия Р. тсагпаШт при культивировании на бессолевой среде и

среде с добавлением 10% NaCl

3.5.3. Состав мембранных липидов микромицета F. incamatum на

бессолевой среде и среде с добавлением 10% NaCl

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Цитологические и физиолого-биохимические особенности галотолерантных микромицетов»

Введение

Засоленные почвы - это почвы с повышенным (более 0,25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей. В зависимости от количества содержащихся в почве солей, характера их распределения по почвенным горизонтам засоленные почвы подразделяются на солончаковые (0,25% - 1% солей), солончаки (более 1% солей) и солончаковатые (засоленные ниже пахотного слоя) (Ковда, 1946). Площадь засоленных почв в мире составляет около 950 млн. га, в Европе - 50,8 млн. га. В РФ площадь засоленных почв составляет 52,3 млн. га, или 2,4% всех почв России (Новикова, 2004).

Разнообразие микромицетов засоленных местообитаний и их адаптации к подобным условиям среды изучены слабо. Галофильные и галотолерантные микромицеты являются перспективной моделью для дальнейшего изучения адаптаций к стрессовым условиям. Изучение их биологии расширяет наши представления об адаптивном потенциале эукариот к экстремальным условиям. В последнее время активно изучаются галофильные представители сообществ засоленных почв. Работы по исследованию микромицетов засоленных почв ведутся группой Н. Гунде-Циммерман в Университете Люблян (Словения), а также группой С.П. Вассера в Институте ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины совместно с Институтом эволюции Хайфского университета (Израиль).

Основные работы проводятся на дрожжеподобных темноокрашенных микромицетах Hortaea werneckii (Horta) Nishim. & Miyaji, Trimmatostroma salinum Zalar, Hoog de, Gunde-Cim. и видах рода Wallemia. В центре внимания адаптивные реакции к условиям повышенной солености среды. Ведутся исследования разнообразия микромицетов засоленных почв и адаптивных реакций модельных объектов на солевой стресс (морфология колоний, поддержание ионного гомеостаза и функциональности мембран, накопление осмолитов) (Gunde-Cimerman et al., 2009; Kogej et al., 2004, 2006; Kuncic et al., 2010; Petrovic et al., 2002, 2006; Turk, 2004).

Для биотехнологии представляют интерес осмолиты, экзополисахариды и ферменты галофилов и галотолерантов в качестве осмопротекторов и стабилизаторов (Margesin, Schinner, 2001), кроме того данные микромицеты интересны как доноры генов для сельскохозяйственных растений в связи с необходимостью освоения засоленных почв (Gunde-Cimerman et al., 2009).

Исследование адаптивных реакций галотолерантных мицелиальных микромицетов при росте в присутствии высоких концентраций NaCl ранее не проводили. Сведения о цитологических и ультраструктурных реакциях микромицетов на высокое содержание NaCl в среде культивирования весьма скудны.

Целью нашей работы было изучение галотолерантных микромицетов природных гиперсоленых почв и реакций на солевой стресс на примере солеустойчивых мицелиальных изолятов. Задачи:

1. Охарактеризовать таксономическую структуру комплекса культивируемых галотолерантных грибов засоленных почв побережья Черного и Мертвого морей, а также озера Баскунчак с использованием морфолого-культуральных и молекулярных методов.

2. Исследовать влияние различных концентраций хлористого натрия при добавлении в агаризованную питательную среду на культуральные и морфологические признаки изолятов микромицетов.

3. Провести сравнительное исследование особенностей цитологии представителей галотолерантных микромицетов в условиях различной солености питательной среды.

4. Изучить влияние хлористого натрия в среде культивирования на ультраструктуру клеток галотолерантных микромицетов.

5. Исследовать влияние солености среды на состав мембранных липидов и углеводов цитозоля у галотолерантного вида Fusarium incarnatum.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Классификация галофильных и галотолерантных микромицетов и характеристика их почвенных местообитаний.

Гиперсоленые местообитания - это типичные экстремальные местообитания и высокая концентрация солей не является единственным фактором среды, ограничивающим биоразнообразие. Для ряда мест с высокими концентрациями NaCl характерно также низкое содержание кислорода. Иногда отмечены высокие значения рН. Другими факторами, влияющими на биоразнообразие, являются низкое содержание питательных веществ, солнечная радиация, присутствие тяжелых металлов и других токсических компонентов (Ventosa, 2006).

Засоленными называются почвы, в профиле которых содержатся легкорастворимые соли в токсичных для сельскохозяйственных растений количествах. К засоленным почвам относятся солончаки, солончаковатые и глубокозасоленные почвы, солонцы, солонцеватые почвы, а также солоди и осолоделые почвы, сохранившие в нижних горизонтах признаки солонцеватости и засоления (Ковда, 1946).

Засоленные почвы с повышенным содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей (более 0,25%) встречаются преимущественно в южных засушливых областях многих стран (Пакистан, Индия, Китай, Центральная Африка, Австралия, Северная Америка; в бывшем СССР -Прикаспийская низменность, Северный Крым, Казахстан, Поволжье и Средняя Азия и др.), и локально среди незасоленных почв. В РФ площадь засоленных почв составляет 52,3 млн. га, или 2,4% всех почв страны. Данные почвы распространены в основном в Поволжье. Засоленные почвы в виде отдельных пятен встречаются и среди черноземов Центрально-Черноземного района, где их площадь составляет около 601,2 тыс. га. Из них 146,2 тыс. га чистые солонцы и 455 тыс. га черноземы осолоделые и солонцеватые. На долю Воронежской области приходится около 300 тыс. га. Особенности залегания этих почв в виде пятен или отдельных массивов среди

плодородных почв другого генезиса приводят к невозможности сельскохозяйственного либо лесохозяйственного использования последних (Новикова, 2004).

Засоленные почвы содержат, главным образом, соли серной (сернокислые натрий, кальций и магний), соляной (хлористые натрий, кальций и магний) и угольной (натриевые соли) кислот. Иногда в засоленных почвах встречаются натриевая и кальциевая соли азотной кислоты. В зависимости от количества содержащихся в почве солей и характера их распределения по почвенным горизонтам засоленные почвы подразделяются на солончаки (1 - 3% солей и более), солончаковые (менее засоленные) и солончаковатые (засоленные ниже пахотного слоя). К засоленным почвам относят также солонцы, имеющие солевые горизонты, но располагающиеся в подсолонцеватом горизонте на определенной глубине. Кроме того, в эту группу засоленных почв относят такыры - своеобразные глинистые засоленные почвы пустынь (Ковда, 1946).

Для установления степени засоленности определяют сумму токсичных солей, связанных с ионами хлора и сульфата. Обычно более токсичны хлористые соли. Помимо токсического действия легкорастворимые соли повышают осмотическое давление почвенного раствора и создают так называемую физиологическую сухость, при которой растения и другие обитатели засоленных почв страдают так же, как и от почвенной засухи. Избыток водорастворимых солей в почве приводит к изреженности растительного покрова и появлению особой группы дикорастущих видов растений - солянок, или галофитов, приспособленных к жизни в подобных условиях (Ковда, 1946; Волобуев, 1948).

Наиболее изученными обитателями гиперсоленых местообитаний среди эукариотических организмов являются растения, а среди прокариотов археи (Ventosa, 2006), микромицеты засоленых почв изучены слабо.

Концентрации соли в среде культивирования, разграничивающие галофильные и галотолерантные виды, в литературе варьируют. Критерии,

принятые для прокариот и эукариот, сильно отличаются друг от друга, поскольку диапазон концентраций NaCl и значений pH, в котором способны расти прокариоты, значительно шире, чем тот, в котором могут расти большинство эукариотных организмов (Биланенко и др., 2013).

По одной из классификаций (Grant, 2004) принято считать, что суффикс «фильный» указывает на то, что организм нуждается для своего роста в экстремальных условиях среды, в то время как толерантность означает способность к росту при этих условиях, но их требование не обязательно (Grant, 2004).

Термин «галофильный» указывает на то, что организм требует для своего роста и развития значительные концентраций NaCl (0,2 - 1,5 М) (Grant, 2004). Облигатные экстремальные галофилы (бактерии и археи) нуждаются в высоких концентрациях NaCl (2,0 - 4,0 М) и способны к росту в условиях насыщения солью (5,2 MNaCl) (Rüssel, 1989; Horikoshi, 1999).

