Магнето регулировка: Страница не найдена — Avtozam.com

Содержание

Регулировка магнето. | Обслуживание и эксплуатация трактора Т-130М

Угол опережения зажигания в пусковом двигателе составляет 27° до в. м. т. при такте сжатия. Для регулировки этого угла шестерни коленчатого вала, привода магнето и промежуточную шестерню устанавливают по меткам М и К (рис.54) и поворачивают магнето на некоторый угол.

Если магнето снимали с двигателя, то устанавливать его на двигатель и регулировать момент зажигания необходимо в следующем порядке:
вывернуть свечу из головки цилиндра;
опустить через отверстие для свечи в цилиндр металлическую линейку до упора в поршень;
снять кожух и медленно поворачивать коленчатый вал до тех пор, пока линейка не перестанет подниматься вверх;
нанести две риски на линейке: одну на уровне верхней кромки отверстия под свечу, другую — на 5,8 мм выше первой;
повертывать коленчатый вал против часовой стрелки до тех пор, пока вторая метка не совпадет с верхней кромкой отверстия для свечи; в таком положении поршня проверить, совпадают ли метки М и К на шестернях;

снять с магнето крышку прерывателя и повертывать валик ротора до тех пор , пока контакты прерывателя не начнут размыкаться. В этот момент риска на торце кулачка 1 (рис.55) совпадет со стрелкой 2, прикрепленной к пластинке прерывателя. При этом поводок муфты опережения зажигания должен стать по оси симметрии магнето;

не сбивая установки валика ротора, ввести выступы на поводке муфты опережения зажигания в пазы шестерни привода магнето;
соединить магнето с шестерней привода, закрепить его болтами, поставить на место крышку прерывателя и присоединить провод к свече.
Зазор между контактами прерывателя регулируют следующим образом:
отвертывают немного контргайку контакта, закрепленного в стойке 3 прерывателя;

поворачивают контакт в сторону уменьшения или увеличения зазора;

устанавливают зазор нормальной величины и затягивают контргайку.
Величина зазора должна быть 0,25—0,35 мм, ее проверяют щупом.

Как выставить зажигание на культиваторе

Запуск двигателей напрямую зависит от системы зажигания. При её выходе из строя мотор перестанет работать. Если Вас интересует, как выставить зажигание на культиваторесамостоятельно, то мы расскажем об этом ниже. Именно данные действия обеспечат своевременное воспламенение горючей смеси в цилиндре, когда поршень максимально сжимается при достижении наибольшей плотности компрессии. Посмотреть на осуществление данного процесса Вы сможете на YouTube-канале компании АгроМотоЦентр. В видео, представленных по ссылке, рассказывается о разнообразной садовой технике, принципах её использования и преимуществах.

Регулировка зажигания культиватора

Каждому владельцу данной техники необходимо знать, как происходит процесс регулировки зажигания. Это нужно для выработки искры в необходимый момент и в нужном месте. Крышка магнето выступает в качестве распределителя электрического тока, а нижняя часть используется в качестве прерывателя.
В первую очередь нужно провернуть маховик двигателя до момента, пока не произойдет размыкание контактов.
Далее проверяется маховик до момента сжатия поршня. Он должен доходить до наивысшей точки. Затем маховик проворачивается до срабатывания обгонной муфты, что сопровождается характерным звуком. После этого нужно установить расстояние между кулачком и контактом прерывателя. В последнюю очередь кулачок фиксируется с помощью винта, который размещается сверху.

Неисправности системы зажигания

Причины выхода из строя системы зажигания могут заключаться в неисправности катушек зажигания, свечей, наконечников свечей и проводов.
Для проверки свечей их нужно выкрутить и изучить центральные или боковые электроды. Если в процессе осмотра обнаруживается нагар, то от него можно избавиться с помощью газовой конфорки.
Магнето проверяется по принципу свечей. На свечу надевается наконечник, а нижняя часть подносится к корпусу магнето.

Если при вращении маховика не образуется искра, значит сломалась катушка.

Данные советы помогут Вам понять причины поломки и осуществить оперативный ремонт изделия. Приобрести культиваторы Вы можете в компании АгроМотоЦентр, которая предлагает только качественную продукцию. Ознакомиться с ассортиментом можно по ссылке!

советы от ООО Альтернатива, СПб

После покупки или длительного хранения бензогенератора стоит позаботиться о его настройке. Эта процедура начинается с проверки и регулировки системы зажигания. Это в первую очередь относится к катушкам и свечам. Наиболее часто бензогенератор плохо работает по причине накопления сильного нагара, что ухудшает пуск мотора, стимулирует увеличение расхода топлива и способствует неустойчивости работы системы.

Проверка и регулировка зазора между контактами прерывателя магнето (при техническом уходе № 1) — Технологические указания по уходу за основными узлами трактора — Технический уход за тракторами Беларусь

22 апреля 2011г.

Очистить магнето от грязи и вытереть чистой тряпкой, смоченной в бензине.

Снять крышку прерывателя. Протереть внутреннюю часть крышки и детали прерывателя замшей, слегка смоченной бензином. Рабочую поверхность контактов протереть, раздвинув их с помощью тонкой пластинки, обтянутой замшей. При отсутствии замши пользоваться материалом, не оставляющим волокон на поверхности деталей.

Осмотреть рабочую поверхность контактов. Если она слегка покрыта нагаром, зачистить контакты тонкой мелкозернистой стеклянной шкуркой, а если значительно обгорела — специальным надфилем. Шкурку надеть на тонкую пластинку с обеих сторон. Общая толщина пластинки и двух слоев шкурки должна быть не более 1 мм.

Во время зачистки контактов увеличить зазор между ними только на общую толщину пластинки и двух слоев шкурки или на толщину надфиля. При большем зазоре контакты будут зачищаться поочередно и не по всей поверхности. Полностью вывести следы обгорания контактов и обеспечить прилегание их друг к другу по всей поверхности, однако стараясь снять как можно меньше тугоплавкого металла. После зачистки удалить металлическую пыль из корпуса прерывателя, продув его и протерев детали замшей, слегка смоченной в бензине. Подчистка контактов с помощью монеты запрещается, так как ее металл, более мягкий по сравнению с обгоревшим тугоплавким металлом контактов, будет лишь заполнять неровности, но при работе быстро обгорать.

Провернуть коленчатый вал двигателя за маховик от руки до наибольшего расхождения контактов. При таком положении подушечка рычажка с подвижным контактом Должна находиться на выступе кулачка. Замерить зазор между контактами с помощью щупов, прикрепленных к надфилю; зазор должен быть в пределах 0,25—0,35 мм.

Для регулировки зазора у прерывателя с подвижной контактной стойкой отпустить винт крепления стойки, повернуть эксцентрик отверткой до нормального зазора и завернуть винт. У прерывателя с неподвижной контактной стойкой отпустить ключом для магнето контргайку винта неподвижного контакта. Повернуть винт другим таким же ключом до нормального зазора между контактами и затянуть контргайку.

У прерывателей обоих типов провернуть коленчатый вал двигателя до вторичного полного размыкания контактов и снова проверить зазор.

Установить крышку прерывателя на место.

«Технический уход за тракторами Беларусь»,
Г.Р.Ардашев, И.Н.Михайлов

Установка магнето и регулировка муфты сцепления пускового устройства ПД-10М

содержание .. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 ..

§ 62.

Установка магнето и регулировка муфты сцепления пускового устройства ПД-10М

Для установки магнето вывертывают из головки цилиндра свечу. Опускают через отверстие для свечи в цилиндр проволоку до упора в днище поршня и медленно поворачивают маховик в направлении его нормального вращения (на себя) до тех пор, пока проволока не прекратит своего движения вверх.

Отметив положение проволоки на уровне верхней кромки отверстия для свечи в головке цилиндра, делают метку на 5,8 мм выше первой. Слегка нажимая на проволоку, чтобы она упиралась в днище поршня, поворачивают маховик в направлении, обратном нормальному вращению. Когда вторая метка будет на уровне верхней кромки отверстия для свечи, вращение маховика прекращают.

После установки поршня снимают с магнето крышку прерывателя, поворачивают валик

ротора до положения, при котором контакты прерывателя начинают расходиться. Начало размыкания контактов соответствует совпадению риски на торце кулачка 4 (рис. 96) с меткой на крышке 7.

Затем, не сбивая установки валика ротора, вводят выступы полумуфты 20 в пазы шестерни привода магнето.

Соединив магнето с шестерней привода, закрепляют его болтами, ставят на место крышку прерывателя и присоединяют провод к свече.

Если при соединении магнето с шестерней привода начало размыкания контактов в прерывателе нарушится, его нужно восстановить, слегка поворачивая корпус магнето в пределах овальных отверстий на фланце 26.

Регулировку муфты сцепления для устранения проскальзывания (пробуксовки) дисков осуществляют изменением положения крестовины относительно нажимного диска. Для этого сливают масло из корпуса механизмов силовой передачи, выключают муфту сцепления и снимают ее крышку вместе с рычагом. Поворачивают крестовину вокруг ее оси так, чтобы фиксатор А (рис. 103) стал против отверстия. Вытягивают из отверстия в нажимном диске фиксатора А и поворачивают крестовину по часовой стрелке (если смотреть со стороны радиатора), пока фиксатор не войдет в следующее отверстие нажимного диска. При этом

усилие нажатия на диск при включении муфты сцепления увеличивается.

Для уменьшения усилия нажатия на диск при включении муфты сцепления крестовину поворачивают в обратном направлении (против часовой стрелки).

Затем устанавливают крышку с рычагом на место и проверяют правильность проведенной регулировки по усилию нажатия на рукоятку рычага при включении муфты сцепления. Правильно отрегулированную муфту сцепления

свободно включают одной рукой при усилии 7—11 кГ на рукоятке рычага управления муфтой.

Нельзя чрезмерно увеличивать нажатие на диск, так как при этом муфта сцепления включается очень резко. Это может привести к заклиниванию роликового подшипника нижней головки шатуна и скручиванию коленчатого вала.

Рис. 103. Регулировка муфты сцепления пускового двигателя.

Контрольные вопросы и задания

1. Для чего предназначены в силовой передаче муфта сцепления, редуктор и автомат выключения?

2. Как устроена и работает муфта сцепления?

3. Как устроен и работает тормозок муфты сцепления?

4. Как устроены и работают редуктор и автомат выключения?

5. В чем заключается ежесменный технический уход за пусковым устройством?

6. При каких неисправностях пусковой двигатель не запускается или запускается, но быстро глохнет, и как эти неисправности устранить?

7. При каких неисправностях пусковой двигатель не развивает полной мощности и работает с перебоями и как эти неисправности устранить?

8. При каких неисправностях пусковой двигатель перегревается и как эти неисправности устранить?

9. При каких неисправностях пусковой двигатель работает, а дизель не прокручивается и как эти неисправности устранить?

содержание .. 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 . .

Прайс-лист по ремонту бензопил | ТЕХНОМИР

№ П/П	НАИМЕНОВАНИЕ РАБОТЫ	НОРМО/ЧАС
1	Техническая диагностика	1,00
2	Замена амортизаторов	0,60
3	Замена барабана м/сцепления	0,20
4	Замена барабана стартера	0,30
5	Замена ведущей звездочки	0,20
6	Замена воздуховода	0,60
7	Замена воздушного фильтра	0,10
8	Замена впускного патрубка	0,70
9	Замена выключателя зажигания	0,20
10	Замена глушителя	0,30
11	Замена зубчатого упора	0,10
12	Замена карбюратора	0,30
13	Замена картера	2,00
14	Замена катушки стартера	0,20
15	Замена коленвала	2,50
16	Замена крышки тормоза	0,60
17	Замена крышки/пружины стартера	0,30
18	Замена курка/блокиратора газа	0,40
19	Замена ленты тормоза	0,40
20	Замена магнето	0,30
21	Замена маслонасоса	0,30
22	Замена маслопровода/фильтра	0,30
23	Замена маховика	0,50
24	Замена муфты сцепления	0,20
25	Замена натяжителя цепи	0,10
26	Замена опоры воздушного фильтра	0,10
27	Замена передней рукоятки	0,20
28	Замена плунжера маслонасоса (проф. )	0,40
29	Замена подшипника муфты сцепления	0,20
30	Замена поршневого кольца	1,30
31	Замена поршня	1,00
32	Замена праймера	0,20
33	Замена провода высокого напряжения	0,30
34	Замена пружины муфты сцепления	0,30
35	Замена пружины сцепления	0,50
36	Замена пружины тормоза	0,40
37	Замена рукояти тормоза цепи	0,20
38	Замена рычага воздушной заслонки	0,20
39	Замена сальников	0,50
40	Замена сапуна топливного бака	0,20
41	Замена сапуна, трубки масляного фильтра	0,40
42	Замена собачки/пружины	0,50
43	Замена стартера в сборе	0,10
44	Замена топливного бака	0,50
45	Замена топливной трубки	0,40
46	Замена топливопровода/фильтра	0,20
47	Замена тормоза цепи в сборе	0,10
48	Замена фильтра карбюратора	0,40
49	Замена цилиндра	1,00
50	Замена червячной втулки маслонасоса	0,20
51	Замена шнура стартера	0,50
52	Замена шпильки крепления шины	0,40
53	Замена шпонки маховика	0,50
54	Заточка и правка ограничителя 1 зуба цепи	0,06
55	Очистка глушителя	0,30
56	Переборка карбюратора (включая промывку и регулировку)	1,00
57	Проверка герметичности	0,60
58	Промывка бензобака	0,50
59	Промывка воздушного фильтра	0,20
60	Промывка деталей двигателя	0,70
61	Промывка карбюратора	0,40
62	Регулировка зазора магнето	0,30
63	Регулировка карбюратора	0,30
64	Регулировка маслонасоса	0,30
65	Ремонт карбюратора	0,60
66	Ремонт стартера	0,50
67	Проверка работоспособности	0,50
68	Переборка	3,50
69	Техобслуживание	2,50
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
70	Внешняя очистка от грязи	0,40
71	Восстановление Электропроводки	0,70
72	Восстановление резьбы в корпусе	0,40
73	Герметизация маслопровода	0,20
74	Герметизация патрубка карбюратора	0,20
75	Герметизация картера	0,20
76	Заклепка одного звена цепи	0,10
77	Зачистка рисок на поршне	0,20
78	Зачистка рисок на цилиндре	0,60
79	Изготовление болта	1,00
80	Изготовление прокладки	0,20
81	Ремонт маховика	0,50

Установка зажигания на магнето

Источник и распределитель тока – вот как можно назвать магнето. Соответствующие разновидности тока применяются внутри карбюраторных двигателей, чтобы горючая смесь получала зажигание. Фактически благодаря данному механизму механическая энергия преобразовывается в электрическую. Тракторное магнето часто идёт в комплекте с ДВС.

