Анотація до роботи:

Кушкіна А.І. Лізогенний шлях розвитку помірного бактеріофага ZF40 Erwinia carotovora. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.06 – вірусологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2007.

Вперше показано, що с–модуль помірного бактеріофага ZF40 фітопатогенної бактерії Erwinia carotovora складається з 4 цистронів. Для дослідження лізогенного розвитку фага ZF40 розроблено індикаторну систему, яка включає фагочутливі штами RC5297 і 62A-d1, похідні від E. carotovora subsp. сarotovora 62А.

Встановлено, що лізогени, які несуть профаг ZF40, і лізогени по його clear-мутантам характеризуються суперімунітетом, який проявляється у набутті стійкості не тільки до гомоімунних фагів, але й до інфікування вірулентними мутантами. Виявлення вірулентних мутантів помірного фага ZF40 можливо при використанні особливих лізогенних варіантів.

Помірний бактеріофаг ZF40 може утворювати два типи лізогенів, які розрізняються за рівнем спонтанної та лізогенної індукції. Доступність джерела вуглецю суттєво впливає на показники виходу фага. Показано, що присутність профага ZF40 призводить до дестабілізації дефектної лізогенії в клітинах Е. carotovora.

В роботі вперше описано лізогенну конверсію патогенності у пектолітичних ервіній, зумовлену помірним бактеріофагом ZF40. Показано, що наявність профага ZF40 призводить до відновлення патогенних властивостей лізогенних клітин слабовірулентного штама-дисоціанта Е. carotovora 62A-d1 .

1. Лізогенія E. carotovora subsp. сarotovora за участю помірного бактеріофага ZF40 є унікальною: вона не має аналогів серед загально відомих лізогенних систем.

2. На основі показників ефективності висіву, адсорбції і морфології негативних фагових колоній створено індикаторну систему для вивчення лізогенного шляху розвитку помірного бактеріофага ZF40 Erwinia carotovora subsp. carotovora. Вона включає фагочутливі штами RC5297 і 62A-d1, похідні від E. carotovora subsp. сarotovora 62А.

3. За допомогою мутагенезу гідроксиламіном in vitro одержано 40 мутантів clear-типу фагів ZF40wt і ZF40spb. Застосування запропонованої індикаторної системи дозволило їх віднести до 2 морфологічних типів (І та ІІ), які, в свою чергу, були розподілені на 4 групи комплементації – k, l, m i n. Кожна з цих груп відповідає окремому цистрону с-області.

4. Лізогени, які несуть профаг ZF40, і лізогени по його clear-мутантам, характеризуються суперімунітетом. Останній проявляється набуттям стійкості не тільки до гомоімунних фагів, але й до інфікування вірулентними мутантами. Встановлено що, для виявлення вірулентних мутантів помірного фага ZF40wt необхідне використання спеціальних лізогенів, які несуть профаги clear-мутантів ІІ морфотипу, групи комплементації m.

5. Фаг ZF40 здатний утворювати лізогени двох типів, які розрізняються за рівнем спонтанної та лізогенної індукції. В залежності від доступності джерела вуглецю, частота спонтанної індукції коливається в межах 10^-6 – 10^-3. На відміну від налідиксової кислоти, мітоміцин С підвищує вихід фага на 3-4 порядки.

7. Наявність профага ZF40wt в клітинах дестабілізує дефектну множинну лізогенію E. carotovora subsp. carotovora. Зміну чутливості до дії коліцинподібних каротоворіцинів класифіковано як вид фагової лізогенної конверсії.

8. Профаг ZF40 здійснює конверсію патогенності у Е. carotovora. Лізогени по фагу ZF40wt виявляють підвищену питому пектолітичну активність в порівнянні з безвірусним штамом.

Публікації автора:

1. Кушкина А.И., Товкач Ф.И. Индикаторная система для изучения лизогенного развития умеренного бактериофага ZF40 Erwinia carotovora // Мікробіол. журн. – 2005. – т. 67, № 3. – С. 50 – 60 .

