Анотація до роботи:

Лутченко В.А. Одержання і властивості мутантів Streptomyces globisporus 1912 – продуцентів антибіотиків, каротиноїдів та ізофлавоноїдів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім.Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2008.

Дисертація присвячена вивченню здатності Streptomyces globisporus 1912 та його мутантів до синтезу біологічно активних речовин – антибіотиків, каротиноїдів та ізофлавоноїдів.

За допомогою індукованого мутагенезу N-метил-N^’-нітро-N-нітрозогуанідином у штаму S. globisporus 1912 отримана нова група ландоміцинеактивних мутантів, що продукують різні біологічно активні речовини.

Визначено чутливість вихідного штаму та одержаних мутантів до дії антибіотиків. Ряд мутантів набули резистентність 100 мкг/мл до таких антибіотиків: стрептоміцину (3-1 Smr, 3-1Б Smr, 27 Smr, RS1 Smr), канаміцину (RS2 Kmr), флориміцину (27 Flr, RS2 Flr) і доксорубіцину (RS1 Dxr, RS2 Dxr, 3-1 Dxr).

На основі позитивних результатів генетичної рекомбінації при злитті протопластів ландоміцин- та геністеїннедостатніх мутантів зроблено висновок про належність фенотипово подібних мутацій lndE i gsn до різних генів, що контролюють біосинтез антибіотика та ізофлавону відповідно.

Ідентифіковано пігмент червоно-помаранчевого кольору, який Rf і максимумами поглинання є ідентичним стандартному лікопіну. Найбільш активні мутанти утворюють на соєвому і кукурудзяному середовищах до 2 мг лікопіну на грам сухої біомаси міцелію.

Вперше показано здатність екзогенного геністеїну відновлювати синтез ландоміцину Е у ландоміциннедостатніх мутантів і підвищувати біосинтез полікетидних антибіотиків ландоміцинів А і Е, тетраценоміцину і хлортетрацикліну у відповідних продуцентів на 11 – 42 %.

Встановлено, що метаболіт мутанта 2LV, екстрагований з мінімального агаризованого середовища, має молекулярну масу 384.9 г/Моль, якій відповідає емпірична формула С₂₁Н₂₀О₇ і структура пренильованого геністеїну з вільною гідроксильною групою при 5-му вуглецевому атомі.

1. Одержано нову серію ландоміциннедостатніх мутантів, які утворюють різні пігменти: 1) безпігментні мутанти; 2) мутанти коричневого, темно-бордового і зеленого кольорів, які забарвлюють середовище; 3) мутанти жовтого або червоного-помаранчевого кольорів, пігменти яких не дифундують в середовище.

2. Визначено чутливість вихідних штамів S. globisporus та одержаних від них мутантів до дії антибіотиків. Ряд мутантів набули резистентність 100 мкг/мл до: стрептоміцину (3-1 Smr, 3-1Б Smr, 27 Smr, RS1 Smr), канаміцину (RS2 Kmr), флориміцину (27 Flr, RS2 Flr) і доксорубіцину (RS1 Dxr, RS2 Dxr, 3-1 Dxr).

3. На основі позитивних результатів генетичної рекомбінації при злитті протопластів ландоміцин- та геністеїннедостатніх мутантів S. globisporus зроблено висновок про належність фенотипово подібних мутацій lndE i gsn до різних генів, що контролюють біосинтез антибіотика та ізофлавону відповідно.

4. Встановлено, що біологічно активні речовини ландоміциннеактивних штамів S. globisporus 141, 142 та 143 проявляють, подібно ландоміцину Е, антибіотичну активність щодо грампозитивних бактерій.

5. Ідентифіковано пігмент червоно-помаранчевого кольору, який за показниками рухливості Rf при тонкошаровій хроматографії, максимумами поглинання в ацетоні і н-гексані є ідентичним стандартному лікопіну. Найбільш активні мутанти утворюють на соєвому і кукурудзяному середовищах до 2 мг лікопіну на грам сухої біомаси міцелію.

6. Вперше показано здатність екзогенного геністеїну відновлювати синтез ландоміцину Е у ландоміциннедостатніх мутантів S. globisporus і підвищувати біосинтез полікетидних антибіотиків – ландоміцинів А і Е, тетраценоміцину і хлортетрацикліну у відповідних продуцентів на 11 – 42 %.

