Совершенство биологической организации и механизмы стрессоустойчивости Rhodococcus sensu stricto

Авторы

  • И.Б. Ившина Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • М.С. Куюкина Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • А.В. Криворучко Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2024.3.2

Ключевые слова:

микроорганизмы загрязнённых сред, Rhodococcus, биодеградация, экополлютанты, механизмы адаптации, стрессоустойчивость, экобиотехнологии

Аннотация

Среди микроорганизмов загрязнённых сред, так называемых стресстолерантов, особое место принадлежит бактериям рода Rhodococcus (класс Actinomycetes, порядок Mycobacteriales, семейство Nocardiaceae), способным эффективно противостоять широкому кругу стрессовых воздействий на фоне резкого снижения качества природной среды. Родококки, обладая комплексом стратегических приемов выживания, занимают доминирующее положение в биоценозах антропогенно нагруженных почвенных и водных экосистем. В работе рассматривается совокупность основных биологических свойств экстремотолерантных Rhodococcus spp. и исследуются ответные реакции родококков, запускаемые ими в ответ на присутствие экотоксикантов. Представлена информация, полученная в результате многолетних исследований биоразнообразия Rhodococcus-биодеструкторов сложных органических соединений, а также влияния родококков на процессы естественного восстановления нефтезагрязненных экосистем. Особое внимание обращено на спектр относительно универсальных черт и особенностей Rhodococcus в условиях индукции ферментного оксигеназного
комплекса, а также на новые факты о взаимодействии родококков с чужеродными соединениями и о многообразных взаимодополняющих механизмах защиты от экологических стрессов. Полученные сведения дают понимание роли Rhodococcus в функционировании биосферы, очищении или снижении токсичных компонентов в условиях экологической дестабилизации окружающей среды, создают предпосылки и дополнительные возможности для разработки и реализации более совершенных экобиотехнологий очистки окружающей среды, обезвреживания или эффективного использования отходов, возникающих в ходе промышленного производства. Наблюдая за умением этих умных бактерий переносить стрессовые ситуации, нельзя не восхищаться тем, как относительная простота устройства Rhodococcus гармонично сочетается с удивительным совершенством их биологической организации и способностью к формированию разнообразных оборонительных тактик и наступательных стратегий для сохранения экологического
конкурентного преимущества.

Поддерживающие организации
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 124020500028-4 Биоразнообразие микроорганизмов антропогенно загрязненных экосистем и функционально-генетические механизмы их адаптации к стрессовым условиям окружающей среды)

Биографии авторов

  • И.Б. Ившина, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермский государственный национальный исследовательский университет

    доктор биологических наук, профессор, академик РАН, зав. лабораторией алканотрофных микроорганизмов, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН («ИЭГМ УрО РАН»)

    профессор кафедры микробиологии и иммунологии, Пермский
    государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ)

  • М.С. Куюкина, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермский государственный национальный исследовательский университет

    доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории алканотрофных микроорганизмов, «ИЭГМ УрО РАН», профессор кафедры микробиологии и иммунологии, ПГНИУ

  • А.В. Криворучко, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермский государственный национальный исследовательский университет

    доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории алканотрофных микроорганизмов, «ИЭГМ УрО РАН», профессор кафедры микробиологии и иммунологии, ПГНИУ

Библиографические ссылки

Arahal D.R., Bull C.T., Christensen H., Chuvochina M., Dunlap C., del Carmen Montero-Calasanz M., Parker C.T., Vandamme P., Ventosa A., Ventura S., Young P., Göker M. Judicial Opinion 13 // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. − 2024. − Vol. 74. – Article 006414. DOI: 10/1099/ijsem.0.006414.

Goodfellow M., Oren A., Sangal V., Sutcliffe I.C. Is the bacterial genus name Rhodococcus Zopf 1891 illegitimate? Request for an Opinion // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. − 2024. − Vol. 74. − Article 006251. DOI: 10/1099/ijsem.0.006251.

Larkin M.J., Kulakov L.A., Allen C.C.R. Biodegradation and Rhodococcus – masters of catabolic versatility // Current Opinion Biotechnology. − 2005. − Vol. 16. − № 3. − P. 282–290. DOI:10.1016/j.copbio.2005.04.007.

