Одна из задач современной микробиологии состоит в изучении механизмов запуска кворум-эффекта, который был обнаружен при изучении биолюминесценции [1] в бактериальных популяциях, но большее развитие его изучение получило в области медицинской микробиологии. Внимание к данному эффекту объясняется тем, что обнаруженный кворум-эффект регулирует физиологическую активность микробов, а именно влияет на симбиоз, вирулентность, коньюгацию, синтез антибиотиков, подвижность, образование спор, формирование биопленки и биолюминесценцию. Цель настоящей работы заключалась в теоретическом описании запуска люциферазного оперона в накопительной культуре Ph.phosphoreum 1889 и оценке роли метаболитного влияния на его запуск.

Полученные экспериментальные закономерности согласуются с известными закономерностями [1, 2].

Динамика роста биомассы культуры хорошо описывается моделью, учитывающей субстратное ингибирование. Для описания динамики количества люциферазы использованы два уравнения, описывающие собственно среднее количество люциферазы в клетке культуры и концентрацию аутоиндуктора в среде. Показано, что для приемлемого описания динамики свечения необходимо принять, что включение люциферазного оперона в бактериях происходит на определенном этапе развития клетки и чувствительность рецепторов клеток к концентрации аутоиндуктора существенно варьирует.

Список литературы

1. Kempner, E. S. Aspects of Light Production by Photobacterium fischeri / E. S. Kempner, F. E. Hanson // Journal of Bacteriology – 1968. – Vol. 95 – №3 – P. 975–979

2. Чумакова Р.И., Гительзон И.И. Светящиеся бактерии [Текст] / Р. И. Чумакова, И. И. Гительзон. – М.: Наука. 1975. – 107 с.

One of the objectives of modern microbiology is to study the mechanisms of triggering the quorum effect, which was discovered in the study of bioluminescence [1] in bacterial populations. Then the topic has received more development in the field of medical microbiology. Attention to this effect is explained by the fact that the detected quorum effect regulates the physiological activity of microbes, namely, it affects symbiosis, virulence, conjugation, antibiotic synthesis, motility, spore formation, biofilm formation, and bioluminescence. The purpose of the work is to describe theoretically the launch of the luciferase operon in the batch culture of Ph.phosphoreum 1889 and to assess the role of the metabolic influence on its launch.

The obtained experimental regularities are consistent with the known data [1, 2]. The growth dynamics of the culture biomass is well described by a model that takes into account substrate inhibition. To describe the dynamics of the amount of luciferase, two equations were used that describe the actual average amount of luciferase in a culture cell and the concentration of the autoinducer in the medium. It is shown that for an acceptable description of the luminescence dynamics it is necessary to accept that the activation of the luciferase operon in bacteria occurs at a certain stage of cell development and the sensitivity of cell receptors to the concentration of the autoinducer varies significantly.



Bibliography

1. Kempner, E. S. Aspects of Light Production by Photobacterium fischeri / E. S. Kempner, F. E. Hanson // Journal of Bacteriology - 1968. - Vol. 95 - No. 3 - P. 975–979

2. Chumakova R.I., Gitelzon I.I. Glowing bacteria [Text] / R. I. Chumakova, I. I. Gitelzon. – M.: Science. 1975. - 107 p.