Как работает магнето

Схема устройства будет иметь следующее описание:

Напротив башмаков магнитопроводов располагаются полюсные наконечники от ротора.
Трансформаторный сердечник способствует тому, что силовые линии из магнитов начинают замыкаться.
Когда во время вращения магнит находится в 90-градусном положении – главным элементом становится зазор между наконечниками, башмаками.
Обязательно пересечений линий магнита с витками обмоток у трансформатора. Электродвижущая сила благодаря этому приобретает индукцию. Зажигание в процессах тоже используется.

ЭДС воздействует на устройство так, что при использовании замкнутых контактов у трансформаторного сердечника появляется магнитный поток. В результате размыкания цепи из первичной её разновидности ток исчезает. Из-за этого магнитное поле резко сокращается.

Индукция ЭДС до 25 000 Вольт происходит при использовании вторичной обмотки. Самоиндукция у ЭДС до 300 В появится, только если размыкать контакты от первичной обмотки. Цепь первичного типа пускает самоиндукционный тон, из-за которого магнитный ток исчезает медленнее. Для таких ситуаций характерно снижение ЭДС для вторичной цепи.

Детали часто начинают обгорать при появлении искр у контактов. Подключение конденсатора к конструкции проводится с целью избежать подобных последствий. Тогда между контактами искра отсутствует у магнето, что это – описано выше.

Ротор легко повернуть в положение на 90 градусов. После первичную цепь размыкают прерывателем. Такой момент получил название абриса магнето.

Схема устройства

Характерно расположение трансформаторной части внутри магнето на трактор. Деталь напрессовывается на валу, способствует созданию тока с высоким напряжением. Ещё одна важная часть конструкции – ротор, постоянно выполняющий функцию постоянного магнита с вращением на двух подшипниках. Кулачок закрепляется спереди на роторном вале. На задней части располагается так называемый поводок. Как работает каждая часть, понять просто.

Когда устройство магнето монтируется на двигателе, предполагается вхождение провода в паз шестерни. Корпус закрывается соответствующей крышкой, которую используют в качестве базы для установки контактов от прерывателя, выводов у обмоток трансфоратора. Легкосъёмной крышкой закрывается и сам прерыватель.

Первичную обмотку обязательно присоединять к подвижному контакту, у которого присутствует изоляция от корпуса. Другой конец присоединяется к контакту, который остаётся неподвижным. Вторичная обмотка тоже должна соединяться со вторичной, одним из концов. Зажигательная свеча работает на центральном электроде, который соединяется с другим концом. С корпусом магнето и пускача также соединён боковой электрод свечи.

Настройка магнето

У каждого устройства свои особенности работы. Их требуется учитывать, когда настраивается механизм.

Для мотоблоков

Когда мотоблоки должны работать бесперебойно, применение тракторных магнето станет оптимальным решением. М-151 либо М-137А – допустимые варианты устройств, которые можно устанавливать в любых условиях. Монтаж производится на двигателе, с помощью фланцевых соединений. Достаточно использовать три маленькие шпильки.

М-151 – это двухдисковая разновидность, в которой присутствуют следующие компоненты:

Ускоритель пуска.
Кожух, снабжаемый распределителем.
Пластина прерывателя.
Трансформаторная часть.
Крыша.
Часть с ротором.
Корпус.

Достаточная скорость передаётся к ротору благодаря пусковому ускорителю. Для этого применяются отдельные импульсы. Пуск и постоянное вращение двигателя приводят к появлению сильной искры.

Подобное устройство позволяет решить проблему, связанную с недолговечностью аккумуляторной части, которой снабжаются мотоблоки. Если заранее купить специальные переходники – воплотить идею в реальность будет проще. Конструкцию создают самостоятельно либо заказывают, обратившись в специализированные мастерские. Переходник создаётся при помощи автогена. Используется стальной лист с диаметром до 230 мм. Принцип работы из-за этого не меняется.

В случае с тракторами МТЗ

М 124-Б1 – разновидность устройств, которая обычно дополняет именно трактора. Магнето вращается вправо, 27 градусам при этом равен угол, при котором зажигание опережается. Полумуфта пускача ПД-10 приводит механизм в движение.

Двухконтактное магнето вместе с любыми разновидностями включает следующие узлы:

Трансформаторный.
Прерывательный.
Роторный.

Роторная часть участвует при создании переменного тока. После энергия направляется к трансформатору, чтобы напряжение повысилось до максимального уровня. Один из последних этапов представляет собой передача тока прерывателю. Из-за этого снижается сила. Происходит уменьшение магнитного тока. Разряд-искра создаётся в электродах свечей, горячая смесь снабжается соответствующим зажиганием. Легко разобраться в том, как отрегулировать устройство.

Диагностика технического состояния

Диагностика проводится при выполнении следующего порядка действий:

Первый этап – подведение высоковольтного кабеля к выводу с напряжением.
На расстоянии около 0,5-0,7 сантиметров от корпуса устройства постоянно удерживается второй конец кабеля.
Сохранение положения у провода. Далее идёт резкий поворот ротора по ходу вращения. Искра должна проскакивать в результате такого движения, если всё в порядке, магнето отрегулирован правильно. Если же искра отсутствует либо слишком слабая – велика вероятность того, что установка требует проведения проверки по неисправностям. При необходимости – проводится регулировка.

Часто встречающиеся неисправности, их ремонт

Вот лишь некоторые проблемы, с которыми владельцы магнето могут встречаться чаще всего:

Сбои при искрообразовании. У такой ситуации несколько причин, способов устранения неполадки. К возможным проблемам относят: контакты подгорают, окисляются; регулировка по зазору нарушается; износилась рычажная подушка у прерывателя; конденсаторный элемент оказался пробитым. Если элемент вышел из строя, то проводится его полная замена. Когда проблема в зазорах – проводят их дополнительную регулировку. Контакты также меняются либо зачищаются полностью. Как настроить магнето, рассказывается и дальше.
Полное отсутствие искры. Часто это происходит из-за того, что оборвалась трансформаторная проводка, произошло замыкание на массу либо пробился изоляционный слой, которым снабжается высоковольтный кабель. При появлении проблем с трансформатором узел подлежит обязательной замене. Можно устранить само замыкание либо поменять кабель, когда возникает пробой у изоляции.
Пробитый конденсатор – наиболее вероятная причина появления слишком слабой искры. В этом случае деталь тоже подлежит обязательной замене.

Свеча и бронепровод

Рекомендуется отказаться от колпачков, применяемых для бронепроводов. Лучше использовать зажим типа «крокодил».

Сам бронепровод тоже требует дополнительной проверки. Это касается двух элементов:

Крепление в посадочном гнезде.
Цоколь под свечу.

Полная зачистка провода с каждого из концов на 2 миллиметра – отличный повод проведения проверки и ремонта. Можно проверить, используя другой бронепровод вместо того, что установлен изначально.
Если свеча неисправна – её тоже меняют, ремонт детали не проводится.

Конденсатор

Он нужен, чтобы контакты не обгорали слишком сильно. Состоит из двух обкладок и изоляции, роль которой обычно играет фольга. Всё скатывается в один рулончик, размещается внутри корпуса. В некоторых случаях при повреждении корпус конденсаторы можно отрегулировать на наждаке. Важно, чтобы конструктивные части не перегревались в процессе работы. Настройка магнето после этого не поможет.

Иногда рекомендуется ставить сразу два конденсатора, тогда работа механизмов будет надёжнее и стабильнее.

О контактах прерывателя

Если они стали неисправными, первая рекомендация – зачистка поверхности при помощи специальной плоской абразивной пластины. Работа без проблем выполняется и плоским напильником, у которого мелкая насечка. Зачистка наждачной, стеклянной бумагой не даст необходимого результата. Контакты слишком быстро изнашиваются, ровную поверхность в этом случае не получить.

Контакты время от времени тоже требуют зачистки от налёта, регулирования зазоров между деталями. Главное – не потерять ни одну часть при разборке. Пружина контактов подлежит при неисправности либо выправляется в обратную сторону.

Катушка или трансформатор

Легко проводить ремонт магнето трактора для таких деталей. Эта же часть двигателя редко выходит из строя, она может бесперебойно проработать на протяжении длительного срока. Если же деталь пришла в негодность – то надо её заменить, на точно такую же, но рабочую модель.

Ротор

Главное – чтобы он не крошился, не разбивался в процессе эксплуатации. Время от времени ротор способен размагничиваться. Если деталь действительно оказалась испорченной, то её меняют. Главное – не забыть удалить осколки металла, иногда они остаются внутри корпуса магнето. Отдельного осмотра и смазки требуют подшипники.

Заключение

В работе каждого механизма время от времени происходят сбои. Но ничего страшного не произойдёт, если вовремя справиться с проблемой. Первые шаги – снятие крышки, проверка на наличие повреждённых проводов, изоляции с дефектами. Загрязнения корпуса, его замасленность – популярные причины сбоев в работе. Достаточно потратить некоторое время, чтобы разобраться с проблемами.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Воспламенение рабочей смеси в цилиндре пускового двигателя осуществляется при помощи электрического разряда, образующийся при помощи электродов искровой зажигательной свечи. Для создания хорошего разряда требуется достаточно высокое напряжение (около 10-15 кВ). Такое напряжение способен создать магнето, выполняющий роль генератора переменного тока, прерывателя и трансформатора.

Магнето пускача

На пусковом двигателе ПД 10 используется магнето М124-Б1 правого вращения с неизменяемым моментом образования искры (угол опережения зажигания составляет 27º). Привод магнето выполняется при помощи жесткой полумуфты от шестерни привода пускового двигателя.

Корпус магнето изготовлен из сплава на основе цинка. Ротор, являющийся главной частью генератора переменного тока и предназначенный для образования и изменения величины магнитного потока, который проходит через сердечник, установлен на двух шарикоподшипниках между полюсными башмаками магнитопровода. В устройство ротора входят два валика и пакет ламелей, напрессованных на магнит. Магнит с ламелями и валики залиты цинковым сплавом.

Магнето пускача ПД 10: 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — крышка магнето; 4 — трансформатор; 5 — вывод высокого напряжения; 6 — крышка прерывателя; 7 — кулачок; 8 — конденсатор; 9 — полумуфта; 10 — рычажок прерывателя; 11 — контактная стойка; 12 — клемма дистанционного выключения; 13 — кнопка выключения; 14 — фильц.

Трансформатор магнето

Трансформатор предназначен для создания тока высокого напряжения. Главным его компонентом является сердечник, состоящий из отдельных пластин электротехнической стали, первичной и вторичной обмоток. Торцевые части обмоток защищены гетинаксовыми щеками. Одна из щек трансформатора оснащена наконечником, к которому припаян конец первичной и начало вторичной обмотки. Наконечник соединяется с контактной стойкой прерывателя. Конец вторичной обмотки через защитную ленту припаян к электроду. Вторичная обмотка состоит из большого количества витков тонкого провода, а первичная обмотка — из малого количества витков толстого провода. Для улучшения электрической прочности трансформатор пропитан турбинным маслом.

Прерыватель соединяет кулачок, находящийся на валу ротора, с контактной стойкой и рычажком с вольфрамовыми контактами. Данные элементы вместе с фильцем для смазки кулачка располагаются в крышке магнето. При вращении ротора магнето, кулачок разрывает контакты прерывателя, образуя при этом зазор 0,25-0,35 мм.

Принцип действия магнето

Во время вращения ротора в сердечнике трансформатора и магнитопроводе корпуса образуется переменный по направлению и величине магнитный поток, пересекающий витки первичной обмотки трансформатора и создает в ней электродвижущую силу. Под влиянием данной силы в данной обмотке создается переменный электрический ток малого напряжения.

При достижении силы тока наибольшего значения срабатывает прерыватель, размыкая ток первичной обмотки. Электрический ток в обмотки мгновенно пропадает, быстро снижается магнитный поток и образует одновременно во вторичной обмотке электродвижущую силу высокого напряжения, под влиянием которой между электродами свечи создается искровой разряд, необходимый для воспламенения рабочей смеси в цилиндре пускача пд 10.

Для уменьшения подгорания контактов прерывателя во время их размыкания, параллельно им подключен конденсатор. Для защиты трансформатора от пробоя при обрыве или разъединении провода высокого напряжения, в магнето имеется искровой промежуток между корпусом магнето и электродом высокого напряжения.

Магнето выключается дистанционно при помощи выключателя ВК322, находящегося в кабине на панеле управления пусковым двигателем. Также магнето можно выключить при помощи кнопки, установленной в корпус магнето.

На тракторе МТЗ 82 смонтировано блокирующее устройство для блокирования запуска пускового двигателя при включенной передаче. Данное устройство блокирует магнето, замыкая на массу обмотку трансформатора. На крышке КПП находится выключатель ВК403. Если рычаг переключения передач находится в нейтральном положении — его контакты разомкнуты. При включенной передаче его контакты замыкаются, соединяя первичную обмотку трансформатора с массой, блокируя образование искры и, соответственно, пуск двигателя ПД 10.

Техническое обслуживание и ремонт магнето

Обслуживание магнето заключается в периодическом контроле за чистотой, надежностью крепления, необходимости смазки, зачистке контактов и регулировки зазора между контактом прерывателя. Через каждые 960 часов эксплуатации трактора проверяйте состоянии контактов прерывателя и зазор между ними.

При выявлении нагара, зачистка контактов осуществляется при помощи специального напильника, не оставляющим абразивной пыли. До начала зачистки увеличьте зазор между контактами для свободного прохода напильника. Каждый контакт зачищается по отдельности, после чего необходимо отрегулировать зазор между контактами магнето и протереть их тряпкой смоченной в спирте или бензине.

После 1440 часов эксплуатации необходимо проверить наличие смазки на грани кулачка при помощи папиросной или аналогичной бумаги по степени ее промасливания. В случае надобности — пропитайте фильц 3-5 каплями турбинного масла. Не рекомендуется обильное смазывание фильца кулачка, так как не допустимо поадание масла на контакты.

