Анотація до роботи:

Балко О.Б. Структурно-функціональна організація каротоворіцинів та їх роль в мікробному антагонізмі. - 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.

Дисертація присвячена дослідженню фізико-хімічних, біологічних, літичних та нуклеазних властивостей різних типів бактеріоцинів Erwinia carotovora, особливостям їх лізогенної індукції, виділення і кілерної дії, а також вивченню поліпептидного складу, структурної організації та ролі даних кілерних факторів в процесах антагонізму між бактеріями.

В модельних експериментах показано, що в процесі міжбактеріального антагонізму важливу роль відіграють бактеріоцини.

Лізогенна індукція E. carotovora призводить до утворення трьох типів каротоворіцинів: макромолекулярних часток типів В і К та коліциноподібних кілерів типу С. Виділення бактеріоцинів усіх типів має хвилеподібний характер.

Коліциноподібні каротоворіцини (тип С) впливають виключно на близькоспоріднені штами E. carotovora, асоційовані із неспецифічною ендонуклеазною активністю, яка доповнює їх кілерну дію шляхом лізогенної індукції бактеріофагів. Макромолекулярні каротоворіцини (типи В і К) характеризуються ширшим спектром кілерної активності і лізують штами E. carotovora і E. coli. Часткам даних типів нуклеазні властивості не притаманні.

Високомолекулярні каротоворіцини побудовані із 7 поліпептидів - трьох мажорних (23, 25, 46 кДа) та чотирьох мінорних (31, 54, 58, 91 кДа). До складу коліциноподібних кілерів входить лише один мажорний поліпептид (54 кДа).

Бактеріальні лізати E. carotovora J2 містять структури типу фагових базальних пластинок, які характеризуються сферичною формою та чотирьохосьовим типом симетрії. Дані частки не мають аналогів серед відповідних утворів фагової природи.

1. Міжбактеріальна взаємодія між E. carotovora та E. coli пов’язана із появою каротоворіцинів і носить антагоністичний характер. Бактеріоцини ервіній виділяються на початку логарифмічної фази росту у відповідь на синтез бактеріями-антагоністами клітинних метаболітів.

2. Дія мітоміцину С і налідиксової кислоти на клітини E. carotovora спричиняє схожий характер індукції бактеріоцинів. Індукуючий ефект налідиксової кислоти подовжений у часі і характеризується максимальними показниками питомої кілерної активності каротоворіцинів - близько 200 од/мг білка.

3. Вперше запропоновані два способи голодування тимінзалежних мутантів E. carotovora ефективні для вибіркової індукції коліциноподібних та макромолекулярних бактеріоцинів із високими показниками питомої кілерної активності.

4. Бактеріоциногенність E. carotovora J2 носить множинний характер. При лізогенній індукції ервіній спостерігається утворення каротоворіцинів трьох типів. Макромолекулярні кілери типів В і К лізують штами E. coli ВЕ і К12, відповідно. Коліциноподібні бактеріоцини типу С діють переважно на клітини E. carotovora.

5. Каротоворіцини відрізняються між собою за молекулярною масою та стійкістю до температури. Високомолекулярним кілерам властива термолабільність. Низькомолекулярні каротоворіцини – термостабільні і не інактивуються протягом 5 хв при температурі 100С.

6. Бактеріоцинам E. carotovora типу С притаманна неспецифічна ендонуклеазна активність, яка доповнює їх кілерну дію шляхом лізогенної індукції помірних бактеріофагів. Для бактеріоцинів типу В і К нуклеазні властивості не характерні. Сумісна дія макромолекулярних і коліциноподібних каротоворіцинів на клітини E. coli К12 призводить до чотирьохкратного підвищення рівня спонтанного виходу фага .

7. Частки макромолекулярних бактеріоцинів E. carotovora J2 містять три мажорні (23, 25, 46 кДа) та чотири мінорні поліпептидні компоненти (31, 54, 58, 91 кДа). До складу коліциноподібних бактеріоцинів входить один мажорний поліпептид масою 54 кДа.

8. В індукованих налідиксовою кислотою бактеріальних лізатах E. carotovora J2 виявляються структури типу фагових базальних пластинок. Ці частки характеризуються сферичною формою та чотирьохосьовим типом симетрії і не мають аналогів серед відповідних утворів фагової природи.

Публікації автора:

1. Товкач Ф.І., Балко О.Б. Структурно-морфологічна організація базальних пластинок дефектних помірних бактеріофагів Erwinia carotovora // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. - № 44. – 2005. – С. 38 – 39.

2. Товкач Ф.І., Максименко Л.О., Балко О.Б. Множинність бактеріоцинів Erwinia carotovora // Вісник державного агроекологічного університету. – №2. – 2005. – С. 163 – 168.

3. Балко О.Б., Товкач Ф.І. Ендонуклеазна активність, асоційована із частками бактеріоцинів Erwinia carotovora // Науковий вісник Чернівецького університету. - № 297. – 2006. – С. 132 – 136.

4. Товкач Ф.И., Балко А.Б., Муквич Н.С. Особенности лизогенной индукции бактериоцинов у тиминовых мутантов Erwinia carotovora // Мікробіол. журн. – 68, № 3. – 2006. - С. 33 – 46.

5. Товкач Ф.І., Балко О.Б. Особливості росту бактерій у змішаних популяціях // Тези Міжнародної науково-практичної конференції ”Пробіотики - XXI століття. Біологія. Медицина. Практика”. - Тернопіль, 20-22 травня 2004 р.

6. Балко О.Б., Муквич М.С., Товкач Ф.І. Одержання та загальна характеристика тимінзалежних мутантів Erwinia carotovora subsp. carotovora J2 // Тези X з’їзду Товариства мікробіологів України. - Одеса, 15-17 вересня 2004 р.

7. Балко О.Б., Товкач Ф.І. Структурно-морфологічна організація базальних пластинок дефектних помірних бактеріофагів Erwinia carotovora // Тези IV Міжнародної конференції ”Біоресурси і віруси”. - Київ, 27-30 вересня 2004 р.

8. Балко А.Б. Способы раздельного получения бактериоцинов Erwinia carotovora // Тезисы 9-ой Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых “Биология – наука XXI века”. - Пущино, 18-22 апреля 2005г.

9. Балко А.Б., Максименко Л. А., Товкач Ф. И. Множественность киллерных факторов Erwinia carotovora // Тези Міжнародної конференції ”Фітопатогенні бактерії. Фітонцидологія. Алелопатія”. - Київ, 4-6 жовтня 2005 р.

10. Балко О.Б. Ідентифікація каротоворіцинів з допомогою індукції тимінових мутантів Erwinia carotovora // Тези наукової конференції молодих вчених "Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології". – Ужгород, 1-3 грудня 2005 р.

11. Балко А.Б. Эндонуклеазная активность, ассоциированная с бактериоцинами Erwinia carotovora // Тезисы 10-ой Пущинской школы-конференции молодых учених, посвященной 50-летию Пущинского научного центра РАН "Биология – наука XXI века". - Пущино, 17-21 апреля 2006 г.