ЕКОЛОГІЧНА БІОХІМІЯ - Навчальний посібник - В. М. Ісаєнко 2005

Розділ 2. ЕКОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ВЗАЄМОДІЇ ПРОКАРІОТІВ, МІКРОСКОПІЧНИХ ГРИБІВ І ВОДОРОСТЕЙ З ВИЩИМИ РОСЛИНАМИ ТА ТВАРИНАМИ

2.2. Особливості одновидових і міжвидових взаємодій мікроорганізмів

Серед найрізноманітніших еколого-біохімічних взаємодій прокаріотів чи еукаріотів одного виду істотне значення мають ті, які опосередковані феромонами (гр. feros — приносити, виробляти, керувати і osmos — приводити в рух, бажати, спонукати). Однак принцип дії феромонів бактерій має свої особливості. Так, наприклад, феромони бактерій Streptococcus faecalis представлені кількома лінійними пептидами, кожному феромону відповідає певна плазміда в клітинах, які сприймають феромон як сигнал для синтезу білка, що сприяє кон’югації клітин продуцентів феромону з клітинами — носіями плазміди. У результаті з’єднання клітин ті з них, які є носіями плазмід, передають копії своїх плазмід клітинам—продуцентам феромону.

Один із видів взаємодії між клітинами бактерій опосередковується авторегуляторами, які впливають на диференціювання клітин, спороутворення, синтез біологічно активних речовин (зоїфема, антибіотиків).

Ще один тип взаємодії в прокаріотів пов’язаний із дією бактеріоцинів-білків, які токсичні для інших штамів цього самого виду, тих, що не містять бактеріоцинів і плазмід, які детермінують їхній синтез.

В еукаріотичних клітинах ідентичних токсинів немає. Тільки в дріжджах, зокрема Kluyveromyces lactis, є штами, які продукують токсин, що діє на інші штами цієї родини та на дріжджі інших родин.

Зіставлення внутрішньовидових взаємодій бактерій, грибів і водоростей указує на існування однотипних ефектів. Водночас є також принципові відмінності, зумовлені хімічною структурою молекул і механізмами їхньої дії. Одним із типів міжвидових взаємодій є інгібування. Прокаріоти та еукаріоти (гриби) продукують антибіотики з вираженими антибактеріальною й антифунгальною дією.

Антибіотиками (гр. anti — префікс, що означає протилежність, і bios — життя) називають речовини біологічного походження, які продукуються переважно мікроорганізмами та пригнічують ріст інших мікроорганізмів. Рослини здатні продукувати і виділяти алелопатичні речовини (див. розділ 3), які подібні до антибіотиків.

Термін фітонциди (гр. phyton — рослина та лат. caedare — убивати) використовується для позначення інгібіторів, які продукуються вищими рослинами і діють на мікроорганізми. Речовини, які виділяються мікроорганізмами та шкідливі для рослин, називають маразмінами (гр. marasmos — занепад, виснаження).

Ще один тип міжвидових взаємодій — це стимулювання утворення біологічно активних речовин мікроорганізмами за їх спільного культивування з іншими, які не здатні до утворення тих самих біологічно активних речовин. Це характерно як для прокаріотів (наприклад, бінарна культура Streptococcus rimosus і Streptococcus violaceus), так і для еукаріотів (гриби Aspergillus rimosus і Aspergillus wentii). Стимуляція утворення біологічно активних речовин спостерігається і в бінарній суміші, коли один із компонентів є прокаріотом, а інший — еукаріотом (гриби Aspergillus або дріжджі).

Ріст бактерій можна стимулювати речовинами, які продукуються іншими прокаріотами й еукаріотами. Так, наприклад, пептидний фактор, який утворюється дріжджами, стимулює ріст Lactobacillus sanfrancisco. Ще один приклад — ріст дріжджів Candida tropicalis посилюється біотином, який продукується Candida mycoderma.

Симбіоз ґрунтується на обміні метаболітами, існує у прокаріотів і еукаріотів, між ними (наприклад, Pseudomonas fluorescens і Volvox aureus).

Отже, зіставлення міжвидових взаємодій прокаріотів і еукаріотів свідчить про певні загальні риси, які, мабуть, зумовлені спільністю місця мешкання та екологічних ніш. Водночас, біохімічні механізми, які формують екологічні особливості прокаріотів, є відмінними від таких у еукаріотів.