Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск
Том 24, № 3 (2020)
Скачать выпуск PDF

МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ

233-238 251
Аннотация
Рибосомный белок S6 (RPS6) – единственный белок 40S субчастиц эукариотических рибосом, способный фосфорилироваться. Рибосомы с фосфорилированным RPS6 могут селективно транслировать 5’TOP (5’-terminal oligopyrimidine)-содержащие мРНК, которые кодируют большинство белков трансляционного аппарата клеток. Исследование трансляционного контроля 5’TOP-мРНК, которые преимущественно транслируются, когда RPS6 фосфорилирован, и перестают транслироваться, когда RPS6 дефосфорилируется, является особенно важным. В клетках Arabidopsis thaliana AtRPS6 фосфорилируется киназой AtRPS6K2, для активации которой, в свою очередь, требуется ее фосфорилирование киназами верхнего уровня (AtPDK1 – по серину (S) 296, AtTOR – по треонину (T) 455 и также по S437). Мы клонировали кДНК-ген AtRPS6K2 и провели его мутагенез in vitro, заменив кодоны S296, S437 и T455 на триплеты, кодирующие фосфомиметическую глутаминовую кислоту (E). После экспрессии обеих кДНК в клетках Escherichia coli были выделены два рекомбинантных белка: немутированный вариант – AtRPS6K2 и мутированный вариант – AtRPS6K2(S296E, S437E, T455E), предположительно, находящийся в стабильно активном состоянии. Активность этих киназ была протестирована in vitro. Показано, что обе киназы способны фосфорилировать рибосомный белок TaRPS6 в составе 40S рибосомных субчастиц, выделенных из зародышей пшеницы (Triticum aestivum L.), но активность нативной киназы была ниже в сравнении с ее фосфомиметической формой. Способность рекомбинантной нативной киназы фосфорилировать TaRPS6 может быть объяснена ее фосфорилированием бактериальными киназами на стадиях экспрессии и выделения. Фосфомиметически мутированная киназа AtRPS6K2(S296E, S437E, T455E) может служить удобным средством для исследования избирательной трансляции 5’TOP-содержащих мРНК в бесклеточной системе из зародышей пшеницы, в которой большинство 40S рибосомных субчастиц имеет фосфорилированную форму TaRPS6. Кроме того, такой подход может найти биотехнологическое применение для создания генетически модифицированных растений с увеличенной биомассой и продуктивностью за счет стимуляции роста и деления клеток.
239-243 101
Аннотация

Фактор некроза опухолей (TNF) - один из основных цитокинов, медиаторов иммунной системы, обеспечивающих защиту организма человека от вирусных инфекций. В процессе эволюции антропогенный вирус натуральной оспы (Variola virus, VARV) освоил эффективные механизмы преодоления иммунологических барьеров человека, кодируя в своем геноме белки, способные взаимодействовать с рецепторами цитокинов организма-хозяина, блокируя таким образом их активность. В частности, ген G2R этого вируса кодирует белок CrmB, который эффективно связывает TNF человека и мышей. При этом данный белок является двухдоменным и наряду с TNF-связывающим N-концевым доменом содержит С-концевой хемокин-связывающий домен. При использовании методологии молекулярного клонирования нами ранее получен рекомбинантный бакулови-рус, продуцирующий в клетках насекомых рекомбинантный белок CrmB вируса натуральной оспы (VARV-CrmB), и показан его TNF-нейтрализующий потенциал в различных тестах in vitro и in vivo. С целью снижения иммуногенности этого вирусного белка при его многократном введении для терапии хронических воспалительных заболеваний получена рекомбинантная плазмида, направляющая в клетках Escherichia coli биосинтез укороченного однодоменного TNF-связывающего (TNF-BD) белка VARV. Методом металл-хелатной аффинной хроматографии из клеток выделен рекомбинантный белок TNF-BD. Терапевтический потенциал белка TNF-BD изучен в экспериментальной модели септического шока, индуцированного в организме мышей введением бактериального липополисахарида (ЛПС). После индукции септического шока животным вводили разные дозы рекомбинантного белка TNF-BD и регистрировали их гибель в течение 7 сут. Все мыши, не получавшие препарат белка TNF-BD после инъекции ЛПС, погибли через 3 сут, а в группах животных, которым вводили TNF-BD, в зависимости от дозы этого белка выжили 30, 40 или 60 % мышей. Результаты исследования демонстрируют наличие специфической фармакологической активности у рекомбинантного белка TNF-BD, синтезированного в бактериальных клетках, в мышиной модели ЛПС-индуцированного септического шока.