Busch H., Hagedoorn P.-L., Hanefeld U. Rhodococcus as a versatile biocatalyst in organic synthesis // International Journal of Molecular Sciences. − 2019. − Vol. 20. – Article 4787. DOI:10.3390/ijms20194787.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V. Hydrocarbon-oxidizing bacteria and their potential in eco-biotechnology and bioremediation // In Microbial Resources: From Functional Existence in Nature to Industrial Applications, Ed. I. Kurtböke, Elsevier, New York, 2017. − P. 121–148. ‒ 332 pp. DOI: 10.1016/B978-0-12-804765-1.00006-0.

Ivshina I., Bazhutin G., Tyumina E. Rhodococcus strains as a good biotool for neutralizing pharmaceutical pollutants and obtaining therapeutically valuable products: Through the past into the future // Frontiers in Microbiology. − 2022. − Vol. 13. − Article 967127. DOI: 10.3389/fmicb.2022.967127.

Krivoruchko А.V., Kuyukina M.S, Ivshina I.B. Advanced Rhodococcus biocatalysts for environmental biotechnologies // Catalysts. − 2019. − Vol. 9. − № 3. − Article 236. DOI: 1.3390/catal9030236.

Nazari M.T., Simon V., Machado B.S., Crestani L., Marchezi G., Concolato G., Ferrari V., Colla L.M., Piccin J.S. Rhodococcus: A promising genus of actinomycetes for the bioremediation of organic and inorganic contaminants // Journal of Environmental Management. − 2022. − Vol. 323. − Article 116220. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.116220.

De Carvalho C.C.C.R., da Fonseca M.M.R.The remarkable Rhodococcus erythropolis// Applied Microbiology and Biotechnology. − 2005. − Vol. 67. − № 6. − P. 715−726. DOI: 10.1007/s00253-005-1932-3.

Larkin M.J., Kulakov L.A., Allen C.C.R. Genomes and plasmids in Rhodococcus // In Biology of Rhodococcus. Ed. H.M. Alvarez Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2010. – Vol. 16. – P. 73–90. – 365 pp. DOI: 10.1007/978-3-642-12937-7_3.

Larkin M.J., Kulakov L.A., Allen C.R. Biodegradation by members of the genus Rhodococcus: biochemistry, physiology, and genetic adaptation // Advances in Applied Microbiology. − 2006. − Vol. 59. − P. 1–29. DOI: 10.1016/S0065-2164(06)59001-X.

Martínková L., Uhnáková B., Pátek M., Nešvera J., Křen V. Biodegradation potential of the genus Rhodococcus // Environment International. − 2009. − Vol. 35. − № 1. − P. 162–177. DOI: 10.1016/j.envint.2008.07.018.

Kim D., Choi K.Y., Yoo M., Zylstra G.J., Kim E.J. Biotechnological potential of Rhodococcus biodegradative pathways // Journal of Microbiology and Biotechnology. − 2018. − Vol. 28. − № 7. − P. 1037−1051. DOI: 10.4014/jmb.1712.12017.

Biology of Rhodococcus. Microbiology Monographs. Ed. H.M. Alvarez. Springer Nature. Switzerland AG, 2019. ‒ Vol. 16. – 386 pp. DOI: 10.1007/978-3-030-11461-9_6.

Углеводородокисляющие родококки: особенности биологической организации под воздействием экополлютантов. Атлас-монография // Ившина И.Б., Куюкина М.С., Каменских Т.Н., Криворучко А.В., Тюмина Е.А., Елькин А.А. / Под ред. И.Б. Ившиной. ‒ УрО РАН, 2021. − 140 с. ISBN 978-5-7691-2546-1. https://elibrary.ru/item.asp?id=46512049.

Kuyukina M.S., Ivshina I.B. Bioremediation of contaminated environments using Rhodococcus // In Biology of Rhodococcus. Microbiology Monographs. Ed. A. Steinbüchel. Springer Nature, 2019. − Vol. 16. − P. 231‒270. DOI: 10.1007/978-3-030-11461-9_9.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V., Tyumina E.A. Responses to ecopollutants and pathogenization risks of saprotrophic Rhodococcus species // Pathogens. − 2021. − Vol. 10. − № 8. − Article 974. DOI: 10.3390/pathogens10080974.