7. Встановлено, що метаболіт мутанта S. globisporus 2LV, екстрагований з мінімального агаризованого середовища Хопвуда, має молекулярну масу 384.9 г/Моль, якій відповідає емпірична формула С₂₁Н₂₀О₇ і структура пренильованого геністеїну з вільною гідроксильною групою при 5-му вуглецевому атомі кільця А.

Публікації автора:

1. Мацелюх Б.П., Лутченко В.А., Поліщук Л.В. Синтез каротиноїдів мутантними штамами Streptomyces globisporus 1912 // Мікробіол. журн. – 2003. – т. 65, № 6. – с. 24-30 (Здобувачем проведено виділення та ідентифікацію червоних пігментів зв’язаних з міцелієм мутантів).

2. Лутченко В.А., Поліщук Л.В., Мацелюх Б.П. Властивості деяких мутантів Streptomyces globisporus 1912 // Науковий вісник Чернівецького Університету, серія Біологія. – 2004. – 194. – с. 27-32 (Здобувачем проведена фенотипова характеристика мутантів вихідної культури S. globisporus 1912).

3. Поліщук Л.В., Лутченко В.А., Мацелюх Б.П. Метаболіти мутантів Streptomyces globisporus 1912 // ВД “Києво-Могилянська Академія”, Магістеріум, Біол. науки. – 2004. – № 16. – с. 38-41 (Здобувачем проведені експериментальні дослідження по вивченню біологічно активних метаболітів досліджуваних мутантів).

4. Мацелюх Б.П., Поліщук Л.В., Лутченко В.А., Бамбура О. І., Копійко О.П. Синтез даїдзеїну і геністеїну стрептоміцета ми і їх вплив на утворення антибіотиків // Мікробіол. журн. – 2005. – т. 67, № 2. – с. 19-22 (Здобувачем спільно з співавторами проведено дослідження здатності стрептоміцетів утворювати ізофлавоноїди в умовах поверхневого росту).

5. Лутченко В.А. Стрептоміцети – продуценти біологічно активних речовин // Науковий вісник Чернівецького Університету, серія Біологія. – 2006. – 297. – с. 100-105 (Здобувачем охарактеризовані мутанти S. globisporus 1912 за їх здатністю утворювати de novo геністеїн).

6. Мацелюх Б.П., Лутченко В.А. Получение мутантов Streptomyces globisporus 3-1, дефектных по биосинтезу ландомицина Е // 6-я Пущинская школа-конференция молодых ученых “Наука XXI века”, 20-24 мая 2002, Пущино. – Сб. тезисов, т. 1. – с. 278-279.

7. Matselyukh B.P., Polischuk L.V., Lavrenchuk V.Ja., Lutchenko V.A. Genetic approach to strain improvement for the overproduction of tumor antibiotic landomycin E // 1-st FEMS Congress of European Microbiologist, 29 June – 3 July 2003, Ljubljana, Slovenia. – Book of abstracts. – p. 92.

8. Matselyukh B.P., Polischuk L.V., Lutchenko V.A. Overproduction of lycopene by landomycin-deficient mutants of Streptomycin globisporus 1912 // 11^th European congress on Biotechnology, 24-29 august 2003, Basel, Switzerland. – Book of abstracts. – p. 92.

9. Поліщук Л.В., Лутченко В.А. Синтез каротиноїдів мутантами Streptomyces globisporus 1912 // Тези доповідей Х з‘їзду ТМУ, Одеса, 2004, с. 324.

10. Лутченко В.А., Мацелюх Б.П., Поліщук Л.В. Властивості CRT-мутантів Streptomyces globisporus 1912 // Тези доповідей Х з‘їзду ТМУ, Одеса, 2004, с. 335.

11. Лутченко В.А. Біосинтез ізофлавонів геністеїн та даїдзеїн штамами Streptomyces globisporus // Міжнародна школа-конференція молодих вчених «Системная биология и биоинженерия» Листопад, 28 - Грудень, 2, 2005, Москва, Росія. Сб. тезисов – с. 192.

12. Lutchenko V.A., Matselyukh B.P. Genetic recombination by protoplasts fusion // The young scientists’ and students’ international scientific conference “Modern problems of microbiology and biotechnology”, 28-31 may 2007, Odesa. – Book of abstracts. – p. 66.