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ НА ИММУНИТЕТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ

244-251 177
Аннотация

Оценка генетических ресурсов нута (Cicer arietinum L.) в нетипичной для выращивания зоне (восточная часть лесостепи Украины) дает возможность выделить ценный исходный материал для приоритетных направлений селекции. В статье представлены результаты кластерного анализа образцов нута Национального центра генетических ресурсов растений Украины (НЦГРРУ) по комплексу агрономических характеристик. В период 2005-2017 гг. были изучены 653 образца базовой коллекции нута НЦГРРУ: 369 образцов морфотипа kabuli и 284 - desi. Выделены 152 источника ценных признаков по 11 показателям: засухоустойчивости, устойчивости к аскохитозу, скороспелости (длительности вегетационного периода), урожайности, продуктивности, количеству продуктивных бобов, количеству семян с одного растения, реакции на нитрагинизацию, содержанию белка, крупности семян, разваримости. Эти образцы (77 типа kabuli - светлоокрашенные и 75 desi - темноокрашенные) были сгруппированы по комплексу ценных хозяйственных признаков с помощью кластерного анализа методом евклидовых расстояний. Результаты исследования показали, что представленная выборка состоит из четырех кластеров. В кластере 1 преобладают образцы типа kabuli с оптимальным сочетанием ценных признаков: засухоустойчивость, устойчивость к аскохитозу, крупносемянность, высокая урожайность и продуктивность, количество бобов и семян, содержание белка в семенах. В этот кластер вошли стандарты и большинство эталонов, которые характеризуются высокой адаптивностью к условиям восточной части лесостепи Украины. Образцы кластера 2 отличаются высокой устойчивостью к аскохитозу, позднеспелостью, мелкосемянностью, низким содержанием белка, средней реакцией на нитрагинизацию и высокой продуктивностью за счет большого количества продуктивных бобов и семян с одного растения. Большая часть образцов этого кластера - мелкосемянные позднеспелые образцы типа kabuli. Кластер 3 состоит из трех образцов, отличающихся высокой крупностью семян, средним уровнем урожайности, высокой реакцией на нитрагинизацию и повышенным содержанием белка при низкой устойчивости к аскохитозу. Кластер 4 объединяет преимущественно образцы морфотипа desi (63 %), среднеспелые со средними показателями урожайности, содержания белка и устойчивости к аскохитозу, с невысокой крупностью семян и продуктивностью, низкой разваримостью и засухоустойчивостью. Представители этого кластера - преимущественно источники одного признака - и могут иметь узкое применение в специализированных селекционных программах. На основе полученных данных предлагается приоритетное использование образцов первого кластера в селекционных программах по созданию сортов нута для лесостепной зоны.

252-258 137
Аннотация

Расширение генетического разнообразия доноров устойчивости Triticum L. к биотическим факторам среды - актуальная задача, которую возможно решить благодаря использованию в селекционных программах дикорастущих родичей пшеницы, в частности Aegilops tauschii Coss. По существующим представлениям, последний - донор генома D мягкой пшеницы T. aestivum L. и носитель ряда ценных селекционных признаков. Это значительно облегчает скрещивание Ae. tauschii с мягкой пшеницей. Виды рода Aegilops L. являются донорами эффективных генов устойчивости пшеницы к грибным болезням. Так, от видов Aе. tauschii в геном T. aestivum L. успешно интрогрессированы гены, детерминирующие устойчивость мягкой пшеницы к возбудителям ржавчины. Целью нашего исследования было выявление различий по метаболомным профилям форм (генотипов) Ae. tauschii, устойчивых и неустойчивых к грибным патогенам (Puccinia triticina f. sp. tritici и Erysiphe graminis f. sp. tritici), что позволит использовать такие показатели в качестве биохимических маркеров устойчивости. Сравнительный анализ групп образцов Ae. tauschii показал, что метаболомные профили устойчивых и неустойчивых к грибным патогенам форм достоверно различаются между собой по содержанию небелковых аминокислот, многоатомных спиртов, фитостеро-лов, ацилглицеролов, моно- и олигосахаридов, гликозидов, фенольных соединений (гидрохинона, кемп-ферола) и др. Последнее подтверждается ранее полученными нами данными о связи устойчивости овса (Avena sativa L.) к возбудителям фузариоза с определенными компонентами их метаболомного профиля: ацилглицеролами, небелковыми аминокислотами, галактинолом и др. Таким образом, наши исследования еще раз подтвердили возможность и эффективность применения метаболомного анализа для скрининга генетического разнообразия образцов коллекции ВИР, в частности Ae. tauschii, с целью выделения форм, имеющих в метаболомном профиле набор соединений, характеризующих их как устойчивые. К таковым относятся образцы Ae. tauschii с высоким содержанием пипеколиновых кислот, ацилглицеролов, галактинола, стигмастерола, глицерола, азелаиновой и пирогалловой кислот, кампестерола, гидрохинона и др., которые могут быть использованы для создания сортов пшеницы и тритикале, высокоустойчивых к грибным патогенам - возбудителям мучнистой росы, бурой и желтой ржавчины.

