Rezumat Lb.romana Iris Sarchizian [621695]

MINISTERUL EDUCAȚIEI , CERCETĂRII, TINERE TULUI ȘI SPORTULUI
UNIVERSITATEA “OVIDI US” CONSTANȚA
FACULTATEA DE STIINȚ E ALE NATURII SI ȘTI INȚE AGRICOLE
ȘCOALA DOCTORALĂ – DOMENIUL BIOLOGIE

REZUMATUL TEZEI DE D OCTORAT

“Cianobacterii din ape mezotermale sulfuroase
(Obanul Mare – Mangalia)”

Coordonator științific ,
Prof. Univ. Dr. IOAN ARDELEAN

Doctorand: [anonimizat]
2012

CUPRINSUL TEZEI DE DOCTORAT
Teza Rezumat
INTRODUCERE ………………………………………………………………………………………………………
PARTEA I. STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII CIANOBACTERIILOR
RAPORTAT LA CELE MAI RECENTE DATE DIN LITERATURA DE
SPECIALITATE
CAPITOLUL 1. CIANOBA CTERIILE – ASPECTE GENERALE
1.1. Caracteristicile generale ale cianobacteriilor………………………………………………………..
1.1.1. Diversitatea morfologică a cianobacteriilor……………………………………..
1.1.2. Diversitatea fiziologică a cianobacteriilor……………………………………….
1.1.2.1. Cianobacterii criofile……………………………………………………….. ……..
1.1.2.2. Cianobacterii mezofile…………………………………………………………….
1.1.2.3. Cianobacterii termofile…………………………………………………………….
1.2. Clasificarea cianobacteriilor……………………….. …………………………………………………….
CAPITOLUL 2. IMPORT ANȚA TEORETICĂ ȘI AP LICATIVĂ A
CIANOBACTERIILOR
2.1. Cianobacteriile – sursă de oxigen a planetei în trecut și în prezent……..
2.2. Importanța fotosintezei și respirației la cianobacterii………………………..
2.3. Cianobacteriile și biotehnologia…………………………………………………….
2.3.1. Cianobacteriile – model de sistem biologic pentru studiul
nanoparticulelor asupra procariotelor…………………… ……………..
2.3.2. Cianobacteriile – model de sistem biologic pentru producerea
de nanoparticule………………… ………………………… ………….. ……
PARTEA A II -A. CONTRIBUȚII PERSONALE
OBIECTIVELE CERCETĂRII ……………………….. ……………………………………………………….
CAPITOLUL 3. MATERIALE ȘI METODE DE CERCETARE
3.1. Prelevarea probelor și descrierea zonei de studiu…………………………………………………
3.2. Metode de fixare și conserv are a probelor de apă…………………………………………………
3.3. Metode de colorare utilizate în studierea cianobacteriilor ……………………………………..
3.3.1. Metoda de colorare cu fuxină bazică……………………………………………………….
3.3.2. Metoda de colorare cu cristal violet (colorația Gram)………………………………..
3.3.3. Metoda negativă de colorare a capsulei cu tuș de India/China…………………….
3.3.4. Metoda de colorare dublă cu anilin blue și tuș de China…………………………….
3.3.5. Metoda de colorare cu albastru de metilen alcalin Löeffler………………………..
3.4. Metode de colorare și vizualizare a cianobacteriilor utilizând microscopia de
epifluo rescență………………………………………………………………………………………………
3.4.1. Metoda de vizualizare a fluorescenței naturale a clorofilei a……………………..
3.4.2. Metoda de colorație cu acridin orange sau DAPI…. …………………………………..
3.4.3. Metoda de colorare cu aniline blue………………………………………………………….
3.4.4. Metoda de colorare cu doturi cuantice……………………………………………………..
3.5. Metode de iz olare a unor noi tulpini de cianobacterii din izvorul sulfuros
mezotermal de la Obanul Mare – Mangalia………………………………………………………
3.5.1. Metode de izolare și cultivare a cianobacteriilor unicelulare din genul
Synechocystis sp……………………………………………………………………………………………..
3.5.2. Metode de izolare și cultivare a cianobacteriilor filamentoase oxigenice
diazotrofe din genul Nostoc sp………………… ………………………………………………………
3.5.3. Metode de izolare și cultivare a cianobacteriilor filamentoase oxigenice fără
heterochiști din genul Anabaena sp………………………………………………………………. …..
3.5.4. Metode de izolare și cultivare a cianobacteriilor filamentoase oxigenice din
genul Tychonema sp……………………………………………………………………………………….. 1

3
4
6
14
18
18
19
21

28
29
35

39

40

42

43
48
49
50
50
50
52
52

52
53
54
55
56

57

58

59

60

60 1

2

3

5
6

3.5.5. Metode de izolare și cultivare a ciano bacteriilor unicelulare și filamentoase
anoxigenice…………………………………………………………………………………………………… ..
3.5.6. Metode de izolare și cultivare a cianobacteriilor filamentoase oxigenice și
anoxigenice termotolerante……………………………………………………………………………………… ….
3.6.Metode de purificare izolatelor de cianobacterii……………………………………………………
3.6.1. Obținerea culturilor axenice de cianobacterii diazotrofe prin utilizarea
antibioticelor tienam, augmentin, acid nalidixic si cefalexina………………………………..
3.6.2. Obținerea culturilor axenice de cianobacterii utilizând lizozimul….. …….
3.7. Metode de identificare a tulpinilor noi de cianobacterii izolate……………………………..
3.7.1. Cheia de identificare a Subsecțiunii III…………………………………………………….
3.7.2. Cheia de id entificare a Subsecțiunii IV…………………………………………………….
3.7.3. Utilizarea analizei de imagine digitală pentru studierea caracterelor
morfologice și fiziologice ale cianobacteriilor izolate…………………. ………………………………….
3.7.3.1. Vizualizarea și studierea caracterelor morfologice ale cianobacteriilor
utilizând programul CellC………………………………………………………….
3.7.3.2. Vizualizarea și studierea caracterelor morfologice ale cianobacteriilor
utilizând programul ImageJ………………………………………….
3.8.Metode de determinare a ratei de creștere a cianobacteriilor în diverse condiții –
fotosinteza oxigenică pe mediul BG 0 și mediul BG 11…………………………… ……………….
3.8.1. Metoda spectrofotometrică de determinare a conținutului de azotati și
amoniu…………………………………………………………………………………
3.8.2. Metode de determinare a ratei de creștere a cianobacteriilor prin metoda
spectrofotometrică……………………………… ………………………………………………….
3.8.3. Metode de determinare a ratei de creștere a cianobacteriilor prin calculul
frecvenței celulelor aflate în diviziune………………………………………………………………..
3.8.3.1. Determ inarea ratei de creștere la tulpina de cianobacterii
formatoare de heterochiști din genul Anabaena sp……………………………………..
3.8.3.2. Determinarea ratei de creștere la tulpina de Tychonema sp……
3.8.4. Metode de determinarea numerică a celulelor c apabile de creștere și
multiplicare prin metoda desrisă de Kogure și colaboratorii (1979)………………………..
3.8.4.1. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și
multiplicare la tulpina Anabaena sp……………………………………… …………………
3.8.4.2. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și
multiplicare la tulpina Synechocystis PCC 6803………………………………………..
3.8.4.3. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și
multiplicare la tulpina de cianobacterii unicelulare din genul Synechocystis
sp…………………………………………………………………………………………………………
3.8.4.4. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și
multiplicare la populații naturale de cianobacterii………………………………………
3.9. Metode de studiere a proprietăților redox la nivel celular la unele izolate…………….
3.9.1. Măsurarea spectrofotometrică a activității dehidrogenazice la unele populații
de cianobacterii………………………………………………………………………………………………..
3.9.2. Cuantificarea proprităților redox la nivel de individ biologic (filamentul de
cianobacterie) la Anabaena sp ……………………. ……………………………………………………..
3.9.3. Cuantificarea proprietăților redox la nivel de celulă individuală din filamentul
de cianobacterie la tulpina Anabaena sp……………………………………………………………….
3.10. Metode de investigare a interacțiunii dintre doturile cuantice ( CdSe/ZnS) și
populațiile de cianobacterii………………………………………………………………………………
3.10.1. Marcarea cu doturi cuantice a cianobacteriilor din probe naturale și culturi
îmbogățite ………………………………………………………………………………………………………..
61

62
62

64
70
77
77
80

83

85

88

89

89

94

94

95
96

97

99

100

100

101
102

104

106

109

110

110

3.10.2. Evidențierea în fluorescență a cianobacteriilor marcate cu doturi cuantice…….
3.10.3. Metode de studiere a efe ctului citotoxic al doturilor cuantice asupra
cianobacteriilor………………………………………………………………………………………………. …
CAPITOLUL 4. REZULTA TE ȘI DISCUȚII
4.1.Populații de cianobacterii unicelulare și fila mentoase din probe naturale recoltate din
izvorul sulfuros mezotermal de la Obanul Mare – Mangalia…………………………………………
4.2.Izolarea unor noi tulpini de cianobacterii………………………………………………………… ……….
4.3.Obținerea culturilor axenice de cianobacterii diazotrofe prin utilizarea antibioticelor
tienam, augmentin, acid nalidixic, cefalexina……………………………………………………………..
4.4.Utilizarea lizozimului pentru obținerea culturilor axenice de cianobacterii……………….
4.5.Identificarea izolatelor din culturile axenice……………………………………………………………….
4.6.Studierea unor aspecte fiziologice la tulpinile de cianobacterii izolate…………………………..
4.6.1. Determinarea ratei de creștere a cianobacteriilor prin metoda
spectrofotometrică…………………………………………………………………………………..
4.6.2. Determinarea ratei de creștere a cianoba cteriilor prin calculul frecvenței
celulelor aflate în diviziune………………………………………………………………………
4.6.2.1. Determinarea ratei de creștere la Anabaena sp………………………………..
4.6.2.2. Determinarea rat ei de creștere la Tychonema sp……………………………..
4.6.3. Determinarea numerică a celulelor capabile de creștere și multiplicare la
diferite tulpini de cianobacterii…………………………………………………………………
4.6.3. 1. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și multiplicare la
Anabaena sp…………………………………………………………………………………………..
4.6.3.2. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere ș i multiplicare
tulpina Synechocystis PCC 6803………………………………………………………………
4.6.3.3. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și izolatul
unicelular Synechocystis sp ………………………………………………………………………
3.6.3.4. Determinarea directă a celulelor capabile de creștere și multiplicare
la populații naturale de cianobacterii………………………………………………
4.6.4. Cuantifi carea proprietăților redox la unele tulpini de cianobacterii
4.6.4.1. Măsurarea spectrofotometrică a activității dehidrogenazice la
unele populații de cianobacterii…………………………………………………………… ….
4.6.4.2. Cuantificarea propr ietăților redox la nivel de individ biologic
(filamentul de cianobacterie de Anabaena sp.)……………………………………………
4.6.4.3. Cuantificarea proprietăților redox la nivel de celulă individuală
din filamentul de Anabaena sp…………………………………………………………………
4.6.5. Utilizarea doturilor cuantice în studierea citotoxicității cianobacteriilor…………
4.6.5.1. Marcarea cianobacteriilor din probe naturale și culturi
îmbogățite utilizând doturi cuantice………………………………………………………….
4.6.5.2. Studiul efectului citotoxic al doturilor cuantice asupra
cianobacteriilor……………………………………………………………………………………….
CONCLUZII GENERALE …………………………………………………………………………………………
BIBLIOGRAFIE SELECTI VĂ……………….. ……………….. ……………….. ……………….. ……………
ANEXA PERSONALĂ ……………………………………………………………………………………………….
112

120

122
140

141
148
152
155

155

159
160
164

166

167

169

173

175

178

178

192
195

196

210
216
222
253

7

25
28
32
Cuvinte -cheie: cianobacterii; identificare; rata de creștere; determinarea numerică a
celulelor capabile de creștere și multiplicare; studierea proprietăților redox la nivel
populațional și la nivel de celulă individuală; citotoxicitatea doturilor cuantice
(CdSe/ZnS) ; analiza automată a imaginilor microscopice.

INTRODUCERE
Cianobacteriile s -au aflat întotdeauna în atenția lumii științifice, interesul manifestat
față de acest grup de organisme fiind determinat și de faptul că cianobacteriile constituie un
grup de pro cariote fotosintezatoare cu un rol esenț ial și specific în evoluția biosferei. Astfel,
spre a reaminti doar diversitatea metabolicǎ care le asigură existența într -un spectru larg de
factori ecologici, inclusiv în condiții extreme, cum ar fi mediul acvatic sulfuros , subiectul
tezei de doctorat se încadrează în cercetările car e au loc la nivel internațional.
Alegerea temei de cercetare cu titlul “Cianobacterii din ape mezotermale sulfuroase
(Obanul Mare – Mangalia)” a fost realizată în urma consultării literaturii existente, dar
insuficiența datelor referitoare la cianobacteriile d in mediile acvatice sulfuroase din țara
noastră m-a determinat sa abordez acest subiect nou și fascinant .
Importanța temei de cercetare doctorală asupra cărei a m-am oprit rezidă din faptul că studiile
științifice ridică doar întrebări și probleme, astfel că demersul parcurs în activitatea de
cercetare proprie a fost destul de anevoios, evidențiind originalitatea îmbinării metodelor de
cercetare teoretice cu cel e practice, a celor clasice cu cele moderne, care au condus la
concluziile generale ale tezei de doctorat.
Scopul tezei de doctorat este izolarea, purificarea și identificarea la nivel de gen pe
principiile taxonomiei bacteriene a unor tulpini de cianoba cterii izolate din probe naturale
recoltate din izvorul sulfuros mezoterma l de la Obanul Mare – Mangalia, utilizâ nd metode
clasice îmbunătățite prin adăugarea sursei de carbon î naintea antibioticului; studierea unor
aspecte fiziologi ce ale unor izolate , cum ar fi: d eterminarea prin metode spectrofotometrice a
ratei de creștere a cianobacteriilor cultivate aerob pe medii de cultură diferite: BG 0 si BG 11
sau prin calculul fre cvenței celulelor în diviziune; d eterminarea numerică a celulelor capabile
de creștere și multiplicare prin metoda desrisă de Kogure și colaboratorii pentru bacteriile
heterotrofe (1979); studierea prin metode spetrofotometrice a proprietăților redox la nivel
populațional la unele tulpini de cianobacterii izolate precum și prin anali ză automată a
imaginilor digitale obținute la microscop ; marcarea cianobacteriilor cu doturi cuantice
(CdSe/ZnS ) și s tudierea efectului citotoxic al doturilor c uantice asupra cianobacteriilor.
Teza este structurată în cinci capitole, cuprinse în cele două părți: stadiul actual al cunoașterii
cianobacteriilor raportat la cele mai recente date din literatura de specialitate (doua capitole) și
cercetarea experimentală (cuprinzând două capitole) și un capitol de concluzii generale.
În primul rând, teza de doctorat se remarcă prin actualitatea subiectului abordat,
deoarece introducerea acestuia în sfera de preocupări a specialiștilor români și străini s -a
1

produs relativ târziu, nefiind posibilă dezvoltarea în țara noastră a unor tehn ici avansate în
domeniul microbiologiei la nivel de celulă individuală, combinată cu analiza de imagine
digitală.
În vederea documentării ș i realizării acestei tezei am consultat aproximativ 380 de
titluri și referințe bibliografice sugestive, din care apr oximativ 60 fiind publicate în ultimii
cinci ani, ceea ce mi-a permis obținerea rezultatelor experimenta le noi corelate cu cele
obținute pe plan internaț ional. Dintre acestea , sunt de evidențiat cele ce deschid cercetǎrile de
microbiologie, biologie în gen eral, cǎtre analiza automatǎ a imaginilor dig itale, o direcț ie de
mare actualitate pe plan internațional și național, fapt ce a fost posibil printr -o permanent ă
colaborare cu specialiști internaționali, ceea ce a permis o dezvoltare aparte în cadrul acea stei
teze de doctorat.
Pe linia contribuțiilor proprii se înscriu, de asemenea, modul de prelucrare a
informațiilor, capacitatea de sinteză și maniera de interpretare a datelor, precum și
transdisciplinaritatea, care au permis argumentarea opiniilor person ale strecurate pe tot
parcursul lucrării, pentru a accentua viziunea proprie asupra fenomenelor analizate.
Nu în ultimul rând, o contribuiție proprie este prezentă și sub forma propunerilor adresate la
finalul capitolelor, cu privire la metodele moderne de lucru folosite cu scopul ușurării
efortului depus de către cercetător pentru prelucrarea unui set mare de date precise și
reproductibile, într -un timp relativ scurt.

