Study of Zymomonas mobilis uncoupled energy metabolism

Abstract

Baktērijām Z. mobilis ir raksturīgs augsts no biosintēzes reakcijām neatkarīgs katabolisma ātrums, jeb atjūgtais enerģētiskais metabolisms. Šīs parādības mehanismi kā arī elpošanas ķēdes loma enerģijas apritē līdz galam nav skaidra. Disertācijas „Zymomonas mobilis atjūgtā enerģētiskā metabolisma pētījumi“ mērķi bija (I) izpētīt Z. mobilis elpošanas ķēdes strukturālās un funkcionālās īpatnības un tās saistību ar atjūgto metabolismu, (II) konstruēt in silico centrāla katabolisma modeli un ar tā palīdzību pētīt katabolisma regulāciju. Darbā secināts: (I) oksidatīvās fosforilēšanas trūkums Z. mobilis ir skaidrojams ar nepietiekamu protondzinējspēka un H+-atkarīgās ATFāzes enerģētisku sajūgšanu, (II) Z. mobilis katabolisma ātrums netiek kontrolēts tieši Entnera-Dudorova ceļā, bet primāri ir atkarīgs no ATF patērējošo reakciju aktivitātes. Atslēgas vārdi: Zymomonas mobilis, atjūgtā augšana, elpošanas ķēde, in silico modelis, H+-atkarīgā ATFāze.

Bacterium Zymomonas mobilis possess rapid catabolism, which is loosely matched to cellular biosynthesis, known as uncoupled energy metabolism. Mechanistic basis of this phenomenon and the role of respiratory system in energy conservation are not fully understood. The aim of the dissertation: „Study of Zymomonas mobilis uncoupled energy metabolism“ was: (I) to examine the structure and function of respiratory system and its relation to uncoupled metabolism, (II) via creating in silico model to investigate the regulation of central catabolism. It was concluded that: (I) the lack of oxidative phosphorilation in Z. mobilis results from insufficient energy coupling between the proton-motive force and the H+-dependent ATPase, (II) major control of Z. mobilis catabolism resides outside the Entner- Doudoroff pathway within ATP consuming reactions. Keywords: Zymomonas mobilis, uncoupled growth, respiratory chain, in silico model, H+-dependent ATPase.