259-266 242
Аннотация

Важной технологией для неразрушающего мониторинга пигментного состава растений, который тесно связан с их физиологическим состоянием или заражением патогенами, является дистанционное зондирование при помощи гиперспектральных камер. В работе представлен опыт применения мобильной гиперспектральной камеры Specim IQ для исследований заболевания проростков четырех сортов пшеницы обыкновенной корневой гнилью (возбудитель - гриб Bipolaris sorokiniana Shoem.), а также для анализа мякоти клубней картофеля 82 линий и сортов. Для проростков были получены спектральные характеристики и по данным определены наиболее информативные спектральные признаки (индексы) для обнаружения корневой гнили. У проростков контрольных вариантов в видимой части спектра наблюдается возрастание отражательной способности с небольшим пиком в зеленой области (около 550 нм), затем идет понижение из-за поглощения света пигментами растений с экстремумом при длине волны около 680 нм. Анализ гистограмм значений вегетационных индексов показал, что индексы TVI и MCARI наиболее информативны для обнаружения патогена на проростках пшеницы по данным гиперспектральной съемки. Для образцов картофеля были выявлены участки спектра, соответствующие локальным максимумам и минимумам отражения. Показано, что спектры сортов картофеля имеют наибольшие различия в области длин волн 900-1000, 400-450 нм, что в первом случае может быть связано с уровнем содержания воды, а во втором - с формированием в клубнях меланина. По характеристикам спектра исследованные образцы разделились на три группы, каждая из которых содержит повышенные либо пониженные уровни интенсивности для указанных участков спектра. Кроме того, для ряда сортов были установлены минимумы в спектрах отражения, соответствующих хлорофиллу а. Результаты демонстрируют возможности камеры Specim IQ для проведения исследований гиперспектрального анализа растительных объектов.

267-275 128
Аннотация

Многообразие существующих методов оценки фенотипической стабильности растений ставит перед селекционерами проблему выбора подходящего варианта. Целью настоящего исследования было сравнение различных методов анализа взаимодействия генотип x среда и оценка на их основе стабильности урожайности семи сортов озимой пшеницы. Проанализированы 17 статистических показателей стабильности на примере данных полевого опыта 2009-2011 гг. по оценке урожайности зерна семи сортов озимой мягкой пшеницы сибирской селекции (Новосибирская 32, Новосибирская 40, Новосибирская 51, Новосибирская 3, Новосибирская 2, Обская озимая, Омская 6) в шести вариантах сред. Дисперсионный анализ выявил значимое (р < 0.001) взаимодействие генотип x среда в опыте, что говорит о различной реакции генотипов на изменение условий среды. Выполнено ранжирование сортов по уровню стабильности и рассчитаны корреляционные связи между параметрами стабильности. На основе анализа корреляционной матрицы рангов проведена классификация методов, разделяющая их на пять групп. Предложены рекомендации по выбору способа определения стабильности генотипов в зависимости от целей исследования. В случае, когда целью селекционных исследований является выбор наиболее стабильных в биологическом смысле сортов, обладающих наименьшей вариацией признака, независимо от меняющихся условий среды, следует использовать методы статической концепции. Если среди набора сортов необходимо выбрать генотип с предсказуемой реакцией на изменения условий среды, соответствующей расчетному уровню или прогнозу, наиболее оптимален регрессионный подход. В результате оценки методами статической концепции сорт Новосибирская 32 был определен как наиболее стабильный с биологической точки зрения. Сорт Новосибирская 3, имевший наименьшее отклонение от средней урожайности для всех сред, оказался наиболее стабильным при оценке регрессионными методами. Методы, оценивающие вклад генотипа во взаимодействие генотип х среда, определили сорт Новосибирская 51 как самый стабильный.

ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

276-283 102
Аннотация

Почти все смертельные вирусные вспышки в последние два десятилетия были вызваны вновь появляющимися вирусами. Для изучения вирусов часто используют электронную микроскопию (ЭМ). Она позволяет получить новые данные о структуре вирусных частиц с высоким разрешением, что представляет интерес как для фундаментальной вирусологии, так и для практической фармацевтической нанобиотехнологии. Кроме того, ЭМ применяется в экологических исследованиях для определения наличия вирусов в окружающей среде, при анализе технологических процессов для производства вакцин и других биотехнологических компонентов, а также в диагностических целях. Несмотря на развитие более чувствительных методов, электронная микроскопия в диагностике остается рабочим методом. Главное преимущество ЭМ - отсутствие специфичности к какой-либо определенной группе вирусов, что способствует работе с неизвестным материалом. Однако основное ограничение метода - относительно высокий предел обнаружения (107 частиц/мл), в связи с чем необходимо концентрировать вирусный материал. Не существует какого-то одного наиболее эффективного метода. В зависимости от самого вируса и поставленной цели используются различные комбинации методов и подходов. В настоящее время концентрирование вируса включает операции осаждения, центрифугирования, фильтрации и хроматографии. В обзоре на примере разных вирусов описаны эти основные методы. Существует необходимость в разработке эффективных методик элюирования, которые могут нарушить связь между фильтрующими материалами и вирусами, чтобы повысить степень восстановления. Рассмотрены работы по созданию уникальных ловушек, магнитных шариков, композитных полианилиновых и углеродных нанотрубок и нанотрубок с изменяемым размером для концентрирования вирусных частиц. Приведен пример применения центрифужных концентраторов, в которых вирус осаждается на мембране из поли-эфирсульфона. Проанализированные данные указывают на то, что способ концентрирования вирусов или других наночастиц выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от поставленной цели и оснащенности лаборатории.

284-291 87
Аннотация

В статье сообщается о разработанном оригинальном способе получения витамин D3-связываю-щего белка (DBP) и его конвертации в макрофаг-активирующий фактор GcMAF-RF. Согласно разработанному регламенту, DBP получали из плазмы крови человека, применяя аффинную колоночную хроматографию, очищали и модифицировали до GcMAF-RF с использованием цитоиммобилизованных гликозидаз (бета-галакто-зидаза и нейраминидаза). Принадлежность полученного полипептида к Gc-группе глобулинов плазмы крови подтверждали вестерн-блотом с использованием специфических антител. Полученный полипептид по своим молекулярным свойствам соответствует описанному в литературе белку GсMAF, находящемуся на стадии клинических испытаний в США, Британии, Израиле и Японии (Saisei Mirai, Reno Integrative Medical Center, Immuno Biotech Ltd, Efranat, Catalytic Longevity). Биологическую активность препарата GcMAF-RF определяли по индукции у перитонеальных макрофагов мыши фагоцитарной активности и способности продуцировать монооксид азота (NO) in vitro. Фагоцитарную активность макрофагов оценивали по эффективности захвата магнитных шариков. Степень активации макрофагов рассчитывали по отношению числа захваченных шариков к общему числу макрофагов. Уровень продукции NO оценивали по накоплению монооксида азота в культуральных супернатантах перитонеальных макрофагов колориметрическим методом с использованием реактива Грисса. Показано, что GcMAF-RF кратно увеличивает фагоцитарную активность макрофагов и достоверно увеличивает продукцию ими монооксида азота. Выделенный оригинальным способом активатор макрофагов GcMAF-RF по своим характеристикам (согласно материалам, опубликованным в печати) соответствует препаратам GcMAF, представляемым на рынке зарубежными компаниями, и может рассматриваться как новый отечественный биологически активный препарат с широким спектром действия. Наибольший интерес вызывает его способность через активацию макрофагов усиливать адаптивный иммунитет организма. В этой связи предполагаются два направления терапевтического применения препарата GcMAF-RF. Препарат может быть востребован в области лечения онкологических заболеваний и, кроме того, может быть использован при лечении ряда нейродегенеративных патологий и иммунодефицитных состояний.