Ivshina I.B., Luchnikova N.A., Maltseva P.Yu., Ilyina I.V., Volcho K.P., Gatilov Yu.V., Korchagina D.V., Kostrikina N.A., Sorokin V.V., Mulyukin A.L., Salakhutdinov N.F. Biotransformation of (–)-isopulegol by Rhodococcus rhodochrous // Pharmaceuticals. − 2022. − Vol. 15. − № 8. − Article 964. DOI: 10.3390/ph15080964.

Krivoruchko A.V., Kuyukina M.S., Peshkur T.A., Cunningham C.J., Ivshina I.B. Rhodococcus strains from the Specialized Collection of Alkanotrophs for biodegradation of aromatic compounds // Molecules. − 2023. − Vol. 28. − № 5. − Article 2393. DOI: 10.3390/molecules28052393.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V. Extremotolerant Rhodococcus as an important resource for environmental biotechnology // In Actinomycetes in extreme and marine environments: An unexhausted source for microbial biotechnology. Ed. by I. Kurtböke. Science Publishers, CRC Press: Boca Raton, 2024. − P. 209−246. ‒ 332 pp. ISBN 978-0-367-25280-9 DOI: 10.1201/9780429293948.

Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Krivoruchko A.V., Peshkur T.A., Cunningham C.J. Treatment of jet fuel contaminated water in a fluidized-bed bioreactor amended with cryogel-immobilized Rhodococcus cells and nickel nanoparticles // International Biodeterioration and Biodegradation. − 2021. − Article 105308. DOI: 10.1016/j.ibiod.2021.105308.

Иванова К.М., Гришко В.В., Ившина И.Б. Высокоэффективная биодеструкция дегидроабиетиновой кислоты нерастущими клетками Rhodococcus rhodochrous ИЭГМ 1071 // Микробиология. − 2022. − Т. 91. − № 4. − С. 419–432. DOI: 10.31857/S002636562230022X.

Ma J., Zhuang Y., Wang Y., Zhu N., Wang T., Xiao H., Chen J. Update on new trend and progress of the mechanism of polycyclic aromatic hydrocarbon biodegradation by Rhodococcus, based on the new understanding of relevant theories: a review // Environmental Science Pollution Research. − 2023. − Vol. 30. − № 41. − P. 93345–93362. DOI: 10.1007/s11356-023-28894-y.

Táncsics A., Máthe I., Benedek T., Toth E.M., Atasayar E., Sproer C., Márialigeti K., Felfoldi T., Kriszt B. Rhodococcus sovatensis sp. nov., an actinomycete isolated from the hypersaline and heliothermal Lake Ursu // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. − 2017. − Vol. 67. – № 2. − P. 190–196. DOI: 10.1099/ijsem.0.001514.

Silva L.J., Souza D.T., Genuario D.B., Hoyos H.A.V., Santos S.N., Rosa L.H., Zucchi T.D., Melo I.S. Rhodococcus psychrotolerans sp. nov., isolated from rhizosphere of Deschampsia antarctica // Antonie van Leeuwenhoek. − 2018. − Vol. 111. − № 4. − P. 629–636. DOI: 10.1007/s10482-017-0983-7.

Ely C.S., Smets B.F. Guild composition of root-associated bacteria changes with increased soil contamination // Microbial Ecology. − 2019. − Vol. 78. − № 2. − P. 416–427. DOI: 10.1007/s00248-019-01326-6.

Viesser J.A., Sugai-Guerios M.H., Malucelli L.C. Petroleum-tolerant rhizospheric bacteria: isolation, characterization and bioremediation potential // Scientific Reports. − 2020. − Vol. 10. − Article 2060. DOI: 10.1038/ s41598-020-59029-9.

Stamler R.A., Kilcrease J., Kallsen C., Fichtner E.J., Cooke P., Heerema R.J., Randall J.J. First report of Rhodococcus isolates causing Pistachio Bushy Top Syndrome on 'UCB-1' rootstock in California and Arizona // Plant Disease. − 2015. − Vol. 99. − № 11. − P. 1468−1476. DOI: 10.1094/PDIS-12-14-1340-RE.

Vereecke D., Zhang Y., Francis I.M., Lambert P.Q., Venneman J., Stamler R.A., Kilcrease J., Randall J.J. Functional genomics insights into the pathogenicity, habitat fitness, and mechanisms modifying plant development of Rhodococcus sp. PBTS1 and PBTS2 // Frontiers in Microbiology. − 2020. − Vol. 11. − Article 14. DOI: 10.3389/fmicb.2020.00014.

