| Предисловие |
| Введение |
| | | Экстремофилы |
| | | Камчатка – Паужетка – Узон |
| | | Литература |
| Глава 1. | КамчаткаУдивительный, прекрасный и неповторимый мир |
| | 1. | Первое знакомство с Камчаткой. Паужетка-1979 |
| | | Команда |
| | | Петропавловск-Камчатский – Озёрная |
| | | Лаборатория |
| | | Термостабильная гидрогеназа |
| | | Очень редкая болезнь |
| | | Камбальный перевал |
| | | Кроноцкое озеро, Кутхины Баты, катастрофа со счастливым концом |
| | 2. | Паужетка-1981 |
| | 3. | Узон – Долина гейзеров – 1982 |
| | | Халактырка – Узон |
| | | Банное озеро |
| | | Пожар |
| | | Первое посещение Долины гейзеров. Долина много лет спустя |
| | 4. | Стационарная лаборатория на Узоне |
| | | Жизнь за счёт тепла Земли и Банного озера |
| | | Узон летом |
| | 5. | Международные проекты |
| Глава 2. | Камчатка-1995"Высокотемпературная биотехнология"16–22 августа 1995 года, Петропавловск-Камчатский – Узон – Долина гейзеров |
| | 1. | Новые термофилы |
| | 2. | Термоферменты |
| | 3. | Молекулярная генетика и молекулярная физиология термофилов |
| Глава 3. | Камчатка-2000"Энзимология, молекулярная биология и биогеохимия термофилов"6–12 августа 2000 года |
| | 1. | Новые микроорганизмы, биоразнообразие, новые методы исследования |
| | 2. | Термоферменты и термобелки |
| | 3. | Молекулярная биология, генетика, геномика, биоразнообразие |
| Глава 4. | Встречи с Камчаткой: 30 летЛичные воспоминания Е.А.Бонч-Осмоловской |
| Глава 5. | Камчатка-2005"Биоразнообразие, молекулярная биология и биогеохимия термофилов" 20–25 августа 2005 года |
| | 1. | Биоразнообразие и молекулярная экология |
| | 2. | Биогеохимия: взаимодействие микроб – минеральная среда |
| | 3. | Генетика и молекулярная биология термофилов |
| | 4. | Термобелки и термоферменты |
| | 5. | Биотехнология |
| Глава 6. | Плазмиды и вирусы термофилов. Плазмиды термофильных клостридий |
| | 1. | Плазмиды термофильных клостридий |
| | | Скрининг бактерий на предмет обнаружения в них плазмид |
| | | Клонирование плазмид pNB1 и pNB2 и их детальная характеристика |
| | | Кинетические закономерности репликации гибридных плазмид на основе векторов E.coli и pNB2 |
| | | Секвенирование плазмиды pNB2 и анализ её нуклеотидной последовательности |
| | | Однонитевая ДНК плазмиды pNB2. Репликация по типу "катящегося кольца" |
| | 2. | Репликационный белок RepN, плазмиды pNB2, мутационный анализ и делеционное картирование доменов, ответственных за его летальное действие |
| | | Идентификация белка RepN |
| | | Летальное действие белка RepN не связано с его основной топоизомеразной (релаксазной) активностью |
| | | Делеционное картирование области белка RepN, ответственной за его летальное действие |
| | | Литература |
| Глава 7. | Камчатка-2010"Биоразнообразие, молекулярная биология и биогеохимия термофилов" 12–18 августа 2010 года |
| | 1. | Геомикробиология |
| | 2. | Экология и разнообразие термофилов |
| | 3. | Метаболизм и геномика термофилов |
| Глава 8. | Физическая химия термоинактивации и термостабилизации белка |
| | 1. | Термодинамика. Предельные температуры сохранения нативной конформации белка |
| | 2. | Кинетика инактивации ферментов |
| | | Схемы инактивации, описываемые экспоненциальной функцией |
| | | рН-зависимость инактивации |
| | | Диссоциативный механизм инактивации ферментов |
| | 3. | Температура и активность ферментов. Термобелки и белки мезофильных организмов |
| | | Литература |
| Глава 9. | Структурные основы стабильности белков термофилов |
| | 1. | Электростатическое взаимодействие – главный фактор стабилизации белков при высоких температурах |
| | | Сравнение аминокислотного состава белков мезофилов и гипертермофилов |
| | | Термоферменты: консервативные аминокислоты в полипептидной цепи |
| | 2. | Консервативные аминокислоты в белках термофилов и гипертермофилов |