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА

292-298 166
Аннотация
Ген TRPM8 кодирует ионный канал, который является холодовым рецептором в афферентных нейронах соматосенсорной системы млекопитающих. Мы изучили распределение частот гаплотипов из шести ОНП гена TRPM8 в евразийских популяциях человека, включая русских, казахов и чукчей. Четыре из шести ОНП расположены в экзоне 7 (rs13004520, rs28901637, rs11562975, rs17868387), ОНП rs7593557 находится в экзоне 11. Эти экзоны кодируют фрагменты N-терминального домена, необходимого для функционирования канала в плазматической мембране афферентных нейронов. ОНП rs11563071 расположен в экзоне 23, кодирующем фрагмент С-терминального домена канала. Основное различие в популяционном распределении гаплотипов определяет ОНП из экзона 11, обусловливающий Ser419Asn замещение в белке. Контрастные различия в многообразии и частотах гаплотипов наблюдали между популяциями чукчей и русских. Частоты основного гаплотипа Н1, относящегося к 419Ser вариантам гена TRPM8, существенно различались в изученных популяциях: 0.738 у русских, 0.507 у казахов, 0.337 у чукчей (p < 0.001). Для азиатских популяций характерны варианты гена TRPM8, кодирующие 419Asn и содержащие минорные аллели ОНП rs28901637 (P249P) и rs11562975 (L250L) в экзоне 7. Суммарная частота таких гаплотипов у русских составляет 0.032, по сравнению с 0.142 у казахов и 0.358 у чукчей (p < 10–3 для обоих сравнений). Частота всех 419Asn вариантов у чукчей сопоставима с таковой африканцев, однако частота минорных аллелей rs28901637 и rs11562975 у африканцев низкая. По-видимому, в процессе колонизации человеком Евразии минорные аллели этих ОНП дивергировали в зависимости от структуры rs7593557 в экзоне 11. Нами проанализированы последовательности пяти изоформ мРНК гена TRPM8, выделенных исследователями из разных тканей. Показано, что они транскрибированы c основного варианта H1 гена TRPM8, но содержат различные старт-кодоны трансляции, генерированные альтернативным сплайсингом про-мРНК.
299-305 195
Аннотация

В статье рассмотрен вариант развития моногенной формы сахарного диабета (MODY), обусловленный редкой мутацией в гене GCK. Диабет MODY представляет собой сахарный диабет с аутосомно-доми-нантным типом наследования, возникающий в молодом возрасте и проявляющийся в дисфункции в-клеток поджелудочной железы. Этот тип отличается от классических типов сахарного диабета (СД1, СД2) клиническим течением, тактикой лечения и прогнозом для пациента. Клинические проявления MODY гетерогенны и могут различаться даже у представителей одной семьи, носителей одинаковых мутаций. Это обусловлено как сочетанием мутаций в различных генах у индивидуума, так и воздействием внешних факторов. Методом секвенирования нового поколения у пробанда была идентифицирована замена c.580 -1G>A (IVS5 -1G>A, rs1554335421), локализующаяся в акцепторном сайте сплайсинга пятого интрона гена GCK. Обнаруженный вариант сегрегировал с патологическим фенотипом у обследованных членов семьи. Ген GCK кодирует глюкокиназу (гексокиназу 4), которая катализирует первый шаг в различных путях метаболизма глюкозы. Мутации в этом гене ассоциированы с сахарным диабетом взрослого типа у молодых, подтип 2 (MODY2). Заболевание характеризуется незначительным повышением глюкозы натощак, хорошо контролируется медикаментами и отличается низкой распространенностью микро- и макрососудистых осложнений. Представленный в исследовании случай MODY2 выявил клиническую значимость мутации в сайте сплайсинга гена GCK. При возникновении у молодых людей и беременных женщин неклассического сахарного диабета проведение генетического тестирования необходимо для подтверждения диагноза и оптимального выбора тактики и способа лечения.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И БИОКОЛЛЕКЦИИ