Регулировка зазора между контактами прерывателя

При помощи специального щупа осуществляется проверка зазора между контактами прерывателя, проворачивая при этом коленвал пускача за маховик до момента наибольшего расхождения контактов. Для регулировки зазора необходимо отпустить винт крепления контактной стойки и повернуть стойку отверстий, вставленную в прорезь эксцентрика.

Каждые два года эксплуатации рекомендуется менять смазку в подшипниках магнето, для чего сначала необходимо разобрать магнето и удалить остатки старой смазки. После промойте сепараторы подшипников в бензине и насухо протрите их и наружные кольца чистой тряпкой.

После сборки магнето необходимо протестировать на стенде. Также допускается следующий вариант проверки магнето. Подключите высоковольтный провод к выходу высокого напряжения и держа другой конец провода на расстоянии 5-7 миллиметров от корпуса магнето, резко поверните ротор вправо, при этом правильно собранное и отрегулированное магнето должно образовать искровой разряд.

Установка зажигания на пускаче ПД 10. Как установить магнето на пускач

Угол опережения зажигания устанавливается на заводе и в ходе эксплуатации не нуждается в регулировке. Однако, в том случае, если магнето снималось с пускового двигателя или заменялось, то для его правильной установки необходимо выполнить следующий шаги:

1. отсоедините провод от свечи и выкрутите ее;
2. в отверстие под свечу опустите стержень и при помощи его, поворачивая коленвал двигателя по часовой стрелке, определите момент прихода поршня в верхнюю мертвую точку;
3. поверните коленчатый вал в обратную сторону и установите поршень на 5-6 мм ниже в.м.т.;
4. снимите крышку прерывателя, поверните валик и найдите положение, соответствующее началу размыкания контактов прерывателя;
5. введите выступы полумуфты в пазы шестерни привода и закрепите магнето при помощи болтов;
6. установите крышку прерывателя и подсоедините провод к свече.

Для осуществления запуска силового агрегата необходимо качественное воспламенение горючей смесь, для чего используется высоковольтный заряд. Именно такой заряд позволяет выдавать магнето. Подробнее о том, какой принцип действия этого устройства и в каких случаях необходим ремонт магнето, вы сможете узнать из этой статьи.

Принцип работы магнето

Перед тем, как проверить катушку и отрегулировать ее, давайте разберемся в принципе работы узла. При вращении магнита происходит возбуждение тока в первичной обмотке, которая замкнута с помощью контактов прерывательного устройства. В тот момент, когда сила тока на первичном участке достигает максимального значения, на прерывательном механизме происходит размыкание контактов. Соответственно, это приводит к разрыву первичного тока.

В итоге исчезает и магнитное поле, создающееся с помощью первичного тока. Из-за изменения магнитного поля на вторичном участке цепи происходит образование высоковольтного напряжения. Это напряжение может пробить целый зазор между электродами свечи. Когда ротор магнето продолжает вращаться, это приводит к появлению новой искры.

Раритетное магнето для автомобилей 1920-1930 г.в.

Диагностика технического состояния узла

Что касается диагностики, то она осуществляется следующим образом:

Сначала необходимо подключить высоковольтный кабель к выводу напряжения.
Второй конец кабеля следует удерживать на расстоянии около 0.5-0.7 см от корпуса устройства.
В таком положении провода необходимо резко провернуть ротор по ходу вращения. Если магнето отрегулированное, то в результате поворота ротора между контактом провода и корпусом должна проскочить искра. Если она отсутствие или же слишком слабая, еле заметная, вероятнее всего, устройство нужно проверить на предмет неисправностей и, при необходимости, отрегулировать.

Характерные неисправности и способы их устранения

Теперь рассмотрим основные неисправности магнето:

Сбои в искрообразовании. Причин может быть несколько, как и способов их решения. Это окисление или подгорание контактов, нарушение регулировки зазора, износ подушки рычага прерывательного устройства, пробитый конденсаторный элемент. Вышедшие из строя элементы подлежат замене, а разрегулируемые зазоры следует отрегулировать. Если проблема в контактах, их нужно поменять или зачистить.
Отсутствие искры. Причина может заключаться в обрыве проводки трансформатора, замыкании на массу либо пробое изоляционного слоя на высоковольтном кабеле. Если проблема в трансформаторе, то узел меняется, если замыкание — то его следует устранить, а если причина заключается в пробое изоляции, то кабель нужно просто поменять.
Если же искра слишком слабая, то вероятнее всего, причина заключается в пробитом конденсаторе, который также надо будет поменять.

Фотогалерея «Устройство механизма»

Инструкция по разборке и сборке магнето

Чтобы произвести ремонт магнето, его нужно демонтировать и разобрать, для этого выполните следующие действия:

Сначала устройство снимается с силового агрегата.
Узел нужно тщательно очистить от пыли, а также следов моторной жидкости, если они имеются. Магнето будет грязным, поэтому его надо очистить. Нельзя допустить, чтобы грязь попала на внутренние элементы при разборке устройства.
Следующим этапом будет разбор. Используя торцевой ключ, необходимо выкрутить гайку, которая фиксирует автомат опережения зажигания. Демонтируйте этот элемент, после чего извлеките шпонку из паза.
Затем защелку немного отвести в сторону, после чего сможете демонтировать крышку прерывательного узла. Для снятия следует открутить еще четыре болтика, которые ее фиксируют.
Когда крышка будет демонтирована, ротор можно извлечь из самого корпуса.
Завершающим этапом будет откручивание шпилек, которые фиксируют трансформаторный узел. Сделав это, трансформатор можно извлечь из корпуса. Таким образом, вы получили доступ к составляющим элементам магнето. Теперь осуществляется ремонт механизма с заменой всех вышедших из строя компонентов. Для дальнейшей сборки и установки магнето все действия, описанные выше, нужно будет повторить в обратной последовательности.

Особенности регулировки

Регулировка магнето осуществляется, если узел не может выполнять возложенные на него функции, при этом все элементы механизма целый. Настройка магнето производится путем измерения зазора между контактами прерывательного узла, при этом коленчатый вал мотора следует поворачивать за маховик. Вал проворачивается до того момента, пока расхождение контактов будет наибольшим. Отрегулируем зазор путем отпущения болта, фиксирующего контактную стойку и поворота стойку отверстий, которая установлена в прорези эксцентрика.

Когда зазор отрегулирован, необходимо протестировать механизм — это позволит определить правильность проведенного процесса. Если все сделали правильно, то сбоев в искрообразовании удастся избежать.

14 CFR § 25.1165 — Системы зажигания двигателя. | CFR | Закон США

§ 25.1165 Системы зажигания двигателей.

(a) Каждая система зажигания аккумуляторной батареи должна быть дополнена генератором, который автоматически становится альтернативным источником электроэнергии, чтобы двигатель мог продолжать работу в случае разрядки какой-либо аккумуляторной батареи.

(b) Емкость аккумуляторов и генераторов должна быть достаточно большой, чтобы удовлетворять одновременные потребности системы зажигания двигателя и самые высокие требования любых компонентов электрической системы, которые потребляют электрическую энергию из одного и того же источника.

(1) Состояние неработающего генератора;

(2) Состояние полностью разряженной батареи при работающем генераторе с нормальной рабочей скоростью; и

(3) Состояние полностью разряженной батареи с генератором, работающим на холостом ходу, при наличии только одной батареи.

(d) Проводка заземления магнето (для отдельных цепей зажигания), которая проходит со стороны двигателя от противопожарной перегородки, должна быть установлена, расположена или защищена, чтобы свести к минимуму вероятность одновременного отказа двух или более проводов в результате механического воздействия. повреждения, электрические неисправности или другие причины.

(e) Ни один провод заземления для любого двигателя не может быть проложен через зону возгорания другого двигателя, если каждая часть этого провода в этой зоне не является пожаробезопасной.

(f) Каждая система зажигания должна быть независимой от какой-либо электрической цепи, не использоваться для помощи, контроля или анализа работы этой системы.

(g) Должны быть средства для предупреждения соответствующих членов летного экипажа, если неисправность какой-либо части электрической системы вызывает непрерывный разряд любой батареи, необходимой для зажигания двигателя.

(h) Каждая система зажигания двигателя турбированного самолета должна рассматриваться как существенная электрическая нагрузка.

[Док. № 5066, 29 FR 18291, 24 декабря 1964 г., с поправками, внесенными Amdt. 25-23, 35 FR 5677, 8 апреля 1970 г .; Amdt. 25-72, 55 FR 29785, 20 июля 1990 г.] Обзор

: Дистанционно управляемая магниторегуляция терапевтических средств с помощью магнитоэластичных гелевых матриц

Обзор

DOI: 10.1016 / j.biotechadv.2020.107611. Epub 2020 18 авг.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

¹ Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль.
² Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль. Электронный адрес: [email protected].

Элемент в буфере обмена

Обзор

Саян Гангулы и др. Biotechnol Adv. 2020 .

Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

DOI: 10.1016 / j.biotechadv.2020.107611. Epub 2020 18 авг.

Принадлежности

¹ Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль.
² Институт нанотехнологий и перспективных материалов, факультет химии, Университет Бар-Илан, Рамат-Ган 52900, Израиль.Электронный адрес: [email protected].

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Поверхностно-активные магнитные наночастицы, особенно суперпарамагнитные оксиды железа, уже занимают важное место в медицинской терапии.Остановка этих магнитных наночастиц в полимерный гидрогель представляет собой пространственную сборку наночастиц, которая служит для точной доставки молекул лекарства. Магнитные гидрогели — это очень мало культивируемая область, по-прежнему находящаяся в биомедицинской сфере. В этом обзоре рассматривается, как внешнее магнитное поле (статическое или колебательное) влияет на высвобождение полезной нагрузки из матрицы гидрогеля и их магниторегулирующую деформацию. Помимо этого, мы также обсудили, как системы типа каркаса на основе ферроспонжа и двухфазного феррогеля влияют на кинетику высвобождения и возможность настройки поведения высвобождения лекарственного средства.

Ключевые слова: Двухфазный; Выпуск лекарств; Ферроспонж; Магниторегулирующая деформация; Лечебная терапия; Полимерный гидрогель; Суперпарамагнитный.

Заявление о конфликте интересов

Заявление о конкурирующих интересах Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Процитировано

2 статей

Магнитные микрогели и наногели: физические механизмы и биомедицинские приложения.
Сунг Б., Ким М.Х., Абельманн Л. Сунг Б. и др. Bioeng Transl Med. 2020 21 октября; 6 (1): e10190. DOI: 10.1002 / btm2.10190. eCollection 2021 Янв. Bioeng Transl Med. 2020. PMID: 33532590 Бесплатная статья PMC. Обзор.
От одноядерных наночастиц в феррожидкостях до многоядерных магнитных нанокомпозитов: стратегии сборки, структура и магнитное поведение.
Красиа-Христофору Т., Соколюк В., Кнудсен К.Д., Томбац Э., Турку Р., Векас Л.Krasia-Christoforou T, et al. Наноматериалы (Базель). 2020 31 октября; 10 (11): 2178. DOI: 10,3390 / нано10112178. Наноматериалы (Базель). 2020. PMID: 33142887 Бесплатная статья PMC. Обзор.

[Икс]

цитировать

Копировать

Формат: AMA APA ГНД NLM

Review: Дистанционно управляемая магниторегуляция терапевтических средств с помощью магнитоэластичных гелевых матриц., Достижения биотехнологии

Поверхностно-активные магнитные наночастицы, особенно суперпарамагнитные оксиды железа, уже занимают важное место в медицинской терапии. Остановка этих магнитных наночастиц в полимерный гидрогель представляет собой пространственную сборку наночастиц, которая служит для точной доставки молекул лекарства. Магнитные гидрогели — это очень мало культивируемая область, по-прежнему находящаяся в биомедицинской сфере.В этом обзоре рассматривается, как внешнее магнитное поле (статическое или колебательное) влияет на высвобождение полезной нагрузки из матрицы гидрогеля и их магниторегулирующую деформацию. Помимо этого, мы также обсудили, как системы типа каркаса на основе ферроспонжа и двухфазного феррогеля влияют на кинетику высвобождения и возможность настройки поведения высвобождения лекарственного средства.

中文翻译：

综述：磁弹性凝胶基质对治疗剂的遥控磁调节。

活性磁性粒子，特别是氧化铁已经在医学治疗领域。将这些磁性纳米颗粒水凝胶中是纳米精确递送药物子。磁性水凝胶在生物医学领域中的培养面积很少。这篇综述涵盖了外部（静态或振荡）如何基质中的有效负载释放及其磁调节变形。除此之外，我们还讨论了基于铁海绵体和双相铁凝胶的支架类型系统如何影响药物释放行为的释放动力学和可调性。

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Изучение генетики биоминерализации магнитотактических бактерий

Abstract

Многие виды бактерий могут производить материалы в более мелком масштабе, чем те, которые сделаны синтетически.Эти продукты часто производятся внутри внутриклеточных компартментов, которые имеют многие признаки эукариотических органелл. Одна уникальная и элегантная группа организмов находится на переднем крае исследований механизмов образования и биоминерализации органелл. Магнитотактические бактерии (МТБ) производят органеллы, называемые магнитосомами, которые содержат нанокристаллы магнитного материала, и понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе образования магнитосом и биоминерализации, является обширной областью исследований. В этом обзоре мы сосредоточимся на генетике, лежащей в основе образования магнитосом и биоминерализации.Мы освещаем историю генетических открытий в области MTB и ключевые идеи, которые были обнаружены в последние годы, и даем представление о будущем генетических исследований в области MTB.

Сведения об авторе

Откройте любой учебник биологии, и вы, вероятно, узнаете, что бактерии — в отличие от клеток растений, животных и других эукариот — не содержат органеллы для разделения и облегчения клеточных функций. Однако за последние несколько десятилетий было обнаружено множество различных бактериальных органелл.В этом обзоре мы выделяем магнитотактические бактерии (МТБ), которые представляют собой группу организмов, способных производить органеллы, называемые магнитосомами, в которых синтезируются и размещаются наноразмерные кристаллы магнитного материала. Чтобы понять, как и почему MTB образуют магнитосомы, важно изучить вовлеченные гены. Здесь мы излагаем историю генетических исследований MTB и более поздние открытия о том, какие гены участвуют на каждом этапе процесса формирования магнитосом, и обсуждаем, в каком направлении движется эта область.

Образец цитирования: McCausland HC, Komeili A (2020) Магнитные гены: изучение генетики биоминерализации у магнитотактических бактерий. PLoS Genet 16 (2): e1008499. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008499

Редактор: Сара М. Стрихарц-Главен, Лаборатория военно-морских исследований, США

Опубликовано: 13 февраля 2020 г.