CAPITOLUL 1. CIANOBACTERIILE – ASPECTE GENERALE
Capitolul 1 expune caracteristicilor ge nerale ale cianobacteriilor , a diversității
morfologice și fiziologice a acestora , precum și cu principalele caracteristici ale
cianobacterii lor criofile , mezofile și termofile.
Cianobacteriile reprezintă cel mai mare și mai divers grup de bacterii fotosintetizante
oxigenice. Inițial, cianobacteriile au fost considerate alge datorită următoarelor caracteristici:
dimensiuni mari; sunt organisme fototrofe oxigenice (folosesc H 2O ca donor de electroni cu
producere de O 2); conțin fotosistemele I și II re sponsabile de descompunerea H 2O cu ajutorul
energiei luminoase absorbite; conțin clorofila a și β-caroten, ficobiliproiene î n calitate de
pigmenți accesorii: fotosinteza este asemănătoare cu cea a plantelor.
Cianobacteriile pot fi găsite în toate eco sistemele acvatice , variind de la izvoare
hidrotermale, până la zonele arctice ( Carmichael și colab.,1990) .
2

1

Fiind cele mai vechi micro organisme producătoare de oxigen (Schöpf, 2000) ,
cianobacteriile au jucat un rol-cheie în evoluția Terrei încă de la prima lor apariție acum 2,15
miliarde de ani în urmă (Hoffmann, 1975; Knopf 2006; Ramussen 2008) . Lunga istorie a
cianobacteriilor este responsabilă de capacitatea lor de a fi bine adaptate la mediu de stres ,
inclusiv la substanțe nutritive rare și abundente (Paerl, 2006) , expunerea la radiații UV , la
radiații solare înaltă și mai presus de toate la temperaturi ridicate (Paerl et al 1985; Robarts &
Zohary 1987; Briand, 2004) . Aceste condiții speciale pot favoriza poziția dominantă a
cianobacteriilor în multe habitate acvatice . Capacitatea cianobacteriilor de a fi foarte tolerante
atunci când sunt supuse la factori de stres diverși sugerează că cianobacterii sunt susceptibile
de a beneficia de schimbările de mediu asociate cu încălzirea globală (Paerl și Huisma n, 2008;
Paerl 2009).
Recent, Whitton și Potts (2000) au demonstrat diversitatea morfologică a
cianobacteriilor – forme filamentoase și unicelulare – care se pot agrega în colonii, celulele din
colonii putând fi aranjate în moduri diferite (radiar, plane s au neregulate). Unele prezintă
celule specializate pentru fixarea azotului (heterochiști), celule care pot supraviețui în condiții
de stress (akinreți) și pentru dispersie (hormogonii).
Capitolul se încheie cu prezentarea clasificării cianobacteriilor, ca procariote,
ilustrată în Bergey's Manual of Determinative Bacteriology (2001), care încadreaza
cianobacteriile în grupul Cyanobacteria, ce conține cinci ordine cu 34 de genuri (Castenholz,
2001).
CAPITOLUL 2. IMPORTANȚA TEORETICĂ ȘI APLICATIVĂ A
CIANOBACTERIILOR

Pentru a înțelege cât mai bine structura cianobacteriilor, am studiat importanța
teoretică și aplicativă a acestora, deoarece cianobacteriile reprezintă una dintre puț inele grupe
de organisme care pot efectua simultan fotosinteză ox igenică și respirația în același
compartiment, unele specii fiind capabile să fixeze azot. Această combinație de căi metabolice
este neobișnuită, iar flexibilitatea metabolică poate fi responsabilă de evoluția
cianobacteriilor, precum și de capacitatea lor de a se dezvolta în conditii extreme .
Cianobacteriile sunt cele mai vechi organis me din punct de vedere al evoluției: microfosilele
găsite ca avâ nd o vechime de 3,5 miliard e ani au fost atribuite ca aparținâ nd cianobacteriilor
(Schopf, 1993). O cauză importanta pentru evoluț ia cianobact eriilor este combinația reușita a
căilor metabolice.
3

Caracteristica tuturor speciilor de cianobacterii est e operarea fotosistemul I si II,
precum și folosirea apei ca sursă de electroni pentru fotosinteză. Toții reprezen tanții
cianobacteriilor conț in clorofila a si sunt capabili de crestere fotoautotrofa, cu toate ca si
cresterea fotoheterotrofă și cea chemoautotrofă sunt comu ne la multe specii. Morfologia și
ciclul de viață al acestui grup este foarte co mplex. Combinare a fotosintezei și respirației î ntr-
un singur compa rtiment este unică . Fotosinteza si respiratia necesita cai de transport a
electronilor catalizate de proteine complexela nivelul membranelor.
Importanța fotosintezei și respirației la cianobacterii, precum și utilizarea
cianobacteriilor ca model de sistem biologic pentru studiul nanopa rticulelor asupra
procariotelor sau ca model de sistem biologic pentru producerea de nanoparticule a
reprezentat un capitol foarte incitant din punct de vedere al informațiilo r prezentate. Astfel,
nanotehnologia este în curs de extindere în multe domenii, chiar și țările în curs de dezvoltare
au decis de asemenea că această nouă tehnologie ar putea reprezenta o investiție care nu poate
fi ignorată, aducând beneficii asupra viit orului economic și bunăstării sociale. În cazul noilor
tehnologii, există o preocupare crescută cu privire la posibilele efecte secundare provenite în
urma utilizării de nanoparticule. Datorită utilizării crescute a nanotehnologiilor, trebuie să fie
bine î nțelese riscurile asociate cu expunerea la nanoparticule, rutele de intrare și mecanismele
moleculare de citotoxicitate. Doturile cuantice sunt solubile în apă, având aplicații biologice,
sunt de obicei pasivizate de diferite straturi anorganice și/ sau org anice în vederea creșterii
randamentului fluorescenței (Kloepfer et al, 2004) . Aceste învelișuri măresc foarte mult
mărimea particulelor, făcând imposibilă absorbția lor de către microorganisme.
Doturile cuantice semiconductoare fluorescente pot servi ca n ivele on/off pentru bacterii
și alte celule vii ; ele afectează transportul de electroni referitor la metabolismul energetic , atât
la bacteriile fototrofe, cât și la bacterii le heterotrofe . Pentru a explica aceste rezultate s-a luat
în considerare proprietățile fizico -chimice ale doturilor cuantice în legătură cu diferențele
ultrastructurale ale bacteriilor Gram -negative și Gram-pozitive și cu localizarea celulară a
principalelor procese energetice , respirație ș i fotosinteza . În acest sens , o atenție deosebită se
concentrează din ce în ce mai mult pe interacțiunea dintre doturile cuantice și cianobacterii
pentru perioade mai lungi de timp , deoarece aceste procariote oxigenice fototrofe au
contribu ții majore la sinteza materiei organice în mediile acvatice pe care le populează , la
consumul de dioxid de carbon și la producția oxigen molecular .
O problemă importantă în toate aceste experimente se referă relația fizică dintre
populațiile microbiene și diferite doturi cuantice, cu accent special pe poziția doturilor
cuantice față de peretele celular și membrana celulei . Se pare logic să presupunem că primul
4

sit de interac țiune între aceste nanoparticule și celule este la nivelul peretelui celular , cu toate
acestea peretele celular are o structura destul de diferită în bacteriilor Gram -negative (inclusiv
cianobacterii ) și Gram -pozitive bacterii .
Accesul fizic al doturilor cuantice la fața externă a membranei celulare (spre peretele
celular ) este încă o problemă deschisă , precum și abilitatea doturilor cuantice cu dimensiuni
nanometrice de a trece prin membrana celulară intactă (sau anterior deteriorată !) pentru a
intra citoplasma (Ardelean și colab., 2011).

OBIECTIVELE CERCETĂRILOR

1. Izolarea unor tulpini de cianobacterii din probe naturale recoltate din izvorul sulfuros
mezotermal de la Obanul Mare – Mangalia;
2. Purificarea unor tulpini de cianobacterii utilizînd metode clasice ;
3. Îmbunătățirea metodelor de purificare clasice prin adaugare a sursei de carbon inaintea
antibioticului;
4. Identificarea la nivel de gen a unora dintre tulpinile de cianobacterii purificate, pe principiiile
taxonomiei bacteriene ;
5. Studierea următoarelor aspecte fiziologi ce ale unor izolate :
a. Determinarea prin metod e spectrofotometrice a ratei de creștere a cianobacteriilor cultivate
aerob (fotosinteza oxigenică) pe medii de cultură diferite – BG 0 și BG 11;
b. Determinarea ratei de creștere a cianobacteriilor prin calculul fre cvenței celulelor în
diviziune;
c. Determinarea numerică a celulelor capabile de creștere și multiplicare prin metoda des crisă de
Kogure și colaboratorii (1979);
d. Studierea prin metode spectrofotometrice a propr ietăților redox la nivel populațional la unele
tulpini de cianobacterii izolate ;
e. Studierea proprietăților redox la nivel celular la unele tulpini de cianobacterii izolate prin
analiză automată a imaginilor microscopice;
f. Marcarea cianobacteriilor cu doturi cuantice (CdSe/ZnS );
g. Studierea efectului citotoxic al doturilor cuantice asupra cianobacteriilor.

5

CAPITOLUL 3. MATERIALE ȘI METODE DE CERCETARE

Acest prim capitol din partea experimentală a tezei este axat pe descrierea zonei de
studiu (fiind pentru prima dată când se studiază cianobacteriile din izvorul sulfuros
mezotermal de la Obanul Mare), a modului de prelevare a probelor , de fixare și conservare a
probelor de apă, a metode lor de colorare utilizate în studierea cianobacteriilor , a metode de
vizualizare a cianobacteriilor utilizând microscopia în comp luminos și în ( epi)fluorescență.
Sunt deasemenea descrise cu precizie metode le de izolare și cul tivare a unor tulpini de
cianobacterii din izvorul sulfuros mezotermal de la Obanul Mare – Mangalia (din genul
Synechocystis sp., Nostoc sp., Anabaena sp., Tychonem a sp., a cianobacteriilor unicelulare și
filamentoase anoxigenice , a cianobacteriilor filamentoase oxigenice și anoxigenice
termotolerante ) precum și purificarea izolatelor de cianobacterii și obținerea culturilor axenice
de cianobacterii diazotrofe prin u tilizarea antibioticelor tienam, augmentin, acid nalidixic si
cefalexina, lizozim.
Identificare a tulpinilor de cianobacterii izolate, precum și utilizarea analizei de
imagine digitală pentru studierea caracterelor morfologice și fiziologice ale cianobacte riilor
izolate , studierea studierea caracterelor morfologice ale cianobacteriilor utilizând p rogramul
CellC și ImageJ sunt descrise în amanunțime în acest capitol.
A B C D
E F
Figura 1 . (Figura 3.7., 3.9., 3.10). Aspectul macroscopic (A,C , E) si microscopic (B,D,F) al culturii îmbogățite
de cianobacterii unicelulare și filamentoase; E – Aspectul macroscopic al culturii îmbogățite cultivate pe mediu
lichid BG 11 (A); aspectul microscopic al culturii îmbogățite cultivate pe mediu lichid BG 11 după colorare cu
cristal violet (original).

De asemenea, sunt prezentate și metodele de determinare a ratei de creștere a
cianobacteriilor în diverse condiții atât prin clasica metodǎ spectrofotometrică dar și prin
determinare și calcularea frecv enței celulelor aflate în diviziune la tulpina de cianobacterii
formatoare de heterochiști din genul Anabaena sp. și la tulpina de Tychonema sp.;
6

determinarea numerică a celulelor capabile de creștere și multiplicare prin metoda desrisă de
Kogure și colab oratorii (1979) la tulpina Anabaena sp. , la tulpina Synechocystis PCC 6803,
precum și la tulpina de cianobacterii unicelulare din genul Synechocystis sp., ultima metoda
fiind aplicata și populații lo naturale de cianobacterii di n izvorul sulfuros mezoterm al.
Studierea proprietăților redox la nivel celular la unele izolate prin analiza automata a
imaginilor digitale , măsurarea spectrofotometrică a activității dehidrogenazice la u nele
populații de cianobacterii precum și cuantificarea proprităților redox la nivel de individ
biologic (filamentul de cianobacterie) la Anabaena sp ., constituie tot atatea metodologii bine
utilizate de cǎtre doctorandǎ, împreunǎ cu investigarea interacțiunii dintre doturile cuantice
(CdSe/ZnS) și populațiile de și a evidențieri i în fluorescență a cianobacteriilor marcate cu
doturi cuantice, precum și studierea efectului citotoxic al doturilor c uantice asupra
cianobacteriilor.

CAPITOLUL 4. REZULTATE ȘI DISCUȚI I

Următorul capitol intitulat “ Rezultate și discuții” cuprinde rezultatele originale ale
experimentelor realizate referitoare la izolarea, cultivarea și imbunătățirea metodelor de
purificare a unor tulpini de cianobacterii . Utilizarea metodei de analiză a imaginilor digitale
obținute la microscop prin combi narea algoritmilor matematici din programele CellC și
ImageJ a făcut posibilă pentru prima dată, după consultarea literaturii de specialitate
internaționale, identificarea precisă într -un timp relativ scurt a numărului celulelor analizate
din filamentele cianobacteriene din imagini digitale realizate în câmp luminos. Cele două
programe mi -au permis să obțin cu succes imagini automate din imagini cu fundal luminos
prin etape care reprezintă practic pașii -cheie în obținerea datelor experimentale.
Figura 2 ( Figura 4.3. ). Vizualizarea în câmp
luminos a cianobacteriilor unicelulare din genul
Synechocystis sp . prin colorație cu cristal violet 0,02%: A
– detaliu al cîmpului microscopic cu cianobacterii
unicelulare din probele naturale colectate; B – detectarea
formei celulelor și a conturului acestora; C – imaginea
câmpului microscopic cu cianobacterii unicelulare; D –
detalii ale diferitelor regiuni de interes analizate; E –
vizualizarea cianobacteriilor unicelulare utilizand numai alb și
negru (Oc.10x, Ob.40x) (scala de marime 10 µm) (original).