Галотолерантные организмы не нуждаются в значительных концентрациях NaCl (обычно для развития всех организмов требуется минимальное количество ионов натрия и хлора 100 - 200 ммоль), но способны к росту при 1,3 М NaCl и даже при 5,2 М NaCl в среде (Rüssel, 1989). Галофилы и галотолеранты найдены во многих местообитаниях, наиболее важными из них являются соленые почвы и вода.

1.2. Разнообразие микромицетов гиперсоленых местообитаний.

Как показали исследования Гунде-Цимерман с сотрудниками, в гиперсоленых почвах наблюдается большое количество КОЕ микромицетов. Оно достигает 4-104 в 1 мл. Однако, биоразнообразие ограничено небольшим количеством родов (Gunde-Cimerman et al., 2004, 2005). Грибы, изолированнеы из природных гиперсоленые местообитаний, за некоторыми исключениями, не нуждаются в наличии соли для своей жизнедеятельности, они могут развиваться и адаптироваться ко всему спектру соленостей от пресной воды до насыщенного раствора NaCl (Plemenitas et al., 2008).

Часть описанных на сегодняшний день галофильных и галотолерантных грибов выделены из солнечных солеварен и определены либо как известные виды, ранее выделявшиеся с пищи, но не обнаруженные в природе, либо как виды, которые не были известны науке, и, следовательно, были впервые описаны (Gunde-Cimerman et al., 2009).

Их 106 известных в данный момент порядков грибов только представители 10 из них явно демонстрируют способность к росту на средах с низкой активностью воды. В некоторых из этих порядков подобными свойствами обладают только несколько видов или один род. Однако, в порядках Wallemiales (Basidiomycota), Capnodiales, Dothideales и Eurotiales (Ascomycota) галофильность показана для нескольких групп внутри каждого порядка, причем эти группы не являются близкими филогенетически (Hoog et al, 2005).

Микобиота соленых вод во всем мире включает - немеланизированные дрожжи (Butinar et al, 2005а), меристематические меланизированные дрожжеподобные грибы (Zalar et al, 1999, Gunde-Cimerman et al, 2000), мицелиальные грибы родов Wallemia, Scopulariopsis и Alternaría (Gunde-Cimerman et al, 2005; Zalar et al, 2005), различные виды родов Penicillium, Aspergillus и их телеоморфы (Eurotium, Emericella и Petromyces) (Butinar et al, 2005c), смежные виды рода Cladosporium (Gunde-Cimerman et al, 2000; Butinar et al, 2005b; Zalar et al, 2007).

В отделе Ascomycota основные представители галофильной и галотолерантной микофлоры относятся к порядкам Capnodiales, Dothideales и Eurotiales (Wollenzien et al. 1995; Selbmann et al, 2005). Представители этих порядков были изолированы из арктических ледников (Gunde-Cimerman et al, 2003), а также из прибрежных солеварен по всему миру (Butinar et al, 2005с). Эти грибы практически неизвестны вне своих природных местообитаний. Доминирующими видами галофильных сообществ являются Hortaea werneckii (Horta) Nishim. & Miyaji, Phaeotheca triangularis Hoog de &

Béguin, Trimmatostroma salinum Zalar, Hoog de, Gunde-Cim. и галотолерантные изоляты Aureobasidium pullulans (Вагу de) G. Arnaud.

Еще одна важная группа галофильных грибов относится к роду Cladosporium (пор. Capnodiales). Виды рода были изолированы из солеварен и соленых озер по всему миру, где они часто доминируют в грибном сообществе (David, 1997, Gunde-Cimerman et al., 2000). Первоначально был определен вид Cladosporium sphaerospermum Penz (Park et al. 2004). Последующий таксономический анализ показал, что данные изоляты относятся к комплексу, состоящему из пяти новых видов (Zalar et al., 2007).

Другим важным порядком в рамках Ascomycota является Eurotiales, в котором часто встречаются галотолерантые виды. Эти виды находятся в отдаленных кладах порядка, и, следовательно, вполне вероятно, что галотолерантность является чертой, объединяющей весь порядок. Наиболее важная группа галотолерантных видов представлена Aspergillus niger Tiegh, Aspergillus sydowii (Bainier & Sartory) Thom & Church, Eurotium amstelodami L. Mangin и Pénicillium chrysogenum Thom. Виды микромицетов Aspergillus flavus Link, Aspergillus tubingensis Mosseray, Aspergillus versicolor (Vuill.) Tirab., Eurotium herbariorum (Weber ex F.H. Wigg.) Link, Pénicillium citrinum Sopp и Pénicillium steckii K.M. Zalessky также часто выделяются из засоленных местообитаний (Gunde-Cimerman et al., 2009).

Виды рода Emericella с анаморфными видами рода Aspergillus versicolor, A. sydowii встречаются в сообществах гиперсоленых местообитаний. Четыре вида, выделенные из засоленных почв, были отнесены к роду Emericella, в том числе два новых галотолерантных вида {Emericella filifera Zalar, Frisvad & Samson и Emericella stella-maris Zalar, Frisvad & Samson). Хотя многие виды рода Pénicillium хорошо растут на соленых продуктах, только 5 видов были признаны частью галофильного сообщества. Два из них, P. chrysogenum и Pénicillium brevicompactum Dierckx, по-видимому, распространены повсеместно, а три других были определены в качестве новых видов (Gunde-Cimerman et al., 2009).

Множество видов аскомицетных дрожжей из порядка Saccharomycetales обнаружено в сладких соках растительного происхождения. Осмотолерантные дрожжи относятся в основном к семействам Saccharomycetaceae и Metschnikowiaceae. Многие дрожжи, изолированные из соленых вод, относятся к родам Candida, Debaryomyces, Metschnikowia и Pichia. Наиболее распространенным является вид Pichia membranifaciens (Е.С. Hansen) Е.С. Hansen (Soares et al, 1997). Виды рода Candida glabrata (H.W. Anderson) S.A. Mey. & Yarrow, С. Tropicalis (Castell.) Berkhout, C. parapsilosis (Ashford) Langeron & Talice и С. krusei (Castell.) Berkhout впервые были изолированы из соленых вод Мертвого моря. Среди них только вид С. parapsilosis был известен ранее как галотолерантный, выделяемый из пищевых продуктов (Butinar et al. 2005b).

Три порядка из отдела Basidiomycota включают в себя галофильных и галотолерантных представителей. В последнее время выделяют порядок Trichonosporales (Middelhoven et al, 2004). Дрожжи Trichosporon mucoides E. Gueho & M.T. Sm. часто выделяют из гиперсоленых вод и солеварен Мертвого моря. В порядке Sporidiales несколько видов рода Rhodotorula были выделены из солеварни, в том числе неоднократно в таких местообитаниях встречаются Rhodosporidium sphaerocarpum S.Y. Newell & Fell, R. babjevae Golubev и Rhodotorula laryngis Reiersöl (Butinar et al. 2005b). Порядок Wallemiales с одним родом Wallemia был выделен лишь недавно (Zalar et al, 2005). Таксономический анализ изолятов из сладких и соленых продуктов, сушеных фруктов (Samson et al, 2002) и соленых прудов Средиземноморья, Намибии и Мертвого моря (Wasser et al, 2003; Zalar et al, 2005) выявил присутствие 3 видов: Wallemia sebi (Fr.) Arx, W. muriae (J. Kickx f.) Zalar & Hoog de и W. ichthyophaga Johan-Olsen (Zalar et al, 2005).

1.2.1. Представители порядка Dothideales.

Наиболее распространенной группой галофильных грибов является порядок Dothideales.

Темноокрашенные дрожжи Hortaea werneckii известны как возбудитель черного лишая. Гриб вызывает поверхностное поражение наружного слоя отмерших клеток эпидермиса кожи рук и ног человека не затрагивая живые ткани. Это заболевание распространено в субтропических странах (Hoog de & Gunde-Cimerman, 1999). В некоторых экофизиологических исследованиях (Hoog & Gerrils van den Ende, 1992) было высказано предположение о том, что соль играет решающую роль в этиологии черного лишая. Кроме того, этот вид был выделен из морской воды (Iwatsu & Udagawa, 1988), морской рыбы (Todaro et al., 1983), засоленной пресноводной рыбы (Мок et al., 1981), почвы пляжей (Hoog de & Gueho, 1998) и воды соленых озер (Hoog de & Gunde-Cimerman, 1999). Необходимость присутствия соли для развития черного лишая была подтверждена Готличем Е., который доказал, что этот гриб является не кератинолитиком, а липолитиком и развивается на сальной смазке кожи (Gottliech et al., 1995). В соответствии с этой концепцией данный вид может быть признан синантропным видом (Hoog de & Gunde-Cimerman, 1999) без патогенных свойств (Hoog de, 1996).