Vereecke D., Fichtner E.J., Lambert P.Q., Cooke P., Kilcreas, J., Stamler R.A., Zhang Y., Francis I.M., Randall J.J. Colonization and survival capacities underlying the multifaceted life of Rhodococcussp. PBTS1 and PBTS2 // Plant Pathology. − 2021. − Vol. 70. − № 3. − P. 567−583. DOI: 10.1111/ppa.13307.

Majidzadeh M., Fatahi-Bafghi M. Current taxonomy of Rhodococcus species and their role in infections // European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. − 2018. − Vol. 37. − № 11. − P. 2045−2062. DOI: 10.1007/s10096-018-3364-x.

Suzuki Y., Kubota H., Madarame H., Takase F., Takahashi K., Sasaki Y., Kakuda T., Takai S. Pathogenicity and genomic features of vapN-harboring Rhodococcus equi isolated from human patients // International Journal of Medical Microbiology. − 2021. − Vol. 311. − № 6. − Article 151519. DOI: 10.1016/j.ijmm.2021.151519.

Rakowska A., Cywinska A., Wikowski L. Current trends in understanding and managing equine rhodococcosis // Animals. − 2020. − Vol. 10. − № 10. − Article 1910. DOI: 10.3390/ani10101910.

Takai S., Sawada N., Nakayama Y., Ishizuka S., Nakagawa R., Kawashima G., Sangkanjanavanich N., Sasaki Y., Kakuda T., Suzuk Y. Reinvestigation of the virulence of Rhodococcus equi isolates from patients with and without AIDS // Letters in Applied Microbiology. − 2020. − Vol. 71. − № 6. −

P. 679−683. DOI: 10.1111/lam.13386.

Anandan R., Dhanasekaran D., Gopinath P.M. An introduction to actinobacteria, in Actinobacteria – Basics and Biotechnological Applications. Eds. D. Dhanasekaran, Y. Jiang, IntechOpen, – London, UK, 2016. − P. 3−37. DOI: 10.5772/62329.

Ivshina I.B., Mukhutdinova A.N., Tyumina H.A., Suzina N.E., El’-Registan G.I., Mulyukin A.L. Drotaverine hydrochloride degradation using cyst-like dormant cells of Rhodococcus ruber // Current Microbiology. − 2015. − Vol. 70. – № 3. − P. 307−314. DOI: 10.1007/s00284-014-0718-1.

Sutcliffe I.C., Brown A.K., Dover L.G. The rhodococal cell envelope: composition, organization and biosynthesis // In Biology of Rhodococcus. Ed. H.M. Alvarez Springer-Verlag. Berlin. Heidelberg, 2010. − Vol. 16. − P. 29–72. DOI: 10.1007/978-3-642-12937-7_2.

Cappelletti M., Pinelli D., Fedi S., Zannoni D., Frascari D. Aerobic co‐metabolism of 1,1,2,2‐tetrachloroethane by Rhodococcus aetherivorans TPA grown on propane: kinetic study and bioreactor configuration analysis // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. − 2018. − Vol. 93. − № 1. − P. 155−165. DOI: 10.1002/jctb.5335.

Garrido-Sanz D., Sansegundo-Lobato P., Redondo-Nieto M., Suman J., Cajthaml T., Blanco-Romero E., Martin M., Uhlik O., Rivilla R. Analysis of the biodegradative and adaptive potential of the novel polychlorinated biphenyl degrader Rhodococcus sp. WAY2 revealed by its complete genome sequence // Microbial Genomics. − 2020. − Vol. 6. − № 4. − Article 000363. DOI: 10.1099/mgen.0.000363.

Miao L.-L., Qu J., Liu Z.-P. Hydroxylation at multiple positions initiated the biodegradation of indeno[1,2,3-cd]pyrene in Rhodococcus aetherivorans IcdP1 // Frontiers in Microbiology. − 2020. − Vol. 11. − Article 568381. DOI: 10.3389/fmicb.2020.568381.

Gu H., Yan J., Liu Y., Yu X., Yan Feng Y., Yang X., Lam S.S., Naushad M., Li C., Sonne C. Autochthonous bioaugmentation accelerates phenanthrene degradation in acclimated soil // Environmental Research. − 2023. − Vol. 224. − Article 115543. DOI: 10.1016/j.envres.2023.115543.