7

În cazul izolatelor noastre am identificat următoarele genuri de cianobacterii, conform
manualului Bergey 2001: Synechocystis sp. , Synechocystis sp. – anoxigenic , Synechocococcus
sp., Anabaena sp. , Oscillatoria sp., Nostoc 1 sp. , Nostoc 2 sp. , Tychonema sp.
A B C
D E
Figura 3 (Figura 4.27., 4.28, 4.29, 4.30, 4.32). A – Izolatul Synechocystis sp. oxygenic, B – Izolatul
Anabaena sp. ;C – Izolatul Oscillatoria sp., D – Izolatul Nostoc 1 sp. , Izolatul Tychonema sp. (original).
Scopul subcapitolului de determinare a ratei de creștere a cianobacteriilor prin metoda
spectrofotometrică este de a determina rata de creștere a izolatelor de cianobacterii aflate în
studiu în condiții aerobe utilizând cititorul microplaci cu spectrofotometru ultrarapid, care
acoperă o gamă foarte largă de lungimi de undă, de la 220 nm la 850 nm, permițând colectarea
datelor în format Excell și interpretarea lor în timp scurt. Măsurătorile s -ar realizat la D.O.
750 nm, la timpul inițial, după 3 ore, după 22 ore, după 28 ore, după 124 ore de la incubare la
lumină continuă. Culturile de cianobacterii aflate în studiu au fost distribuite în godeurile
microplăcii, iar citirea auto mată a fost realizată la 750 nm, realizandu -se concomit ant câte 8
citiri (coloanaele A -H), pentru fiecare cultură și pentru fiecare timp de probă analizat.
Tabelul 1 (Tabelul 4.3). Densitățile optice ale culturilor de cianobacterii cultivate pe mediul BG 0.
Timpul
(ore) D.O.750nm
Nostoc sp. D.O.750nm
Oscilatoria
sp. D.O.750nm
Nostoc sp. D.O.750nm
Synechocystis
sp. D.O.750nm
Anabaena
sp. D.O.750nm
Synechocystis
sp.
0 0,07 0,079 0,097 0,566 0,097 0,184
22 0,091 0,126 0,108 0,784 0,127 0,212
28 0,095 0,236 0,139 1,178 0,308 0,258
124 0,266 0,294 0,246 1,413 1,222 0,297

Tabelul 2 (Tabelul 4.4). Densitățile optice ale culturilor de cianobacterii cultivate pe mediul BG 11 (original) .
Timpul
(ore) D.O.750nm
Nostoc sp. D.O.750nm
Oscilatoria
sp. D.O.750nm
Nostoc sp. D.O.750nm
Synechocysti
s sp. D.O.750nm
Anabaena sp. D.O.750nm
Synechocyst
is sp.
0 0,07 0,17 0,084 0,7 0,077 0,11
22 0,084 0,292 0,097 0,858 0,109 0,184
28 0,091 0,681 0,178 1,161 0,137 0,237
124 0,205 0,888 0,313 1,618 0,279 0,521
8

Pentru calcularea tinpului de generatie am utilizat metoda grafica la t oate culturile
aflate în studiu, prin comparație, pe mediul de cultura BG 0 si BG 11.
Frecvența celulelor aflate în diviziun e (FCD) este o măsură indirectă de măsurare a
ratei medii de creștere la bacterii ( Hagstrom și colab., 1 979; Campbell și Carpenter, 1986 ;
Campbell și Carpenter, 1988; Nielsen, 2006 ), fiind extinsă și aplicată în cadrul cercetărilor
realizate pe populațiile de cianobacterii din izvorul sulfuros mezotermal de la Obanul Mare –
Mangalia.
Calculul frecvenței celu lelor aflate în diviziune în timpul incubării la lumină și la
întuneric au arătat în mod clar diferențe importante între incubarea lumină și întuneric , care
sunt în corelație puternică cu diferențe în rata de creștere determinate și prin metode clasice,
spectrofotometrice. Rezultatul principal în acest experimente se referă la diferențele dintre
incubarea lumină și întuneric , rata de creștere fiind mult mai mare la lumină în comparație cu
rata de creștere la întuner ic, mai ales după 24 de ore, rezultatele obținute prin analiza automata
de imagine digitala fiind în concordanțǎ cu cele obținute prin metoda clasicǎ .
Apariția de celulele care se divid în probele incubate la întuneric și corespunzător, a
ratelor de creșt ere aproape similare în primele 24 de ore ar putea fi susținută prin utilizarea la
întuneric a rezervelor endogene acumulate in perioada de lumina ca o sursă de carbon și
energie , în acord cu semnificația biologică a aceste incluziuni intracitoplasmatice . Scăderea
bruscă atât în FCD, precum și în rata de creștere la perioade lungi de incubație la întuneric
este explicatǎ prin posibila diminuarea a rezervelor intracelulare organice și cu o schimbare
în strategia celulelor de a suprav iețui în condiții ostile , scăderea frecvenței de diviziune
celulară fiind unul dintre răspunsurile cele mai importante ale bacteriilor împotriva lipsei de
carbon și de energie .

Figura 4 (Figura 4.40). Filamente de
Anabaena sp. cu celule aflate în diviziune în
timpul incubării la lumină, după colorarea cu
cristal violet 0,02% la mometul inițial (T0),
după 12 ore (T1), 24 ore (T2) și după 60 ore de
incubare (T5); a) analiza digitală a imaginilor
utilizând programele ImageJ si CellC pentru
numărarea celulelor și determinarea septurilor de
diviziune, săgețile indică celulele aflate în diviziune
(Sarchizian și Ardelean, 2012).

9

6

Din rezultatele obținute după calcularea ratei de creștere am constatat că în timpul
incubări i la lumină continuă, celulele din filamentele de cianobacterii au o rată de creș tere
pozitivă, în timp ce prin cultivarea la î ntuneric , rata de creștere este negativă după 48 de ore
de cultivare la întuneric, datorită anabolismului fotosintetic absent la întuneric , lipsa energie i
necesare pentru creștere ș i multiplcare , obsevîndu -se absența creșterii la întuneric pe medii
fără sursă organic.
A B
Figura 5. A (Figura 4.41). – Comparație între FCD la tulpina Anabaena sp. în condițiile incubării la lumină și la
întuneric; B (Figura 4.44) – FCD la tulpina Tychonema sp. în condițiile incubării la lumină (linia albastră) și la
întuneric (linia roșie) (original).
Rezultatele obținute în cazul tulpinii de cianobacterii nef ormatoare de heterochiști sunt
asemănătoare cu cele obținute la tulpina formatoare de heterochiști Anabaena sp.
Argumentarea, bazată pe diminuarea rezervelor intracelulare organice și/sau cu o schimbare în
strategia celulelor cu scopul de a supraviețui în condiții ostile, probabil, sunt valabile, de
asemenea, și pentru tulpina Tychonema sp., iar experimente programate a fi efectuate post
teza, au ca scop verificarea acestei ipoteze logice de altfel, în contextul mai amplu al
continuǎrii cercetǎrii științifi ce personale.
A B
Figura 6.A – (Figura 4.42) Rata de creștere (µ) la cultura Anabaena sp. incubată la lumină și întuneric (linia
albastră indică cultivarea la lumină; linia neagră indică cultivarea la intuneric); B -(Figura 4.45.) – Rata de
creștere (µ) la cultura Tychonema sp. incubată la lumină și întuneric (linia albastră indică rata de creștere la
lumină; linia neagră indică rata de creștere la intuneric) (original).
O cuantificare direct ă a celulelor active metabolic a fost utilizată de Kogure și
colaboratorii (1987) pentru enumerarea celulelor bacteriene vii folosind o simplă incubare a
probelor în prezența acidului nalidixic în diferite concentrații (Lucila și colab., 1996).
Determinare a directă a celulelor capabile de creștere și multiplicare la Anabaena sp. a permis 00.20.40.60.8
12 ore 24 ore 36 ore 48ore 60 oreF
C
D
Timpul (ore)FCD la lumina FDC la intuneric0.10.20.3
12 ore 24 ore 36 ore 48ore 60 oreFDC
Timpul (ore)
Frecvența celulelor aflate în diviziune la lumină …
Frecvența celulelor aflate în diviziune la întuneric …
-0.0100.010.020.030.040.05 Rata de creștere
Timpul (ore)-0.0200.020.040.060.08
T0 12
ore24
ore36
ore48ore 60
oreRata de creștere
Timpul (ore) µ la lumină µ la întuneric
10

obținerea datelor referitoare la creșterea dimensiunilor medii ale celulelor din fialmentele de
cianobacterii analizate, de la 1,819 µm la timpul inițial, la 3,354 µm du pă 84 ore de incubare,
de asemnea valorile minime ale celulelor cianobacteriene au crescut de -a lungul
experimentului de la 0,778 µm la timpul inițial, la 1,887 µm după 84 ore de incubare,
concomitent cu creșterea dimensiunilor maxime a celulelor de la 3,4 69 µm la timpul inițial, la
8,133 µm după 84 ore de incubare.
Figura 7 (Figura 4.47). Evoluția dimensiunilor medii și maxime ale celulelor din filamentele de Anabaena sp.
la momentul inițial, după 24, 48, 72, 84 ore de incubare în prezența acidului nalidixic (Sarchizian și Ardelean,
2012).

Analizând datele experimentale am constatat că 64% din celule sunt capabile de
creștere și diviziune, 7% din celulele care aparț in primei clase de dimensiuni ( < 1 µm ) și
57% (89% -32%) din celulele aparținând clasei 1-3 µm se pot regăsi la finalul experimentului
în clasele de mărimi 3 – 6 µm (67% – 4% = 63%) și 6 -9 µm (1%).
Tabelul 3 (Tabelul 4.9). Repartiția pe clase de dimensiu ni a celulelor de cianobacterii din filamentele supuse
incubării cu acid nalidixic (original) .

În ceea ce privește determinarea directă a celulelor capabile de creștere și multiplicare
tulpina Synechocystis PCC 6803 ,Figura 8 prezintă aspectul microscopic al celulelor de
Synechocystis PCC 6803 în timpul incubării cu acid nalidixic, după colorare cu cristal violet
0,02% și determinarea formei celulelor cu ajutorul programului ImageJ. Se observă creșterea
în dimensiuni a celulelor de -a lungul timpului experimental, precum și alungirea acestora. Timpul de
proba Distribuția dimensiunilor celulare (%)
< 1 µm 1-3 µm 3-6 µm 6-9 µm
T0 7% 89% 4% 0%
12 ore 0% 94% 6% 0%
24 ore 0% 90% 10% 0%
36 ore 0% 92% 8% 0%
48 ore 0% 52% 46% 2%
60 ore 0% 80% 19% 1%
72 ore 0% 19% 79% 2%
84 ore 0% 32% 67% 1% 1.819 2.293.0853.623 3.3543.4693.7746.7957.1028.133
T0 24 ore 48 ore 72 ore 84 oreLungimea celulelor
(µm)
Timpul (ore)
Lungimea medie a celulelor (µm) Lungimea maxima a celulelor (µm)
11

Figura 8 (Figura 4.48). Aspectul microscopic al
celulelor de Synechocystis PCC 6803 în timpul incubării cu
acid nalidixic, după colorare cu cristal violet 0,02% și
determinarea formei celulelor cu ajutorul programului ImageJ,
utilizînd scala de mărime 10 µm (Sarchizian și Ardelean,
2012).

Din analiza evoluției dimensiunilor celulelor pe clase de mărimi (valorile procentuale)
am constat o creștere semnificativă a numărului de celule din clasa 2 – 3 µm după 2 ore de
incubație la lumină în prezența acidului nalidixic, concomiten t cu creșterea în dimensiuni a
numărului de celule din clasa 1 – 2 µm , care ajung la valoarea de 47% la finalul celor 3 ore de
incubare .

Figura 9 (Figura 4.49). Distribuția pe clase de mărimi a celulelor de Synechocystis PCC 6803 incubate în absența sau prezența acidului
nalidixic, la începutul experimentului (T0 – 0 ore) și la finalul celor 60 ore de incubare (Sarchizian și Ardelean, 2012).
Creșterea în densitate optică a culturii este practic aceeași în absența ori în prezența
acidului nalidixic, nu am constatat diferențe majore în cazul măsurării D.O. la 750 nm.

Figura 10 (Figura 4.50). Evoluția în
timp a densității optice în culturile de
Synechocystis PCC 6803 crescute ân
prezența sau absența acidului nalidixic
(Sarchizian și Ardelean, 2012) .

În subcapitolul referitor la cuantificarea proprietăților redox la unele tulpini de
cianobacterii experimentele efectuate au urmărit măsurarea spectrofotometric ă a activității
dehidrogenazice la unele populații de cianobacterii, analizând modificările de culoare atât la
nivel de filament, cât și la nivel de celulă individuală din filament. Experimente preliminare
efectuate susțin cuanti ficarea reducerii MTT sau a 2,6 diclorfenol indofenol (ca atare sau în
prezența unui transportator de electroni lipofil – fenazin metosulfat sau 2,6 dicloro 0.30.350.40.450.5
0 24 ore 48 ore 60 oreD.O.
Timpul (ore)
Synechocystis PCC 6803 incubare în prezența acidului nalidixic
Synechocystis PCC 6803 incubare în absența acidului nalidixic
020406080
T0 incubare în absența
acidului nalidixic după 60 ore de incubare în
absența acidului nalidixic după 60 ore de incubare în
prezența acidului nalidixic Numărul de celule Timpul (ore)
< 1
µm
1 -2
µm
12

benzoquinonă) paralel cu reducerea MTT la nivel celular, măsurată ca scădere numerică î n
canalul al bastru.
Măsurarea spectrofotometrică a activitășii dehidrogenazice s-a realizat în prezența
DCPIP și separat în prezența DCPIP și FMT, iar în tabelul 4.18 sunt calculate ratele reducerii
la culturile de cianobacterii aflate în studiu.
Tabelul 4 (Tabelul 4. 18). Ratele reducerii la culturile de cianobacterii aflate în studiu (original) .
Cultura de cianobacterii Rata reducerii DCPIP
(µmoli/min/ D.O.750 nm) Rata reducerii DCPIP
+ FMT ( µmoli/min/ D.O.750 nm)
Synechocystis sp . 3,141 6,666
Synechocystis PCC 6803 1,047 3,044
Anabaena sp. 3,455 4,14
Scopul subcapitol ului ce prezintă cuantificarea proprietăților redox la nivel de individ
biologic (filamentul de cianobacterie de Anabaena sp.) este de a investiga posibilitatea tulpini i
izolate de Anabaena sp. de a reduce un acceptor artificial de electroni, cu un accent deosebit
pe determinări cantitative la nivelul unei singure celule, utilizând analiza automată de imagine
pentru măsurarea precisă a culorilor celulelor din cadrul filamentelor de cianobacterii, fiin d
pâna la această dată, primul raport cu privire la utilizarea analizei de imagine automate pentru
măsurarea reducerii unui transportator artificial redox la nivelul unei singure celule în
cianobacterii. În acest subcapitol sunt prezentate rezultatele can titative referitoare la
potențialul biotehnologic al tulpinii de cianobacterii filamentoase formatoare de heterochiști
Anabaena sp. și anume capacitatea de a reduce un acceptor artificial de electroni adăugat
extracelular, la nivelul celulelor individuale din componența unui filament cianobacterian. Un
accent deosebit al acestui capitol este pus pe determinărea cantitativă prin analiza automată de
imagine digitală a capacității fiecărei celule din filament de a reducere MTT, un acceptor
artific ial de electron. Rezultatele noastre au arătat o scădere puternică (de aproape 4 ori în 24
de ore) în semnalul albastru în timpul reducerii MTT de către fiecare celulă individuală
analizată, ca o consecință a luminii portocalii absorbite de către MTT redus . În urma
consultării literaturii de specialitate internaționale, acesta este primul raport cu privire la
utilizarea analizei de imagine digitală automată pentru măsurare a capacității de reducere a
unui acceptor artificial de electroni la nivel celular , în filamente le de cianobacterii. Aceasta
lucrare pledează mai ales pentru importanța metodelor matematice de prelucrare a imaginilor
digitale în câmp luminos, o metodologie precisă de analizare detaliată și obiectivă a măsurării
intensității culorii fiecărei celule individuale (Sarchizian și colab., 2011).
O modalitate nouă de a abordare a microbiologiei la nivel celular este și analiza
automată a imaginilor clasice a celulelor bacteriene individuale obținute folosind diferite
13

tipuri de microscoape, pentru a cuantifica parametri importanți cum ar fi: enumerare de celule,
calculul volumului celular și a frecvenței de diviziune a celulelor, clasificarea in situ a
bacteriilor, enumerarea bacteriilor active din punct de vedere al respirației, caracterizare a
creșterii bacteriene pe un mediu solid, viabilitatea și activitatea fiziologică a biofilmelor (de
exemplu, Yang și colab., 2000;. Lehmussola și colab., 2008;. Chavez de Paz, 2009; Edelstein
și colab., 2010).
În Figura 11 este prezentat succesiv aspectul macroscopic al suspensiei de
cianobacterii din cultura de Anabaena sp. în prezență de MTT, la T0 – timpul inițial, T4 –
după 4 ore de incubare la lumină, T6 – după 6 ore incubare la lumină, T24 – după 24 de ore de
incubare la lumină la 28°C . Evidenție rea r educerii MTT a fost vizualizată cu ajutorul
microscopiei optice în câ mp lumino s, în care se pot observa celulele din filamentele de
cianobacterii care iși schimbă culoarea ca urmare a reducerii MTT .
T0 T4 T6 T24 A B
Figura 11 (Figura 4.55). Aspectul macroscopic al suspensiei de cianobacterii în timpul incubării la lumină
pentru studierea reducerii MTT ( T0- timpul inițial; T4 – după 4 ore de incubare la lumină; T6 – după 6 ore
incubare la lumină și T24 – după 24 de ore de incubare la lumină) ; A – (Figura 4.56). – Imaginea digitală a
filamentelor de Anabaena sp. fără adiție MTT; B – aspectul culturii de Anabaena sp. după 24 de ore de incubare
la lumină în prezență de MTT (Sarchizian, Cîrnu, Ardelean, 2011).
În Figura 12 sunt prezentate rezulta tele analizei automate a imaginilor digitale color , în
timp, pentru 10 celule consecutive dintr -un filament de cianobacterie în prezența MTT și
rezultatele mediilor de pixeli în cele trei canale RGB .
T0
100,000110,000120,000130,000140,000150,000160,000170,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10M
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
o
r
Celula din filament
canalul roșu
canalul verde
canalul albastru
14

T2
T6
T24
Figura 12 (Figura 4.57). Analiza automată de imagine digitală pentru determinarea schimbării de culoare în
timp (T0, T2, T6, T24) pentru câte 10 celule consecutive dintr -un filament de Anabaena sp. tratată cu MTT și
rezultatele automate ale medii lor pixelilor în trei canale de culoare (Sarchizian, Cîrnu, Ardelean, 2011) .

