D-SELF MODELING OF GROWTH STABILITY OF SACCHAROMYCES CEREVISIAE YEAST UNDER CORRELATION OF CARBON DIOXIDE AND GLYCOGEN ACTIVITY

Abstract

Full Text

Введение. Фазы роста дрожжевой колонии традиционно описываются гладкой (почти постоянной) кривой эволюционирования. Нестационарности (возможно периодические) этих фаз, как правило, не учитываются. Целью данной работы является исследование возможных периодических режимов в жизнедеятельности колонии путем параллельного (корреляционного) измерения углекисло-газовой и гликогеновой активности в минутных и часовых временных диапазонах. Материал и методы. 1) Для проведения эксперимента на пробирки с раствором (20-25 мл) дрожжей Saccharomyces cerevisiae (1-2мл) и питательной смеси в виде глюкозы (16-18 мл) и азотно-фосфорным питанием (3-5 мл), надевались герметичные резиновые шарики. Пробирки помещались в термостат, и ежеминутно производились измерения объемов углекислоты в шариках. 2) В пробирках с тем же дрожжевым раствором ионометром измерялось внеклеточное рН по методу известного теста «силы подкисления», что являлось индикатором уровня гликогена в клетках. На основе серий измерений анализировались статистические данные. Корреляция нестационарностей углекислоты и гликогена наблюдалась в 70-85% случаев. 3) Для моделирования устойчивости роста дрожжей использовалась методика анализа саморегуляции периодических процессов - модель D-SELF [1]. Согласно модели, «всплески» и «спады» активностей углекислоты и гликогена в эксперименте должны были показывать закономерную динамику в сторону увеличения и уменьшения временных периодов нестационарностей в зависимости от силы осмотического и температурного стрессов дрожжевых клеток [2]. Результаты экспериментов выявили граничные (предельные) концентрации исходной культуры дрожжей и состава питательной смеси. В диапазоне указанных концентраций наблюдалась относительно устойчивая динамика роста колонии. Нестационарные пульсации активности общей биохимической реакции раствора носили квазипериодический характер. В отдельных часовых периодах наблюдалась устойчивая саморегуляция дрожжевой колонии в минутных диапазонах. Выводы. Результаты моделирования могут быть использованы для анализа устойчивости колоний других микроорганизмов - бактерий и вирусов.