Baltazar M.P.G., Gracioso L.H., Avanzi I.R., Karolski B., Tenório J.A.S., do Nascimento C.A.O., Perpetuo E.A. Copper biosorption by Rhodococcus erythropolis isolated from the Sossego Mine – PA – Brazil // Journal Materials Research and Technology. ‒ 2019. ‒ Vol. 8. ‒ № 1. ‒ P. 475–483. DOI: 10.1016/j.jmrt.2018.04.006.

Ivshina I.B., Tyumina E.A., Kuzmina M.V., Vikhareva E.V. Features of diclofenac biodegradation by Rhodococcus ruber IEGM 346 // Scientific Reports. ‒ 2019. ‒ Vol. 9. ‒ Article 9159. DOI: 10.1038/s41598-019-45732-.9

Yang C.W., Liu C., Chang B.V. Biodegradation of amoxicillin, tetracyclines and sulfonamides in wastewater sludge // Water. ‒ 2020. ‒ Vol. 12. ‒ № 8. ‒ Article 2147. DOI: 10.3390/ W12082147.

Chuang S., Yang H., Wang X., Xue C., Jiang J., Hong Q. Potential effects of Rhodococcus qingshengiistrain djl-6 on the bioremediation of carbendazim-contaminated soil and the assembly of its microbiome // Journal of Hazardous Materials. ‒ 2021. ‒ Vol. 414. ‒ Article 125496. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.125496.

Baek J.H., Kim K.H., Lee Y., Jeong S.E., Jin H.M., Jia B., Jeon C.O. Elucidating the biodegradation pathway and catabolic genes of benzophenone-3 in Rhodococcus sp. S2-17 // Environmental Pollution. ‒ 2022. ‒ Vol. 299. ‒ Article 118890. DOI: 10.1016/j. envpol.2022.118890.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Litvinenko L.V., Golysheva A.A., Kostrikina N.A., Sorokin V.V., Mulyukin A.L. Bioaccumulation of molybdate ions by alkanotrophic Rhodococcus leads to significant alterations in cellular ultrastructure and physiology // Ecotoxicology and Environmental Safety. − 2024. − Vol. 274. − Article 116190. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2024.116190.

Tyumina E.A, Subbotina M.V, Polygalov M.A, Tyan S.M, Ivshina I.B. Ketoprofen as an emerging contaminant: occurrence, ecotoxicity and (bio)removal // Frontiers in Microbiology. − 2023. − Vol. 14. − Article 1200108. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1200108.

aus der Beek T., Weber F.A., Bergmann A., Hickmann S., Ebert I., Hein, A., Küster A. Pharmaceuticals in the environment–global occurrences and perspectives // Environmental Toxicology and Chemistry. − 2016. − Vol. 35. − № 4. − P. 823–835. DOI: 10.1002/etc.3339.

Domingo-Echaburu S., Dávalos L.M., Orive G., Lertxundi U. Drug pollution & sustainable development goals // Science of the Total Environment. ‒ 2021. ‒ Vol. 800. ‒ Article 149412. DOI: 10.1016/J.SCITOTENV.2021.149412.

Anteneh Y.S., Franco C.M.M. Whole cell Actinobacteria as biocatalysts // Frontiers in Microbiology. ‒ 2019. ‒ Vol. 10. ‒ Article 77. DOI: 10.3389/FMICB.2019.00077.

Cappelletti M., Presentato A., Piacenza E., Firrincieli A., Turner R.J., Zannoni D. Biotechnology of Rhodococcus for the production of valuable compounds // Applied Microbiology and Biotechnology. ‒ 2020. ‒ Vol. 104. ‒ P. 8567–8594. DOI: 10.1007/s00253-020- 10861-z.

Hamamura N., Arp D.J. Isolation and characterization of alkane-utilizing Nocardiodes sp. strain CF8 // FEMS Microbiology Letters. ‒ 2000. ‒ Vol. 186. ‒ No. 1. ‒ P. 21–26. DOI: 10.1111/j.1574-6968.2000.tb09076.x.