În Figu ra 12 există o scădere în timp, cu privire la intensitatea totală a luminii care
trece prin fiecare celulă a filamentului (scala descrește de la 20.000 de pixeli, la momentul
zero l a 1000 pixeli după 24 de ore de incubare cu MTT), sugerând că fiecare celulă analizată
absoarbe și/sau reflectă lumina incidentă mai mult, prin urmare, mai puțină lumină este
disponibilă pentru a trece prin fiecare celulă. Deoarece MTT redus este colorat ( violet) și
insolubil, atât procesele (în creștere) de absorbție a luminii de către compusul colorat, cât și
difuzia luminii (în creștere), de către cristalele de MTT redus ar trebui să fie luate în
50,00070,00090,000110,000130,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10M
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
o
r
Celula din filament
canalul roșu
canalul verde
canalul albastru
45,00065,00085,000105,000125,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10M
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
o
r
Celula din filament
canalul roșu
canalul verde
10,00030,00050,00070,00090,000110,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10M
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
o
r
Celula din filament
canalul roșu
canalul verde
15

considerare pentru lumina diminuată care trece prin fieca re celul ă individuală de
cianobacterii.
Figura 13 (Figura
4.58). Evoluția mediei
aritmetice a pixelilor în
cele trei canalele de
culoare: roșu, verde și
albastru pe parcursul
perioadei de incubare a
suspensiei de
cianobacterii în
prezența MTT (0,5
mg/mL) (Sarchizian,
Cîrnu, Ardelean, 2011) .
Scăderea dramatică a mediei pixelilor în canalul albastru ar putea fi atribuit ă în mod
logic absorbției culorii compl ementare, portocaliu, de către MTT redus (purpuriu); de
asemenea, scăderea mediei pixelilor în canalul roșu, ar putea fi atribuită ca urmare a absorbției
luminii verzi de către MTT redus. Când este vorba de scăderea pixelilor în canalul verde,
semnificația sa este în curs de investigare fiind probabil legată de apariția multiplelor procese
ale luminii (abs orbție, reflexie, transmisie), ale căror interacțiuni cu diferite componente
(colorate) ale celulei și procese, nu este încă elucidat pe deplin, reprezentând o direcție de
cercetare viitoare (Sarchizian, Cîrnu, Ardelean, 2011) .
Pentru cuantificarea proprie tăților redox la nivel de celulă individuală din filamentul
de Anabaena sp. rezultatele obținute prin analiza de imagine digitală a ficărei celule din
filamentele analizate pentru fiecare timp experimental în timpul cultivării la lumină s -au
evidențiat regiunile de interes conform userguide ImageJ si s -au analizat histogramele color
ale fiecarei celule.
Rezultatele analizei automate de imagine digitală a celulelor dintr -un filament de
cianobacterie la momentul T0,T1, T2, T3,T4 s -a luat în considerare fi lamente format din
respectiv 13, 17, 24, 19, 16 celule pe care s -au definit regiunile de interes (ROI) conform
userguide ImageJ si s -au analizat histogr amele color ale fiecarei celule, obținându -se
următoarele rezutate, prezentate succint în Figura 14.
T0
70,00090,000110,000130,000150,000170,000190,000
Celula
1Celula
2Celula
3Celula
4Celula
5Celula
6Celula
7Celula
8Celula
9Celula
10Celula
11Celula
12Celula
13Media pixelilor din canalul
de culoare
Celula din filament
Canal roșu Canal verde Canal albastru
30,00080,000130,000
T0 o oră 2 ore 6 ore 24 oreM
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
or
Timpul (ore)canalul roșu canalul verde canalul albastru
Linear (canalul roșu) Linear (canalul verde) Linear (canalul albastru)
16

T1
T2
T3
T4
Figura 14 (Figura 4.67). Analiza automată la nivel de celulă de cianobacterie din filamentele studiate (original) .
100,000110,000120,000130,000140,000150,000160,000170,000180,000190,000Media pixelilor din canalul de
culoare
Celula din filament
60,00080,000100,000120,000140,000160,000
70,00090,000110,000130,000150,000170,000
Canal roșu Canal verde Canal albastru
050,000100,000150,000200,000
17

În concluzie, aceste rezultate arată importanța metodelor matematice de procesare a
imaginilor și a semnalelor luminoase , utile pentru cercetări microbiologice la nivel de celular.
Rezultatele noastre arată o scădere puternică , în semnalul de albastru în timpul
reduceri i MTT de către fiecare celulă individuală analizată , ca o consecință a absorbției
luminii portoc alii de către MTT redus . Acesta reprezintă primul raport cu privire la utilizarea
analizei automate de imagine digitală pentru măsurarea reducerii unor transportatori de
electroni artificiali la nivel celular în cianobacterii filamentoase formatoare de heterochiști.
De asemenea, a ceste rezultate sunt importante pentru cercetări fundamentale în
domeniul microbiologiei la nivel celular, dar și pentru cercetarea biotehnologică care leagă
proprietățile redox ale cianobacteriilor de folosirea lor ca și convertoare de energie luminoasă
în electricitate sau utilizarea acestora ca biosenzori.
Utilizarea doturilor cuantice în studierea citotoxicității cianobacteriilor are ca scop
investiga rea interacțiunii dintre doturile cuantice (CdSe/ZnS ) și cianobacteriil e din probe le
naturale recoltate din izvorul sulfuros mezotermal de la Obanul Mare – Mangalia, precum și
din culturile îmbogațite de cianobacterii unicelulare și filamentoase, în paralel cu analiza de
imagine digitală a cianobact eriilor (Armășelu și colab., 2011).
Imaginile digitale realizate cu ajutorul microscop ului de epifluorescen ță au indicat
faptul că cianobacteriil e unicelulare s-au colorat cu doturi cuantice , iar în ceea ce privește
cianobacteriile filamentoase, doturile cuantice au migrat în direcția acestora și au rămas fixat e
pe te aca lor, analiza imaginilor digitale realizată succesiv pe imagini digitale obținute în urma
înregistrării video a atașării doturilor cuantice de filamentele cianobacteriene a încercat să
explice astfel schimbările de culoare a cianobacteriilor filamentoase etichetate cu doturi
cuantice prin adăugarea de cantități suplimentare de doturi cuantice la culturile îmbogățite de
cianobacterii.
La adăugarea doturi cuantice 0559 pe filamentele de cianobacterie spiralată am constat
că la o secundă după adăugarea doturilor cuantice , filamentul de cianobacterie are culoare
roșu intens, datorită suprapunerii culorii fluorescenței naturale a clorofilei a peste culoarea
doturilor cuantice, iar după circ a 40 de secunde filamentul de cianobacterie s -a rupt,
constatând efectul toxic al doturilor cuantice asupra cianobacteriilor aflate în studiu.
Analiza autoamă de imagine digitală în detaliu realizată în urma înregistrării video, la
microscopul cu ep ifluorescență, a schimbării de culoare a filamentului de cianobacterie după o
singură adăugare de doturi cuantice ăn suspensia de cianobacterii. Fiecare imagine realizată
după inregistrarea video a fost analizată automat în cele trei canale de culoare RGB și supuse
analizarii statistice a datelor cu programul Microsoft Excell. Au fost analizate 11 imagini luate
18

la interval de 10 secunde cu ajutorul software -ului Microsoft MovieMaker. Astfel, am
constatat că valoarea pixelilor în canalul verde crește odată c u atașarea doturilor cuantice de
filamentul de cianobacterie, creștere concomitentă cu scăderea valorilor ăn canalul albastru.

Figura 15 ( Figura 4.77) . Evoluția pixelilor în
canalul verde și albastru (original).

Studii de citotoxicitate au fost rea lizate și pe cianobacterii izolate din Marea Neagră,
vizualizate atât în fluorescență naturală, cât și în câmp luminos, în prezența doturilor cuantice
0560 sau în absența acestora. În acest caz a fost urmărit efectul doturilor cuantice asupra
culorii fluor escenței cianobacteriilor aflate în studiu.
7,00057,000107,000
0 sec 20 sec 40 sec 60 sec 80 sec 130 secMedia pixelilor
Timpul (secunde)Canalul verde Canalul albastru
19

A. a. b. c. d. d.
B. a. b. c. d.
C. a. b. c. d.
D. a. b. c. d.
Figura 16 (Figura 4.78). Evoluția fluorescenței filamentului de cianobacterie: A – fluorescență naturală a cianobacteriei; B – culoarea filamentului de cianobacterie după o
secundă de la adiția de doturi cuantice 0560; C – culoarea filamentului de cianobacterie după un minut de la a diția de doturi cuantice 0560; D – culoarea filamentului de
cianobacterie după 15 minute de la adiția de doturi cuantice 0560; a – imaginea digitală în canalul roșu; b – imaginea digitală în canalul verde; c – imaginea digitală în canalul
albastru; d – imagine a regiunii de interes analizate digital după etape de extragere a substratului imaginii (Armașelu și colab., 2011).
20

Evoluția culorii fluorescente după adiția, pas cu pas, a doturilor cuantice 0560nm este
demonstrată in Fig. 16 (Fig. 4.78). Culoarea fluorescenței naturale a clorofilei din filamentul
de cianobacterie este roșie , reprezentând culoarea fluorescentă adecvată a cianobacteriilor.
După adiția de doturi cuantice în cultura de cianobacterii, am constatat că acestea au migrat
preferențial spre filamentul de cianobacterie, rămănând fixate pe acestea .
O explicație a schimbării de culoare a fluorescenței naturale de la roșu la purpuriu ar fi
aceea a suprapunerii culorilor, cum ar fi fluorescența naturală roșie a clorofile i cu verdele
fluorescent al doturilor cuantice utilizate în experiment, iar purpuriul reprezintă o suprapunere
a culorii roșii cu cea albastră. Aceste constatări pe care le -am pus în evidență direct prin
microscopia de fluorescență au fost ulterior explica te prin analiza de imagine digitală,
realizată pe microfotografiile digitale captate în timpul experimentului.
În urma analizei digitale automate utilizând programul ImageJ, a opțiunilor din
program de determinare a intensității culorilor primare roșu, verde și albastru prin analiza
fiecărei histograme color a imaginilor digitale analizate, precum și prelucrarea datelor
obținute, am constat că intensitatea culorii verzi din imaginile digitale analizate crește de la T0
la T3 (după 30 de minute de la adăug area repetată de doturi cuantice în suspensia de
cianobacterii), concomitent cu creșterea în intensitate a culorii albastre, în timp ce intensitatea
culorii roșii a prezentat o curbă
descendentă.

Figura 17 (Figura 4.79). Analiza
digitală a evoluției culor ii fluorescente
a (Armașelu și colab., 2011 ).

Din literatura de
specialitate consultată, am constat că aceasta este prima raportare de analiză digitală automată
care arată schimbarea culorii fluorescen te a filamentelor de cianobacterii , rezultate din
depunerea , pas cu pas , a doturilor cuantice pe filamente ale cianobacteriilor (Armășelu și
colab., 2011).
Figura 18 (Figura 4.80). Evoluția culorii
filamentului de cianobacterie (regiunea de
interes analizată automat) în fiecare canal
de culoare: canalul roșu, canalul verde și
canalul albastru după adiția constantă a
doturilor cuantice 0560 în suspensia de
cianobacterie și extragerea substratului
fiecarei imagini (original).
010203040
T0 1 minut 15 minute 30 minuteM
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
o
r
Timpul (min ute)
canalul roșu canalul verde canalul albastru
0100200300
T0 T1 (1 min.) T2 (15 min) T3 (30 min.)M
e
d
i
ap
i
x
e
l
i
l
o
rTimpul (min ute)
canalul roșu canalul verde canalul albastru21

De reținut este faptul că intensitatea în canalul verde a crescut de aproximativ 5 ori
după adăugarea primei cantități de doturi cuantice. După adăugarea celei de a doua cantitate
de doturi cuantice , intensitatea în canalul verde a crescut și mai mult , iar după adăugarea
cantităților repetate de doturi cuantice, intensitatea canalului verde rămâne aproape constantă .
În ceea ce privește intensitatea fluorescenței în canalul albastru este mai mare decât în canalul
de roșu sau în canalul verde chiar în stare naturală (canalul albastru a fost observat în
imaginile digitale încă de la începutul analizei digitale digitale automată a cianobacteriilor
filamentoase ).
Citotoxicitatea doturilor cuantice cu fluorescență la 490nm, 520nm, 560nm și 600nm a
fost studiat ă la diferite specii de cianobacterii unicelulare, cum ar fi cultura de colecție
Synechocystis PCC 6803 și cultura de cianobacterii unicelulare izolată din izvorul sulfuros
mezotermal de la Obanul Mare, notată Synechocystis sp . Este cunoscut faptul că doturile
cuantice afectează transportul de electroni legat de metabolismul energetic, atât la bacteriile
fototrofe, cât și la bacterii le heterotrofe.
La lumină (Figura 19 ) și la întuneric ( Figura 20) în cazul culturii de colecție
Synechocystis PCC 6803 primele difer ențe au fost ob servate la 3 ore după adăugarea
resazurin ei, atunci când coloana 9 ( doturile cuantice adăugate înainte de adăugarea
resazurine i) arată o ușoară schimbare de culoare, ca rezultat al reducerii resazurin ei pentru
toate tipurile de doturi cuanti ce utilizate în studiu (483nm, 522nm, 559nm, 609nm și), aceste
diferențe fiind mai evidente după 7 ore de reacție (rezultatele nu sunt prezentate). Mai multe
diferențe între efectele doturilor cuantice incubate împreună cu cianobacterii, fie la lumină sau
la întuneric , au apărut după 24 de ore. La lumină, după 24 de ore de incubare , în prezența
resazurine i în coloana 1 și 9 de reducere a este mult mai avansat ă decât la 7 ore, modificări le
de culoare sunt foarte mici, argumentând astfel că, la lumină, activitatea metabolică este
inhibata foarte sever de toate tipurile de doturi cuantice.
Figura 19 (Figura 4.81) . Reducerea resazurinei (culoarea roz -mov) de către Synechocystis PCC 6803 incubat la lumină cu 200 pg doturi
cuantice/200μL suspensie de cianobacterii (A – doturi cuantice 483nm; B – doturi cuantic e 522nm; C – doturi cuantice 559nm; D – doturi
cuantice 609nm), la timpul zero și dupa 24 de ore de incubare la lumină (Ardelean și colab., 2011). Timpul zero: la lumină După 24 de ore: la lumină
A
B
C
D 1 3 2 6 4 5 9 7 8 10
A
B
C
D 1 3 2 6 4 5 9 7 8 10
22

La întuneric , după 24 de ore de incubare, în coloana 1 și 9 reducere a este mai avansat ă
decât la 7 ore; diferite grade de reducere sunt vizibile în alte godeuri, susținând că, chiar și în
perioade de incuba re mai lungă , la întuneric , cu toate tipurile de doturi cuantice, capacitatea
de a reduce resazurin a la forma roz, forma semiredus ă (resorufin) este prez entă în toate
condițiile experimentale . Aceasta este o diferență importantă în raport cu incuba rea lumin ă,
sugerând că citotoxicitatea acestor doturi cuantice asupra culturii de Synechocystis PCC 6803
este mai puternic la lumină decât la întuneric . Aceste date reprezintă primul raport cu privire
la citotoxicit atea doturilor cuantice asupra cianobacteriilor mai ridicată la lumină decât la
întuneric , rezultate care sugerează că interacțiunile dintre celulele fotosinteti zatoare ș i doturile
cuantice este mai pu ternică la lumin ă, decât la întuneric .