Авторские права: © 2020 McCausland, Комейли. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: AK было поддержано грантом Национальных институтов здравоохранения (R35GM127114). Спонсор не имел никакого отношения к решению опубликовать или подготовить рукопись.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Введение

Бактерии, согласно каноническому определению, не имеют субклеточных компартментов для организации или специализированных функций. Тем не менее микробиологи все больше осознают, что многие бактерии действительно имеют органеллы, некоторые из которых способны производить биоматериалы со специальными функциями [1].MTB представляют собой особенно элегантный пример биологического поведения, которое опосредуется внутриклеточными компартментами [2]. MTB — это группа бактерий, охватывающая несколько типов, которые можно найти в водных средах по всему миру [3–5], где они обитают в среде с низким содержанием кислорода и чаще всего встречаются на границе раздела кислород-бескислородный в толще воды или отложениях. [6]. MTB характеризуются своей способностью образовывать органеллы, называемые магнитосомами — связанные с липидами компартменты, в которых происходит биоминерализация магнитных кристаллов магнетита (Fe ₃ O ₄) и / или грейгита (Fe ₃ S ₄) [ 3].Магнитосомы выстраиваются в одну или несколько цепочек вдоль клетки, создавая магнитный диполь, который позволяет MTB пассивно выравниваться вдоль силовых линий магнитного поля Земли [7]. Считается, что это помогает МТБ выполнять более эффективный хемотаксис и аэротаксис в толще воды, поскольку их плавание ограничено одним измерением, а не трехмерным поиском бега и кувырка: процесс, называемый магнитоаэротаксисом [6]. Регулируемый процесс биоминерализации сделал МТБ привлекательной областью изучения фундаментальной и прикладной биологии, геохимии и физики.Более глубокое понимание молекулярных процессов, необходимых для образования магнитосом, улучшит исследования в каждой из этих областей, поскольку знание того, что происходит в молекулярном масштабе, может повысить точность технических приложений и предоставить информацию на системном уровне для изучения крупномасштабных воздействий. МТБ.

Воздействие МТБ на окружающую среду — одна из растущих областей исследований в этой области. В последние годы наше понимание разнообразия МТБ значительно расширилось. В процессе биоминерализации магнетита или грейгита MTB поглощает большое количество растворенного железа из окружающей среды и связывает его в магнитосомах в виде кристаллов железа.Таким образом, роль, которую MTB играет в круговороте железа как в пресноводных водоемах, так и в океане, потенциально весьма велика [5,8]. Консервативные оценки Амора и его коллег показывают, что эстуарный и океанический MTB может поглощать примерно от 1% до 50% растворенного железа (примерно 9 × 10 ⁸ кг в год) в их окружающей среде [8]. Более глубокое понимание стратегий регуляции железа, закодированных в геномах MTB, а также того, как железо поглощается и распределяется в магнитосомах, важно для более точного представления о роли MTB в их водной среде.

В том же духе окаменелости магнитосом могут помочь нам понять условия окружающей среды, которые присутствовали при возникновении МТБ, и эволюцию жизни на Земле. Магнитные окаменелости, возраст которых в настоящее время составляет примерно 1,9 млрд лет, могут отражать изменения, произошедшие в отложениях и водной толще, и могут служить индикатором окислительно-восстановительного потенциала и уровней кислорода в древних средах [9]. Основываясь на филогенетическом анализе, биоминерализация могла произойти намного раньше, в середине архея (примерно 3 млрд лет назад), когда способность к биоминерализации могла дать преимущество в борьбе с реактивными формами кислорода, избегании вредного УФ-излучения и / или или навигация по градиентам железа [10,11]. Понимание генетических факторов, лежащих в основе образования магнитосом, которые являются общими для современных МТБ, может дать представление об условиях и процессах, которые присутствовали при возникновении первого МТБ [12]. Генетический анализ может также раскрыть неизвестные функции магнитосом и намекнуть на условия, которые были необходимы для производства древних магнитосом.

Кроме того, многообещающим является использование MTB в различных биотехнологических приложениях. Магнитосомы в настоящее время разрабатываются для использования в качестве контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии (МРТ), систем доставки лекарств, гипертермического и фототермического лечения рака, биоремедиации тяжелых металлов и других нанотехнологий [13-15].Чтобы эффективно производить большое количество магнитосом, необходимых в этих приложениях, очень важно понимать, как производятся магнитосомы.

Извлечение железа из окружающей среды для биоминерализации, производство фосфолипидных мембран определенного размера и выстраивание магнитосом в цепочку — сложный, строго контролируемый процесс, который интересен сам по себе, но также дает более общее представление о точном образовании органелл. . MTB кодируют гены, необходимые для этих процессов в кластерах генов магнитосом (MGC) [16,17].МГК у наиболее изученных модельных организмов — Magnetospirillum Magnetum AMB-1, M . gryphiswaldense MSR-1 и Desulfovibrio Magneticus RS-1 (рис. 1) — структурированы как островки генов магнитосом (MAI). И в AMB-1, и в RS-1 MAI определяется повторяющимися областями по обе стороны от большой хромосомной области [18,19]. Между родственными видами существует большое количество генетической гомологии в MAI [20]. Функции многих генов в MGC были исследованы, но многое остается неизвестным для каждого из модельных организмов, и еще многое предстоит открыть о других видах и типах MTB.

Рис. 1. Модель системы MTB.

(A) ТЕМ-изображение клетки AMB-1 дикого типа. (B) ТЕМ-изображение клеток RS-1 дикого типа, масштабная линейка 200 нм. Перепечатано с разрешения Рана-Ли и его коллег. [21]. ПЭМ, просвечивающая электронная микроскопия.

https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008499.g001

В этом обзоре мы излагаем историю знаменательных генетических открытий, раскрывающих важную информацию о процессе образования магнитосом и биоминералов с помощью MTB.Мы также углубимся в более тонкие взгляды на генетику, которые появились в последние годы вместе с достижениями генетических методов. Наконец, мы рассмотрим следующие направления, которые развивает эта область, чтобы узнать больше о генетике MTB.

Генетика в

Magnetospirilla

Открытие MTB [7] вызвало широкий интерес к пониманию и использованию процесса образования органелл и биоминерализации. Развитие генетических систем значительно ускорило открытие молекулярных основ образования магнитосом на усовершенствованном уровне. М . magnetotacticum MS-1 была первой магнитотаксической бактерией, выделенной в чистой культуре [22]. Однако MS-1 не стал основной модельной системой для генетики, поскольку условия, поддерживающие рост колоний на твердой среде, не были идентифицированы. Впоследствии AMB-1 и MSR-1 были успешно культивированы и утверждены в качестве модельных организмов в лаборатории, что позволило манипулировать их геномами и исследовать их [23-25].

Ранние исследования генетики МТБ

Первые генетические исследования МТБ включали мутагенез транспозонов в сочетании с магнитной селекцией и просвечивающей электронной микроскопией (ТЕМ).Мацунага и его коллеги (1992) выполнили мутагенез AMB-1 с транспозоном Tn5 [23]. Они идентифицировали несколько геномных фрагментов, участвующих в синтезе магнитосом, выбрав мутантные культуры, которые больше не реагировали на магнит под световым микроскопом. Подтвердив с помощью электронной микроскопии, что у мутантов отсутствует образование магнитосом, они использовали рестрикционное картирование, чтобы сузить местоположение каждого сайта встраивания в геноме. Один из этих мутантов несет вставку транспозона в magA , ген, кодирующий насос оттока катионов, который, как предполагается, функционирует в транспорте железа [26].Важно отметить, что это исследование также продемонстрировало возможность переноса плазмидной ДНК на AMB-1 с помощью конъюгации.

Большие успехи были сделаны в понимании геномов MTB в начале 2000-х годов. Wahyudi и его коллеги (2001) также изолировали мутанты транспозона Tn5 в AMB-1 и обнаружили колонии с дефектами биоминерализации, глядя на цвет колонии, который, как полагают, является индикатором того, сколько магнетита накопилось в клетке [27]. Они пришли к выводу, что от 10 до 60 генов могут участвовать в образовании магнитосом.Публикация последовательностей генома MS-1 и Magnetococcus marinus MC-1 также открыла дверь для исследований на уровне генома [28,29]. Грюнберг и его коллеги (2001) сравнили белковые последовательности, выделенные из магнитосом MSR-1, с последовательностями в геномах MS-1 и MC-1 и обнаружили два кластера генов, содержащие гены ( mamA , mamB , mamC и mamD. ), которые, как мы теперь знаем, важны для образования магнитосом [30].

Ключевой геномный регион, необходимый для образования магнитосом, MAI, был обнаружен, когда спонтанные немагнитные мутанты MSR-1 были выделены из популяции клеток дикого типа [17].Он был охарактеризован как область размером 130 т.п.н., содержащая элементы множественной инсерционной последовательности (IS) [18]. Островок гена AMB-1 был описан как область размером 98 т.п.н., фланкированная двумя последовательностями повторов размером 1,1 т.п.н. [16]. Исследование транскрипции генов MAI показало, что, хотя гены магнитосом организованы в опероны, они экспрессируются конститутивно [31]. Выявление MAI сузило круг исследуемых генов и обеспечило основу для более целенаправленных генетических исследований.

В дополнение к определению MAI, создание MSR-1 и AMB-1 в качестве модельных систем позволило провести более подробный молекулярный и генетический анализ [32,33]. Скрининг транспозонного мутагенеза, проведенный Komeili et al. (2004), использовал магнитный отбор для обогащения немагнитных мутантов [34]. Затем колонии выращивали в 96-луночных планшетах и проверяли на магнитный отклик с помощью 24-контактного магнитного планшета (рис. 2А). В этом исследовании вставки транспозонов в кластер генов mamAB MAI привели к появлению немагнитных мутантов. Эта работа оказалась отличным дополнением к протеомным исследованиям, в ходе которых были обнаружены те же белки, кодируемые MAI, связанные с магнитосомами [35].

Рис. 2. Метод магнитного экранирования.

(A) (i) 24-контактный магнитный планшет (слева) и 96-луночный планшет с клетками AMB-1 (справа), используемые Комейли и его коллегами. [34]. (ii) Движение клеток AMB-1 на магнитной пластине за 0 секунд, 20 секунд и 5 минут. (iii) Фенотип нормальных магнитных клеток (слева) и двух репрезентативных немагнитных мутантов (справа). (B) Схема вторичных экранов для классификации магнитосомных мутантов.

https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008499.g002

Исследования мутагенеза транспозонов оказались ключевым поворотным моментом в использовании генетики для понимания процесса биоминерализации в MTB. Однако, как и многие другие генетические исследования, их интерпретация и более широкая применимость были осложнены несколькими смешивающими факторами. Во-первых, из-за гомологичной рекомбинации между повторяющимися последовательностями или потенциального действия транспозаз MAI нестабилен и может быть утерян спонтанно, что с большей вероятностью произойдет в стрессовых условиях [18].Если транспозиция происходит в бактерии, которая потеряла свой MAI, или если MAI теряется после транспозиции, в противном случае нейтральные события могут оказаться связанными с изменениями в магнитном фенотипе. Скрининг потенциальных мутантов на наличие MAI оказался важным для выделения мутаций в области mamAB [34].

Во-вторых, многие гены магнитосом содержат функциональные паралоги, которые играют избыточные роли. В AMB-1 три гена ( mamQ , mamR и mamB ) из оперона mamAB полностью дублированы в другом сегменте MAI [36].Кроме того, геном AMB-1 содержит островок магнитосомного гена, область за пределами MAI, которая включает несколько гомологов генов mamAB [37,38]. В результате отсутствие отчетливого фенотипа, когда любой из дуплицированных генов удален индивидуально, не исключает возможности того, что они играют роль в образовании магнитосом. Таким образом, во многих случаях необходимо удалить несколько генов, чтобы понять функцию конкретного гена и его взаимодействия с другими генами. Кроме того, дополняющие делеции становятся критическими для оценки функции гена.

В-третьих, магнитосомные гены часто организованы как опероны, а вставки транспозонов приводят к полярной потере экспрессии для всех нижестоящих генов. Таким образом, сложно связать конкретный фенотип с потерей одного-единственного гена. Наконец, по необходимости, эти исследования использовали магнитный фенотип в качестве быстрого метода скрининга для поиска соответствующих мутантов. Вторичный скрининг транспозонных мутантов был важен для установления того, на какой из этапов процесса образования магнитосом повлияла конкретная мутация, и позволил назначить более специфические функции генам (рис. 2B).Например, немагнитный мутант может создавать мембраны магнитосом, но не образовывать кристаллы, что указывает на то, что прерванный ген, вероятно, участвовал в образовании кристаллов. Или немагнитный мутант может вообще не создавать мембран, предполагая, что сайт вставки транспозона является ключевой частью образования магнитосомной мембраны.

Расщепление

Magnetospirillum геномов

Получение полных последовательностей генома первичных модельных организмов (MSR-1 и AMB-1) продвинуло вперед генетические исследования MTB [33,39].Предыдущие исследования предоставляли ограниченные функциональные подробности о каком-либо конкретном гене, иногда включали рассмотрение крупных делеций нескольких генов и имели осложняющие факторы, как упоминалось выше. Удаление отдельных генов было необходимо для более полной картины образования магнитосом.

Мурат и его коллеги (2010) использовали ранее разработанную методологию для тщательного анализа MAI в AMB-1 путем создания целевых делеций генов и оперонов [36]. Они начали с наблюдения, что потеря MAI приводит к полному отсутствию как мембран магнитосом, так и магнитных частиц.Используя метод двойной рекомбинации для создания неполярных делеций, они сначала получили мутанты, лишенные более крупных частей MAI [34,36]. Затем они сосредоточились на областях, которые демонстрировали драматические фенотипы, такие как мелкие частицы или полная потеря магнитосомной мембраны. Наконец, они удалили отдельные гены в этих отмеченных областях и использовали набор вторичных скринингов, чтобы назначить генам определенные функции. Для визуализации мембраны магнитосом, а также размера, морфологии и субклеточного расположения магнитных частиц использовались различные методы электронной микроскопии.Слияния зеленого флуоресцентного белка (GFP) для моделирования белков магнитосом использовали для мониторинга локализации белка.