Koma D., Sakashita Y., Kubota K., Fujii Y., Hasumi F., Chung S.Y., Kubo M. Degradation of car engine base oil by Rhodococcus sp. NDKK48 and Gordonia sp. NDKY76A // Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. − 2003. − Vol. 67. − № 7. − P. 1590–1593. DOI: 10.1271/bbb.67.1590.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Philp J.C., Christofi N. Oil desorption from mineral and organic materials using biosurfactant complexes produced by Rhodococcus species // World Journal of Microbiology and Biotechnology. − 1998. − Vol. 14. − P. 711–717. DOI: 10.1023/A:1008885309221.

Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Makarov S.O., Litvinenko L.V., Cunningham C.J., Philp J.C. Effect of biosurfactants on crude oil desorption and mobilization in a soil system // Environment International. − 2005. − Vol. 31. − № 2. − P. 155–161. DOI: 10.1016/j.envint.2004.09.009.

Banat I.M., Franzetti A., Gandolfi I., Bestetti G., Martinotti M.G., Fracchia L., Smyth T.J., Marchant R. Microbial biosurfactants production, applications and future potential // Applied Microbiology and Biotechnology. − 2010. − Vol. 87. − P. 427–444. DOI 10.1007/s00253-010-2589-0.

Franzetti A., Gandolfi I., Bestetti G., Smyth T.J.P., Banat I.M. Production and application of tregalose lipid biosurfactanrs // The European Journal of Lipid Science and Technology. − 2010. − Vol. 112. − P. 617‒627. DOI: 10.1002/ejlt.200900162.

Ivshina I., Kostina L., Krivoruchko A., Kuyukina M., Peshkur T., Anderson P., Cunningham C. Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil spiked with model mixtures of petroleum hydrocarbons and heterocycles using biosurfactants from Rhodococcus ruber IEGM 231 // Journal Hazardous Materials. − 2016. − Vol. 312. − P. 8–17. DOI 10.1016/j.jhazmat.2016.03.007.

Kuyukina M.S., Ivshina I.B. Production of trehalolipid biosurfactants by Rhodococcus // In Biology of Rhodococcus. Ed. H.M. Alvarez. Springer Nature. Switzerland. AG, 2019. ‒ Vol. 16. ‒ P. 271−298. 386 pp. DOI: 10.1007/978-3-030-11461-9_10.

Philp J.C., Kuyukina M.S., Ivshina I.B., Dunbar S.A., Christofi N., Lang S., Wray V. Alkanotrophic Rhodococcus ruber as a biosurfactant producer // Applied Microbiology and Biotechnology. ‒ 2002. ‒ Vol. 59. ‒ № 2‒3. ‒ P. 318–324. DOI: 10.1007/s00253-002-1018-4.

Yoshida N. Oligotrophic growth of Rhodococcus // In Biology of Rhodococcus. Ed. H.M. Alvarez. Springer Nature. Switzerland. AG, 2019. ‒ Vol. 16. ‒ P. 87−101. 386 pp. DOI: 10.1007/978-3-030-11461-9_4.

Bequer-Urbano S., Albarracín V.H., Ordoñez O.F., Farías M.E., Alvarez H.M. Lipid storage in highaltitude Andean Lakes extremophiles and its mobilization under stress conditions in Rhodococcus sp. A5, a UV-resistant actinobacterium // Extremophiles. ‒ 2013. ‒ Vol. 17. ‒ № 2. ‒ P. 217–227. DOI: 10.1007/s00792-012-0508-2.

Chen Z., Zheng Z., Wang F.-L., Niu Y.-P., Miao J.-L., Li H. Intracellular metabolic changes of Rhodococcus sp. LH during the biodegradation of diesel oil // Marine Biotechnology. ‒ 2018. ‒ Vol. 20. ‒ № 6. ‒ P. 803–812. DOI: 10.1007/s10126-018-9850-4.

Alvarez H., Steinbüchel A. Biology of triacylglycerol accumulation by Rhodococcus // In Biology of Rhodococcus. Ed. H.M. Alvarez. Springer Nature, Switzerland, AG, 2019. ‒ Vol. 16. ‒ P. 299−332. DOI: 10.1007/978-3-030-11461-9_11.

Коршунова И.О., Писцова О.Н., Куюкина М.С., Ившина И.Б. Влияние органических растворителей на жизнеспособность и морфофункциональные свойства родококков // Прикладная биохимия и микробиология. ‒ 2016. ‒ Т. 52. ‒ № 1. ‒ P. 53–61. DOI: 10.7868/S0555109916010074.