Figura 20 (Figura 4.82). Reducerea resazurinei de către Synechocystis PCC 6803 incubat la întuneric cu 200
pg doturi cuantice/200μL suspensie de cianobacterii (A – doturi cuantice 483nm; B – doturi cuantice 522nm; C –
doturi cuantice 559nm; D – doturi cuantice 609nm), la timpul zero și dupa 24 de ore de incubare la întuneric
(Ardelean și colab., 2011).
Ținând seama de bine-cunoscut a reactivitate chimică mai mare la lumină a acestor
nanoparticule semiconductoare se poate crede că această reactivitate mai mare ar putea fi
implicată în citotoxicitatea mai ridicată a acestor a la lumină. Dacă există sau nu o interacțiune
a doturilor cuantice la lumină cu metabolismul fotosintetic al cianobacteriilor intact e este o
altă întrebare interesantă. Se poate crede că doturile cuantice situat e pe peretele celular sau pe
membrana celulară ar trebui să interacționeze cu tilacoidele , membranele situat în interiorul ul
citoplasmei , printr -un me canism necunoscut sau/și din cauza diametre foarte mici, 4 -6 nm a
acestor doturi cuantice și pătrunderii lor în interiorul citoplasmei de asemenea , ar putea fi
luate în considerare (Ardelean și colab., 2011).
Activitatea dehidrogenazică brută /de ansamblu. Experimente preliminare au arătat că,
după 21 de ore de incubare la întuneric sau la lumină, cu toate cele 4 tipuri de doturi cuantice
utilizate în aceste experimente, la o concentrație de 1 pg doturi cuantice /1 μL, atât capacitatea
culturii de colecție Synechocystis PCC 6803, cât și a culturii de cianobacterii unicelulare
Synechocystis sp. pentru a reduce DCPIP singur sau în prezența a PMS este complet abolită,
A
B
C
D 1 3 2 6 4 5 9 7 8 10
A
B
C
D 1 3 2 6 4 5 9 7 8 10
Timpul zero: la întuneric După 24 de ore : la întuneric
23

ceea ce demosntrează efectul citotoxic al acestor doturi cuantice în condițiile experimentale
date.
În urma acestor rezultate obținute , am lansat noi experimente care au fost proiectate
pentru a masura efectul citotoxic oricât de mic ar fi la un timp de incubare mai mic, și anume
o oră sau două ore. Se constata inhibitia totala a reducerii DCPIP i n prezenta de FMT de catre
Synechocystis sp. incubata tim p de 1 -2 ore la lumina, demostrân d efectul citotoxic foarte
puternic la lumina al doturilor cuantice. Interesant este faptul că incubarea la lumină a culturii
de Synechocystis PCC 6803 sau a culturii Synechocystis sp. împreună cu doturi cuantice
pentru una sau două ore, elimină total capacitatea acestor celule de a reduce DCPIP în
prezența de FMT susținând încă o dată citotoxicitatea mai ridicată a doturilor cuantice la
lumină decât la întuneric , la aceste specii de cianobacterii.
Un scop important , în toate aceste experimente, îl reprezintă relația fizică dintre
populațiile microbiene și doturile cuantice, cu un accent deosebit pe poziția a doturilor
cuantice față de peretele celular și membrana celulară . Pare logic să presupunem că primul sit
de interacțiune intre aceste nanoparticule și celule este la nivelul peretelui celular , cu toate
acestea peretele celular are o structura destul de diferită la bacterii Gram -negative (inclusiv
cianobacterii ) și cele Gram -pozitive . Accesul fizic al doturilor cuantice la suprafața externă a
membranei celulare (spre peretele celular ) este încă o problemă deschisă , precum și abilitatea
– dacă există – în cazul în care oricare dintre aceste doturi cuantice cu dimensiuni nanometrice
sunt capabile să treacă prin membrana intactă ( sau deteriorate anterior !) a celulei pentru a
pătrunde în citoplasmă .
24

CONCLUZII GENERALE

1. Din probele prelevate din izvorul sulfuros mezotermal de la Obanul -Mare (Mangalia)
s-au izolat, purificat și identificat la nivel de gen 8 tulpini de cianobacterii.
2. Metodele îmbunătățite de purificare a tulpinilor de cianobacterii au stabilit condițiile
optime de eliminare a contaminanților bacterieni heterotrofi prin ad augarea sursei de carbon
înaintea antibioticului; antibioticele tienam, augmentin, cefalexina, acid nalidixic au avut efect
bactericid asupra bacteriilor heterotrofe din culturile experimentate, fundamanet pentru
punerea la punct a unei metode de obținere a culturilor axenice de cianobacterii; augmentinul
a fost folosit pentru prima data pe culturile de cianobacterii în cadrul acestor experimente,
avand, de asemenea, un puternic efect bactericid asupra heterotrofilor din culturile de
cianobacterii testate.
3. Determinarea ratei de creștere a cianobacteriilor în condiții aerobe lla luminǎ utilizând
azotului atmosferic ca unică sursă de azot (mediul de cultură BG 0) sau nitratul (mediul de
cultură BG 11) a condus la obținerea timpului de generație la tulpinile d e cianobacterii aflate în
studiu (Nostoc 1 sp., Nostoc 2 sp. , Synechocystis sp. , Oscilatoria sp., Anabaena sp. ,
Synechocystis sp. cultivatǎ anoxigenic).
4. Determinarea ratei de creștere la cianobacterii prin calculul frecvenței celulelor aflate
în divi ziune ( FDC) a evidențiat: calculul ratei de creștere la două populații de cianobacterii
filamentoase izolate din Obanul Mare (Mangalia), cultivate în laborator, la lumină: pentru
tulpina de Anabaena sp ., rata de creștere maximă pe mediul de cultură BG 0 este de 0,039 ore-
1, iar pentru tulpina neformatoare de heterochiști Tychonema sp. rata de creștere maximă pe
mediul de cultură BG 11 este de 0,057 ore-1; pe baza datelor din literatura de specialitate se
poate afirma că aceasta este primul raport privind utilizarea metodei de determinare a ratei de
creștere utilizând calcului frecventei celulelor aflate în diviziune (FDC) aplicat pe
cianobacterii filamentoase (formatoare de heterochiști sau nu); de asemenea, acesta este
primul raport privind utilizarea met odei de determinare a ratei de creștere prin calculul FCD
cuplat cu analiza de imagine automată a imaginilor digitale obținute la microscop în câmp
luminos.
5. Utilizarea pentru prima dată a metodei de determinare directă a celulelor capabile de
creștere și multiplicare prin metoda descrisă de Kogure și colaboratorii (1979) pe
cianobacterii filamentoase a condus la următoarele concluzii: în urma experimentelor
efectuate că 64% și 71% din celule sunt capabile de creștere și diviziune. Metoda ar putea fi
utilizată cu succes pentru determinare directă a celulelor capabile de creștere și multiplicare în
25

probele naturale care conțin cianobacterii filamentoase, inclusi v a celulelor din cadrul unui
singur filament individual sau să se diferențieze filamentele care sunt în creștere (care conțin
cel puțin o celulă capabilă de creștere și multiplicare) față de restul filamentelor (care nu
conțin nici o astfel de celulă); doar unele celule din filamentele analizate își modifică
dimensiunile în timpul experimental, sugerând faptul că, în condiții naturale, doar anumite
celule realizează creșterea celulară; din consultările literaturii de specialitate, nu există
aplicații ale metodei descrise de Kogure și colab. (1979) pe cianobacterii filamentoase, doar o
singura raportare pe cianobacterii unicelulare (Lucilla și colab., 1996); de asemenea, s -au
combinat tehnicile de microscopie în câmp luminos cu cele de analiză de imagine d igitală în
studierea cianobacteriilor filamentoase tratate cu acid nalidixic.
6. Studierea prin metode spectrofotometrice a proprietăților redox la nivel nivel
populațional la unele tulpini de cianobacterii izolate a condus la obținerea diferitelor valori
ale activitătii dehidrogenazice per ansamblu.
7. În timpul incubării la lumină a cianobacteriilor în prezența unui acceptor artificial de
electroni (MTT) modificările în intensitatea culorilor la nivel de filament sunt semnificative,
comparativ cu timpul iniț ial, în canalul roșu,verde și albastru, scăderile fiind la 91,7%, 89,8%
și respectiv 86,8%, în concordanță cu viteza mai mare de reducerea a MTT în condiții de
lumină; în timpul incubării la întuneric modificarile în intensitatea culorilor la nivel de
filametent sunt foarte mici comparativ cu timpul inițial (scăderi de până la 95 -97%),
comparativ si cu cu rezultatele obținute în timpul incubării la lumina, în concordanță cu
viteza de reducere foarte mică a MTT în conditii de intuneric . Existența variabi lității pentru
fiecare filament individual de cianobacterie sugerează că intensitatea metabolică este diferită
pentru diferite filamente de cianobacterii (la nivel de individ biologic); la nivel de celulă
individuală, pentru totalitatea celulelor din fila ment, există o mare variabilitate a valorilor
obținute în timpul incubării la lumină, ceea ce sugereaza că intensitatea metabolică este
diferită pentru celulele din cadrul individului biologic, reprezentat de filamentul
cianobacterian; aceste rezultate rep rezintă primul raport cu privire la utilizarea analizei
automate de imagine digitală pentru măsurarea reducerii unor trasnportatori de electroni
artificiali la nivel celular la cianobacteriile filamentoase formatoare de heterochiști.
8. Prin m arcarea cianobacteriilor cu doturi cuantice (CdSe/ZnS) s-a constat că
intensitatea culorii verzi din imaginile digitale analizate crește de la timpul inițial după 30 de
minute de la adăugarea repetată de doturi cuantice în suspensia de cianobacterii, ca ur mare a
acumularii doturilor cuantice la suprafață filamentelor cianobacteriene, concomitent cu
creșterea în intensitate a culorii albastre, în timp ce intensitatea culorii roșii a prezentat o
26

curbă descendentă, astfel la timpul inițial valorile mediei pixe lilor in cele trei canale de
culoare, constatându -se după un minut că aceste valori au suferit schimbări în cele 3 canale de
culoare. Valoarea de intensitate a pixelilor din canalul roșu a scăzut foarte lent după primul
tratament cu doturi cuantice, dar după al doilea tratament această valoare scade la jumatate si
apoi devine staționar . Aceast comportament poate fi atribuit variației fluorescenței roșii a
clorofilei a din cianobacteriile filamentoase . Canalul verde poate fi considerat ca fiind
următorul canal de variație în intensitate a fluorescenței verzi a doturilor cuantice ; metoda
experimentată se aplică cu succes atât cianobacteriilor dulcicole, cât și cianobacteriilor
marine .
9. Studierea efectului citotoxic al doturilor cuantice asupra cianobacterii lor la lumină și
la întuneric a dus la următoarele concluzii: citotoxicitatea doturi cuantice asupra culturii de
Synechocystis PCC 6803 (tulpinǎ de colectie) este mai puternică în timpul incubării la lumină
decât la întuneric . Interesant este faptul că incubarea la lumină a culturii de Synechocystis
PCC 6803 sau a culturii izolate Synechocystis sp. împreună cu doturi cuantice pentru una sau
două ore, elimină total capacitatea acestor celule de a reduce DCPIP în prezența de PMS
susținând încă o dată citotoxicitatea mai ridicată a doturilor cuantice la lumină decât la
întuneric , la aceste specii de cianobacterii. La lumină, doturile cuantice înhibă total activitatea
dehidrogenazică brută, atât la cultura Synechocystis PCC 6803, cât și la cultura Synechoc ystis
sp., chiar și după o oră de incubare. Până la această dată, consultând literatura de specialitate,
acesta este primul raport privind toxicitatea ridicată a doturilor cuantice față de cianobacteriile
incubate la lumină, în comparație cu incubarea la î ntuneric. La întuneric, după 1 -2 ore de
incubare cu doturi cuantice, se induce în cultura de Synechocystis PCC 6803 o creștere
puternică a activitatății dehidrogenazei (de la 260% la 1000%!) în timp ce în cultura
Synechocystis sp. are loc o scădere de 60 -90%.
Din analiza rezultatelor prezentate se poate afirma faptul că toate obiectivele propuse
în cadrul tezei au fost atinse , iar rezultatele obținute sunt originale, cu caracter de noutate pe
plan național și unele chiar pe plan internațional.