Природная экологическая ниша Н. werneckii до конца не выявлена. Основываясь на экофизиологических тестах (Hoog de & Gerrils van den Ende, 1992) можно предположить, что это временные пересыхающие лужи на морском побережье. Грибы морфологически сходные с Н. werneckii были выделены из соленых озер на побережье Адриатического моря, концентрация хлористого натрия в которых превышает 30%, то есть близка к концентрации насыщенного раствора (Gunde-Cimerman el at., 2000), что доказывает их галофильность.

Род Phaeotheca был описан Сиглером с соавторами в 1981 г. и отнесен к эндоконидиальным темноокрашенным грибам (Sigler et al., 1981). Типовой вид рода Phaeothecaßssurella.

Виды рода Phaeotheca характеризуются меланизированными одноклеточными конидиями, формирующимися эндогенно из

меристематически увеличивающихся клеточных скоплений (Zalar et al, 1999).

Склонность видов рода Phaeotheca к обитанию на субстратах с низкой активностью воды является внутриродовой эволюционной тенденцией. Однако, вид P. fissurella Sigler, Tsuneda & J.W. Carmich. был выделен с живых растений и только вид P. triangularis признан истинным галофилом (Zalar et al, 1999). Вид P. triangularis был выделен из системы увлажнения воздуха (Hoog et al, 1997) и из засоленных вод в Словении (Gunde-Cimerman et al, 2000), последнее, вероятно, является естественным местообитанием данного вида.

Trimmatostroma salinum - один из видов галофильных грибов, относящихся к роду Trimmatostroma (Dothideales), содержащему 34 вида, первично был обнаружен растительном материале (Ellis, 1971), однако, позже был выделен из экстремальных местообитаний: соленые марши (Abdel-Fattah et al, 1977), гиперсоленые воды (Gunde-Cimerman et al, 2000; 2004), пустынная почва (Abdel-Hafez, 1982). Галофильный вид Т. salinum (Zalar et al, 1999) является одним из самых темноокрашенных видов, обитающих в гиперсоленых условиях. Он часто выделяется из гиперсоленых вод (Gunde-Cimerman et al, 2000; Butinar et al, 2005a). Так же он был выделен из микробных матов и древесины, погруженной в соленую воду, которую данный гриб может разлагать в гиперсоленых условиях (Zalar et al, 2005).

Данный вид характеризуется меристематическим ростом и наличием темного пигмента меланина в клеточной стенке, что позволяет ему адаптироваться к сложным экологическим условиям в сильнозасоленых местообитаниях (Kogej et al, 2006, Romero-Martinez et al, 2000).

1.2.2. Представители порядка Capnodiales, род Cladosporium.

В состав галофильной и галотолерантной микобиоты, выделяемой из гиперсоленых местообитаний по всему миру, часто входят представители рода Cladosporium (Gunde-Cimerman et al, 2000, Butinar et al, 2005a).

Исходно предполагалось, что эти изоляты являются контаминантами из воздуха. Большинство из них было определено как С. sphaerospermum по типу формирования шаровидных конидий. Cladosporium sphaerospermum известен как один из повсеместно распространенных видов рода Cladosporium, часто изолируемый из воздуха жилых и нежилых помещений и поверхности растений (Aihara et al., 2002; Park et al., 2004; Pereira et al., 2002), иногда с кожи человека (Gunde-Cimerman et al., 2009).

Изоляты морфологически идентифицированные как С. sphaerospermum были способны к росту при очень низких значениях активности воды (aw 0,816) (Hocking et al., 1994) и было высказано предположение, что С. sphaerospermum представляет собой комплекс видов с различной экологической амплитудой. Филогенетический анализ данных изолятов показал, что они относятся к пяти различным видам: Cladosporium dominicanum Zalar, de Hoog & Gunde-Cim., С. psychrotolerans Zalar, de Hoog & Gunde-Cim., С. velox Zalar, de Hoog & Gunde-Cim., C. spinulosum Zalar, de Hoog & Gunde-Cim. и С. halotolerans Zalar, de Hoog & Gunde-Cim.. Все они характеризуются наличием шаровидных конидий и были описаны на основании филогенетического анализа, морфологических и физиологических свойств. Cladosporium halotolerans был изолирован из гиперсоленых вод, ванных комнат, а также с кожи дельфина. Cladosporium dominicanum и С. velox выделены из растительного материала и гиперсоленых вод. Cladosporium psychrotolerans, способный к росту при температуре 4 °С, но не выше 30 °С, и С. spinulosum, имеющий заметно орнаментированные конидии, изолированы исключительно из гиперсоленых вод. С. salinae выделен из соленых вод, С. fusiforme Zalar, de Hoog & Gunde-Cim. - из гиперсоленых вод и корма для животных. Оба вида имеют овальные или элипсоидные конидии, напоминающие С. herbarum (Pers.) Link, Cladosporium langeronii (Fonseca, Leäo & Nogueira) Vuill. (= Hormodendrum langeronii), исходно выделенный с кожи человека, демонстрирует галотолерантые свойства, однако, до сих пор не был найден в гиперсоленых местообитаниях (Zalar et al., 1999).

1.2.3. Представители порядка Saccharomycetales.

Ксеротолерантные и ксерофильные дрожжи часто являются контаминантами продуктов, характеризующихся низкой активностью воды. Дрожжи доминируют в таких жидких субстратах, как сироп, мед и рассол. К ксеротолерантной микофлоре пищи относятся следующие роды: Candida (С. lambica), Debaryomyces (D. hansenii), Pichia (P. anómala, P. guilliermondii, P. ohmeri), Rhodotorula (R. glutinis) и Zygosaccharomyces (Z. rouxii, Z. bisporus) (Samson et al, 2000). Для некоторых видов дрожжей доказана способность к росту при высоких концентрациях сахара (aw ниже 0,62), для других -толерантность к высоким концентрациям солей. Torulopsis famata (F.C. Harrison) Lodder & Kreger-van Rij, Rhodotorula rubra (Demme) Lodder, Pichia etchellsii Kreger-van Rij, Candida parapsilosis (Ashford) Langeron & Talice и Debaryomyces hansenii (Zopf) Lodder & Kreger-van Rij способны к росту на средах, содержащих 10-15% NaCl (Butinar et al, 2005c).

Осмотолерантные дрожжи часто встречаются в филлоплане растений произрастающих в Средиземноморском регионе (Inacio et al, 2002). Они были изолированы из умеренно соленых местообитаний, таких как соленые почвы, устья рек, почвенные отложения, солончаки и глубоководные морские местообитания (Butinar et al, 2005с).

1.2.4. Представители отдела Basidiomycota.

Представители базидиомицетного рода Wallemia часто встречаются в гиперсоленых местообитаниях. В последнее время в него включают три галофильных и ксерофильных вида: Wallemia ichthyophaga, Wallemia muriae и Wallemia sebi. Вид W. ichthyophaga развивается только при условии наличия в среде культивирования от 9 до 30 % NaCl (Kuncic et al, 2010).

1.3. Морфологические, цитологические и физиолого-биохимические особенности микроскопических грибов засоленных местообитаний.

1.3.1. Морфология мицелия микромицетов при культивировании на соленых питательных средах.

Гиперсоленые условия среды культивирования оказывают серьезное влияние на макро- и микроморфологию грибов. Изменениям подвергаются размеры, структура и окраска колонии, размер клеток грибов при росте на твердых и жидких средах.

Исследования морфологии проводили на видах рода 1Уа11ет1а (Ж ichthyophaga, Ж типае, Ж БеЫ) (Кипсю et а1., 2010). В погруженной культуре мицелий Ж типае и Ж БеЫ образует компактные микроколонии, состоящие из плотно переплетенных гиф. При концентрации 5% КаС1 в среде - микроколонии темноокрашенные шарообразной формы. При концентрации 20% соли в среде форма колоний становится разнообразной, окраска светло-коричневой, гифы в периферической части колонии укорачиваются. Кроме того, микроколонии при высокой и низкой солености среды культивирования отличаются по своим размерам. При культивировании на среде с высокой концентрацией соли микроколонии Ж типае и Ж. $еЫ крупнее в три -четыре раза, чем при культивировании на среде с низкой концентрацией ЫаС1. Высокие концентрации ИаС1 приводят к значительному увеличению диаметра гиф Ж типае и Ж БеЫ, укорочению и более активному ветвлению гиф в сравнении с мицелием, выращенным на средах с низкой концентрацией ШС1 (Кипсю е1 а1., 2010).