Pátek M., Grulich M., Nešvera J. Stress response in Rhodococcus strains // Biotechnology Advances. ‒ 2021. ‒ Article 107698. DOI: 10.1016/j.biotechadv. 2021.107698.

Tajparast M., Frigon D. Genome-scale metabolic model of Rhodococcus jostii RHA1 (iMT1174) to study the accumulation of storage compounds during nitrogen-limited condition // BMC Systems Biology. ‒ 2015. ‒ Vol. 9. ‒ Article 43. DOI: 10.1186/s12918-015-0190-y.

Tajparast M., Frigon D. Predicting the accumulation of storage compounds by Rhodococcus jostii RHA1 in the feast-famine growth cycles using genome-scale flux balance analysis // PLoS One. ‒ 2018. ‒ Vol. 13. ‒ Article e0191835. DOI: 10.1371/journal.pone.0191835.

Castro A.R., Rocha I., Alves M.M., Pereira M.A. Rhodococcus opacus B4: a promising bacterium for production of biofuels and biobased chemicals // AMB Express. ‒ 2016. ‒ Vol. 6. ‒ Article 35. DOI: 10.1186/s13568-016- 0207-y.

Anthony W.E., Carr R.R., DeLorenzo D.M., Campbell T.P., Shang Z., Foston M., Moon T.S., Dantas G. Development of Rhodococcus opacus as a chassis for lignin valorization and bioproduction of high-value compounds // Biotechnology for Biofuels. ‒ 2019. ‒ Vol. 12. ‒ Article 192. DOI: 10.1186/s13068-019-1535-3.

Letek M., González P., Macarthur I., Rodríguez H., Freeman T.C., Valero-Rello A., Blanco M., Buckley T., Cherevach I., Fahey R., Hapesh A., Holdstock J., Leadon D., Navas J., Ocampo A., Quail M.A., Sanders M., Scortti M.M., Prescott J.F., Fogarty U., Meijer W.G., Parkhill J., Bentley S.D., Vázquez-Boland J.A. The genome of a pathogenic Rhodococcus: cooptive virulence underpinned by key gene acquisitions // PLoS Genetics. ‒ 2010. ‒ Vol. 6. ‒ № 9. ‒ Article e1001145. DOI: 10.1371/journal.pgen.1001145.

Cappelletti M., Fedi S., Zannoni D. Degradation of alkanes in Rhodococcus // In Biology of Rhodococcus. Ed. H.M. Alvarez. Springer Nature, Switzerland, AG, 2019. Vol. 16. ‒ P. 137−171. – 386 pp. DOI: 10.1007/978-3-030-11461-9_6.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V., Barbe V., Fischer C. Draft genome sequence of propane- and butane-oxidizing actinobacterium Rhodococcus ruber IEGM 231 // Genome Announcements. – 2014. – Vol. 2. − № 6. – DOI: 10.1128/genomeA.01297-14.

Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Krivoruchko A.V. Draft genome sequence of propane- and butane oxidizing Rhodococcus ruber IEGM 333 able to accumulate cesium // Microbiology Resource Announcements. − 2024. − Article e00101-24. DOI: 10.1128/mra.00101-24.

Firrincieli A., Presentato A., Favoino G., Marabottini R., Allevato E., Stazi S.-R., Mugnozza G.-S., Harfouche A., Petruccioli M., Turner R.J., Zannoni D., Cappelletti M. Identification of resistance genes and response to arsenic in Rhodococcus aetherivorans BCP1 // Frontiers in Microbiology. − 2019. − Vol. 110. − Article 888. DOI: 10.3389/fmicb.2019.00888.

Hu X., Li D., Qiao Y., Song Q., Guan Z., Qiu K., Cao J., Huang L. Salt tolerance mechanism of a hydrocarbon-degrading strain: Salt tolerance mediated by accumulated betaine in cells // Journal of Hazardous Materials. ‒ 2020. ‒ Vol. 392. ‒ Article 122326. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.122326.

Sundararaghavan A., Mukherjee A., Suraishkuma, G.K. Investigating the potential use of an oleaginous bacterium, Rhodococcus opacus PD630, for nano-TiO2 remediation // Environmental Science and Pollution Research. ‒ 2020. ‒ Vol. 27. ‒ № 22. ‒ P. 27394−27406. DOI: 10.1007/s11356-019-06388-0.