Посредством нескольких уровней анализа Мурат и его коллеги описали возможные функции многих ключевых генов формирования магнитосом в AMB-1, таких как mamE , mamN , mamM , mamO , mamI , mamL , mamQ и mamB . Lohße и др. (2011, 2014) проанализировали MAI в MSR-1 [40,41] и получили аналогичные результаты, за исключением того, что mamI и mamN не были существенными для образования магнитосом в MSR-1.Это несоответствие может быть связано с конкретными условиями выращивания, скрывающими более тонкие различия между двумя видами. Это также может отражать более широкое расхождение между двумя организмами. В эпохальном исследовании было обнаружено, что гетерологичная экспрессия оперонов mamAB и mms6 , плюс mamGFDC и mamXYZ , достаточна для образования магнитосом в немагнитном α-Proteobacterium Rhodospirillum rubrum, выделив [42]. как важность этих оперонов в формировании магнитосом, так и минимальный набор генов, необходимый для создания магнитосом в лабораторных условиях.

Эти исследования островков AMB-1 и MSR-1 предоставили широкий обзор функций генов в MAI. Дальнейшие исследования были направлены на изучение функций отдельных генов в формировании магнитосом и их механизмов действия. Общая основа, согласно которой гены магнитосом важны либо для образования мембран (Рис. 3E) [43–45], либо для биоминерализации (Рис. 3C и 3D) [46–53], остается верной. Третья категория генов, которые участвуют в организации цепей, стала важной областью исследований в последние годы [38,54-59] (Рис. 3A и 3B).В центре процесса построения цепи находится актин-подобный белок под названием MamK. Динамическое поведение полимеризации MamK необходимо для целостности и правильной сегрегации цепи во время деления клеток [54-58,60,61]. Белки MamJ и MamY также являются ключевыми компонентами образования цепей. MamJ действует как связующее звено между филаментами MamK и магнитосомами [54]. MamY — это белок цитоплазматической мембраны, который выравнивает цепь магнитосом вдоль оси подвижности клетки, что, вероятно, повышает эффективность магнитотаксиса [59].Чтобы добавить нюансов к широким категориям, по мере совершенствования методов и инструментов открываются более конкретные функции генов, участвующих в каждой стадии процесса. Более подробное описание генов и белков, ответственных за образование магнитосом, можно найти в ранее опубликованных обзорных статьях (Рис. 3F) [62–64].

Рис. 3. Штаммы AMB-1 и MSR-1 с дефектами формирования магнитосом.

(A) Изображение клеток AMB-1 дикого типа, полученное в результате сегментации электронной криотомограммы.Нити MamK (зеленые) проходят параллельно магнитосомам (желтые). (B) Изображение электронной криотомограммы клетки Δ mamK AMB-1, которое показывает неорганизованные магнитосомы. Изображения предоставлены Комейли. (C) ТЕМ-изображение клетки AMB-1 дикого типа. Масштабная линейка 0,2 мкм. Крупный план магнитосом увеличен в 6 раз. (D) ПЭМ-изображение клетки Δ mamT AMB-1, показывающее небольшие деформированные магнитосомы. Масштабная линейка 0,2 мкм. Крупный план магнитосом увеличен в 6 раз. Изображение предоставлено МакКослендом и его коллегами. (E) ПЭМ-изображение криосреза Δ mamL AMB-1 клеток, показывающее, что мембраны магнитосом отсутствуют.Масштабная линейка 0,2 мкм. Изображение предоставлено Комейли. (F) Схема поэтапного процесса образования магнитосом и белков, участвующих от инвагинации мембраны (1) до зарождения кристаллов (2), а также до роста мембраны и образования зрелого магнитного кристалла (3). Перечислены гены, которые, как было установлено, участвуют на каждом этапе. АМБ-1, Magnetospirillum magnetum AMB-1; IM, внутренняя мембрана; OM, наружная мембрана; MSR-1, Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1; ПЭМ, просвечивающая электронная микроскопия.

https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008499.g003

В дополнение к ограничениям методов, используемых в генетическом анализе, условия роста MTB являются важным фактором, который следует учитывать при изучении фенотипа конкретных генов. Было обнаружено, что гены как внутри, так и вне MAI играют важную роль в биоминерализации, но только при определенных условиях. Например, в штаммах MAI Δ mamX , Δ mamZ , Δ mamH и Δ ftsZm обнаруживаются дефекты биоминерализации только при выращивании MSR-1 с аммонием вместо нитрата, что указывает на использование кислород вместо нитрата в качестве концевого акцептора электронов вреден для образования магнитосом [65–67].Гены за пределами острова, такие как оперон nap , кодирующий гены нитратредуктазы [68], и цитохром c оксидаза cbb3 [69], также являются ключевыми в процессе биоминерализации, что еще раз подчеркивает важность окислительно-восстановительных процессов в магнитосомах. формирование [70]. Возможно, что эти метаболические пути создают в клетке общий окислительно-восстановительный баланс, совместимый с биоминерализацией, которая требует присутствия как трехвалентного, так и двухвалентного железа. В качестве альтернативы они могут непосредственно участвовать в создании пула железа с окислительно-восстановительным балансом, который позволит биоминерализацию магнетита.

Другой ключевой фактор окружающей среды, который следует учитывать при формировании магнитосом, — это доступность железа. Неудивительно, что гены, участвующие в регуляции усвоения железа, были связаны с биоминерализацией. MSR-1 содержит гомолог гена регулятора захвата железа ( fur ), распространенного среди бактерий [71]. Этот ген fur -подобный ген влияет на размер и количество магнитосом — потенциально из-за пониженного включения железа в магнетит и увеличения концентрации железа в цитоплазме — а также на уровни транскрипции нескольких ключевых генов MAI, включая mamGFDC и mms6 опероны [72].Делеция feoB1 — который участвует в транспорте двухвалентного железа в клетку — в MSR-1 приводит к уменьшению количества магнитосом и их уменьшению, а также к снижению поглощения железа [73]. В AMB-1 оперон feoAB обнаруживал повышенные уровни транскрипции в условиях, богатых железом, и был связан с повышением внутриклеточных уровней железа, предполагая, что он является компонентом захвата железа в AMB-1 [74]. Транспортировщики трехвалентного железа были снижены в тех же условиях с высоким содержанием железа.В то время как оперон feoAB1 находится внутри MAI, он не является ассоциированным с магнитосомами белком и, таким образом, его регуляция образования магнитосом является косвенной. MS-1 также экспрессирует feoB , указывая на то, что системы захвата железа консервативны у всех видов MTB [75]. Было показано, что регулятор ответа железа IrrB важен для образования магнитосом в MSR-1, а делеция влияет на транскрипцию нескольких генов, участвующих в регуляции захвата железа [76]. Эти исследования, вместе взятые, показывают, что доступность железа является важным фактором, который необходимо учитывать при формировании магнитосом и генетической регуляции.

Генетика и геномика различных MTB

Как описано выше, работа с модельными организмами MSR-1 и AMB-1 идентифицировала многие из генов, которые важны для образования и позиционирования магнитосом. Однако MSR-1 и AMB-1 являются видами α-Proteobacteria, а MTB — невероятно разнообразной группой организмов со штаммами, обнаруженными в нескольких классах Proteobacteria, а также в Nitrospirae и подразделении-кандидате OP3 [3]. Мало что известно об образовании магнитосом у немодельных организмов.Генетические исследования в MSR-1 и AMB-1 были использованы в качестве отправной точки для новой модельной системы D . Magneticus RS-1, а также некультивируемые виды MTB, такие как представители других классов Proteobacteria и филы Nitrospirae [20]. Кроме того, улучшенные технологии секвенирования позволили исследовать филогению MTB с использованием более релевантных магнитосомных генов вместо стандартных генов домашнего хозяйства.