При выращивании в жидкой среде, наиболее характерной морфологической особенностью, отличающей Ж ichthyophaga от Ж типае и Ж яеЫ, является образование многоклеточных скоплений. Эти скопления значительно крупнее при культивировании на среде, содержащей более

высокую концентрацию NaCl, что сопровождается незначительным уменьшением размеров клеток (Kuncic et al, 2010).

1.3.2. Физиологические особенности мицелия микромииетов при культивировании на соленых питательных средах.

1.3.2.1. Влияние гиперсоленых условий обитания на скорость роста микромицетов.

В условиях повышенной солености отмечается снижение скорости роста и конечной биомассы у таких видов, как, например, Wallemia ichthyophaga, W. muriae и W. sebi (Kuncic et al, 2010). Для Trichoderma piluliferum было показано, что диаметр колонии и ее сухой вес возрастает с ростом концентрации соли до 15-20%, а при больших концентрациях начинает уменьшаться (El-Meleigy et al, 2010).

Помимо снижения скорости роста, многие грибы образуют покоящиеся структуры для переживания неблагоприятных периодов, такие как, хламидоспоры (Singh et al, 2006).

1.3.2.2. Влияние гиперсоленых условий обитания на строение и функции митохондрий.

В митохондриях протекают основные энергетические и большое количество метаболических процессов. Эти органеллы также играют ключевую роль в регуляции клеточной смерти (Green and Kroemer, 2004). Показано, что апоптоз клетки грибов регулируется митохондриальным ответом на изменения энергетических запросов, метаболизма клетки и условий обитания (Lui and Butow, 2006).

Hortaea werneckii - экстремальный галотолерантный дрожжеподобный аскомицет (Dothideales), адаптированный к экстремальным местообитаниям. Оптимальной для Н. werneckii является соленость равная 3 M NaCl. Для этого гриба характерна индукция различных генов осмотического ответа (Vaupotic and Plementas, 2007). Доказательство существования корреляции между

способностью Н. \verneckii адаптироваться к экстремальным условиям обитания и уровнем клеточного окислительного стресса основывается на солерегулируемом механизме, связанном с митохондриальной активностью (РеИхшс е1 а1., 2006). Наибольшие затраты АТФ организмом Н. \verneckii связаны с необходимостью поддержания концентрации внутриклеточного на низком уровне и необходимой концентрации глицерина в цитоплазме (Кх^' е1 а1., 2005). Поддержание необходимой концентрации глицерина у Н. учегпескИ является АТФ-зависимым и осуществляется за счет поддержания градиента Ыа+ (РеШтс & а1., 2006). Основным источником АТФ в клетках Н. мгетескИ являются процессы дыхания, но в дыхательной цепи также происходит синтез АФК (активных форм кислорода). Повышение уровня затрат энергии (в виде АТФ) в результате повышения солености среды приводит, таким образом, к повышению уровня продукции АФК, что приводит к окислительному стрессу. В результате происходит активизация систем защиты клетки и деградации АФК.

Увеличение скорости дыхания Н. м>егпески при культивировании в условиях повышенной солености свидетельствует о повышении метаболической активности митохондрий (Ре^хтс е1 а1., 2002).

Показано, что в условиях повышенной солености (4,5 М ИаС1) количество митохондриальных белков возрастает приблизительно в два раза по сравнению с количеством митохондриальных белков, продуцируемым при культивировании клеток в нормальных условиях. Та же тенденция показана и в отдельности для каждого из основных митохондриальных белков, участвующих в метаболизме, таких как АТФаза и сукцинатдегидрогеназа, а также для участвующих в антиоксидантных механизмах защиты липидов пероксидаз (Уаиройс й а1., 2008).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Смолянюк, Евгения Владимировна, 2013 год

Список литературы.

1. Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. Физиология растений ред. Ермакова И.П. М. Изд. Академия. 2005. 640 с.

2. Балнокин Ю.В. Растения в условиях стресса. В кн. Физиология растений под. ред. Ермакова И.П. М. Изд. Академия. 2005. С.510-588.

3. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х., Ильина Г.М. и Чубатова Н.В. Основы микроскопических исследований в ботанике. Справочное руководство. М.: Изд. каф. высших растений биол. ф-та Моск. гос. ун-та. 2000. Часть 1, глава 2.

4. Биланенко E.H., Георгиева M.JL, Козлова М.В., Грум-Гржимайло A.A. Микромицеты щелочных засоленных местообитаний // Национальная Академия Микологии. Москва. Микология сегодня // Ю.Т.Дьяков, А.Ю.Сергеев (ред.). Москва. 2011. Т.2. 292с. С.150-162.

5. Бробст K.M. Газожидкостная хроматография триметилсилильных производных Сахаров. Методы исследования углеводов. Под. ред. Ф.Я. Хорлина. М.: Мир, 1975. С. 9-13.

6. Волобуев В.Р. Промывка засоленных почв. Баку: Азернешр, 1948.

7. Гейер Г. Электронная гистохимия. М.: Мир, 1974. 488 с.

8. Дьяков Ю.Т., Шнырева A.B., Сергеев А.Ю. Введение в генетику грибов. М: Издательский центр «Академия», 2005. 304 с.

9. Камалетдинова Ф.И., Васильев А.Е. Цитология дискомицетов. Алма-Ата: Издательство «Наука» Казахской ССР, 1982. 175 с.

10. Кириленко Т. С. Определитель почвенных сумчатых грибов. Киев:

Наук, думка, 1978. 263 с.

11. Ковда В.А., Происхождение и режим засоленных почв, т. 1, М. — JI. 1946.

12. Козлова М.В. Жизненный цикл галоалкалотолерантного аскомицета Heleococcum alkalinum Bilanenko et Ivanova: дис. на соискание степени канд. биол. наук: 03.00.24: М., 2006. — 219 с.

13. Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия. М.: Мир, 2000. - 469 с.

14. Кулаев И.С., Вагабов В.М., Кулаковская Т.В. Высокомолекулярные неорганические полифосфаты: биохимия, клеточная биология, биотехнология. М: Научный мир, 2005. - 216 с.

15. Мысякина И.С. Липиды в морфогенетических процессах, диморфизме и адаптации мицелиальных грибов: дис. на соискание степени д-ра биол. наук: 03.00.07: М., 2009. - 331 с.

16. Новикова A.B. Засоленные почвы, их распространение в мире, окультуривание и вопросы экологии. Под ред. Д. Г. Тихоненко, М-во аграр. политики Украины. Харьков, 2004. С 608 - 743.

17. Озерская С. М., Кочкина Г. А., Иванушкина Н. Е., Князева Е. В., Гиличинский Д. А. Структура комплексов микромицетов в многолетнемерзлых грунтах и криопэгах Арктики // Микробиология. 2008. Т. 77, № 4. С. 542-550.

18. Попова Л.Г. Na+ -АТФазы галотолерантных водорослей: диссертация на соискание степени д-ра биол. наук: 03.00.12: М., 2007. - 268 с

19. Скулачев В.П. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль активных форм кислорода // Соросовский образовательный журнал. Том 7. №6. 2001. С. 4 - 10.

20. Смолянюк Е.В., Камзолкина О.В. Цитология разновозрастного поверхностно растущего и глубинного мицелия Podospora pauciseta (Ces.) Traverso // Современная микология в России. Том 2. Материалы 2-го Съезда микологов России: Национальная академия микологии, 2008.-С. 513.

21. Терёшина В.М., Меморская А.С., Котлова Е.Р. Обмен липидов у Aspergillus niger в условиях теплового шока // Микробиология. 2013. Т 82. № 5. С. 528-533.

22. Шемарова И.В. Роль протеинкиназных каскадов в передаче стрессовых сигналов в клетках низших эукариот // Цитология. 2006. Т. 48. №2. С. 95-113.

23. Abdel-Fattah Н.М., Moubasher А.Н., Abdel-Hafez S.I. Studies on mycoflora of salt marshes in Egypt // Mycopathologia. 1977. Vol. 61. Pp. 19-26.

24. Abdel-Hafez. Survey of the mycoflora of desert soils in Saudi Arabia // Mycopathologia. 1982. Vol. 80. Pp. 3-8.

25. Abu-Seidah A. A. Effect of salt stress on amino acids, organic acids and ultrastructure of Aspergillus flavus and Pénicillium roquefortii II International Journal of Agriculture and Biology. 2007. Vol. 9. No. 3. Pp. 419-425.

