Анотація до роботи:

Бурова Л.М. Особливості взаємодії помірного бактеріофага Р1 Escherichia coli з фітопатогенними бактеріями роду Erwinia.- 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.

В роботі досліджено особливості взаємодії фага Р1 Escherichia coli з фітопатогенними бактеріями на рівні його літичного, трансдукційного, лізогенного і рекомбінаційного розвитку.

Показано, що фаг Р1 проявляє кілерну активність по відношенню до бактерій роду Erwinia, групи «carotovora», «amylovora» і «herbicola» (Pantoea agglomerans), провокуючи фаг-фагову індукцію. Фаг-фагова індукція тісно пов’язана з псевдолізогенним станом і поширюється не тільки на ервінії, але й на лабораторні штами E. coli.

В лізогенних клітинах E. horticola Р1-профаг експресує ген хлорамфеніколацетилтрансферази і гени рестрикції-модифікації ЕсоР1І.

Вперше проведено порівняння двох гетерологічних систем коліфаг Р1-Erwinia і каротоворіцини типу фагових хвостових відростків-E. coli та показано фізіологічну спорідненість між ними.

Встановлено, що фаг Р1 ефективно здійснює трансдукцію маркера хлорамфеніколстійкості до клітин Е. carotovora subsp. atroseptica. В клітинах трансдуктантів плазмідна кільцева ДНК являє собою аутентичний профаг Р1. Лізогенна конверсія, яку здійснює Р1 профаг, має відношення до виживання бактерій при підвищеній температурі оточуючого середовища.

У роботі вперше запроваджено метод інкорпорації транспозона Tn9 в ендогенні плазміди Е. carotovora. Особливістю плазміди рСА25 E. carotovora subsp. carotovora 48А є стабільність наслідування, специфічність транспозиції Tn9 при її рекомбінації з фагом Р1 E. сolі.

Результати досліджень гетерологічної системи з участю коліфага Р1 створюють передумови для цілеспрямованого транспозонного мутагенезу і вивчення патогенності бактерій роду Erwinia.

1.Помірний бактеріофаг Р1 Escherichia colі проявляє кілерну активність щодо широкого спектру фітопатогенних бактерій, таких як Erwinia horticola, E. carotovora, Pantoea agglomerans.

2.Поряд з коліфагами Т2, Т4 і Т7, фаг Р1 провокує «фаг-фагову» індукцію, і запускає інфекцію з участю нового бактеріофага. Фаг-фагова індукція пов’язана з псевдолізогенним станом бактерій, який поширюється не тільки на природні штами ервіній, але й на лабораторні штами E. coli.

3.Взаємодія E. horticola з коліфагом Р1 призводить до формування лізогенів, які експресують не тільки профаговий ген хлорамфеніколацетилтрансферази, але й гени системи рестрикції-модифікації ЕсоР1І. В цих лізогенах профаг Р1 не виявляється як кільцева ДНК.

4.Каротоворіцини типу фагових хвостових відростків E. carotovora subsp. carotovora 62А проявляють спорідненість з фагом Р1 на рівні адсорбційних рецепторів. Вони зумовлюють фаг-фагову індукцію у фагостійких мутантів E. colі В/Р1.

5.Частота трансдукції маркера хлорамфеніколстійкості фагом Р1 до клітин E. carotovora subsp. atroseptica g125 досягає 310^-7. Трансдуктанти цієї бактерії стабільно успадковують аутентичний плазмідний профаг Р1.

6.Під час процесу трансдукції-лізогенізації, а також при виліковуванні клітин E. carotovora subsp. carotovora 48А від профага Р1 спостерігається інкорпорація транспозона Tn9 в плазмідну ДНК або в хромосому реципієнтної бактерії.

7.Особливістю плазміди рСА25 E. carotovora subsp. carotovora 48А є стабільність наслідування і специфічність транспозиції Tn9 при її рекомбінації з фагом Р1 E. сolі.

Публікації автора:

1.Бурова Л.М., Товкач Ф.И. Экспрессия генов профага Р1 Escherichia coli в клетках фитопатогенных эрвиний// Мікробіол. журн. – 2006. – т. 68, № 2. – С. 39-47.

2. Сергеева Ж.Ю., Бурова Л.М., Товкач Ф.И. Внесение транспозона Tn9 в эндогенные плазмиды Erwinia carotovora при лизогенизации клеток колифагом Р1// Мікробіол. журн. – 2006. – т. 68, № 4. – С. 34 – 39. (Здобувачем безпосередньо отримано трансдуктанти, які охарактеризовано на наявність нових фенотипових ознак, на зміну плазмідних спектрів; приймала участь у плануванні експерименту, аналізі даних та в обговоренні результатів).

3. Бурова Л.М., Горб Т.Е., Товкач Ф.И. Природа криптической плазмиды рСА25 Erwinia carotovora subsp. carotovora 48A// Мікробіол. журн. – 2007. – т. 69, № 2. – С. 23 – 28. (Здобувач здійснювала транспозонний мутагенез, проводила виліковування від плазміди, виділяла, очищувала та проводила електрофорез плазмідних ДНК; приймала участь у плануванні експерименту, аналізі даних та в обговоренні результатів).

4.Степанов А.А., Бурова Л.М., Товкач Ф.И. Фаг-фаговая индукция и псевдолизогения энтеробактерий // Материалы IV Международной конференции «Биоресурсы и вирусы». – К.: Издательско–полиграфический центр «Київський університет», 2004. – С.22.

5.Бурова Л.М., Товкач Ф.И. Явление фаг-фаговой индукции с участием колифага Р1 и псевдолизогенов Erwinia carotovora // Материалы международной конференции «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии». – Минск. – 2004. – С. 163 – 164.

6.Бурова Л.М., Товкач Ф.И. Структурно-функциональное состояние профага Р1 в клетках фитопатогенных эрвиний//Тези доповідей міжнародної наукової конференції «Фітопатогенні бактерії. Фітонцидологія. Алелопатія». – Київ. – 2005. – С. 57.

7.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. Перспективы 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.

8.Товкач Ф.И., Горб Т.Е., Бурова Л.М., Черватюк Н.В., Сергеева Ж.Ю.

Использование транспозона Тn9 для изучения криптической плазмиды рСА25 Erwinia carotovora// Российская школа-конференция «Генетика микроорганизмов и биотехнология». – Москва-Пущино-на-Оке. – 2006.-С.37.

9.Горб Т.Е., Бурова Л.М., Черватюк Н.В., Товкач Ф.И. Причастность плазмидных детерминант к адсорбции колифага Р1 на клетках Erwinia carotovora// Материалы V Международной конференции «Биоресурсы и вирусы». – К.: Фитосоциоцентр. – 2007.– С.153.