| | | Электростатические взаимодействия в ионных мостиках – уникальные связи, прочность которых увеличивается с ростом температуры |
| | 3. | Стабилизация белков – результат влияния многих факторов |
| | | Компактность структуры: отношение поверхность/объем, скрытые полости |
| | | Пролины, напряжённые углы, конформационная энтропия |
| | | Фиксация подвижных N- и C-концов и подвижных петель |
| | | Стабилизация белков in vivo |
| | 4. | Термостабильность белков – геномные исследования |
| | | Литература |
| Глава 10. | Инженерия термоустойчивости ферментов |
| | 1. | Фиксация нативных каталитически активных конформаций белка |
| | | Включение белка в полимерные матрицы |
| | | Дополнительные внутримолекулярные связи, фиксация на твёрдом носителе |
| | | Закрепление N- и C-концов полипептидной цепи |
| | | Введение дополнительных ионных пар (солевых мостиков). Ферменты, построенные с введением в структуру неприродной аминокислоты |
| | 2. | Направленная эволюция |
| | | Литература |
| Глава 11. | Стабилизация нуклеиновых кислот и липидов в термофилах |
| | 1. | Нуклеиновые кислоты |
| | | Содержание пар гуанин–цитозин |
| | | Катионы, белки-стабилизаторы, гистоны и гистоноподобные белки |
| | 2. | Липиды |
| | | Литература |
| Глава 12. | Кальдера вулкана Узон – самая молодая нефть Земли |
| | 1. | Молодая нефть Узона |
| | 2. | Базовые углеводородные компоненты и химический состав среды накопления нефти Узона |
| | | Углеводородный состав водной фазы образца |
| | | Определение элементного состава водной и органической фазы |
| | 3. | Идентификация гетероатомных соединений молодой нефти |
| | | Идентификации соединений |
| | | Диаграмма ван Кревелена |
| | | Литература |
| Глава 13. | Динамика адаптации микроорганизмов |
| | | Трансформация популяции происходит за счет меньшей скорости роста NM клеток |
| | | Трансформация популяции происходит за счет мутагенного процесса при практически равных скоростях роста NM и NT клеток |
| | | Определение отношения начальных концентраций NT и NM клеток |
| | | Определение параметров Delta mu и k |
| | Литература |
| Глава 14. | ТермоциклДвижущая сила предбиологического синтеза и отбора биополимеров |
| | 1. | Кинетические модели предбиологической эволюции макромолекул |
| | | Термоцикл как движущая сила процесса |
| | | Порядок не может возникнуть из беспорядка самопроизвольно |
| | | Кинетическое описание |
| | | Эволюционно-сегрегационная модель |
| | | Автокаталитический процесс – конвергенционный взрыв |
| | 2. | Кинетические модели полимеризации с включением элементов комплементарного синтеза в режимах ограничений по ресурсу мономеров |
| | 3. | Взаимозависимое сосуществование пептидов, РНК и ДНК |
| | 4. | Синтез и эволюция пептидов |
| | | Масс-спектрометрия продуктов поликонденсации аминокислот |
| | | Полимеризация аминокислот в твёрдой фазе в изотермических условиях – ограниченное число структур и эволюция в процессе синтеза |
| | | Синтез пептидов в термоциклическом режиме. Комплементарность |
| | | Литература |
| Послесловие |
Окончил химический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова,
профессор МГУ имени М.В.Ломоносова, доктор химических наук, член-корреспондент
Российской академии наук. Автор более 450 статей, 15 монографий, учебников и учебных пособий.
Лауреат Государственной премии СССР по химии, Ломоносовской премии МГУ имени М.В.Ломоносова.
В настоящее время – директор Института биохимической физики имени Н.М.Эмануэля РАН,
заведующий кафедрой химической энзимологии химического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова.
Область научных интересов – физическая химия, химическая кинетика сложных процессов,
физико-химическая биология, биокатализ, биотехнология.
Сергей Дмитриевич ВАРФОЛОМЕЕВ