26. Adams D.J. Fungal cell wall chitinases and glucanases // Microbiology. 2004. Vol. 150. N 7. Pp. 2029 - 2035.

27. Adler L., Blomberg A., Nilsson A. Glycerol metabolism and osmoregulation in salt-tolerant yeast Debaryomyces hansenii II Journal of Bacteriology. 1985 Vol. 162. Pp. 300-306.

28. Aihara M, Tanaka T, Ohta T, Takatori K. Effect of temperature and water activity on the growth of Cladosporium sphaerospermum and Cladosporium cladosporioides II Biocontrol Science. 2002. Vol. 7. Pp. 193-196.

29. Alba-Lois L., Segal C., Rodarte В., Valdes-Lopez V., Luna de A., Cardenas R., NADP-glutamate dehydrogenase activity is increased under hyperosmotic conditions in the halotolerant yeast Debaryomyces hansenii II Current Microbiology. 2004. Vol. 48. Pp. 68-72.

30. Almagro A., Prista C., Benito B., Loureiro-Dias M., Ramosi J. Cloning and expression of two genes coding for sodium pumps in the salt-tolerant yeast Debaryomyces hansenii // Journal of bacteriology. 2011. Vol. 183. N 10. Pp. 3251 -3255.

31. Andre L., Hemming A., Adler L. Osmoregulation in Saccharomyces cereviseae. Studies on the osmotic induction of glycerol production and glycerol-3-phosphate dehydrogenase (NADP). FEBS Letters. 1991. Vol. 286. Pp. 13-17.

32. Anton J., Rossello-Mora R., Rodriguez-Valera F., Amann R. Extremely halophilic Bacteria in crystallizer ponds from solar salterns // Applied and enviromtntal microbiology. 2000. Pp. 3052-3057.

33. Benito B., Garciadeblas B., Rodnfguez-Navarro A. Potassium- or sodium-efflux ATPase, a key enzyme in the evolution of fungi // Microbiology. 2002. V.148. P.933-941.

34. Bensch K., Groenewald J.Z., Dijksterhuis J., Starink-Willemse M., Andersen B., Summerell B.A., Shin H.-D., Dugan F.M., Schroers H.-J., Braun U., Crous P.W. Species and ecological diversity within the Cladosporium cladosporioides complex (Davidiellaceae, Capnodiales) // Studies in Mycology. 2010. Vol. 67. 94 p.

35. Butinar L., Santos S., Spencer-Martins I., Oren A., Gunde-Cimerman N. Yeast diversity in hypersaline habitats // FEMS Microbiology letters. 2005a. Vol. 224. Pp. 229- 234.

36. Butinar L., Sonjak S., Zalar P., Plemenitas A.& Gunde-Cimerman N. Melanized halophilic fungi are eukaryotic members of microbial communities in hypersaline waters of solar salterns // Bot. Mar. 2005b. Vol. 48. Pp.73-79.

37. Butinar L., Zalar P., Frisvad J.C., Gunde-Cimerman N. The genus Eurotium - members of indigenous fungal community in hypersaline waters of salterns // FEMS Microbiology Ecology. 2005c. Vol. 51. Pp

155-166.

38. Cabrera-Orefice A., Guerrero-Castillo S., Luevano-Martinez L.A., Pena A., Uribe-Carvajal S. Mitochondria from the salt-tolerant yeast Debaryomyces hansenii (halophilic organelles?) // Bioenerg. Biomembr. 2010. Vol. 42. Pp. 11-19.

39. Caracuel Z., Casanova C., Roncero G., Pietro A., Ramos J. pH Response Transcription Factor PacC Controls Salt Stress Tolerance and Expression of the P-Type Na+-ATPase Enal in Fusarium oxysporum II Eucariotic Cell. 2003. P.1246-1252.

40. Clipson N.J.W., Jennings D.H., Smith J.L. The response to salinity at the microscopic level of the marine fungus Dendryphiella salina as investigated stereologically 11 New Phitol. 1989. Vol. 113. Pp. 21-27.

41. Crous P. W., Braun U., Schubert K., Groenewald J. Z. The genus Cladosporium and similar dematiaceous hyphomycetes // Studies in Mycology. 2007. Vol. 58. 253 p.

42. David J.C. A contribution to the systematics of Cladosporium. Revision of the fungi previously referred to Heterosporium II Mycological Papers. 1997. Vol. 172. Pp. 1-157.

43. Docampo R. and Moreno S.N.J. Acidocalcisomes // Cell Calcium. 2011. Vol. 50(2) Pp. 113-119.

44. Docampo R., de Souza W., Miranda K., Rohloff P. and Moreno S.N.J. Acidocalcisomes — conserved from bacteria to man // Microbiology. 2005. Vol. 3. Pp. 251 -261.

45. Docampo R., Ulrich P., Moreno S.N. Evolution of acidocalcisomes and their role in polyphosphate storage and osmoregulation in eukaryotic microbes // Philos. Trans. R. Soc. Lond .B. Biol. Sci. 2010. Vol. 365(1541). Pp. 775-784.

46. Domsch K. H., Gams W., Anderson T. H. Compendium of Soil Fungi. Second edition revised by W. Gams. IHW-Verlag. Verlagsbuchhandlung. 2007. 700 p.

47. Domsch K. H., Gams W., Anderson T.-H. Compendium of soil fungi. Academic Press. 1980. Vol. 1. 859 p. Vol. 2. 391 p.

48. Ellis M. B. Dematiaceous Hyphomycetes. Commonwealth Mycological Institute. Kew, Surrey, England. 1971. 608 p.

49. El-Meleigy M. A., Hoseiny E. N., Ahmed S. A., Al-Hoseiny A. M. Isolation, identefication, morphogenesis and ultrastructure of obligate halophilic fungi // Journal of Applied Sciences in Environmental Sanitation. 2010. Vol. 5. No. 2. P. 201-212.

50. Farrugia G. and Balzan R. Oxidative stress and programmed cell death in yeast // Frontiers in oncology. 2012. Vol. 2. № 64. Pp. 1 - 21.

51. Ferreira A.L., Arrabaca J.D., Vaz-Pinto V. and Lima-Costa M.E. Induction of alternative oxidase chain under salt stress conditions // Biologia Plantarum. 2008. Vol. 52 (1). Pp. 66-71.

52. Furgey Le A., Ingram P., Blum J.J. Compartmental responses to acute osmotic stress in Leishmania major result in rapid loss of Na+ and CI- // Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol. 2001. Vol. 128. Pp. 385-394.

53. Gams W. Cephalosporium-artige Schimmelpilze (Hyphomycetes). Gustav Fischer Verlag. Stuttgart. 1971. 261 p.

54. Gonzalez-Hernandez J.C., Jimenez-Estrada M., Pena A. Comparative analysis of trehalose production by Debaryomyces hansenii and Saccharomyces cerevisiae under saline stress // Extremophiles/ 2005. Vol. 1(4). Pp. 62-72.

55. Goijan A., Plemenitas A. Identification and characterization of EN A ATPases HwENAl and HwENA2 from the halophilic black yeast Hortaea werneckii IIFEMS Microbiol. Lett. 2006. Vol. 265(1). Pp.41-50.

56. Gostincar C., Grube M., Hoog de S.D., Zalar P. & Gunde-Cimerman N. Extremotolerance in fungi: evolution on the edge // FEMS Microbiology Ecology . 2010. Vol. 71. Pp. 2-11.

57. Gottliech E., Hoog de G.S. Yoshida S., Nishimura K., Miyaji M. Cell-surface hydrophobicity and lypolysis as essential factors in human tinea nigra // Mycoses. 1995. Vol. 38. Pp. 489 - 494.

58. Grant W. D. Life at low water activity // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 2004. Pp. 1249-1266.

59. Grishkan I., Nevo E., Wasser S. P. Soil micromycete diversity in the hypersaline Dead Sea coastal area, Israel // Mycological progress. 2003. Vol. 2,№ l.Pp. 19-28.

60. Gunde-Cimerman N., Frisvad J. C., Zalar P., Plemenitas A. Halotolerant and halophilic fungi // Biodiversity of fungi: their role in human life. New Delhi, India. Oxford & IBH Publishing Co. Pvt. Ltd. 2005. Pp. 69-127.

61. Gunde-Cimerman N., Ramos J., Plemenitas A. Halotolerant and halophilic fungi // Mycological Research. 2009. Vol. 113. Pp. 1231-1241.