МАИ в

Д . Magneticus RS-1
Создание δ-Proteobacterium RS-1 в качестве модельной системы открыло поле для изучения генетического разнообразия образования магнитосом.В филогении Proteobacteria класс δ-Proteobacteria сильно разветвлен по сравнению с α-Proteobacteria. Таким образом, исследование δ-Proteobacteria может дать ценную информацию о происхождении MTB. Благодаря изучению RS-1 было обнаружено, что, помимо основного набора генов, необходимых для всех MTB, разные типы MTB имеют разные гены для образования магнитосом. Предположительно, гены эволюционировали, чтобы адаптироваться к разнообразному образу жизни каждого организма.
Сравнительный анализ генома различных δ-Proteobacteria показал, что многие из генов, необходимых для образования магнитосом у α-Proteobacteria, являются общими для δ-Proteobacteria, хотя некоторые из генов оперона mamAB и всего оперона mamGFDC оперон отсутствует [19]. В том же исследовании было обнаружено, что δ-Proteobacteria и Nitrospirae MTB имеют отдельный набор специфичных для класса генов, называемых генами mad , которые, вероятно, участвуют в образовании пулевидных кристаллов магнетита. Кроме того, у Nitrospirae MTB есть другой набор генов, man , которые могут быть вовлечены в процессы образования магнитосом и / или расположения цепей, которые характерны для Nitrospirae [77]. Наборы магнитосомных генов, которые появляются в разных типах, обеспечивают убедительную связь между генетическими различиями и четкими фенотипическими различиями, наблюдаемыми у MTB.Модельные организмы из δ-Proteobacteria и Nitrospirae необходимы для изучения функций генов mad и человека .
В 1993 году RS-1 был открыт как сульфатредуцирующий МТБ [78] и позже идентифицирован как вид Desulfovibrio [79]. RS-1 является облигатным анаэробом, который синтезирует кристаллы магнетита пулевидной формы, в отличие от кубооктаэдрических кристаллов, производимых видами α-Proteobacteria MTB. Хотя RS-1 успешно культивировали в лаборатории, попытки удалить отдельные гены поначалу не увенчались успехом.Ран-Ли и его коллеги обошли эту проблему с помощью классического прямого генетического скрининга с использованием случайного химического и УФ-мутагенеза с последующим полногеномным секвенированием немагнитных мутантов RS-1 [21]. Было обнаружено, что оба гена mam и гены mad важны для биоминерализации, как и несколько новых генов MAI, включая гены транспорта ионов tauE и kup . Генетические инструменты для удаления определенных генов в RS-1 были разработаны только недавно. Использование векторов-самоубийц для нацеленной делеции генов — как это обычно делается в других бактериальных системах — не работает в RS-1 из-за низких скоростей конъюгации и рекомбинации trans .Грант и его коллеги разработали стратегию с использованием репликативных плазмид, несущих положительные и отрицательные селектируемые маркеры, для замены интересующего гена геном устойчивости к антибиотикам [80].
Изучение образования магнитосом в RS-1 также идентифицировало новую органеллу, состоящую из железо-фосфорных гранул, окруженных мембраной [81]. Бирн и его коллеги показали, что эти гранулы представляют собой отдельные органеллы и не являются предшественниками образования магнетита в эксперименте с отслеживанием импульсов с использованием различных стабильных изотопов железа.Этот вывод был дополнительно подтвержден открытием, что удаление всего MAI RS-1 не оказало влияния на формирование богатых железом гранул [21]. Генетика этих новых бактериальных органелл — богатая область для будущих исследований.
MAI в немодельных и некультурных MTB
Генетические различия, которые уже были обнаружены между MSR-1, AMB-1 и RS-1, подчеркивают необходимость изучения различных видов MTB для более полного понимания образования и функции (й) магнитосом.Быстрые улучшения в технологиях секвенирования в последние годы — в дополнение к элегантному методу выделения MTB с использованием внешнего магнитного поля — сделали возможным более детальное изучение некультивируемых организмов [82]. Геномы многих некультивируемых МТБ были секвенированы и детально проанализированы [19,28,42,77,83–85], что показало, что МТБ принадлежат к большому разнообразию бактериальных типов. Метагеномный анализ также вносит большой вклад в наши знания о разнообразии MTB и их эволюционной истории [10,20].
В сфере немодельных организмов штаммы, продуцирующие грейгиты, представляют собой интересный случай для изучения эволюции MTB. Работа Делонга и его коллег по анализу последовательностей гена 16S рРНК показала, что штаммы, продуцирующие грейгиты, и штаммы, продуцирующие магнетит, развивались отдельно [86]. Однако более поздний анализ, проведенный Абреу и его коллегами, показал, что штамм, продуцирующий грейгиты Candidatus Magnetoglobus multicellularis, имеет некоторые из генов mam , которые необходимы штаммам, продуцирующим магнетит, для производства магнитосом, что указывает на монофилетическое происхождение MTB [87]. Лефевр и его коллеги (2011) обнаружили δ-Proteobacteria Desulfamplus magnovallimortis BW-1 и обнаружили, что он способен производить как магнетит, так и грейгит [85]. Интересно, что геном BW-1 содержит генов mam в двух отдельных MGC. Белки, кодируемые в одном кластере, тесно связаны с белками, обнаруженными у видов, продуцирующих магнетит, тогда как белки во втором кластере более тесно связаны с белками, кодируемыми в MGC продуцентов грейгита. Простейшая гипотеза, вытекающая из этих геномных идей, заключается в том, что каждый кластер отвечает за производство химически отличного магнитного минерала.Лефевр и его коллеги использовали уникальные MGC BW-1 для изучения филогенетических различий между производящими магнетит и производящими грейгит штаммами [19]. Гены, необходимые для производства магнитосом, содержащих магнетит, сгруппированы вместе, как и гены, необходимые для производства магнитосом, содержащих грейгит, что предполагает наличие отдельных наборов генов (и белков), участвующих в формировании каждого типа кристаллов. Однако гены mad , которые необходимы для образования пулевидных магнитосом, присутствуют в обоих кластерах.До сих пор неясно, были ли потеряны mad генов в процессе эволюции штаммов, продуцирующих магнетит, которые не образуют пулевидных кристаллов, или же они были приобретены отдельно δ-Proteobacteria и штаммами Nitrospirae MTB. Анализ α-Proteobacteria PR-1 также показал, что эволюция MTB, вероятно, включала как вертикальное наследование, так и горизонтальный перенос генов (HGT) или события дупликации [84].
Изучая происхождение MTB, Лефевр и его коллеги (2013) сравнили филогении нескольких α-, δ- и γ-Proteobacteria и одного вида Nitrospirae MTB.Они построили филогенетические деревья, используя либо последовательности гена 16S рРНК и гены домашнего хозяйства, либо обычные белки Mam [88]. Они обнаружили, что оба дерева демонстрировали сходный образец дивергенции, что привело к выводу, что все современные Proteobacteria и Nitrospirae имели общего магнитотактического предка, хотя они не исключали возможность древнего события HGT. В двух недавних исследованиях Lin и его коллег были проанализированы метагеномные данные, чтобы понять происхождение MTB [10,20]. Первое исследование проанализировало геномы нескольких магнитотактических штаммов Nitrospirae и обнаружило, что содержание и порядок генов в MGC сохраняются во всех Nitrospirae, что указывает на общее происхождение.Во втором исследовании было проанализировано большое количество геномов MTB с использованием основных белков магнитосом, и филогенетические деревья показали кластеризацию MTB. Авторы пришли к выводу, как и Лефевр и его коллеги, что ГПГ магнитосомных генов, вероятно, были редкими событиями. Самый простой вывод, основанный на этих исследованиях, заключается в том, что все MTB произошли от общего предка. Фактически, используя общепринятые молекулярные часы, можно оценить, что первоначальный MTB — и, по-видимому, первый случай образования магнитосом — появился приблизительно 3 раза.2 миллиарда лет назад [10]. Дополнительным следствием этой работы является то, что в какой-то момент в прошлом последний общий предок типов Proteobacteria, Nitrospirae и Omnitrophica имел гены, необходимые для образования магнитных частиц. Происхождение магнитотаксических Latescibacteria и Planctomycetes менее ясно. Эти типы могли возникнуть от последнего общего предка магнитотактических Proteobacteria, Nitrospirae и Omnitrophica или приобрели гены через HGT. Впоследствии большинство потомков этих членов-основателей потеряли магнитосомные гены, оставив после себя горстку современных MTB.Условия окружающей среды и изменения, которые первоначально благоприятствовали эволюции и распространению генов образования магнитосом, а затем отобраны против них у большинства бактерий, еще предстоит выяснить. Возможно, необходимы генетические исследования других моделей MTB для понимания потенциального вклада группоспецифичных генов (таких как гены mad и man ) в эволюцию и фенотипическую диверсификацию магнитосом.
Изучению некультивируемых MTB также способствовал анализ функции генов в модели MTB. Возьмем, например, гены MAI mamE и mamO , которые имеют решающее значение для биоминерализации как AMB-1, так и MSR-1 [36,89]. Оба генных продукта являются предсказанными сериновыми протеазами, и первоначальные генетические исследования их функций пришли к выводу, что это действительно так [90]. Однако дальнейшие биохимические и структурные исследования показали, что активный центр MamO не является функциональным и что на самом деле это металл-связывающий белок, который контролирует биоминерализацию и регулирует протеолитическую активность MamE [91,92].Филогенетический анализ показал, что, подобно AMB-1, все протеобактериальные MTB кодируют активную и неактивную протеазу в своих MGC [91]. Активная протеаза является предком всех MTB и была диверсифицирована посредством вертикального спуска. Однако неактивная протеаза многократно возникала в MTB из-за дублирования активной протеазы или приобретения через HGT. Эти идеи стали возможны только благодаря сочетанию генетических, геномных и биохимических исследований. Они выдвигают на первый план критический анализ, необходимый в исследованиях, в которых события дублирования и диверсификация функций сходных белков могут размыть точность филогенетических исследований.Они также показывают, что изучение белка одного вида MTB может не прояснить функцию гомологичного белка в другом родственном организме.
Outlook
Огромные успехи были сделаны в понимании генетики, лежащей в основе образования магнитосом. Хотя минимальный набор генов, необходимых для создания магнитосом, известен, конкретные роли многих из этих факторов остаются неизвестными. Кроме того, в MAI есть несколько генов, которые при удалении имеют тонкий или неочевидный фенотип.Предположительно, есть также много генов за пределами острова, которые играют ключевую, хотя и косвенную, роль в формировании магнитосом.
Генетические скрининги обеспечивают высокопроизводительную стратегию обнаружения новых генов. В частности, мутагенез транспозонов многократно использовался для изучения геномов AMB-1 и MSR-1. В будущем мы предполагаем несколько улучшений, которые могут сделать мутагенез транспозонов еще более полезным методом генетического исследования MTB. Новейшие методы мутагенеза транспозонов включают объединение от десятков до сотен тысяч меченых мутантов с помощью метода, называемого секвенированием участков транспозонов со случайным штрих-кодом (RB-TnSeq) [93] (рис. 4A).Эта стратегия позволяет обеспечить насыщенный охват бактериального генома и усредненное влияние потери генов на несколько мутантов. Таким образом, полярные эффекты и индивидуальные нецелевые эффекты сводятся к минимуму во время фенотипирования. Однако гены, идентифицированные при скрининге транспозонов-мутагенеза, все еще требуют фенотипической проверки с делециями генов. Разработка более совершенных технологий редактирования генов, таких как CRISPR, будет столь же ценна для изучения MTB, как и для других организмов [80,94]. Например, CRISPR-интерференция (CRISPRi) может быть использована для одновременного отключения нескольких генов с большей готовностью, чем традиционные методы, или для изучения основных генов путем настройки их экспрессии [95,96].Кроме того, отказ от мутагенеза транспозонов и вместо этого скрининг точечных мутантов, которые имеют условные фенотипы, действуют как доминантные аллели или подавляют известные мутантные фенотипы, могут помочь расширить наше понимание генетических сетей, которые участвуют в формировании магнитосом.
Рис. 4. Мутагенез транспозонов со штрих-кодом и потенциальный магнитный экран.
(A) Схема RB-TnSeq в AMB-1. Каждая вставка транспозона несет уникальную 20-нуклеотидную последовательность, которая действует как штрих-код.Мутировавшие штаммы объединяются, а затем штрих-коды отображаются на их сайте встраивания в геном. (B) Схема магнитной селекции с библиотекой TnSeq с использованием различных магнитных сил для выбора диапазона мутантных фенотипов. Слева направо, когда магнитная сила, приложенная к колонке, увеличивается, деформации с более слабыми магнитными откликами смогут прилипать к колонке, создавая градиент магнитных фенотипов для анализа. АМБ-1, Magnetospirillum magnetum AMB-1; BC1, штрих-код, вставленный в геном AMB-1; гДНК, геномная ДНК; N20, уникальная 20-нуклеотидная последовательность; RB-TnSeq, случайное секвенирование транспозонов на сайтах со штрих-кодом; U1, универсальный сайт праймирования полимеразной цепной реакции.
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008499.g004
Методы скрининга после первоначального мутагенеза также могут быть усовершенствованы. До сих пор экраны в основном полагались на простую бинарную идентификацию магнитных и немагнитных ячеек или использовали цвет колоний в качестве показателя образования магнетита. Способность идентифицировать мутанты по спектру магнитных ответов была бы очень информативной для понимания процесса образования магнитосом (рис. 4B). Возможно, для этого подхода можно использовать микрофлюидику [97,98].Методы, которые просто позволяют захват большего количества магнитных мутантов, также являются ключевыми для насыщения экранов и выявления потенциальных негативных регуляторов образования магнитосом.
Методы скрининга, которые позволяют идентифицировать гены с более тонкими фенотипами в спектре, откроют поле для изучения обоих генов в MAI, ранее считалось, что они практически не влияют на формирование магнитосом или гены за пределами MAI, которые являются ключевыми в формировании магнитосом. при определенных условиях роста.Множественные гены за пределами MAI — в первую очередь участвующие в метаболизме — уже были связаны с образованием магнитосом. Напр., Гены нитратредуктазы оперона nap важны для образования магнитосом в MSR-1, даже когда кислород доступен в качестве концевого акцептора электронов [68]. И метаболический регулятор crp также был связан с образованием магнитосом [99]. Различные виды МТБ мигрируют к различным предпочтительным концентрациям кислорода (все менее 25 мкМ), используя один из трех вариантов магнитоаэротаксиса [100].Генетические механизмы, лежащие в основе аэротактического поведения, начали изучаться. Напр., Попп и его коллеги показали, что оперон хемотаксиса cheOp1 необходим для аэротаксического ответа в MSR-1 [101].