306-314 97
Аннотация

Генетические ресурсы растений - основа сельского хозяйства и главный фактор, определяющий качество потребляемой пищи. В Индии на национальном уровне этой проблемой занимается Национальное бюро генетических ресурсов растений (NBPGR), действующее под эгидой Индийского совета по сельскохозяйственным исследованиям (ICAR), со штаб-квартирой в Нью-Дели. Обладая богатыми растительными ресурсами, Индия должна учитывать интересы безопасности своего природного наследия при выработке даже самых выгодных стратегий обмена генетическим материалом со своими международными партнерами. В задачи Бюро входят исследование, сбор, обмен, описание, оценка, сохранение и учет генетических ресурсов растений, а также обеспечение карантинных мер для всего ввозимого из-за рубежа материала, включая трансгенные растения, предназначенные для исследовательских целей. Бюро и десять его региональных отделений, расположенных в разных агроклиматических зонах страны, осуществляют деятельность в нескольких направлениях. Поддерживают связи с международными организациями, входящими в состав Консультативной группы по международным сельскохозяйственным исследованиям (CGIAR), и национальными институтами, занимающимися проблемами сельскохозяйственных культур. Образцы генофонда из самых разных источников пополняют генбанк, где проводится их описание и оценка по заданным признакам. На основе этого материала выводятся сорта сельскохозяйственных культур. Существующий при Бюро Национальный генетический банк (National Genebank Network) насчитывает более 400 тысяч образцов. Бюро работает в сервисном режиме, обеспечивая эффективное использование генетических ресурсов растений в программах улучшения сельскохозяйственных культур, что стало возможным во многом благодаря последовательному подходу к описанию и оценке этих ресурсов, а также отбору потенциально полезного генетического материала. Другими задачами являются определение генотипов с теми или иными признаками, специфичными к изменению климата, а также отбор перспективного материала, обладающего устойчивостью к заболеваниям и признаками качества, на которые ориентируются селекционеры при работе над улучшением сельскохозяйственных культур. Действующая таким образом система сыграла важнейшую роль в выработке столь необходимого стране баланса в отношении генетических ресурсов растений: интродукция ценного экзотического генофонда в целях интенсификации производства сельскохозяйственной продукции ведется без ущерба для местных ресурсов. В настоящее время основными направлениями работы являются: описание генетического материала, сохраненного путем консервации ex situ, и всесторонняя оценка приоритетных сельскохозяйственных культур для более эффективного их использования; оценка влияния различных методов мелиорации земель на генетическое разнообразие; полногеномное ассоциативное картирование с целью выявления ранее неизвестных генов и аллелей для более эффективного использования генетических ресурсов растений; отбор генетического материала и/или местных разновидностей и определение оптимальных районов выращивания на основе аналоговых данных наблюдений за климатом; проверка соответствия интродуцированного генетического материала заданным критериям.

315-324 130
Аннотация

Коллекции микроорганизмов - один из важнейших компонентов биологической науки, который обеспечивает исследователей необходимым материалом и сохраняет биологические ресурсы. Таковой является Коллекция ризосферных микроорганизмов Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (ИБФРМ РАН), деятельность которой сосредоточена в первую очередь на выделении и сохранении микроорганизмов, выделенных из корневой зоны растений. Интерес мировой науки к микроорганизмам этой экологической ниши не ослабевает по причине их большой значимости для роста и развития растений и, следовательно, для растениеводства. Группа бактерий, обладающих полезными для растений свойствами, получила название PGPR (plant growth promoting rhizo-bacteria - стимулирующие рост растений ризобактерии). К ним относятся и почвенные азотфиксирующие альфа-протеобактерии рода Azospirillum, составляющие ядро вышеназванной коллекции. Азоспириллы, открытые в 70-х гг. прошлого века бразильскими учеными, в настоящее время являются признанными во всем мире модельными объектами для изучения молекулярных механизмов растительно-микробных взаимодействий. Фиксация атмосферного азота, продукция фитогормонов, солюбилизация фосфатов, контроль патогенов, формирование у растений индуцированной системной устойчивости - целый комплекс полезных свойств делает их универсальным инструментом для фундаментальных исследований и практического применения. В обзоре обсуждается современное состояние исследований по бактериям рода Azospirillum с акцентом на результатах, полученных коллективом ИБФРМ РАН (г. Саратов). Экспедиции по Саратовской области, проведенные микробиологами института в начале 1980-х гг., заложили основу уникального собрания представителей этого бактериального таксона, которое сегодня включает более 160 штаммов и считается одним из самых крупных в Европе. Исследования сотрудников ИБФРМ РАН преимущественно сосредоточены на структурах азоспирилл, вовлеченных в образование ассоциативного симбиоза с растениями. Прежде всего это внеклеточные полисахаридсодержащие комплексы и лектины. Развитие методов иммунохимии во многом позволило выяснить, как в целом организована поверхность бактерий. Благодаря изучению генома азоспирилл существенно углубилось понимание роли вышеупомянутых структур, а также подвижности бактерий и формирования ими биопленок при заселении корней. В прикладном аспекте заслуживают внимания исследования азоспирилл, направленные на развитие агро- и экотехнологий, а также технологии «зеленого» синтеза наночастиц золота, серебра и селена. Коллекция продолжает развиваться, пополняясь новыми штаммами, показывая большое значение специализированных собраний микроорганизмов для создания и поддержания исследовательской базы и эффективного решения фундаментальных и прикладных задач микробиологии.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)