Биотехнология. Том 17 - Янулайтис А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Если оставить в стороне вопрос об истинной частоте встречаемости продуцентов рестриктаз и ограничиться обсуждением количественных закономерностей распространения продуцентов рестриктаз, основанных на данных, полученных с применением традиционных методических подходов, то можно прийти к следующим выводам:
1) Продуценты рестриктаз с большой долей вероятности можно надеяться обнаружить во всех таксонах прокариотических микроорганизмов. В пользу этого предположения говорит их повсеместное распространение (табл. 3) и постоянное пополнение списка продуцентов новыми микроорганизмами (табл. 2).
2) Различия в частоте встречаемости продуцентов, согласно имеющимся сведениям (табл. 4), являются не настолько значительными, чтобы могли стать решающим фактором при выборе объекта исследований. В таком случае с практической точки зрения более значительным показателем становится технологичность объекта, выражающаяся как в его биологических свойствах (проблемы культивирования), так и в особенностях состава бесклеточных экстрактов (проблемы очистки ферментов) .
Логичным следствием, вытекающим из вышеизложенных обобщений, явился бы выбор в качестве объекта исследования в опытах по поиску продуцентов рестриктаз штаммов «технологичных» видов микроорганизмов. Однако, с практической точки зрения результативность таких экспериментов оценивается не только в отношении количества выявляемых продуцентов, но и качественного состава субстратных специфичностей
обнаруженных ферментов. В случае его монотонности, реализация обсуждаемого подхода была бы неперспективной.
Самым прямым путем решения обсуждаемого вопроса является систематическое изучение штаммов отдельно взятых видов микроорганизмов как в отношении частоты встречаемости продуцентов рестриктаз, так и спектра субстратных специфичностей обнаруженных ферментов. Рассмотрение данных, представленных в табл. 4, убеждает, что систематическое исследование даже первого вопроса является малохарактерным для опытов по поиску продуцентов рестриктаз. Представляется, что именно такие исследования призваны пролить свет на качественные закономерности распространения рестриктаз (в том числе и на вопрос о таксоноспецифичности рестриктаз), имеющие непосредственное отношение к вопросу о прогнозировании результативности экспериментов по поиску рестриктаз в случае реализации обсуждаемого подхода.
3. ТАКСОНОСПЕЦИФИЧНОСТЬ РЕСТРИКТАЗ
В научной литературе только в последнее время появились данные о целенаправленном систематическом исследовании большой группы штаммов нескольких видов микроорганизмов в отношении вариабельности их субстратной специфичности [189]. Исследование этого вопроса преследовало цель получить данные для выяснения качественных закономерностей распространения специфических эндонуклеаз. Под качественными закономерностями в данном случае подразумевается вопрос о наличии каких-то связей между спектром вариантов последовательностей нуклеотидов, узнаваемых рестриктазами, и таксономической принадлежностью их продуцентов, т. е. ставился вопрос о таксоноспецифичности рестриктаз.
Имевшиеся к началу рассматриваемых исследований литературные сведения о распространенности рестриктаз [312], как уже отмечалось, мало что давали для обобщений, касающихся качественных ее аспектов. Однако, уже в то время было отмечено наличие ферментов, обладающих идентичной субстратной специфичностью (изошизомеры), у представителей различных, иногда отдаленных таксонов прокариотических микроорганизмов. Обнаружение явления изошизомерии было принято как указание на отсутствие строгой таксоноспецифичности рестриктаз [312]. Под этим термином подразумевается такой вариант таксоноспецифичности, когда рестриктаза определенной субстратной специфичности имеется только в штаммах одного вида.
Отсутствие строгой таксоноспецифичности рестриктаз не исключает других вариантов ее проявления. Например, она могла бы выражаться в ограниченной вариабельности субст-
ратной специфичности этих ферментов, содержащихся в штаммах отдельно взятых таксонов. Если вопрос о таксоноспецифич-ности формулировать в таком виде, то изошизомерия не исключает ее существования, так как она будет проявляться, несмотря даже на полное перекрывание спектра специфичностей рестриктаз, характерного для отдельного вида (рода) с частью всех существующих в царстве прокариотических микроорганизмов. Более того, она может проявляться и на фоне строгой таксоноспецифичности некоторых рестриктаз.
Одним из подходов к выявлению обсуждаемых закономерностей является изучение этого вопроса на примере штаммов одного вида, что и имело место в случае исследования большой группы культур, относящихся к трем видам семейства энтеробактерий Е. coli, С. freundii и К. pneumoniae [189]. Результаты опытов, касающиеся Е. coli, представленные в цитированной работе приведены в табл. 5.
Таблица 5
Распространение рестриктаз и вариабильность их специфичности в Е. coli
1. Число проверенных штаммов 864