Понимание метаболизма и образования магнитосом естественно связано с растущим интересом к этой области к изучению экологической роли MTB в их естественной среде обитания [102–104]. Как MTB взаимодействует и адаптируется к изменяющимся условиям, также будет интересной проблемой с точки зрения генетиков и клеточных биологов.Большинство исследований MTB проводилось в строго контролируемых лабораторных условиях, но в природе MTB сталкивается с изменениями pH, температуры, градиентов кислорода и уровней питательных веществ. Обзор Моисеску и его коллег суммирует эффекты этих изменений на формирование магнитосом [105]. Кроме того, изучение условий окружающей среды может помочь нам понять, как экстремофильные МТБ эволюционировали или сохранили способность образовывать магнитосомы в условиях, которые не являются жизнеспособными для большинства видов МТБ [106].
Заключение
Набор генов, необходимых для образования магнитосом, был четко определен у многих организмов, и многие из их функций были исследованы.Однако очевидно, что даже в наиболее хорошо изученных MTB, таких как AMB-1 и MSR-1, роли генов, которые работают в тандеме с другими факторами, участвуют во многих аспектах образования магнитосом или необходимы только для этого. условно еще предстоит полностью понять. В будущем более детальное изучение генов, участвующих в формировании магнитосом, будет ключом к расширению наших знаний о MTB для основных приложений клеточной биологии, экологии и биотехнологии. Кроме того, изучение различных MTB с использованием как целевого генетического анализа, так и исследований всего генома потенциально прояснит функции многих генов, а также добавит слои к нашей картине MTB.
Ссылки
1. Грант Ч.Р., Ван Дж., Комейли А. Формирование органелл у бактерий и архей. Annu Rev Cell Dev Biol. 6 октября 2018 г . ; 34 (1): 217–38.
2. Ран-Ли Л., Комейли А. Модель магнитосом: понимание механизмов бактериальной биоминерализации. Front Microbiol. 2013; 4.
3. Лефевр CT, Базилинский Д.А. Экология, разнообразие и эволюция магнитотактических бактерий. Микробиол Мол Биол Рев ММБР. 2013 сентябрь; 77 (3): 497–526.pmid: 24006473
4. Линь В., Базилински Д.А., Сяо Т., Ву Л-Ф, Пань Ю. Жизнь с компасом: разнообразие и биогеография магнитотактических бактерий. Environ Microbiol. 2014. 16 (9): 2646–58. pmid: 24148107
5. Линь В., Пан Ю., Базилинский Д.А. Разнообразие, экология и биоминерализация магнитотактических бактерий. Environ Microbiol Rep. 2017; 9 (4): 345–56. pmid: 28557300
6. Франкель РБ, Базилински Д.А., Джонсон М.С., Тейлор Б.Л. Магнитоаэротаксис у морских кокковидных бактерий.Biophys J. 1997, август; 73 (2): 994–1000. pmid: 9251816
7. Блейкмор Р. Магнитотаксические бактерии. Наука. 1975 24 октября; 190 (4212): 377–9. pmid: 170679
8. Амор М., Тарауд М., Гелаберт А., Комейли А. Одноклеточное определение содержания железа в магнитотактических бактериях: последствия для биогеохимического цикла железа. Environ Microbiol. 2019. pmid: 31187921
9. Копп RE, Киршвинк JL. Идентификация и биогеохимическая интерпретация ископаемых магнитотактических бактерий.Earth-Sci Rev.1 января 2008 г., 86 (1): 42–61.
10. Лин В., Патерсон Г.А., Чжу К., Ван Ю., Копылова Е., Ли Ю. и др. Происхождение микробной биоминерализации и магнитотаксиса во время архея. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2017 28; 114 (9): 2171–6. pmid: 28193877
11. Лин В., Киршвинк Дж. Л., Патерсон Г. А., Базилинский Д. А., Пан Ю. О происхождении микробной магниторецепции. Natl Sci Rev.
12. Хименес-Лопес Ц., Романек Ч.С., Базилински Д.А. Магнетит как прокариотический биомаркер: обзор.J Geophys Res Biogeosciences. 2010 июн; 115 (G2): н / д-н / д.
13. Ян Л., Да Х, Чжан С., Лопес В. М., Ван В. Бактериальная магнитосома и ее потенциальное применение. Microbiol Res. 2017 1 октября; 203: 19–28. pmid: 28754204
14. Альфандери Э. Применение магнитосом, синтезированных магнитотактическими бактериями, в медицине. Фронт Bioeng Biotechnol. 2014; 2: 5. pmid: 25152880
15. Варгас Дж., Киприано Дж., Корреа Т., Леао П., Базилински Д.А., Абреу Ф. Применение магнитотактических бактерий, магнитосом и кристаллов магнитосом в биотехнологии и нанотехнологии: мини-обзор.Мол Базель Свитц. 2018 24 сентября; 23 (10).
16. Фукуда Й., Окамура Й., Такеяма Х., Мацунага Т. Динамический анализ геномного острова у Magnetospirillum sp. штамм AMB-1 показывает, как развивался синтез магнитосом. FEBS Lett. 2006 6 февраля; 580 (3): 801–12. pmid: 16423350
17. Schübbe S, Kube M, Scheffel A, Wawer C, Heyen U, Meyerdierks A и др. Характеристика спонтанного немагнитного мутанта Magnetospirillum gryphiswaldense выявила большую делецию, включающую предполагаемый островок магнитосомы.J Bacteriol. Октябрь 2003 г .; 185 (19): 5779–90. pmid: 13129949
18. Ullrich S, Kube M, Schübbe S, Reinhardt R, Schüler D. Гипервариабельная 130-килобазная геномная область Magnetospirillum gryphiswaldense включает остров магнитосомы, который подвергается частым перестройкам во время стационарного роста. J Bacteriol. 2005 ноя; 187 (21): 7176–84. pmid: 16237001
19. Lefèvre CT, Trubitsyn D, Abreu F, Kolinko S, Jogler C, de Almeida LGP и др. Сравнительный геномный анализ магнитотаксических бактерий Deltaproteobacteria позволяет по-новому взглянуть на гены магнитосом магнетита и грейгита, необходимые для магнитотаксиса.Environ Microbiol. 2013 Октябрь; 15 (10): 2712–35. pmid: 23607663
20. Линь В., Чжан В., Чжао Х, Робертс А.П., Патерсон Г.А., Базилински Д.А. и др. Геномная экспансия магнитотактических бактерий показывает раннее общее происхождение магнитотаксиса с клон-специфической эволюцией. ISME J. 2018 июн; 12 (6): 1508. pmid: 29581530
21. Ран-Ли Л., Бирн М.Э., Чжан М., Сейдж Д.Л., Гленн Д.Р., Милбурн Т. и др. Генетическая стратегия для исследования функционального разнообразия формирования магнитосом.PLoS Genet. 2015 8 января; 11 (1): e1004811. pmid: 25569806
22. Блейкмор Р.П., Маратея Д., Вулф Р.С. Выделение и чистая культура пресноводных магнитных спирилл в среде с определенным химическим составом. J Bacteriol. Ноябрь 1979 г., 140 (2): 720–9. pmid: 500569
23. Мацунага Т., Накамура С., Берджесс Дж. Г., Соде К. Перенос генов в магнитных бактериях: мутагенез транспозонов и клонирование фрагментов геномной ДНК, необходимых для синтеза магнитосом. J Bacteriol. 1992 Май; 174 (9): 2748–53.pmid: 1314800
24. Мацунага Т., Сакагути Т., Тадакоро Ф. Образование магнетита магнитной бактерией, способной к аэробному росту. Appl Microbiol Biotechnol. 1991, 1 августа; 35 (5): 651–5.
25. Schleifer KH, Schüler D, Spring S, Weizenegger M, Amann R, Ludwig W и др. Род Magnetospirillum gen. ноя Описание Magnetospirillum gryphiswaldense sp. ноя и перенос Aquaspirillum magnetotacticum в гребешок Magnetospirillum magnetotacticum. нояSyst Appl Microbiol. 1991, 1 октября; 14 (4): 379–85.
26. Накамура С., Берджесс Дж. Г., Соде К., Мацунага Т. Железо-регулируемый ген, magA, кодирующий транспортный белок железа Magnetospirillum sp. Штамм АМБ-1. J Biol Chem. 1995 24 ноября; 270 (47): 28392–6. pmid: 7499342
27. Wahyudi AT, Takeyama H, Matsunaga T. Выделение мутантов AMB-1 Magnetospirillum magnetum, дефектных в синтезе бактериальных магнитных частиц, путем транспозонного мутагенеза. Appl Biochem Biotechnol.2001; 91–93: 147–54. pmid: 11963843
28. Schübbe S, Williams TJ, Xie G, Kiss HE, Brettin TS, Martinez D, et al. Полная последовательность генома хемолитоавтотрофного морского магнитотактического штамма кокка MC-1. Appl Env Microbiol. 15 июля 2009 г.; 75 (14): 4835–52.
29. Смолли М.Д., Маринов Г.К., Бертани Л.Е., ДеСальво Г. Последовательность генома штамма MS-1 Magnetospirillum magnetotacticum. Объявление о геноме. 2015 2 апреля; 3 (2).
30. Грюнберг К., Вавер С., Тебо Б.М., Шюлер Д.Большой кластер генов, кодирующих несколько белков-магнитосом, сохраняется у разных видов магнитотактических бактерий. Appl Environ Microbiol. 2001 Октябрь; 67 (10): 4573–82. pmid: 11571158
31. Schübbe S, Würdemann C, Peplies J, Heyen U, Wawer C, Glöckner FO и др. Транскрипционная организация и регуляция оперонов магнитосом у Magnetospirillum gryphiswaldense. Appl Environ Microbiol. 2006 сентябрь; 72 (9): 5757–65. pmid: 16957191
32. Schultheiss D, Schüler D.Разработка генетической системы Magnetospirillum gryphiswaldense. Arch Microbiol. 2003 Февраль; 179 (2): 89–94. pmid: 12560986
33. Мацунага Т., Окамура Ю., Фукуда Ю., Вахьюди А.Т., Мурасе Ю., Такеяма Х. Полная последовательность генома факультативной анаэробной магнитотаксической бактерии Magnetospirillum sp. штамм АМБ-1. ДНК Res Int J Rapid Publ Rep Genes Genomes. 2005. 12 (3): 157–66.
34. Комейли А., Вали Х, Беверидж Т. Дж., Ньюман Д. К.. Везикулы магнитосом присутствуют до образования магнетита, и MamA необходим для их активации.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2004 16 марта; 101 (11): 3839–44. pmid: 15004275
35. Грюнберг К., Мюллер Э.С., Отто А., Решка Р., Линдер Д., Кубе М. и др. Биохимический и протеомный анализ магнитосомной мембраны Magnetospirillum gryphiswaldense. Appl Environ Microbiol. 2004 Февраль; 70 (2): 1040–50. pmid: 14766587
36. Мурат Д., Куинлан А., Вали Х., Комейли А. Комплексное генетическое вскрытие острова гена магнитосомы показывает пошаговую сборку прокариотической органеллы.Proc Natl Acad Sci U S. A. 23 марта 2010; 107 (12): 5593–8. pmid: 20212111
37. Rioux J-B, Philippe N, Pereira S, Pignol D, Wu L-F, Ginet N. Второй актин-подобный белок MamK в AMB-1 Magnetospirillum magnetosome, кодируемый за пределами острова геномной магнитосомы. PLoS ONE. 10 февраля 2010; 5 (2): e9151. pmid: 20161777
38. Abreu N, Mannoubi S, Ozyamak E, Pignol D, Ginet N, Komeili A. Взаимодействие между двумя бактериальными гомологами актина, MamK и MamK-Like, необходимо для выравнивания магнитосомных органелл в Magnetospirillum Magnetum AMB-1.J Bacteriol. 2014 сентябрь; 196 (17): 3111–21. pmid: 24957623
39. Ван X, Ван Ц., Чжан В., Ван И, Ли Л., Вэнь Т. и др. Полная последовательность генома Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1. Объявление о геноме. 2014 13 марта; 2 (2).
40. Lohße A, Borg S, Raschdorf O, Kolinko I, Tompa É, Pósfai M и др. Генетическая диссекция оперонов mamAB и mms6 выявляет набор генов, необходимый для биогенеза магнитосом у Magnetospirillum gryphiswaldense. J Bacteriol. Июль 2014 г .; 196 (14): 2658–69.pmid: 24816605
41. Lohße A, Ullrich S, Katzmann E, Borg S, Wanner G, Richter M и др. Функциональный анализ острова магнетосом у Magnetospirillum gryphiswaldense: оперон mamAB является достаточным для биоминерализации магнетита. PLoS ONE [Интернет]. 2011 г. 17 октября; 6 (10). Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3197154/. [цитируется 7 февраля 2019 г.].
42. Kolinko I, Lohße A, Borg S, Raschdorf O, Jogler C, Tu Q и др. Биосинтез магнитных наноструктур в чужеродном организме путем переноса кластеров бактериальных магнитосомных генов.Nat Nanotechnol. 2014 Март; 9 (3): 193–7. pmid: 24561353
43. Корнехо Э., Субраманиан П., Ли З., Дженсен Дж., Комейли А. Динамическое ремоделирование магнитосомной мембраны запускается инициацией биоминерализации. mBio. 2016 2 марта; 7 (1): e01898–15. pmid: 26884433
44. Raschdorf O, Forstner Y, Kolinko I. , Uebe R, Plitzko JM, Schüler D. Генетический и ультраструктурный анализ выявляет ключевых участников и начальные этапы биогенеза бактериальной магнитосомной мембраны.PLoS Genet. 10 июня 2016; 12 (6): e1006101. pmid: 27286560
45. Uebe R, Junge K, Henn V, Poxleitner G, Katzmann E, Plitzko JM, et al. Белки, способствующие диффузии катионов MamB и MamM Magnetospirillum gryphiswaldense, обладают различными и сложными функциями и участвуют в биоминерализации магнетита и сборке мембран магнитосом. Mol Microbiol. 2011 ноябрь; 82 (4): 818–35. pmid: 22007638
46. Мурат Д., Фалахати В., Бертинетти Л., Ченситс Р., Кёрниг А., Даунинг К. и др.Белок мембраны магнитосом, MmsF, является основным регулятором биоминерализации магнетита в Magnetospirillum Magneticum AMB-1. Mol Microbiol. 2012 август; 85 (4): 684–99. pmid: 22716969
47. Сипонен М.И., Легранд П., Виддрат М., Джонс С.Р., Чжан В.Дж., Чанг MCY и др. Структурное понимание биоминерализации магнетита, опосредованной магнитохромом. Природа. 31 октября 2013 г .; 502 (7473): 681–4. pmid: 24097349
48. Ролингс А.Е., Брамбл Дж. П., Уокер Р., Бейн Дж., Галлоуэй Дж. М., Станиленд СС.Самособирающиеся протеиносомы MmsF контролируют образование наночастиц магнетита in vitro. Proc Natl Acad Sci. 2014 г. 11 ноября; 111 (45): 16094–9. pmid: 25349410
49. Кашьяп С., Вул Т.Дж., Лю X, Маллапрагада С.К., Прозоров Т. Нуклеация наночастиц оксида железа, опосредованная белком Mms6, in situ. САУ Нано. 2014 сентябрь 23; 8 (9): 9097–106. pmid: 25162493
50. Амемия Ю., Аракаки А., Станиленд С.С., Танака Т., Мацунага Т. Контролируемое образование кристаллов магнетита путем частичного окисления гидроксида железа в присутствии рекомбинантного магнитотактического бактериального белка Mms6.Биоматериалы. 2007 декабрь; 28 (35): 5381–9. pmid: 17720242
51. Ямагиши А., Танака М., Лендерс Дж.М., Тисбруммел Дж., Соммердейк НАДЖМ, Мацунага Т. и др. Контроль морфологии нанокристаллов магнетита в магнитотактических бактериях путем регуляции экспрессии гена mms7. В кн .: Научные отчеты. 2016.
52. Аракаки А., Ямагиши А., Фукуйо А., Танака М., Мацунага Т. Скоординированные функции белков Mms определяют структуру поверхности кубооктаэдрических кристаллов магнетита в магнитотактических бактериях.Mol Microbiol. 2014 август; 93 (3): 554–67. pmid: 24961165
53. Джонс С.Р., Уилсон Т.Д., Браун М.Э., Ран-Ли Л., Ю-Й, Фредриксен Л.Л. и др. Генетические и биохимические исследования роли MamP в окислительно-восстановительном контроле биоминерализации железа у Magnetospirillum magnetum. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2015 31 марта; 112 (13): 3904–9. pmid: 25775527
54. Scheffel A, Gruska M, Faivre D, Linaroudis A, Plitzko JM, Schüler D. Кислый белок выравнивает магнитосомы вдоль нитчатой структуры у магнитотактических бактерий.Природа. Март 2006 г., 440 (7080): 110–4. pmid: 16299495
55. Комейли А., Ли З., Ньюман Д. К., Дженсен Дж. Дж. Магнитосомы представляют собой инвагинации клеточной мембраны, организованные актин-подобным белком MamK. Наука. 13 января 2006 г., 311 (5758): 242–5. pmid: 16373532