62. Gunde-Cimerman N., Sonjaka S., Zalara P., Frisvad J. C., Diderichsenc B., Plemenitad A. Extremophilic fungi in Arctic ice: a relationship between adaptation to low temperature and water activity // Phys. Chem. Earth. 2003. №28. Pp. 1273-1277.

63. Gunde-Cimerman N., Zalar P., Hoog G. S., Plemenitas A. Hypersaline waters in salterns - natural ecological niches for halophilic black yeasts // FEMS Microbiology Ecology. 2000. № 32. Pp. 235-240.

64. Gunde-Cimerman N., Zalar P., Plemenitas A., Hoog de G. S. Fungi in the Salterns // Halophilic Microorganisms. Heidelberg. Springer-Verlag. 2004. Pp. 103-113.

65. Hazel J.R., Williams E.E. The role of alterations in membrane lipid composition in enabling physiological adaptation of organisms to their physical environment // Progress in Lipid Research. 1990. Vol.29. Pp. 167227.

66. Hazel, J.R. Thermal adaptations in biological membranes: is homeoviscous adaptation the explanation? // Annual Review of

Physiology. 1995. Vol. 57. Pp. 19-42.

67. Hesse S.J.A., Ruijter G.J.G., Dijkema C., Visser J. Intracellular pH homeostasis in the filamentous fungus Aspergillus niger II European Journal of Biochemistry. 2002. Vol. 269 (14). Pp.3485-3494.

68. Hickey P.C., Swift S.R., Roca M.G., Read N.D. Live-cell imaiging of filamentous fungy using vital fluorescent dyes and confocal microscopy // Metods in microbiology. 2004. Vol. 34. Pp. 63-87.

69. Hocking A.D., Miscamble B. & Pitt J. Water relations of Alternaria alternata, Cladosporium cladosporioides, Cladosporium sphaerospermum, Curvularia lunata and Curvularia pallescens II Mycol. Res. 1994. Vol. 98. Pp. 91-94.

70. Hohman S. Osmotic stress signaling and osmoadaptation in yeast // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2002. Vol. 66. № 2. Pp. 300-372.

71. Hoog de G. S., Gerrils van den Ende. Nutritional pattern and eco-physiology of Hortaea werneckii, agent of human tinea nigra 11 Antonie Van Leeuwenhoek. 1992. Vol. 62 (4). Pp. 321 - 329.

72. Hoog de G.S. & Gueho E. Agents of white piedra, black piedra and tinea nigra. Topley and Wilson's microbiology and microbial inections, edition 9. Ed. Ajello L. & Hay R.J. London: Arnold. Vol. 4. Pp. 191 - 197.

73. Hoog de G.S. & Gunde-Cimerman N. Ecology of halotolerant dothideaceous black yeasts // Studies in Mycology. 1999. Vol. 43. Pp. 38 -48.

74. Hoog de G.S. Risk assessment of fungi reported from humans and animals II Mycoses. 1996. Vol. 9. Pp. 407 - 417.

75. Hoog de G.S., Beguin H., Batenburg-van de Vegte W.H. Phaeotheca triangularis, a new meristematic black yeast from a humidifier // Antonie Van Leeuwenhoek. 1997. Vol. 71 № 3. Pp. 289-295.

76. Hoog de G.S., Guarro J., Gene J., Figueras M. J. Atlas of clinical fiingi. 2 ed. Centraalbureau voor Schimmelcultures. Universität Rovira i Virgili. 2000. 1126 p.

77. Hoog de G.S., Zalar P., Gerrits van den Ende A.H.G. & Gunde-Cimerman N. Relation of halotolerance to humanpathogenicity in the fungal tree of life: an and evolution under stress // Adaptation to Life at High Saltoverview of ecology. (Gunde-Cimerman N, Oren A & Plemenitas" A, eds), Dordrecht, the Netherlands: Springer, 2005. Pp. 371 - 395.

78. Hoog de G.S., Zalar P., Urzi C., Leo de F., Yurlova N.A., and Sterflinger K. Relationships of dothideaceous black yeasts and meristematic fungi based on 5.8S and ITS2 rDNA sequence comparison // Studies Mycol. 1999. Vol. 43. Pp. 31-37.

79. Horikoshi K. Alkaliphiles: Some Applications of Their Products for Biotechnology // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 1997. Pp.735-750.

80. Hu Q., Sommerfeld M., Jarvis E., Ghirardi M., Posewitz M., Seibert M. and Darzins A. Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances // The Plant Journal. 2008. Vol. 54. Pp. 621-639.

81. Inacio, J., Pereira, P., de Carvalho, M., Fonseca, A., Amaral-Collaco, M.T. and Spencer-Martins, I. Estimation and diversity of phylloplane mycobiota on selected plants in a Mediterrenean-type ecosystem in Portugal // Microb. Ecol. 2002. Vol. 44. Pp. 344 - 353.

82. Iwatsu T, Udogawa S. Hortaea werneckii isolated from sea water // Jpn. J. Med. Mycol. 1988. Vol. 29. Pp. 142 - 145.

83. Katoh K., Asimenos G., Toh H. Multiple alignment of DNA sequences with MAFFT. In Bioinformatics for DNA Sequence Analysis // Meth. Mol. Biol. 2009. Vol. 537. Pp. 39-64.

84. Kelavkar U., Pandya S., Chhatpar H.S. Salt stress and respiration in Aspergillus repens 11 Current microbiology. 1993. Vol. 26. Pp. 23-29.

85. Kogej T, Stein M, Volkmann M, Gorbushina AA, Galinski EA, Gunde-Cimerman N. Osmotic adaptation of the halophilic fungus Hortaea

wemeckii: role of osmolytes and melanization // Microbiology. 2007. Vol. 153. Pp. 4261-4273.

86. Kogej T., Gorbyshina A.A., Gunde-Cimerman N. Hypersaline conditions induce changes in cell-wall melanization and colony structure in ahalophilic and a xerophilic black yeast species of the genus Trimmatostroma II Mycological Research. 2006. Vol. 110. No. 6. Pp. 713 -724.

87. Kogej T., Ramos J., Plemenitas A., Gunde-Cimerman N. The halophilic fungus Hortaea wemeckii and the halotolerant fungus Aureobasidium pullulans maintain low intracellular cation concentrations in hypersaline environments // Applied and Environmental Microbiology. 2005. Vol. 71. Pp. 6600-6605.

88. Kogej T., Wheeler M.H., Lanisnik Rizner T. & Gunde-Cimerman N. Evidence for 1,8-dihydroxynaphthalene melanin in three halophilic black yeasts grown under saline and non-saline conditions // FEMS Microbiol. Lett. 2004. Vol. 232. Pp. 203 - 209.

89. Kohlmeyer J., Kohlmeyer E. Marine mycology. The Higher Fungi. Academic press. 1979. 690 p.

90. Kornberg A., Rao N.N. and Ault-Riche D. Inorganic Polyphosphate: a molecule of many functions II Annu. Rev. Biochem. 1999. Vol. 68. Pp. 89-125.

91. Krumgalz B. S., Millero F. J. Physico-chemical study of the Dead Sea Waters. Activity coefficients of major Ions in Dead Sea Water // Marine Chem. 1982. Vol. 11. Pp 209-222.

92. Kulaev I.S., Vagabov V.M., Kulakovskaya T.V., Andreeva N.A., Lichko L.P., and Trilisenko L.V. Specific features of metabolism and functions of high-molecular inorganic polyphosphates in yeasts as representatives of lower eukaryotes // Molecular Biology. 2005. Vol. 39. No. 4. Pp. 482-494.

93. Kuncic K. M., Kogej M., Drobne D., Gunde-Cimerman N. Morphological response of the halophilic fungal genus Wallemia to high salinity //

Applied and Environmental Microbiology. 2010. Vol. 76. No. 1. Pp. 329337.

94. Lages F., Silva-Graca M., Lucas C. Active glycerol uptake is a mechanism underlying halotolerance in yeasts: a study of 42 species // Microbiology. 1999. Vol.145. Pp. 2577-2585.

95. Leitao J.M., Lorenz B., Bachinski N., Wilhelm C., Muller W.E.G., Schroder H.C. Osmotic-stress-induced synthesis and degradation of inorganic polyphosphates in the alga Phaeodactylum tricornutum II 1995. Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol. 121. Pp. 279-288.