Wang C., Chen Y., Zhou H., Li X., Tan Z. Adaptation mechanisms of Rhodococcus sp. CNS16 under different temperature gradients: Physiological and transcriptome // Chemosphere. ‒ 2020. ‒ Vol. 238. ‒ Article 124571. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.124571.

Tyumina E.A., Bazhutin G.A., Kostrikina N.A., Sorokin V.V., Mulyukin A.L., Ivshina I.B. Phenotypic and metabolic adaptations of Rhodococcus cerastii strain IEGM 1243 to separate and combined effects of diclofenac and ibuprofen // Frontiers Microbiology. ‒ 2023. ‒ Vol. 14. ‒ Article 1275553. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1275553.

Van der Geize R., Dijkhuizen L. Harnessing the catabolic diversity of rhodococci for environmental and biotechnological applications // Current Opinion Microbiology. ‒ 2004. ‒ Vol. 7. ‒ № 3. ‒ P. 255–261. DOI: 10.1016/J.mib.2004.04.001.

Amouric A., Quéméneur M., Grossi V., Liebgott P.-P., Auria R., Casalot L. Identification of different alkane hydroxylase systems in Rhodococcus ruber strain SP2B, an hexane-degrading actinomycete // Journal of Applied Microbiology. ‒ 2010. ‒ Vol. 108. ‒ P. 1903–1916. DOI: 10.1111/j. 1365-2672. 2009. 04592.x.

de Carvalho C.C.C.R., Costa S.S., Fernandes P., Couto I., Viveiros M. Membrane transport systems and the biodegradation potential and pathogenicity of genus Rhodococcus // Frontiers in Physiology. ‒ 2014. ‒ Vol. 5. ‒ Article 133. DOI: 10.3389/fphys.2014.00133.

Ившина И.Б., Оборин А.А., Нестеренко О.А., Касумова С.А. Бактерии рода Rhodococcus грунтовых вод района нефтяных месторождений // Микробиология. ‒ 1981. ‒ Т. 50. ‒ Вып. 4. ‒ С. 709−716.

Ившина И.Б., Бердичевская М.В., Зверева Л.В., Рыбалка Л.В., Еловикова Е.А. Фенотипическая характеристика алканотрофных родококков из различных экосистем // Микробиология. ‒ 1995. ‒ Т. 64. ‒ Вып. 4. ‒ C. 507–513.

Ившина И.Б., Пшеничнов Р.А., Оборин А.А. Пропанокисляющие родококки. ‒ Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. ‒ 125 с.

Iwabuchi N., Sharma P.K., Sunairi M., Kishi E., Sugita K., van der Mei H.C., Nakajima M., Busscher H.J. Role of interfacial tensions in the translocation of Rhodococcus erythropolis during growth in a two phase culture // Environmental Science and Technology. ‒ 2009. ‒ Vol. 43. ‒ № 21. ‒ P. 8290–8294. DOI: 10.1021/es901208s.

Laczi K., Kis Á., Horváth B., Maróti G., Hegedüs B., Perei K., Rákhely G. Metabolic responses of Rhodococcus erythropolis PR4 grown on diesel oil and various hydrocarbons // Applied Microbiology and Biotechnology. ‒ 2015. ‒ Vol. 99. ‒ № 22. ‒ P. 9745–9759. DOI: 10.1007/s00253-015-6936-z.

Pen Y., Zhang Z.J., Morales-García A.L., Mears M., Tarmey D.S., Edyvean R.G., Banwart S.A., Geoghegan M. Effect of extracellular polymeric substances on the mechanical properties of Rhodococcus // Biochimica et Biophysica Acta. ‒ 2015. ‒ Vol. 1848. ‒ № 2. ‒ P. 518–526. DOI: 10.1016/j.bbamem.2014.11.007.

Заварзин Г.А. Избранные труды. Институт микробиологии имени. С.Н. Виноградского РАН. ‒ М., МАКС Пресс, 2015. ‒ 512 с.

Загрузки

Опубликован

2024-11-08

Выпуск

Раздел

Этюды о науке

Как цитировать

Ившина, И., Куюкина, М., & Криворучко, А. (2024). Совершенство биологической организации и механизмы стрессоустойчивости Rhodococcus sensu stricto. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 3, 15-31. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2024.3.2