56. Draper O, Byrne ME, Li Z, Keyhani S, Barrozo JC, Jensen G, et al. MamK, бактериальный актин, образует динамические филаменты in vivo, которые регулируются кислыми белками MamJ и LimJ. Mol Microbiol. 2011 Октябрь; 82 (2): 342–54.pmid: 21883528
57. Toro-Nahuelpan M, Müller FD, Klumpp S, Plitzko JM, Bramkamp M, Schüler D. Сегрегация прокариотических органелл магнитосом осуществляется за счет движения динамической актин-подобной нити MamK. BMC Biol. 2016 12; 14 (1): 88. pmid: 27733152
58. Озямак Э., Коллман Дж., Агард Д.А., Комейли А. Бактериальный актин MamK: поведение сборки in vitro и архитектура филаментов. J Biol Chem. 2013 8 февраля; 288 (6): 4265–77. pmid: 23204522
59.Торо-Науэльпан М., Джакомелли Дж., Рашдорф О., Борг С., Плитцко Дж. М., Брамкамп М. и др. MamY — это мембраносвязанный белок, который выравнивает магнитосомы и ось подвижности спиральных магнитотактических бактерий. Nat Microbiol. 2019 июл 29;
60. Katzmann E, Scheffel A, Gruska M, Plitzko JM, Schüler D. Потеря актин-подобного белка MamK оказывает плейотропное действие на формирование магнитосом и сборку цепей в Magnetospirillum gryphiswaldense. Mol Microbiol. 2010. 77 (1): 208–24.pmid: 20487281
61. Таока А., Киёкава А., Уэсуги С., Кикучи Ю., Острейхер З., Мори К. и др. Привязанные магниты — ключ к магнитотаксису: прямые наблюдения за Magnetospirillum Magnetum AMB-1 показывают, что MamK распределяет магнитосомные органеллы наравне с дочерними клетками. mBio. 2017 08; 8 (4).
62. Uebe R, Schüler D. Биогенез магнитосом у магнитотактических бактерий. Nat Rev Microbiol. 2016 13; 14 (10): 621–37. pmid: 27620945
63. Барбер-Цукер С., Заривач Р.Взгляд на биохимию биосинтеза магнитосом у магнитотактических бактерий. ACS Chem Biol. 2017 20; 12 (1): 13–22. pmid: 27930882
64. Шулер Д. Генетика и клеточная биология образования магнитосом у магнитотактических бактерий. FEMS Microbiol Rev.2008; 32 (4): 654–72. pmid: 18537832
65. Raschdorf O, Müller FD, Pósfai M, Plitzko JM, Schüler D. Магнитосомные белки MamX, MamZ и MamH участвуют в окислительно-восстановительном контроле биоминерализации магнетита в Magnetospirillum gryphiswaldense.Mol Microbiol. 2013 сентябрь; 89 (5): 872–86. pmid: 23889511
66. Müller FD, Raschdorf O, Nudelman H, Messerer M, Katzmann E, Plitzko JM, et al. FtsZ-подобный белок FtsZm Magnetospirillum gryphiswaldense, вероятно, взаимодействует с его родовым гомологом и необходим для биоминерализации в условиях лишения нитратов. J Bacteriol. 2014 1 февраля; 196 (3): 650–9. pmid: 24272781
67. Дин И, Ли Дж, Лю Дж, Ян Дж, Цзян В., Тиан Дж и др. Делеция ftsZ-подобного гена приводит к образованию суперпарамагнитных магнетитовых магнитосом у Magnetospirillum gryphiswaldense.J Bacteriol. 2010 февраль; 192 (4): 1097–105. pmid: 20023033
68. Ли Й, Кацманн Э., Борг С., Шулер Д. Периплазматическая нитратредуктаза Nap требуется для анаэробного роста и участвует в окислительно-восстановительном контроле биоминерализации магнетита в Magnetospirillum gryphiswaldense. J Bacteriol. 2012 15 сентября; 194 (18): 4847–56. pmid: 22730130
69. Ли Й., Рашдорф О., Сильва К.Т., Шулер Д. Функции терминальной оксидазы cbb3 в окислительно-восстановительном контроле биоминерализации магнетита в Magnetospirillum gryphiswaldense.J Bacteriol. Июль 2014 г .; 196 (14): 2552–62. pmid: 24794567
70. Ли Й, Сабати М., Борг С., Сильва К. Т., Пиньоль Д., Шулер Д. Датчик кислорода MgFnr контролирует биоминерализацию магнетита путем регулирования денитрификации в Magnetospirillum gryphiswaldense. BMC Microbiol. 2014 10 июня; 14 (1): 153.
71. Филлат МФ. Суперсемейство FUR (регулятор захвата железа): разнообразие и универсальность ключевых регуляторов транскрипции. Arch Biochem Biophys. 2014 15 марта; 546: 41–52.pmid: 24513162
72. Уэбе Р., Фойгт Б., Шведер Т., Альбрехт Д., Кацманн Э., Ланг С. и др. Делеция меховидного гена влияет на гомеостаз железа и образование магнитосом у Magnetospirillum gryphiswaldense. J Bacteriol. 2010 август; 192 (16): 4192–204. pmid: 20562310
73. Rong C, Huang Y, Zhang W, Jiang W, Li Y, Li J. Ген транспортного белка B двухвалентного железа (feoB1) играет вспомогательную роль в формировании магнитосом в штамме Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1.Res Microbiol. Октябрь 2008 г., 159 (7–8): 530–6. pmid: 18639631
74. Сузуки Т., Окамура Ю., Калугай Р.Дж., Такеяма Х., Мацунага Т. Анализ глобальной экспрессии генов, индуцируемых железом, в AMB-1 Magnetospirillum Magnetum. J Bacteriol. 2006 Март; 188 (6): 2275–9. pmid: 16513757
75. Таока А., Умэяма С., Фукумори Ю. Идентификация переносчиков железа, экспрессируемых в магнитотаксической бактерии Magnetospirillum magnetotacticum. Curr Microbiol. 2009 Февраль; 58 (2): 177–81.pmid: 18972162
76. Ван Кью, Ван М, Ван Х, Гуань Г, Ли Й, Пэн Й и др. Белок-регулятор реакции железа IrrB в составе Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 помогает контролировать баланс железа / кислорода, устойчивость к окислительному стрессу и образование магнитосом. Appl Environ Microbiol. 2015 декабрь; 81 (23): 8044–53. pmid: 26386052
77. Лин В, Дэн А, Ван З, Ли И, Вэнь Т, Ву Л-Ф и др. Геномное понимание некультивируемого рода Candidatus Magnetobacterium в типе Nitrospirae.ISME J., декабрь 2014 г .; 8 (12): 2463–77. pmid: 24914800
78. Сакагучи Т., Берджесс Дж., Мацунага Т. Образование магнетита сульфатредуцирующей бактерией. Природа. 1993 сентябрь; 365 (6441): 47.
79. Сакагути Т., Аракаки А., Мацунага Т. Desulfovibrio Magneticus sp. nov., новая сульфатредуцирующая бактерия, которая продуцирует внутриклеточные частицы магнетита однодоменного размера. Int J Syst Evol Microbiol. 2002 Янв; 52 (1): 215–21.
80. Грант ЧР, Ран-Ли Л., ЛеГо К.Н., Комейли А.Метод редактирования генома анаэробной магнитотаксической бактерии Desulfovibrio Magneticus RS-1. Appl Env Microbiol. 2018 15 ноября; 84 (22): e01724–18.
81. Бирн М.Э., Болл Д.А., Геркин-Керн Дж.Л., Руиллер И., Ву Т.-Д., Даунинг К.Х. и др. Desulfovibrio Magneticus RS-1 содержит органеллу, богатую железом и фосфором, отличную от ее магнитосом в форме пули. Proc Natl Acad Sci. 6 июля 2010 г .; 107 (27): 12263–8. pmid: 20566879
82. Колинко С., Рихтер М., Глёкнер Ф.О., Брахманн А., Шюлер Д.Одноклеточная геномика некультивируемых глубоко разветвленных магнитотактических бактерий обнаруживает консервативный набор магнитосомных генов. Environ Microbiol. 2016 Янв; 18 (1): 21–37. pmid: 26060021
83. Descamps ECT, Monteil CL, Menguy N, Ginet N, Pignol D, Bazylinski DA и др. Desulfamplus magnetovallimortis gen. nov., sp. nov., магнитотактическая бактерия из солоноватоводного источника в пустыне, способная биоминерализовать грейгит и магнетит, которая представляет собой новое происхождение Desulfobacteraceae. Syst Appl Microbiol.Июль 2017; 40 (5): 280–9. pmid: 28622795
84. Монтей С.Л., Перрьер Дж., Менгуи Н., Жине Н., Алонсо Б., Вайсборд Н. и др. Геномное исследование новой магнитотаксической Alphaproteobacteria раскрывает множественное происхождение магнитотаксиса. Environ Microbiol. 2018 декабрь; 20 (12): 4415–30. pmid: 30043533
85. Lefèvre CT, Menguy N, Abreu F, Lins U, Pósfai M, Prozorov T, et al. Культивированная магнитотаксическая бактерия, продуцирующая грейгит, из новой группы сульфатредуцирующих бактерий.Наука. 23 декабря 2011 г .; 334 (6063): 1720–3. pmid: 22194580
86. ДеЛонг Э.Ф., Франкель Р.Б., Базилинский Д.А. Множественное эволюционное происхождение магнитотаксиса у бактерий. Наука. 1993. 259 (5096): 803–6. pmid: 17809345
87. Абреу Ф., Кантао М.Э., Николас М.Ф., Барселлос Ф.Г., Морилло В., Алмейда Л.Г. и др. Общие предки биоминерализации на основе оксида и сульфида железа у магнитотактических бактерий. ISME J. Октябрь 2011 г .; 5 (10): 1634–40. pmid: 21509043
88. Lefèvre CT, Trubitsyn D, Abreu F, Kolinko S, Almeida LGP de, Vasconcelos ATR de и др.Монофилетическое происхождение магнитотаксиса и первых магнитосом. Environ Microbiol. 2013; 15 (8): 2267–74. pmid: 23438345
89. Ян В., Ли Р., Пэн Т., Чжан Ю., Цзян В., Ли Ю. и др. Гены mamO и mamE необходимы для биоминерализации кристаллов магнитосом у Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1. Res Microbiol. Октябрь 2010 г.; 161 (8): 701–5. pmid: 20674739
90. Quinlan A, Murat D, Vali H, Komeili A. Протеаза семейства HtrA / DegP MamE представляет собой бифункциональный белок, который играет роль в локализации магнитосомного белка и биоминерализации магнетита.Mol Microbiol. 2011 Май; 80 (4): 1075–87. pmid: 21414040
91. Херши Д.М., Рен Х, Мельник Р.А., Браун П.Дж., Озямак Э., Джонс С.Р. и др. MamO представляет собой перепрофилированную сериновую протеазу, которая способствует биоминерализации магнетита за счет связывания прямого переходного металла в магнитотактических бактериях. PLoS Biol. 2016 Март; 14 (3): e1002402. pmid: 26981620
92. Херши Д.М., Браун П.Дж., Явароне А.Т., Тейра Дж., Ли Э.Х., Сидху С.С. и др. Биоминерализация магнетита в Magnetospirillum magnetum регулируется переключателем в HtrA-протеазе MamE.J Biol Chem. 2016 19; 291 (34): 17941–52. pmid: 27302060
93. Ветмор К.М., Прайс М.Н., Уотерс Р.Дж., Ламсон Дж. С., Хе Дж., Гувер К.А. и др. Быстрая количественная оценка мутантной приспособленности различных бактерий путем секвенирования транспозонов со случайным штрих-кодом. mBio. 2015 г. 1 июля; 6 (3): e00306–15. pmid: 25968644
94. Чен Х, Чжан С.-Д, Чен Л., Цай И, Чжан В-Дж, Сун Т. и др. Эффективное редактирование генома Magnetospirillum Magnetum AMB-1 с помощью системы CRISPR-Cas9 для анализа магнитотактического поведения.Front Microbiol. 17 июля 2018 г .; 9.
95. Петерс Дж. М., Колавин А., Ши Х, Чарни Т. Л., Ларсон М. Х., Вонг С. и др. Комплексный функциональный анализ основных генов бактерий на основе CRISPR. Клетка. 2 июня 2016 г .; 165 (6): 1493–506.
96. Петерс Дж. М., Ку Б. М., Патино Р., Хойсслер Г. Е., Хирн С. К., Ку Дж. И др. Обеспечение генетического анализа различных бактерий с помощью Mobile-CRISPRi. Nat Microbiol. 2019 Февраль; 4 (2): 244–50. pmid: 30617347
97. Тай А., Пфайфер Д., Роу К., Танненбаум А., Попп Ф., Стрейнджуэй Р. и др.Высокопроизводительная микрофлюидная сортировка живых магнитотактических бактерий. Appl Env Microbiol. 1 сентября 2018 г .; 84 (17): e01308–18.
98. Тай А, МакКосланд Х, Комейли А, Карло ДД. Нано и микротехнологии для изучения магнитотактических бактерий. Adv Funct Mater. 2019; 29 (38): 1
8.
99. Вэнь Т, Го Ф, Чжан И, Тиан Дж, Ли Й, Ли Дж и др. Новая роль Crp в контроле биосинтеза магнитосом у Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1. Sci Rep.16 февраля 2016; 6: 21156.pmid: 26879571
100. Лефевр К.Т., Беннет М., Ландау Л., Вак П., Пиньоль Д., Базилински Д.А. и др. Разнообразие магнитоаэротаксического поведения и механизмов восприятия кислорода у культивируемых магнитотактических бактерий. Biophys J. 15 июля 2014; 107 (2): 527–38. pmid: 25028894
101. Popp F, Armitage JP, Schüler D. Полярность бактериального магнитотаксиса контролируется аэротаксисом через общий сенсорный путь. Nat Commun. 2014 14 ноября; 5: 5398. pmid: 25394370
102.Симмонс С.Л., Сиверт С.М., Франкель Р.Б., Базилински Д.А., Эдвардс К.Дж. Пространственно-временное распределение морских магнитотактических бактерий в сезонно стратифицированном прибрежном соляном пруду. Appl Environ Microbiol. 2004 Октябрь; 70 (10): 6230–9. pmid: 15466570
103. Flies CB, Jonkers HM, de Beer D, Bosselmann K, Böttcher ME, Schüler D. Разнообразие и вертикальное распределение магнитотактических бактерий вдоль химических градиентов в пресноводных микромирах. FEMS Microbiol Ecol. 2005 г., 1 апреля; 52 (2): 185–95.pmid: 16329905
104. Лю Дж, Чжан В., Ду Х, Ленг Х, Ли Дж-Х, Пан Х и др. Сезонные изменения вертикального распределения двух типов многоклеточных магнитотактических прокариот в отложениях озера Юэху, Китай. Environ Microbiol Rep. 2018; 10 (4): 475–84. pmid: 29687636
105. Моисеску К., Арделеан II, Беннинг Л.Г. Влияние и роль условий окружающей среды на синтез магнитосом. Front Microbiol. 2014 11 февраля; 5.
106. Базилинский Д.А., Лефевр CT.Магнитотактические бактерии из экстремальных сред. Life Basel Switz. 2013 26 марта; 3 (2): 295–307.
Код ТН ВЭД 85112000 — Зажигание, магнето, магнето
Глава 85.
41 Торговые ограничения
Позиция 8511
19 Торговые ограничения
Субпозиция 851120
3 Торговые ограничения
Номер таможенного тарифа 85112000:
2007-01-01
ЭРГА ОМНЕС (1011)
Непреференциальная пошлина при конечном использовании
Постановление 1549/06
0.000%
2006-01-01
ЭРГА ОМНЕС (1011)
Пошлина третьих стран
Постановление 1719/05
3.200%
2016-07-01
ЭРГА ОМНЕС (1011)
Подвеска — товары для определенных категорий судов, катеров и других судов, а также для буровых или эксплуатационных платформ
Постановление 2658/87
0.000%
Amazon.com: Велотренажер CycleOps Super Magneto Pro для помещений: Велотренажеры: Спорт и туризм
Последние два года я использую ролики для тренировок в помещении. Я решил, что пришло время набраться сил с помощью тренажера, и мое внимание привлекла возможность его регулировки.Мне нужен был тренажер, который можно было регулировать в зависимости от типа тренировки. Я использую обучающие видео CTS для своих тренировок в помещении, и этот тренажер идеально подходит для этих программ. Я могу приспособиться к тренировкам с частотой вращения педалей — тренировкам по наращиванию силы очень легко.
Если вы велосипедист начального уровня и ищете тренажер против роликов, вы, вероятно, захотите сделать ролики в качестве своей первой покупки. Ролики помогут вам улучшить форму езды на велосипеде и развить силу ног для использования тренажера. Ролики сделают вас более устойчивым на дороге, а этот тренажер сделает вас сильнее.Так что в конечном итоге вам понадобятся обе машины для разных целей. Простая настройка при 90 об / мин очень близка к сопротивлению, которое я испытываю на роликах. Настройка дороги примерно на 50% сложнее, интервал — 75%, а гора — на 100% + сложнее.
На что следует обратить внимание:
Кривая сопротивления нарастает по мере увеличения скорости, поэтому при 50-60 об / мин все настройки кажутся близкими. Если вы зайдете на сайт Cycleops и посмотрите руководство, вы увидите кривые. Они не говорят, при каких оборотах сопротивление начинает расти, но мне кажется, что оно составляет около 70-110.Вес маховика заставляет все вращаться в течение долгого времени, что помогает чувствовать себя на дороге. Вы можете прекратить крутить педали на секунду, а затем снова нажать на педали без особых дополнительных усилий. (Раньше у меня был обод minoura, который был пыткой, если вы когда-нибудь переставали крутить педали.) Вы не можете регулировать настройку, если тренажер не остановлен и с большим маховиком, что может занять 10-20 секунд. Вам действительно стоит использовать тренировочный блок для велосипедистов, потому что этот тренажер поднимает ваш велосипед довольно высоко, поэтому обычный блок даст вам угол вниз.
Тренер стабилен?
Если вы выровняете тренажер и правильно зафиксируете велосипед, то будет несколько мм качания из стороны в сторону.