96. Lenassi M. & Plemenitas A. Novel group VII histidine kinase HwHhk7B from the halophilic fungi Hortaea werneckii has a putative role in osmosensing // 2007. Curr. Genet. Vol. 51. Pp. 393-405.

97. Lenassi M., Vaupotic T., Gunde-Cimerman N., Plemenitas A. The MAP kinase HwHogl from the halophilic black yeast Hortaea werneckii: coping with stresses in solar salterns. Saline Systems // 2007. Vol. 3. № 1. Pp. 1 -11.

98. Li D.M., Hoog de G.S., Saunte D.M.L., Ende van den A.H.G.G. & Chen X.R. Coniosporium epidermidis sp. nov., a new species from human skin. Stud. Mycol. Vol. 61. Pp. 131-136.

99. Liu Z., Butow R.A. Mitochondrial retrograde signaling // Annu. Rev. Genet. 2006. Vol. 40. Pp. 159-185.

100. Los D.A., Murata N. Membrane fluidity and its roles in the perception of environmental signals // Biochim. Biophys. Acta 2004. V. 1666. P. 142157.

101. Lucas C., Costa Da M., Uden Van N. Osmoregulatory active sodium-glycerol co-transport in the halotolerant yeast Debaryomyces hansenii II Yeast. 1990. Vol. 6. Pp. 187-191.

102. Magan N. Fungi in extreme environments I I Environmental and microbial relationships . 2-nd ed. The Mycota IV. Kubicek, Druzhinina I.S. (Eds.) Springer-Verlag. Berlin. Heidelberg. 2007. Pp. 85-103.

103. Margesin R., Schinner F. Biodégradation and bioremediation of hydrocarbons in extreme environments // Appl.Microbiol. Biotechnol. 2001. Vol. 56. Pp. 650-663.

104. Middelhoven W.J., Scorzetti G., Fell J.W. Systematics of the anamorphic basidiomycetous yeast genus Trichosporon Behrend with the description of five novel species : Trichosporon vadense, T. smithiae, T. dehoogii, T. scarabaeorum and T. gamsii // Syst. Evol. Microbiol. 2004. Vol. 54. Pp. 975-986.

105. Miranda, K., Docampo, R., Grillo, O. & de Souza, W. Acidocalcisomes of trypansomatids have species-specific elemental composition // Protist. 2004. Vol. 155. Pp. 395-405.

106. Mok W.Y., Castello F.P. & Barreto da Silva M.S. Occurrence of Exophiala wemeckii on salted freshwater fish Osteoglossum bicirrihosum //J. Fd. Technol. 1981. Vol. 16. Pp. 505 - 512.

107. Nadal de E., Alepuz P.M. and Posasa F. Dealing with osmostress through MAP kinase activation // EMBO Rep. 2002. Vol. 3(8). Pp. 735-740.

108. Nass R., Rao R. The yeast endosomal NaM/HM exchanger, Nhxl, confers osmotolerance following acute hypertonic shock // Microbiology. 1999. Vol. 145. Pp. 3221-3228.

109. Nichols B.W. Separation of the lipids of photosynthetic tissues; improvement in analysis by thin-layer chromatography // BBA. 1963. Vol. 4145. Pp. 417-422.

110. Nilsson A. & Adler L. Purification and characterization of glycerol-3-phosphate dehydrogenase (NAD+) in the salt-tolerant yeast Debaryomyces hanseniill Biochim. Biophys. Acta. 1990. Vol. 1034. Pp. 180-185.

111. Oren A. Bioenergetic aspects of halophilism// Microbiol. Mol. Biol. 1999. Vol. 63. Pp. 334-348.

112. Oren A. Halophilic Microorganisms and their Environments // COLE Series 5. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London. 2002.

575 p.

113. Oren A. Life at high salt concentrations. The Prokaryotes. A handbook on the biology of bacteria: ecophysiology and biochemistry. Edited by: Dworkin M, Falkow S, Rosenberg E, Schleifer K-H, Stackebrandt E. New York: Springer, 2006. Vol. 2. Pp. 263-282.

114. Oren A., Gunde-Cimerman N. Mycosporines and mycosporine-like aminoacids: UV protectants or multipurpose secondary metabolites? // FEMS Microbiology Letters. 2007. Vol. 269. Pp. 1-10.

115. Ota I. M. and Varshavsky A. A yeast protein similar to bacterial two-component regulators // Science. 1993. Vol. 262. Pp. 566-569.

116. Park H.G., Managbanag J.R., Stamenova E.K., Jong S.C. Comparative analysis of common indoor Cladosporium species based on molecular data and conidial characters // Mycotaxon. 2004. Vol. 89. Pp. 441^151.

117. Pereira P.T., Carvalho de M.M., Girio F.M., Roseiro J.C. & Amaral-Collaco M.T. Diversity of microfungi in the phylloplane of plants growing in a Mediterranean cosystem // Basic.Microb. 2002. Vol. 42. Pp. 396-407.

118. Petrovic U. Role of oxidative stress in the extremely salt-tolerant yeast Hortaea werneckii II2006. FEMS Yeast Res. Vol. 6. Pp. 816-822.

119. Petrovic U., Gunde-Cimerman N. and Plemenitas A. Cellular responses to environmental salinity in the halophilic black yeast Hortaea werneckii II Molecular Microbiology. 2002. Vol. 45(3). Pp. 665-672.

120. Plemenitas A., Vaupotic T., Lenassi M., Kogej T., Gunde-Cimerman N. Adaptation of extremely halotolerant black yeast Hortaea werneckii to increasedosmolarity: a molecular perspective at a glance // Studies in Mycology. 2008. Vol. 61. Pp. 67-75.

121. Posas F., Chambers J.R., Heyman J.A., Hoeffler J.P., Nadal By E., Arino J. The transcriptional response of yeast to saline stress // Biol. Chem. 2000. Vol. 275(23). Pp. 17249-17255.

122. Posas, F. and Saito H. Activation of the yeast SSK2 MAPKKK by the SSK1 two-component response regulator // 1998. EMBO J. Vol. 17. Pp.

1385-1394.

123. Rainey F.A., Oren A. Extremophiles // Methods in Microbiology. Academic Press. 2006. V.35. 821p.

124. Raper K. B., Fennell D. I. The genus Aspergillus. The Williams and Wilkins Company. Baltimore. 1965. 686 p.

125. Raper K. B., Thom C., Fennell D. I. A Manual of the Penicillia. Hafner Publishing Company. New York and London. 1968. 875 p.

126. Reisen D., Marty F. and Leborgne-Castel N. New insights into the tonoplast architecture of plant vacuoles and vacuolar dynamics during osmotic stress // BMC Plant Biol. 2005. Vol. 5 №13. Pp. 1-13.

127. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electron opague stain in electron microscopy // Biophys. Biochem. Cytol. 1963. Vol. 17. 208 p.

128. Rohloff P., Miranda K., Rodrigues J.C.F., Fang J, Galizzi M., Plattner H., Hentsche J., Moreno S.N.J. Calcium uptake and proton transport by acidocalcisomes of Toxoplasma gondii II PLoS ONE. 2011. Vol. 6. №4. Pp. 1-9.

129. Romero-Martinez R., Wheeler M.H., Guerrero-Plata A., Rico G., Torres-Guerrero H. Biosynthesis and functions of melanin in Sporothrix schenckii II Infection and Immunity. 2000. Vol. 68. Pp. 3696-3703.

130. Ruiz F.A., Rodrigues C.O., Docampo R. Rapid changes in polyphosphate content within acidocalcisomes in response to cell growth, differentiation, and environmental stress in Trypanosoma cruzi II Biol. Chem. 2001. Vol. 276. Pp. 26114-26121.

131. Russell N.J. Adaptive modifications in membranes of halotolerant and halophilic microorganisms // J Bioenerg. Biomembr. 1989. Vol. 21(1). Pp. 93-113.

132. Russell, N.J., Evans, R.I., Ter Steeg, P.F., Hellemons, J., Verheul, A., Abee, T. Membranes as a target for stress adaptation // Int JFood Microbiol. 1995. Vol. 28. Pp. 255 - 261.

133. Samson R. A., Varga J. Aspergillus systematics in the genomic era // Studies in Mycology. 2007. Vol. 59. 206 p.

134. Samson R.A., Hoekstra E.S., Frisvad J.C. and Filtenborg O. Introduction to Food- and Airborne Fungi // Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht. 2000. P. 389.

135. Samson, R.A., Hoekstra E.S., Frisvad J.C. and Filtenborg O. Introduction to food and airborne fungi // 2002. 6th ed. Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht, the Netherlands.