27

10

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. Abramoff M.D., Magelhaes P.J., Ram S.J., 2004. Image processing with Image. Journal Biophotonics International , 11: 36 – 42.
2. Aderem A., Shmulevich I., 2009. Bright field microscopy as an alternative to whole cell fluorescence in automated analysis of macrophage
images. PLoS ONE 4 (10), pp.9.
3. Affronti L.F. ,Marshall H.G . 1994. Using frequency of dividing cells in estimating autotrophic picoplankton growth and productivity in the
Chesapeake Bay. Hydrobiologia , 284, pp. 193-203.
4. Agawin N.S.R., Agusti S. , 1997. Abundance, frequency of dividing cells and growth rates of Synechococcus sp. (cyanobacteria) in the
stratified Northwest Mediterranean Sea, Journal of Plankton Research, Vol.19 no.11, pp.1599 -1615.
5. Almesjo L., Rolff C. 2007 . Automated measurements of filamentous cyanobacteria by digital image analysis. Limnology and
Oceanography: Methods , 5: 217 – 224.
6. Aonofriesei F., 1998. Date privind ecologia populațiilor bacteriene din zona de influență a izvoarelor sulfuroase mezotermal e marine de la
Mangalia, An. Univ. „Ovidius” Constanța , Seria Biologie -Ecologie, vol. II, pp. 65 – 72.
7. Ardelean I., 2006. Biosensors with cyanobacteria and algae in recent advances on applied aspects of indian marine algae with reference to
global scenario. Central Salt & Marine Chemicals Research Institute , Ed. A. Tewari, vol II, pp. 87 – 103.
8. Ardelean I., Ghiță S., Sarchizian I., 2009. Epifluorescent method for quantification of planktonic marine prokaryotes. Proceedings of the
2nd International Symposium “New research In Biotechnology” , Serie F (Special volume), ISSN 1224 -7774, pp. 288 – 296.
9. Ardelean I., Ghiță S., Sarchizian I., 2009. Isolation of oxygenic phototrophic and oxic heterotrophic bacteria with po tential for gasoline
consumption. In Proceedings of the 2nd International Symposium “New Research in Biotechnology”, serie F, pp. 278 -287.
10. Ardelean I., Mărgineanu D. -G., Vais H., 1983. Electrochemical conversion in biofuel cells using Clostridium butyricum or Staphylococcus
aureus . Oxford. Bioelectrochem.Bioenerg., 11: 273 – 277.
11. Ardelean I., Mărgineanu, D. -G., Vais H., Zarnea G., 1987. Microorganisms as catalysts for chemoelectrochemical conversion. In Proc.
4th European Congress on Biotechnology , Amsterda m, vol. 2, pp. 69 – 73.
12. Ardelean I., Matthijs H.C.P., Havaux M., Joset F., Jeanjean R., 2002. Unexpected changes in Photosystem I function in a cytochrome
C6-deficient mutant of the cyanobacterium Synechocystis PCC6803. FEMS Microbiological Letters , nr. 21 3, pp. 113 – 119.
13. Ardelean I., Peschek G.A ., 2011. The site of respiratory electron transport in cyanobacteria and its implication for the photo -inhibition of
respiration. In Peschek G.A., Obinger C., Renger G. (Eds .), Bioenergetic processes of cyanobacteria – from evolutionary singularity to
ecological diversity , Springer, New York, ISBN 978 -9-400-703520, pp. 131 – 136.
14. Ardelean I., Sima L.E., Ghiță S., Sarchizian I., Popoviciu D.R., Lăzăroaie M.M., 2009c. Quantificati on of marine bacteria in pure culture
and microcosms by epifluorescence microscopy and flow cytornetry. FEMS 2009 -3rd Congress of European Microbiologists Gothenburg,
Sweden June 28 -July 2.
15. Ardelean I., Zarnea G., 1998. Biosensors with intact cyanobacteria for environmental protection. In Cyanobacterial Biotechnology (Eds.
G.Subramanian. D. Kaushik, G.S. Venkataraman), Publishers M/S Oxford IBH Publishing House, New Dehli, pp. 341 – 346.
16. Ardelean I.I, Ghiță S., Sarchizian I., 2009. Isolation of oxygenic pho totrophic and oxic heterotrophic bacteria with potential for gasoline
consumption. Proceedings of the 2nd International Symposium “New Research in Biotechnology” serie F , Bucharest, ISSN 1224 -7774, pp.
278 – 287.
17. Ardelean I.I., Ghiță S., Sarchizian I., 2009. Epifluorescent method for quantification of planktonic marine prokaryotes. In: Proceedings of
the 2nd International Symposium “New Research in Biotechnology” serie F, Bucharest, ISSN 1224 -7774, pp: 288 – 296.
18. Armășelu A., Popescu A., Damian V, Ardel ean I., Apostol D., 2011. Fluorescence properties of quantum dots used in the study of
microorganisms. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials , year 13, nr. 4, pp. 439 – 443.
19. Barcina I., Arana I., Santorum P., Iriberri J., Egea L., 1995. Direct v iable count of gram positive and gram negative bacteria using
ciproflocacin as inhibitor of cellular division. Journal of Microbiology Methods , 22: 139 – 150.
20. Bhadauriya P., Gupta R., Singh S., Singh Bisen P., 2008. n-alkanes variability in the diazotrophi c cyanobacterium Anabaena cylindrica in
response to NaCl stress. World Journal of Microbiology and Biotechnology , 24: 139 – 141.
21. Bianchi A., Giuliano L., 1996. Enumeration of viable bacteria in the marine pelagic environment. Applied and Environmental Microbiology ,
62: 174 – 177.
22. Bowden W.B., 1977. Comparison of two direct -count techniques for enumerating aquatic bacteria. Applied and Environmental
Microbiology , 33: 1229 – 1232.
23. Bowyer J.W., Skerman V.B.D., 1968. Production of axenic cultures of soil -borne and endophytic blue -green algae, Journal of General
Microbiology , 54: 299 – 306.
24. Burrows P.A., Sazanov L.A., Svab Z., Maliga P., Nixon P.J., 1998. Identification of a functional respiratory complex in chloroplasts
through analysis of tobacco mutants co ntaining disrupted plastid ndh genes. EMBO Journal , 17: 868 – 876.
25. Burton S.D., Lee J.D., 1978. Improved enrichment and isolation procedures for obtaining pure cultures of Beggiatoa , Applied and
Environmental Microbiology , 35: 614 – 617.
26. Callieri C., Stockner J.G., 2002. Freshwater autotrophic picoplankton: a review. Journal of Limnology , 61(1): 1 – 14.
27. Callieri C., Stockner J., 2000. Picocyanobacteria success in oligotrophic lakes: fact or fiction? Journal of Limnol ogy, 59 (1): 72 – 76.
28. Campbell L., C arpenter E.J., 1986. Diel patterns of cell division in marine Synechococcus spp. (Cyanobacteria): use of the frequency of
dividing cells technique to measure growth rate. Marine Ecology Progress Series, 32: 139 – 148.
29. Caraivan G.L., 1992. Izvoarele submari ne din fața țărmului sudic românesc al Mării Negre, Revista Terra , an IV (XXIV) sept. – oct.
Carmichael W.W., Gorham P.R., 1974. An improved method for obtaining axenic clones of planktonic blue -green algae, Journal of
Applied Phycology , 10: 238 – 240.
30. Caron D.A., 1983. Technique for enumeration of heterotrophic and phototrophic nanoplankton, using epifluorescence microcopy and
comparison with other procedures. Applied and Environmental Microbiology, 46: 491 – 498.
31. Carpenter A.E., Jones T.R., Lamprecht M.R., Clarke C., Kang I.H., Friman O., Guertin D.A., Chang J.H., Lindquist R.A., Moffat J.,
Golland P., Sabatini D.M., 2006. CellProfiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes. Genome Biology
7:R100. PMID.
32. Carpenter E.J., Campbell L., 1988. Diel patterns of cell division and growth rates of Synechococcus spp. in Long Island Sound. Marine
Ecology Progress Series, 47: 179 – 183.
33. Castenholz R.W., 1970. Laboratory culture of thermophilic cyanophytes, Schweiz. Z. Hydrol. , 32: 538 – 551.
34. Castenholz R.W., 1988. Culturing methods for cyanobacteria. Methods in Enzymol ogy, 167: 68 – 93.
35. Castenholz R.W., 2001. Oxygenic photosynthetic bacteria. In Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology . 2nd ed., New York, Springer,
pp. 473 – 599.
36. Castenholz, R.W. , 2001 . Phylum BX. Cyanobacteria . In Bergey's Manual of Systematic Bacteriology , 2nd edn, vol. 1,. Edited by D. R.
Boone & R. W. Castenholz. New York: Springer, pp. 473–599.
37. Castenholz R.W., Lewin R., Rippka R., Waterbury J.B., Whitton B.A., 1989. Oxygenic photosynthetic bacteria, In J. T. Staley, M. P.
28

Bryant, N. Pfennig, and J. G. Holt (ed.), Bergey's manual of systematic bacteriology , vol. 3., The Williams & Wilkins Co., Baltimore, pp.
1710 – 1806.
38. Chavez de Paz L.E ., 2009. Image Analysis Software Based on Color Segmentation for Characterization of Viability and Physiological
Activity of Biofilms. Applied and Environmental Microbiology , 75: 1734 – 1739.
39. Chirea R., Gomoiu M.T., 1986. Some preliminary data on the nutrients influx into the Western Black Sea. Cercetări marine – Recherches
marines , IRCM, Constanța, 14: 171 – 187.
40. Choi G -G., Bae M -S., Ahn C -Y., Oh H -M., 2007. Induction of axenic culture of Arthrospira (Spirulina) platensis based on antibiotic
sensitivity of contaminating bacteria. Springer Science Business Media B.V. 2007 , 30: 87 – 92.
41. Choi S.C., Kwon K.K., Sohn J.H., Kim S.J., 2002. Evaluation of fertilizer additions to stimulate oil biodegradation in sand seashore
mescocos ms. Journal of Microbiology and Biotechnology , 12: 431 – 436.
42. Ciocârdel R., Protopopescu P., 1955. Considerații hidrogeologice asupra Dobrogei, St. Tehn. Com. Comit. Geol. Hidrogeologic , București.
43. Ciupină V., Petcu A., Rambu P., Baban C., Petcu L.C., Prodan G., Rusu G.I., Pomazan V., 2008. Study of structure and optical
properties of CdSe thin films. Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 10: 2993 – 2995.
44. Cohen Y., 2002. Bioremediation of oil by marine microb ial mats. Methods in Microbiology , 5: 189 – 193.
45. Cohen Y., Jorgensen B.B., Padan E., Shilo M., 1975. Sulfide dependent anoxygenic photosynthesis in the cyanobacterium Oscillatoria
limnetica . Nature (London) 257: 489 – 492.
46. Cohen Y., Padan E., Shilo M., 1975. Facultative anoxygenic photosynthesis in the cyanobacterium Oscillatoria limnetica . Journal of
Bacteriology , 123: 855 – 861.
47. Daley R.J., 1979. Direct epifluorescence enumeration of native aquatic bacteria: used, limitations and comparative accuracy. In: Native
Aquatic Bacteria: Enumeration, Activity and Ecology (Costerton J.W. and Colwell R.R, Eds) ASTM Philadelphia, pp. 29 – 45.
48. Damian V., Ardelean I., Armășelu A., Apostol D., 2010. Fourier transform spectra of quantum dots. ROMOPTO 2009: Ninth Conferen ce
on Optics: Micro -to Nanophotonics II. Edited by Vlad, Valentin I. Proceedings of the SPIE, vol. 7469 , Nanophotonics and Quantum Optics
pp. 74690E -74690E -6.
49. Duncă S., Ailiesei O., Nimitan E., Ștefan M., 2007. Microbiologie aplicată, Casa Editorială Demiu rg , Iași, pp.70 – 85.
50. Dunny G.M., Brown B.L., Clewell D.B ., 1978. Induced cell aggregation and mating in Streptococcus faecalis : evidence for a bacterial sex
pheromone. Proc. Natl. Aca. Sci. USA , 75: 3479 – 3483.
51. Dvornyk V., Nevo E., 2003. Genetic polymorphysm of cyanobacteria under permanent natural stress: A lesson from the „Evolution
Canyons”. Research in Microbiology , 154: 79 – 84.
52. Edelstein A., Amodaj N., Hoover K., et al., 2010. Computer control of microscopes using μManager . Current P rotocols in Molecular
Biology , 14.20.1 -14.20.17.
53. Embleton K.V., Gibson C.E., Heaney S.I., 2003. Automated counting of phytoplankton by pattern recognition: a comparison with a manual
counting method. Journal of Plankton Research , 25: 669 – 681.
54. Epstein S.S., Shiaris M.P., 1992. Size -selective grazing of coastal bacterioplankton by natural assemblages of pigmented flagellates,
colorless flagellates, and ciliate. Microb. & al. , 23: 211 – 225.
55. Estep K.W., Macintyre F., 1989. Counting, sizing, and identifica tion of algae using image analysis. Sarsia. 74: 261 – 268.
56. Făgăraș, M., 2007. The plant communities from Herghelie Marsh (Mangalia) Natural Reserve, Analele Universității Craiova – Agricultura,
Montanologie, Cadastru, Vol. XXXVII/A 2007, Editura Universita ria Craiova, pp. 111 -123, ISSN 1841 -8317.
57. Ferris M.J., Hirsch C.F., 1991. Method for isolation and purification of cyanobacteria. Applied and Environmental Microbiology , 57(5) :
1448 – 1452.
58. Feru, U.M., 1973. Studii pentru stabilirea perimetrului de protecție hidrogeologică a apelor minerale și a turbăriei Mangalia, Rap. Arh. , 16,
PSMS.
59. Fogg G.E., 1942. Studies on nitrogen fixation by blue -green algae. 1. Nitrogen fixation by Anabaena cylindrica Lemm. J. Exp. Biol. , 19: 78
– 87.
60. Fogg G.E., Stewart W.D.P., Fay P., Walsby A.E., 1973. The blue -green algae. Academic Press Ltd. , London.
61. Fry J.C., 1988. Determination of biomass. Methods in aquatic bacteriology, In B. Austin.(ed), Methods in aquatic bacteriology, pp. 27 – 72.
62. Fry J.C., 1990. Direct methods and biomass estimation. Methods in Microbiology, 22: 51 – 67.
63. Fuhrman J.A., Azam F., 1980. Bacterioplankton secondary production estimates for coastal waters of British Columbia, Antarctica, and
California. Applied and Environmental Microbiology, 39: 1085 – 1095.
64. Garlick S., Oren A., Padan E., 1977. Occurrence of facultative anoxygenic photosynthesis among filamentous and unicellular
Cyanobacteria. American Society for Microbiology, Journal of Bacteriology , 129 (2): 623 – 629.
65. Gaur J.P., Singh A.K., 1990. Growth, photosynthesis and nitrogen fixation o f Anabaena doliolum exposed to Assam -crude extract. Bulletin
of Environmental Contamination Toxicology, 44: 494 – 500.
66. Ghiță S., Ardelean I.I., 2010. Dynamics of marine bacterioplankton density in filtered (0.45 μm) microcosms supplemented with gasoline.
3th International Conference on Environmental and Geological Science and Engineering (EG’10), Published by WSEAS Press, ISSN: 1792 –
4685, ISBN: 978 -960-474-221-9, pp. 93 – 98.
67. Ghiță S., Ardelean I.I., 2010. Marine bacterioplankton density dynamics in microco sms supplemented with gasoline . Rom. J. Biol -Plant
Biol., vol. 55, nr. 1, pp. 55 – 61.
68. Ghiță S., Ardelean I.I., 2011. Total cell count, single cell biomass and growth rate in marine microcosms supplemented with gasoline and
gasoline -enriched marine populat ions. Journal of Marine Technology and Environment ., 3 (1): 39 – 46.
69. Ghiță S., Ardelean L.I., 2010. Marine bacterioplankton density dynamics in microcosms supplemented with gasoline. Rom. J. Biol. – Plant
Biol., 55: 55 – 61.
70. Ghiță S., Ardelean L.I., 2010. Dynamics of marine bacterioplankton density in filtered (0.45 pm) microcosms supplemented with gasoline.
3th International Conference on Environmental and Geological Science and Engineering (EG'10), Published by WSEAS Press, pp: 93 – 98,
ISSN: 1792 -4685; I SBN: 978 -960-474-221-9.
71. Ghiță S., Sarchizian I., Ardelean L.I., 2010. Utilization of epifluorescence microscopy and digital image analysis to study some
morphological and functional aspects of prokaryotes. Ovidius University Annals – Biology -Ecology Series , 14: 127-137, ISSN – 1453 -1267.
72. Ghiță S., Sarchizian I., Țuțuianu A., Ghiță D., Abdulcherim E, Ardelean L.I., 2010d. Quantification of actively growing hydrocarbon –
oxydizing /tolerant bacteria in marine microcosms supplemented with gasoline. 3th Internatio nal Symposium of Biotechnology „SimpBTH
2010" serie F, ISSN 1224 -7774, pp: 204 – 212.
73. Gomoiu M.T., 1997. General data on the marine benthic populations state in the NW Black Sea, in august 1995, Fluvial -Marine Interactions,
International Workshop, Geo-Eco-Marina , 2: 179.
74. Gomoiu M.T., 2002. Structura și funcționarea ecosistemelor marine, Note de curs.
75. Gonzale R.C., Woods R.E., 2008. Digital Image Processing, 3rd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
76. Hagstrom, A., Larsson U., Horstedt P., Normark S., 1979. Frequency of dividing cells, a new approach to the determination of bacterial
growth rates in aquatic environments. Applied and Environmental Microbiology , 37: 805 – 812.
29