2. Кушкина А.И., Товкач Ф.И. Функциональная организация профага и лизогения у Erwinia carotovora с участием умеренного бактериофага ZF40 // Мікробіол. журн. – 2006. – т. 68, № 3. – С. 21 – 32.

3. Кушкина А.И., Романюк Л.В., Горб Т.Е., Товкач Ф.И. Влияние профага ZF40 на секрецию пектатлиазы у Erwinia carotovora // Доп. НАН України. – 2006. – № 6. – С. 154 – 159 (Здобувач отримала лізогенні штами, встановила зміну характеру патогенності у лізогенів, приймала участь у дослідженні ферментативної активності, плануванні експерименту, аналізі і обговоренні одержаних результатів).

4. Кушкіна А.І., Панщина Г.І., Товкач Ф.І. Довгострокове зберігання нестабільних бактеріофагів ентеробактерій // Методи одержання чистих культур мікроорганізмів та їх довгострокове зберігання в колекціях. – К.: Т–во „Знання” України, 2000. – С. 52 – 58 (здобувач разом із співавторами запропоновала модифікований склад буферу для зберігання фагових часток).

5. Кушкина А.И., Товкач Ф.И., Горб Т.Е. Влияние лизогении на патогенность Erwinia carotovora // Збірник статей учасників Міжнар. наук. конф. «Фітопатогенні бактерії. Фітонцидологія. Алелопатія». – Київ, 2005. – С. 142 – 146 (Здобувач дослідила патогенні властивості лізогенів за допомогою гетерофазного середовища та приймала участь у плануванні експерименту і аналізі даних).

6. Кушкина А.И. Получение и анализ clear–мутантов умеренного бактериофага ZF40 Erwinia carotovora // Материалы международной конференции «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии». – Минск, 2004. – С. 155 – 156.

7. Кушкина А.И., Товкач Ф.И., Романюк Л.В. Общая характеристика clear–мутантов бактериофага ZF40 Erwinia carotovora // Материалы IV Международной конференции «Биоресурсы и вирусы». – К.: Издательско–полиграфический центр «Київський університет», 2004. – С. 15.

8. Товкач Ф.И., Черватюк Н.В., Кушкина А.И., Бурова Л.М., Панщина А.И., Иваница Т.В., Сергеева Ж.Ю., Горб Т.Е., Романюк Л.В. Перспектива создания биотехнологической системы на основе Erwinia carotovora, ее бактериофагов и плазмид // Тези доповідей міжнародної наукової конференції «Мікробні біотехнології» (Одесса, 11 – 15 вересня, 2006). – Одеса: Астропринт. – 2006. – с. 30.

9. Кушкина А.И., Товкач Ф.И., Горб Т.Е. Влияние лизогении на патогенность Erwinia carotovora // Збірник статей учасників Міжнар. наук. конф. «Фітопатогенні бактерії. Фітонцидологія. Алелопатія». – Київ, 2005. – С. 142 – 146. (здобувач разом із співавторами узагальнені відомості про зміну фенотипу Erwinia carotovora при лізогенізації фагом ZF40).

10. Кушкина А.И. Изменение патогенности Erwinia carotovora под влиянием умеренного бактериофага ZF40 // Сборник тезисов участников 9–й Международной Пущинской школы–конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века». – Пущино. – 2005. – С. 35–36.

11. Кушкина А.И., Романюк Л.В., Горб Т.Е., Товкач Ф.И. Функциональная организация и лизогения у Erwinia carotovora с участием умеренного бактериофага ZF40 // Тезисы российской школы-конференции «Генетика микроорганизмов и биотехнология» - Москва – Пущино-на-Оке. – 2006. – с. 58.

12. Кушкина А.И., Панщина А.И., Товкач Ф.И. Вирулентные мутанты умеренного бактериофага ZF40 фитопатогенной Erwinia carotovora subsp. carotovora // Там же. – с. 57.