136. Selbmann L., Hoog de G. S., Mazzaglia A., Friedmann E. I., Onofri S. Fungi at the edge of life: cryptoendolithic black fungi from Antarctic deserts // Studies in Mycology. 2005. Vol. 51. Pp. 1-32.

137. Seufferheld M., Vieira M.C.F., Ruiz F.A., Rodrigues C.O., Moreno S.N.J., Docampo R. Identification of organelles in bacteria similar to acidocalcisomes of unicellular eukaryotes // JBC. 2003. Vol. 278. Pp. 29971-29978.

138. Sigler L., Tsuneda A. & Carmichael J.W. Phaeotheca and Phaeosclera two new genera of dematiaceous hyphomycetes and a redescription of Sarcinomyces Lindner // Mycotaxon. 1981. Vol. 12. Pp. 449-467.

139. Singh R. and Cuervo A.M. Lipophagy: Connecting Autophagy and Lipid Metabolism // International Journal of Cell Biology. 2012. Vol. 2012. Article ID 282041. 12 pages.

140. Singh S. M., Puja G., Bhat D. J. Psychrophilic fungi from Schirmacher Oasis, East Antarctica // Current Science. 2006. Vol. 90. Pp. 1388-1392.

141. Soares C. A. G., Maury M., Pagnocca F. C., Araujo F. V., Mendonca-Hagler L. C. & Hagler A. N. Ascomycetous yeasts from tropical intertidal dark mud of southeast Brazilian estuaries // Gen. Appl. Microbiol. 1997. Vol. 43. Pp. 265-272.

142. Somogui M. Determination of blood sugar // J. Biol. Chem. 1945. Vol. 160. Pp. 69.

143. Stolk A.C., Samson R.A. The ascomycete genus Eupenicillium and related Pénicillium anamorphs // Studies in Mycology. 1983. Vol. 23. Pp. 149.

144. Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEG A4: Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) soft ware version 4.0 // Mol. Biol. Evol. 2007. Vol. 24. Pp. 1596-1599.

145. Tao W., Deschenes R.J. and Fassler J.S. Intracellular glycerol levels modulate the activity of Slnlp, a Saccharomyces cerevisiae two-component regulator//Biol. Chem. 1999. Vol. 274(1). Pp. 360-367.

146. Thomason P., Kay R. Eukaryotic signal transduction via histidine— aspartate phosphorilation // 2000. Cell Sci. Vol. 113. Pp. 3141-3150.

147. Thome P.E. Heterologous expression of glycerol 3-phosphate dehydrogenase gene [DhGPDl] from the osmotolerant yeast Debaryomyces hansenii in Saccharomyces cerevisiae II Current microbiology. 2005. Vol. 51 (2). Pp. 87 - 90.

148. Thome P.E. Isolation of a GPD gene from Debaryomyces hansenii encoding a glycerol 3-phosphate dehydrogenase (NAD+) // Yeast. 2004. Vol.21 (2). Pp. 119-126.

149. Todaro F., Berdar A., Cavaliere A., Criseo G., Pernice L. Gasophtalmus in blacksea bream (Sprodylinosoma cantharus) caused by Sarcinomyces crustaceus Lindner. Mycopathologia. 1983. Vol. 81. Pp. 95-97.

150. Turk M. & Plemenitas A. The HOG pathway in the halophilic black yeast Hortaea werneckii: isolation of the HOG1 homologue gene and activation of HwHoglp // 2002. FEMS Microbiol. Lett. Vol. 216. Pp. 193-199.

151. Turk M., Abramovic Z., Plemenitas A., Gunde-Cimerman N. Salt stress and plasma-membrane fluidity in selected extremophilic yeasts and yeastlike fungi // FEMS Yeast Research. 2007. No. 7. Pp. 550-557.

152. Turk M., Mejanelle L., Sentjire M., Grimait J.O., Gunde-Cimerman N., Plemenitas A. Salt-induced changes in lipid composition and membrane fluidity of halophilic yeast-like melanized fungi // Extremophiles. 2004.

Vol. 8. Pp. 53-61.

153. Vaupotic T., Veranic P., Jenoe P., Plemenitas A. Mitochondrial mediation of environmental osmolytes discrimination during osmoadaptation in the extremely halotolerant black yeast Hortaea werneckii II Fungal Genetics and Biology. 2008. Vol. 45. Pp. 994-1007.

154. Vaupotic, T., Plemenitas, A. Differential gene expression and Hogl interaction with osmoresponsive genes in the extremely halotolerant black yeast Hortaea werneckii II BMC Genomics. 2007. Vol. 8. P. 280.

155. Ventosa A. Unusual micro-organisms from unusual habitats: hypersaline environments // Prokaryotic Diversity: Mechanisms and Significance. Cambridge, UK. Cambridge University Press. 2006. Pp. 223-253.

156. Veses V., Richards A. and Gow N.A.R. Vacuoles and fungal biology // Current Opinion in Microbiology. 2008. Vol. 11. Pp. 503-510.

157. Wang Z.T., Ullrich N., Joo S., Waffenschmidt S., and Goodenough U. Algal lipid bodies: stress induction, purification, and biochemical characterization in wild-type and starchless Chlamydomonas reinhardtii II Eucariotic cell. 2009. Vol. 8, No. 12. Pp. 1856-1868.

158. Wasser S. P., Grishkan I., Kis-Papo T., Buchalo A. S., Volz P. A., Gunde-Cimerman N., Zalar P., Nevo E. Species diversity of the Dead Sea // Fungal Life in the Dead Sea. 2003. Pp. 203-270.

159. Watanabe M., Yonezawa T., Lee K., Kumagai S., Sugita-Konishi Y., Goto K., Hara-Kudo Y. Molecular phylogeny of the higher and lower taxonomy of the Fusarium genus and differences in the evolutionary histories of multiple genes 11 BMC Evol Biol. 2011. Vol. 11. № 322. Pp. 1-16.

160. Weiss M., Bental M., and Pick U. Hydrolysis of polyphosphates and permeability changes in response to osmotic shocks in cells of the halotolerant alga Dunaliella II Plant Physiol. 1991. Vol. 97. Pp. 12411248.

161. Wollenzien U., Hoog de G. S., Krumbein W. E., Urzi C. On the isolation of microcolonial fungi occurring on and in marble and other calcareous

rocks // Science of the Total Environment. 1995. Vol. 167. Pp: 287-294.

162. Wu S., Zhou F., Zhang Z. and Xing D. Mitochondrial oxidative stress causes mitochondrial fragmentation via differential modulation of mitochondrial fission-fusion proteins // The FEBS Journal. 2011. Vol. 278. Pp. 941-954.

163. Zalar P, Hoog de G. S, Schroers HJ., Crous P. W., Groenewald J.Z., Gunde-Cimerman N. Phylogeny and ecology of the ubiquitous saprobe Cladosporium sphaerospermum, with descriptions of seven new species from hypersaline environments. // Studies Mycology. 2007. Vol. 58. Pp. 157-183.

164. Zalar P., Hoog de G.S., Schroers H.J., Frank J.M. & Gunde-Cimerman N. Taxonomy and phylogeny of the xerophilic genus Wallemia (Wallemiomycetes and Wallemiales, cl. et ord. nov.). Antonie van Leeuwenhoek. 2005. Vol. 87. Pp. 311-328.

165. Zalar P., Hoog de G. S., Gunde-Cimerman N. Taxonomy of the endoconidial black yeast genera Phaeotheca and Hyphospora 11 Studies in Mycology. 1999. Vol. 43. Pp. 49-56.

Благодарности. Я благодарю моего научного руководителя Камзолкину Ольгу Владимировну за помощь и поддержку при выполнении работы. Также хочется выразить признательность за помощь в идентификации микромицетов, ценные советы и рекомендации Елене Николаевне Биланенко. Хочу поблагодарить Терешину Веру Михайловну (Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН), Дерябину Юлию Ивановну (Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН), Качалкина Алексея Владимировича (кафедра биологии почв, факультет Почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова), Шебанову Анастасию Сергеевну (кафедра биоинформатики, Биологический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова), а также сотрудников лаборатории регуляции биохимических процессов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН (заведующая лабораторией Кулаковская Татьяна Валентиновна) за предоставление оборудования и помощь в проведении экспериментов. Я искренне признательна всему коллективу кафедры микологии и альгологии Биологического факультета МГУ. Отдельная благодарность моим близким за помощь и неоценимую поддержку в работе.

с/