77. Hardman R.A., 2006. Toxicologic review of quantum dots: toxicity depends on physicochemical and environmental factors. Environ Health
Perspect, 114: 165 – 172.
78. Heissenberger A., Leppard G.G., Herndl G.J., 1996. Relationship between the intracellular integrity and the morphology of the capsular
envelope in attached and free -living marine bacteria. Applied and Environmental Microbiology , 62: 4521 – 4528.
79. Herrero A., Flores E., 2008. The Cyanobacteria: Molecular biology, genomics and evolution. In Horizon Scientific Press , pp. 484.
80. Hobbie J.E., Daley R.J., Jasper S., 1977. Use of Nu clepore filters for counting bacteria by epifluorescence microscopy. Applied and
Environmental Microbiology , 33: 1225 – 1228.
81. Ishii T., Adachi R., Omori M., Shimizu U., Irie H. , , 1987. The identification, counting, and measurement of phytoplan kton by
an image -processing system. J. Cons. Ciem., vol. 43, pp. 253 -260.
82. Ishikawa K., Walker R.F., Tsujimura S., Nakahara H., Kumagai M. , 2004. Estimation of Microcystis colony size in developing water
blooms via image analysis. J. Japan Society on Water Environ., vol. 27, pp. 69 -72.
83. Iturriaga R., Hoppe H -G., 1977. Observations of heterotrophic activity on photoassimilated matter. Marine Biology , 40: 101 – 108.
84. Ituriaga R., Marra I. 1988. Temporal and spatial variability of chroococcoid cyanobacteria Synechococcus spp. Specific growth rates and
their contribution to primary production in the Sargasso Sea. Mar. EcoL Prog. Ser , 44, pp. 175 -181.
85. Jiang W., Mashayekhi H., Xing B., 2009. Bacterial toxicity comparison between nano – and micro -scaled oxide parti cles. Environmental
Pollut ion, 157: 1619 – 1625.
86. Jorgensen B.B., 1982. Ecology of the bacteria of the sulfur cycle with special reference to anoxic -oxic interfaces environments,
Philosophical Transanctiones of the Royal Society of London , 298: 543 – 561.
87. Joung S.H., Kim C.J., Ahn C.Y., Jang K.Y., Boo S.M., Oh H.M. 2006. Simple method for a cell count of the colonial cyanobacterium,
Microcystis sp. Journal of Microbiology, 44(5), pp. 562 -565.
88. Joux F., LeBaron P., 1997. Ecological implications of an impr oved direct viable count method for aquatic bacteria, Applied and
Environmental Microbiology , 63: 3643 – 3647.
89. Joux F., LeBaron P., 2000. Use of fluorescent probes to assess physiological functions of bacteria at single -cell level. Microbes Infect., vol.
2, pp. 1523 -1535.
90. Kim J -S., Park Y -H., Yoon B -D., Oh H -M., 1999. Establishment of axenic cultures of Anabeana flos -aquae and Aphanothece nidulans
(cyanobacteria) by lysozyme treatment. Journal of Phycology , 35: 865 – 869.
91. Kirchman D.L., 1993. Statistical analysis of direct counts of microbial abundance. In: Hamlbook of Methods in AqmHic Microbial Ecology .
92. Kirchman D.L., 2008. Introduction and Overview. In Microbial Ecology of the Oceans , Second Edition, Ed. D. L. Kirchmann, John Wiley
& Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA., pp. 593.
93. Kirchman D.L., Sigda J., Kapuscinski R., Mitchell R., 1982. Statistical analysis of the direct count method for enumerating bacteria.
Applied and Environmental Microbiology, 43: 376 – 382.
94. Kogure K., Simidu U., Taga N., 1979. A tentative direct microscopic method for counting living marine bacteria, Canadian Journal
Microbiology , 25: 415 – 420.
95. Kogure K. & Simidu U., Taga N. , 1984. An improved direct viable count method for aquatic bacteria. Arch. Hydrobiol, vol. 102, pp. 117 –
122.
96. Kraus M.P., 1966. Preparation of pure blue -green algae. Nature , pp. 211 – 310.
97. Lamprecht MR, Sabatini DM, Carpenter AE., 2007. CellProfiler: free, versatile software for automated biological image analysis.
Biotechniques ; pp. 42: 71 -5.
98. Lazăr V., Herelea V., Cernat R., Balotescu M.C., Bulai D., Moraru A., 2004. Microbiologie generală – manual de lucrări practice. Ed.
Univ. București, București.
99. Lee S., Fuhrman J.A., 1987. Relationships between biovolume and biomass of naturally derived ma rine bacterioplankton. Applied and
Environmental Microbiology , 53: 1298 – 1303.
100. Lehmussola A., Ruusuvuori P., Selinummi J., Rajala T., Yli -Harja O., 2008. Synthetic images of high -throughput microscopy for
validation of image analysis methods. Proceedings of the IEEE , pp. 1348 – 1360.
101. Li W.K.W., Dickie P.M. , 1991. Relationship between the number of dividing and non dividing cells of cyanobacteria in North Atlantic
picoplankton. Journal of Phycology, 27(5), pp.559 –565.
102. Li W.K.W., Zohary T., Yacobi Y.Z., Wo od A.M. , 1993. Ultraphytoplankton in the eastern Mediterranean Sea: towards deriving
phytoplankton biomass from flow cytometric measurements of abundance, fluorescence and light scatter.Mar. Ecol. Prog. Ser 102 , pp. 79 -87.
103. Lin S.J., Bhattacharya P., Rajap akse N.C., Brune D.E., Ke P.C., 2009. Effects of quantum dots adsorption on algal photosynthesis. J.
Phys. Chem. C , 113: 10962 –109.
104. Lucila M., Acosta Pomar1 C., Giuffre G., 1996. Pico -, nano – and microplankton communities in hydrothermal marine coastal
environments of the Eolian Islands (Panarea and Vulcano) in the Mediterranean Sea. Journal of Plankton Research , 18 (5): 715 – 730.
105. Mărgineanu D -G., Vais H., Ardelean I., 1985 . Bioselective electrodes with immobilized bacteria (minireview). Journal of Biotechnology ,
3: 1 – 9.
106. Maugeri T.L., Acosta Pomar M.L.C., Bruni V., 1990. Picoplancton. In Innamorati M., Ferrari I., Donato M. and Ribera D'Alcala Jvl.
(eds), Metodinell'ecolo gia del plancton marino. Nova Thalassia, 11: 199 – 205.
107. Maugeri T.L., Gugliandolo C., Acosta Pomar M.L.C., 1992. Heterotrophic bacterial communities for characterization of a hydrothermal
vent. In 6th International Symposium on Microbial Ecology, Barcelona , Spain, 6 -11 September 1992, Abstract 274.
108. Ogawa M., Tani K., Yamaguchi N., Nasu M ., 2003. Development of multicolour digital image analysis system to enumerate actively
respiring bacteria in natural river water. Journal of Applied Microbiology, 95:120 – 128.
109. Ogawa T., 1991. A gene homologous to the subunit -2 gene of NADH dehydrogenase is essential to inorganic carbon transport of
Synechocystis PCC6803. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 88: 4275 – 4279.
110. Ohkawa H., Price G.D., Badg er M.R., Ogawa T., 2000. Mutation of ndh genes leads to inhibition of CO2 uptake rather than HCO 3 2
uptake in Synechocystis sp. strain PCC6803. Journal of Bacteriology , 182: 2591 – 2596.
111. Olaizola M., 2003. Commercial development of microalgal biotechnology : from the test tube to the marketplace, Biomolecular Engineering ,
20: 459 – 466.
112. Onciu T., 2000. Donnees preliminaires concernant la faune de nematodes libres de fond rocheux de l’infralittoral en proximite des sourc es
mesothermales sulfureuses (Mangalia) . An. Univ. „Ovidius” Constanța , Seria Biologie – Ecologie, vol. IV, pp. 27 – 30.
113. Oren A., Padan E., 1978. Induction of anaerobic photoautotrophic growth in the cyanobacterium Oscillatoria limnetica . Journal of
Bacteriology , pp.133558 – 133563.
114. Panin N., G omoiu M.T., Oaie G., Rădan S., 1996. Researches on the River Danube – Black Sea ecosystem carried out by the Romanian
Center of Marine Geology and Eco -Geology during 1995 in the framework of European River Ocean Sistem Project (EROS -2000). Geo –
Eco-Marina, RCMGG, 1:127 – 154.
115. Peschek G.A., Bernroitner M., Sari S., Pairer M., Obinger C., 2011. In Bioenergetic Processes of Cyanobacteria – from Evolutionary
Singularity to Ecological Diversity , Eds. G.A. Peschek, C. Obinger, G. Renger, Springer, New York, 3.
116. Peschek G.A., Obinger C., Fromwald S., Bergman B., 1994. FEMS Microbiology Letters 124: 431.
30

117. Petrilă T., Popescu D., Porumbescu M., 1960. Constanța și împrejurimile ei, Editura Științifică, București, pp. 244 – 251.
118. Pettipher G.L., Rodrigues U.M., 1982. Semi -automated counting of bacteria and somatic cells in milk using epifluorescence microscopy
and television image analysis. Journal of Applied Bacteriology, 53: 323 – 329.
119. Plante C.J., Shriver A.G., 1998. Differential lysis of sedimentary bacteria by Arenicola marina L.: examination of cell wall structure and
exopolymeric capsules as correlates, J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 229: 35 – 52.
120. Ploem J.S., Verwoerd N., Bonnet J., et al ., 1979. An automated microscope for quantitative cytology combining television image analysis
and stage scanning microphotometry. J. Histochem. Cytochem. , 27: 136 – 143.
121. Polne -Fuller M., 1991. A novel technique for preparation of axenic cultures of Symbiodinium (Pyrrophyta) through selective digestion by
amoebae. Journal of Phycology, 27: 552 – 554.
122. Prudhomme M., Attaiech L., Sanchez G., Martin B., Claverys J -P., 2006. Antibiotic Stress Induces Genetic Transformability in the
Human Pathogen Streptococcus pneumoniae , Science , 313: 89 – 92.
123. Ray J.N, Ranjit K.T., Manna A.C., 2008. Antibacterial activity of ZnO nanoparticle suspensions on a broad spectrum of microorganisms.
FEMS Microbiol. Lett ., 279: 71 – 76.
124. Rippka R., 1988. Isolation and purification of cyanobact eria. Methods in Enzymol ogy, 167 : 3 – 27.
125. Rippka R., Deruelles J., Waterbury J.B., Herdman M., Stanier R.Y., 1979. Generic assignments, strain histories and properties of pure
cultures of cyanobacteria. Journal of Geneneral Microbiology, 111: 1 – 61.
126. Rippka R., Herdman, H. 1992 . Pasteur Culture Collection of Cyanobacteria: Catalogue and Taxonomic Handbook. I. Catalogue of
Strains . Paris: Institut Pasteur .
127. Rippka, R., Castenholz, R. W. & Herdman, M. 2001 . Subsection IV. In Bergey's Manual of Systematic Bacteriology , 2nd edn, vol. 1, pp.
562–589. Edited by D. R. Boone & R. W. Castenholz. New York: Springer.
128. Roszak D. B., Colwell R. R.,1987. Survival Strategies of Bacteria in the Natural Environment. Microbiological Reviews, vol. 51, no. 3, pp.
365-379.
129. Sarchizian I., Ardelean I.I., 2010. Axenic culture of a diazotrophic filamentous Cyanobacterium isolated from mesothermal sulphurous
spring (Obanul Mare – Mangalia). Rom J. Bio. – Plant Biol, 55: 47 – 53.
130. Schmitt F -J., 2010. Temperature induced conformati onal changes in hybrid complexes formed from CdSe/ZnS nanocrystals and the
phycobiliprotein antenna of Acaryochloris marina . J. Opt ., year 12, nr. 8 084008 (6pp).
131. Schumacher W. C., Phipps A. J., Dutta P. K., 2009. Advanced Powder Technology , 20: 438.
132. Seckb ach J., Oren A., Oxygenic. In: Algae and Cyanobacteria in Extreme Environments – Cellular.
133. Selinummi J., 2008. On algorithms for two and three dimensional high throughput light microscopy, Ph.D Thesis for the degree of Doctor of
Technology.
134. Selinummi J., R uusuvuori P., Lehmussola A., Huttunen H., Yli -Harja O., Miettinen R., 2006. Three -dimensional digital image analysis
of immunostained neurons in thick tissue sections. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 1: 4783 – 4786.
135. Selinummi J., Ruusuvuori P., Podolsky I., Ozinsky A., Gold E., Yli -Harja O., Aderem A., Shmulevich I., 2009. Bright field microscopy
as an alternative to whole cell fluorescence in automated analysis of macrophage images. PLoS One 4(10): 7497.
136. Selinummi J. , Sarkanen R., Niemistö A., Linne M -L., Ylikomi T., Yli -Harja O., Jalonen T., 2006. Quantification of vesicles in
differentiating human SH -SY5Y neuroblastoma cells by automated image analysis, Neuroscience Letters , 396 (2): 102 – 107.
137. Selinummi J., Seppäl ä J., Yli -Harja O., Puhakka J.A., 2005. Software for quantification of labeled bacteria from digital microscope
images by automated image analysis. BioTechniques, 39 (6) : 859 – 863.
138. Sherr B., Sherr E., Del Giorgio P., 2001. Enumeration of total and highly active bacteria, Methods in Microbiology , 30: 129 – 159.
139. Shirai M., Matumaru K., Onotake A., Takamura Y., Aida T., Nakono M., 1989. Development of a solid medium for growth and
isolation of axenic Microcystis strains (cyanobacteria). Applied and Environme ntal Microbiology , 55: 2569 – 2571.
140. Singh A., Pyle B.H., McFeters G.A., 1989. Rapid enumeration of viable bacteria by image analysis. Journal of Microbiological Methods ,
10: 91 – 101.
141. Stanier R.Y., Cohen -Bazire G., 1977. Phototrophic prokaryotes: the cyano bacteria. Annual Review of Microbiology , 31: 225 – 274.
142. Stanier R.Y., Kunisawa R., Mandel M., Cohen -Bazire G., 1971. Purification and properties of unicellular blue -green algae (order
Chroococcales ). Bacteriology Reviews , 35: 171 – 205.
143. Stockner J.G., Antia NJ., 1986. Algal picoplankton from marine and freshwater ecosystems: a multidisciplinary perspective. Can. J. Fish.
Aquat. Sci., vol. 43, pp. 2472 -2503.
144. Stoderegger K., Herndl G.J., 1998. Production and release of bacterial capsular m aterial and its subsequent utilization by marine
bacterioplankton. Limnology and Oceanography , 43: 877 – 884.
145. Stoderegger K., Herndl G.J., 2001. Visualization of the exopolysaccharide bacterial capsule and its distribution in oceanic environments.
Aquatic Microbial Ecology , 26: 195 – 199.
146. Țigănuș V., Aonofriesei F., Onciu T., 1998. Donnees preliminaires sur le organismes de proximite des sources sous -marines sulfureuses du
littoral roumain de la Mer Noire. Rapp. du 35e Congres de la CIESM , 35(2): 492 – 493.
147. Țigănuș V., Onciu T., Caraivan G., Aonofriesei F., Dumitrache R., 1997. Structura populațiilor de organisme din zonele influențate de
apele mezotermale sulfuroase în perioada de vară, în vederea stabilirii dinamicii sezoniere a acestor populații. Faza II /1997, act adițional
726/1997 la Identificarea izvoarelor sulfurose mezotermale marine și influența lor asupra organismelor , studiu contract 899.
148. Torrella F., Morita R.Y., 1981. Microcultural study of bacterial size changes and microcolony and ultramicroco lony formation by
heterotrophic bacteria in seawater. Applied and Environmental Microbiology , 41: 518 – 527.
149. Tsujimura S. , 2003. Application of the frequency of dividing cells technique to estimate the in situ growth of Microcystis (Cyanobacteria).
Freshwater Biol.,vol. 48,pp. 2009 –2024.
150. Vaara T., Vaara M., Niemela S., 1979. Two improved methods for obtaining axenic cultures of cyanobacteria. Applied and Environmental
Microbiology , 38(5) : 1011 – 1014.
151. Van Den Hoek C., Mann N.H., Jah ns H.M., 1995. Algae, an introduction to phycology. Cambridge University Press .
152. Van Wambeke F ., 1988. Enumeration and size of planktonic bacteria determined by image analysis coupled with epifluorescence. Ann Inst
Pasteur Microbiol. , 39(2): 261 – 272.
153. Vázquez –Martínez G., Rodriguez M.H., Hernández -Hernández F., Ibarra J.E., 2004. Strategy to obtain axenic cultures from field –
collected samples of the cyanobacterium Phormidium animalis . Journal of Microbiological Methods, 57: 115 – 121.
154. Velimirov B., Walenta -Simon M., 1992. Seasonal changes in specific growth rates, production and biomass of a bacterial community in the
water column above a Mediterranean seagrass system. Marine Ecology Progress Series , 80: 237 – 248.
155. Vermaas W., 1996. Molecular genetic s of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803: principles and possible biotechnology
applications. Journal of Applied Phycology , 8: 263 – 273.
156. Vermaas W.F.J., Shen G., Styring S., 1994. Electrons generated by photosystem II are utilized by an oxidase in the absence of photosystem
I in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. FEBS Letters , 337: 103 – 108.
157. Vermaas W., 1996. Molecular genetics of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803: principles and possible biotechnology
applications. Journal of Applied Phycology , 8: 263–273.
31

158. Villarreal, L.P., 2009. Origin of Group Identity; Viruses, Addiction and Cooperation'. Springer 2009.
159. Van Wambeke F. Enumeration and size of planktonic bacteria determined by image analysis coupled with epifluorescence. Annales de
l’Institut Pasteur Microbiology, 139(2), pp.261 –72, 1988.
160. Vaulot D. Estimate of phytoplankton division rates by the mitotic index method: th e fmax approach revisited. Limnol. Oceanogr, vol. 37,
pp. 644 -649, 1992.
161. Watanabe M.M. & Ichimura T. Fresh and salt -water forms of Spirulina platensis in axenic cultures. Bull. Jpn. Soc. Phycol., vol. 25
(Suppl),pp. 371 –377, 1977.
162. Walsby, A. E., and A. Av ery. 1996. Measurement of filamentous cyanobacteria by image analysis. Journal of Microbiological Methods
26:11-20
163. Wang Z., Li J., Zhao J., Xing B., 2011. Toxicity and internalization of CuO nanoparticles to prokaryotic alga Microcystis aeruginosa as
affec ted by dissolved organic matter. Environmental Science & Technology , 45 (14): 6032 – 6040.
164. Watanabe M.M., Nakagawa M., Katagiri M., Aizawa K., Hiroki M., Nozaki H., 1998. Purification of freshwater picoplanktonic
cyanobacteria by pour -plating in “ultra -lowelling – temperature agarose”. Phycol Rev., 42: 71 – 75.
165. Whitton, D.H., Potts, M., 2000, The Ecology of Cyanobacteria: Their Diversity in Time and Space. Kluwer Academic Publisher,
Dordrecht, The Netherlands, 669 pp.
166. Yamamoto Y. & Shiah F.K. Relationship between cell growth and frequency of dividing cells of Microcystis aeruginosa . Plankton
Benthos Res 5(4), pp.131 –135, 2 010.
167. Yamamoto Y. & Tsukada H. Measurement of in situ specific growth rates of Microcystis (cyanobacteria) from the frequency of dividing
cells. J. Phycol., vol. 45, pp.1003 –1009, 2009.
168. Yamamoto Y. Effect of temperature on recruitment of cyanobacteria from the sediment and bloom formation in a shallow pond. Plankton
Benthos Res., vol 4, pp. 95 –103, 2009.
169. Yang X., Beyenal H., Harkin G., Lewandowski Z., 2000. Quantifying biofilm structure using image analysis. Journal of Microbiological
Methods , 39: 109 – 119
170. Yokomaru D., Yamaguchi N., Nasu M., 2000. Improved Direct Viable Count Procedure for Quantitative Estimation of Bacterial Viability
in Freshwater Environments, Applied and Environmental Microbiology , 66 (12): 5544 – 5548.

ANEXA PERSONALĂ
Lucrări științifice publicate în reviste de specialitate cotate ISI :
Sarchizian , I., Cîrnu , M., Ardelean, I.I., 2011. Isolation of a heterocyts – forming
Cyanobacterium and quantification of its biotechnological potential with respect to redox
properties at singl e cell level , Romanian Biotechnological Letters, Vol. 16, No.6,
Supplement, p.3 -9.
Armașelu A., Popescu A., Apostol I., Ardelean I. , Damian V., Iordache I., Sarchizian
I., Apostol D., 2011. Passive nonspecific labeling of cyanobacteria in natural samples using
quantum dots, Optoelectronics and Advanced Materials -Rapid Communications , 5(10),
p. 1084 -1090 .
Lucrări științifice publicate în volumele conferințelor internaționale cotate ISI:
Ardelean, I., Sarchizian , I., Manea, M., Damian, V., Apostol, I., C îrnu, M.,
Armaselu, A., Iordache, I., Apostol, D., 2011. CdSe/ZnS quantum dots citotoxicity against
phototrophic and heterotrophic bacteria, Proceeding of NANOCON 2011 , Brno , Czech
Republic, 21. – 23. 09. 2011. ISBN 978 -80-87294 -27-7, pp 608 -617
Sarchizian, I., Ardelean, I.I., 2012. Frequency of dividing cells and growth rates In
population of filamentous cyanobacteria isolated from sulphurous mesothermal spring Obanul
Mare (Mangalia), Proceedings 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference
SGEM 2012, ISSN 1314 -2704,vol 5, pp.423 -430.
Sarchizian, I., Ardelean, I.I., 2012. Quantification of cells capable of growth and
multiplication using direct viable count method in filamentous and unicellular cyanobacteria,
Proceedings 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2012, ISSN
1314 -2704,vol.5, pp.655 -662.

32

Lucrări științifice publicate în volumele conferințelor internaționale organizate de
societăți profesionale internaționale (indexate BDI):
Ardelean I.I., Dıaz -Pernil D., Gutierrez -Naranjo M.A., Francisco Pena -Cantillana,
Raul Reina -Molina, Iris Sarchizian , 2012. Counting Cells with Tissue -like P Systems.
Proceedings of the Tenth Brainstorming Week on Membrane Computing, January 30 –
February 3, 2012, Sevilla (Spain), vol. I, p.69 -78.
Articole publicate în reviste românești recunoscute de CNCSIS – categoria B+:
Ardelean I.I., Ghiță S., Sarchizian I ., 2009. Epifluorescent method for quantification of
planktonic marine prokaryotes . Proceedings of the 2nd International Symposium “New
Research in Biotechnology” serie F, Bucharest, ISSN 1224 -7774, p: 288 -296.
Ardelean I.I, Ghiță S., Sarchizian I. ; 2009. Isolation of oxygenic phototrophic and oxic
heterotrophic bacteria with potential for gasoline c onsumption . Proceedings of the 2nd
International Symposium “New Research in Biotechnology” serie F, Bucharest, ISSN 1224 –
7774, p: 278 -287.
Ghiță S., Sarchizian I. , Țuțuianu A., Ghiță D., Abdulcherim E., Ardelean I.I.,2010.
Quantification of actively growin g hydrocarbon -oxydizing /tolerant bacteria in marine
microcosms supplemented with gasoline . Proceedings of the 3nd International Symposium of
Biotechnology „SimpBTH 2010” serie F, Bucharest, ISSN 1224 -7774, p: 204 -212.
Articole publicate în reviste române ști recunoscute de CNCSIS – alte categorii:
Sarchizian I., Ardelean I.I., 2010. Axenic culture of a diazotrophic filamentous
cyanobacterium isolated from mesothermal sulphurous springs (Obanul Mare – Mangalia),
Rom. J.Biol – Plant Biol., vol. 55, No.1, p. 47 -53.
Sarchizian I. , Ardelean I.I., 2010. Improved Lysozyme Method to Obtain
Cyanobacteria in Axenic Cultures, ROM. J. BIOL. – PLANT BIOL., vol. 55, No 1, p. 47 –53.
Ghiță S., Sarchizian I. , Ardelean I.I., 20 10. Utilization of epifluorescence microscopy
and digital image analysis to study some morphological and functional aspects of prokaryotes .
Ovidius University Annals – Biology -Ecology Series. Vol. 14, No. 1, ISSN -1453 -1267, p.
127-137.
Lucrări publicate în volumele unor conferințe naționale:
Ghiță S., Sarchizian I., Ardelean I.I.; Enumerarea și evidențierea celulelor bacteriene
din medii marine poluate cu hidrocarburi – recomandări metodologice pentru aplicații în
cercetarea de laborator. Sesiune științifi că „Dezvoltare durabilă în regiunea Mării Negre”
Univ. Maritimă Constanța, ISSN 2069 -248X, Ed. Nautica, p: 109 -117, (2010).

Sarchizian I., Ghiță S., Ardelean I.I.; Aplicații ale analizei de imagine digitală pentru
măsurarea și enumerarea bacteriilor heter otrofe și fotosintetizante utilizând microscopia de
epifluorescență. Sesiune științifică „Dezvoltare durabilă în regiunea Mării Negre” Univ.
Maritimă Constanța, ISSN 2069 -248X Ed. Nautica, p: 102 -108, (2010).
Participări la manifestări științifice interna ționale:
Sarchizian, I., 2011. Automated Analysis of Unicellular and Filamentous
cyanobacteria in bright field and fluorescence microscopy – preliminary results and
perspectives , First International School on Biomolecular and Biocellular Computing, Escuela
Universitaria de Osuna, Sevilla, Spain, 5 -7 Sept.2011 ( prezentare orala ).
33

Rezumate publicate :
Ardelean, I.I. , Cîrnu, M., Pascu, D., Sarchizian, I. , Damian, V., Apostol, I., Iordache,
I., Apostol , D., 2012. Metalic Nanoparticle ( Gold, Silver, Aluminium) Citotoxicity against
Phototrophic and Heterotrophic Bacteria , NANOCON 2012 , 23 – 25. 10. 2012 , Brno , Czech
Republic.
Ardelean, I., Sarchizian , I., Manea, M., Damian, V., Apostol, I., C îrnu, M.,
Armaselu, A., Iordache, I., Apostol, D., 2011. CdSe/ZnS Quantum dots citotoxicity against
phototrophic and heterotrophic bacteria, NANOCON 2011 , 21 – 23. 9. 2011, Brno , Czech
Republic.
Sarchizian I., Ghiță S., Manea M., Ignat M., Moisescu C., Ardelean I. 2010. Isolation
of axenic cultures of cyanobacteria from sulphurous spring and marine environments;
screening for the biotechnological signification of the isolates . International Symposium on
Phycological R esearch, Varanasi 221005, India, ABT29 .
Ardelean I.I., Sarchizian I., Damian V., Apostol I., Manea M., Ghiță S., Armaselu
A., Iordache I., Apostol D. 2011. Interaction of quantum dots with phototrophic and
heterotrophic bacteria: nonspecific labeling an d citotoxicity. EURONANOFORUM
Budapesta .
Ghiță S., Sarchizian I., Țuțuianu A., Ghiță D., Abdulcherim E., Ardelean I.I. 2010.
Quantification of actively growing hydrocarbon -oxydizing /tolerant bacteria in marine
microcosms supplemented with gasoline. Proceedings of the 3nd International Symposium of
Biotechnology „SimpBTH 2010” serie F, Bucharest, ISSN 1224 -7774, p: 204 -212 .
Ardelean I.I., Ghiță S., Sarchizian I ., 2009. Epifluorescent method for quantification
of planktonic marine prokaryotes . Proceedings of the 2nd International Symposium “New
Research in Biotechnology” serie F, Bucharest, ISSN 1224 -7774, p: 288 -296 .
Ardelean I.I, Ghiță S., Sarchizian I., 2009. Isolation of oxygenic phototrophic and
oxic heterotrophic bacteria with potential for gasoline consumption . Proceedings of the 2nd
International Symposium “New Research in Biotechnology” serie F, Bucharest, ISSN 1224 –
7774, p: 278 -287.
Ardelean I.I., Sima L.E., Ghiță S., Sarchizian I., Popoviciu D.R., Lăzăroaie M.M,
2009. Quantification of marine bacteria in pure culture and microcosms by epifluorescence
microscopy and flow cytometry . FEMS 2009 -3rd Congress of European Microbiologists
Gothenburg, Sweden June 28 -July 2.
Ardelean I.I, Damian V., Sarchizian I., Ghiță S., Armaselu A., Apostol D., 2010.
Visualisation of axenic and nonaxenic cultures of cyanobacteria using semiconductor
quantum dots . International Symposium on Phycological Research, Varanasi 221005, India,
AEE28 .
Ardelean I.I., Ghiță S., Popoviciu D.R., Damian V., Sarchizian I., Manea M., Apostol
I., Iordache I., Armaselu A., Apostol D., 2010. Microbial dynamics and diversity in marine
microcosms studied by the use of quantum dots and fluorescent molecules. 14th Evolutionary
Biology Meeting at Marseilles september 21st -24th 2010, poster 22, Association pour l’etude
de l’evolution biologique .
Ardelean I.I., Damian V., Sarchizian I ., Ghiță S., Manea M., Apostol I., Popoviciu
D.R., Iordache I, Armaselu A., D. Apostol D., 2010. The use of quantum dots to visualize
heterotrophic and photosynthetic bacteria in pure cultures and microcosms. IBB sept. 2010,
poster 36 .
34

10

Sarchizian I. , Ard elean I.I., 2012. Frequency of dividing cells and growth rates In
population of filamentous cyanobacteria isolated from sulphurous mesothermal spring obanul
mare (Mangalia), Proceedings 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference
SGEM 2012, ISSN 1314 -2704 .
Sarchizian I. , Ardelean I.I., 2012. Quantification of cells capable of growth and
multiplication using direct viable count method in filamentous and unicellular cy anobacteria,
Proceedings 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2012,
ISSN 1314 -2704 .
Sarchizian I., Ardelean I.I.; Evidentierea celulelor capabile de crestere si diviziune
in populatii naturale de cianobacterii filamentoase din izvorul sulfuros mezotermal de la
Obanul Mare (Mangalia); A XXI-a Sesiune de Comunicari stiintifice, Univ. Ovidius
Constanta, 25 -26 martie 2011.
Ghiță S., Sarchizian I., Ardelean I.I.; Utilization of epifluorescence microscopy and
digital image an alysis to study some morphological and functional aspects of prokaryotes .
Ovidius University Annals – Biology -Ecology Series. Vol. 14, No. 1, ISSN -1453 -1267, p:
127-137, (2010).
Participări la manifestări științifice naționale :
Sarchizian I., Ardelean I.I., Ghiță S. Perspective ale analizei de imagine digitală a
cianobacteriilor unicelulare și filamentoase pentru studierea proprietăților redox la nivel
celular, Sesiune de comunicări științifice „Calitatea și Monitoringul Mediului Înconjurător” ,
Univ. Maritimă Constanța, 31 octombrie 2011 (prezentare orala ).
Sarchizian I.; Izolarea unei cianobacterii diazotrofe din izvorul sulfuros mezotermal
de la Obanul Mare (Mangalia); A XIX-a Sesiune de Comunicari știintifice, Univ. Ovidius
Constanța, 27 -28 martie 2009 ( prezentare orală ).
Sarchizian I., Ghiță S., Ardelean I.I.; Obținerea culturilor axenice de cianobacterii.
Sesiune de comunicări științifice „Calitatea și Monitoringul Mediului Înconjurător”, Univ.
Maritimă Constanța, 31 octombrie (2009) (prez entare orală ).
Sarchizian I., Ghiță S., Ardelean I.I.; Aplicații ale analizei de imagine digitală pentru
măsurarea și enumerarea bacteriilor heterotrofe și fotosintetizante utilizând microscopia de
epifluorescență. Sesiune științifică „Dezvoltare durabilă în regiunea Mării Negre” Univ.
Maritimă Constanța, ISSN 2069 -248X Ed. Nautica, p: 102 -108, (2010) (prezentare orală ).
Ghiță S., Sarchizian I., Ardelean I.I.; Cuantificarea procariotelor marine în condiții de
microcosmos. Sesiune de comunicări științifice „Calitatea și Monitoringul Mediului
Înconjurător”, Univ. Maritimă Constanța, 31 octombrie (2009) (prezentare orală ).
Ghiță S., Sarchizian I., Ardelean I.I.; Enumerarea și evidențierea celulelor bacteriene
din medii marine poluate cu hidrocarburi – recomandă ri metodologice pentru aplicații în
cercetarea de laborator. Sesiune științifică „Dezvoltare durabilă în regiunea Mării Negre”
Univ. Maritimă Constanța, ISSN 2069 -248X, Ed. Nautica, p: 109 -117, (2010) (prezentare
orală ).
Ardelean I.I, Ghiță S., Sarchizian I. , Moldoveanu M., Popoviciu D.R.; Studiul
descriptiv al microbiotei marine în sisteme microcosmos: de la rezultate microscopice în
microbiologia marină la perspective predictive în oceanografia microbiologică. Sesiune
științifică națională cu participare internațională “Biodiversitate și impact antropic în Marea
35

Neagră și în ecosistemele litorale ale Mării Negre” 21 – 22 octombrie 2011 ( prezentare
orală ).
Sarchizian I., Ardelean I.I., Ghiță S.; 2011. Perspective ale analizei de imagine
digitală a cianobacteriilor unicelulare și filamentoase pentru studierea proprietăților redox la
nivel celular , Simpozionul “Calitatea si monitoringul mediului marin”, Ed. Nautica ISSN
2069 -248X. (prezentare orală).

Participarea la contracte de cercetare naționale și internaționale:
Sistem de producere cu laser de nanoparticule pentru biotehnologii (Laser -based
manufacturing system for biotech nanoparticles production) (BIO.NANO.LAS) program
„PARTENERIATE IN DOMENIILE PRIORITARE”.

Contract nr. 159/28/10/2011 proie ctul PN -II-ID-PCE-2011 -3-0742 “Biodiversitate si
distributie cronologica a microorganismelor in straturile de gheata perena din ghetarul
Scarisoara (Romania) – program IDEI.

Am obținut bursă pentru participarea la First International School on Biomolecula r and
Biocellular Computing la Universitatea din Sevilia, Spania, în septembrie 2011.

36