Структура Лаборатории

Всероссийская коллекция микроорганизмов

ВКМ

Отдел создан в 1980 г. в связи с решением Президиума АН СССР о передислокации Всесоюзной коллекции микроорганизмов в ИБФМ РАН из Института микробиологии РАН. 
С момента создания и до 2003 г. отдел возглавлял член-корр. РАН Лев Владимирович Калакуцкий, ныне Советник РАН.

www.vkm.ru

Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ) имеет статус Международного органа по депонированию микроорганизмов для целей патентной процедуры (с 1987г.) и статус Коллекции национального значения (Постановление Правительства РФ от 24.06.96).
ВКМ - член Всемирной федерации коллекций культур (World Federation for Culture Collection – WFCC, http://www.wfcc.info) и Европейской организации коллекций культур  (European Culture Collections' Organisation – ECCO, http://www.eccosite.org).

Зав. отделом, д.б.н. Евтушенко Людмила Ивановна ( Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  )
В ИБФМ РАН работает с 1979 года, после окончания МГУ им. М.В. Ломоносова.
Отдел  возглавляет с 2003 г.  Научно-организационная деятельность в последние годы связана с созданием на базе Отдела ВКМ Биологического ресурсного  центра международного уровня. В фокусе научных интересов – изучение таксономического разнообразия микроорганизмов, преимущественно актинобактерий. Автор более 140 публикаций, в их числе главы в составе наиболее  авторитетных  международных изданий по микробиологии – «Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology» и «The Prokaryotes».
Профессор Пущинского государственного естеств.-научного института (ПущГЕНИ). Член 2-х Подкомитетов по таксономии Международного комитета по систематике прокариот, в 2002-2008 гг. – Секретарь Подкомитета по таксономии бактерий подпорядка Micrococcineae. Принимающий  редактор (Associate Editor) журнала International Journal of Systematic and Evolution Microbiology (2003-2007).
Опыт работы в зарубежных организациях: Немецкая коллекция микроорганизмов – DSMZ (1991 г), Центр микробной экологии Университета штата Мичиган, США (1996-1997 гг.).

Структура отдела
Лаборатория анаэробных микроорганизмов (рук. к.б.н. В.А. Щербакова)
Лаборатория мицелиальных грибов  (рук. к.б.н. С.М. Озерская)
Сектор актиномицетов (рук. д.б.н. Л.И. Евтушенко)
Сектор бактерий (рук. к.б.н. В.Н Акимов)
Сектор дрожжевых грибов (рук. д.б.н. В.М. Голубев)
Сектор консервации микроорганизмов (рук. д.б.н. Е.О. Пучков)
Сектор информации и координации (рук. к.б.н. О.С. Ступарь)

Фонд ВКМ

Фонд ВКМ является самым крупным в РФ по численности и таксономическому разнообразию поддерживаемых микроорганизмов и широко востребован специалистами различного профиля в связи с фундаментальными и прикладными исследованиями. Фонд содержит около 20000 тыс. штаммов микроорганизмов,  представителей всех основных надцарств (бактерии, археи, грибы), выделенных из различных природных источников широкой географии. Фонд включает типовые (эталонные) штаммы видов, культуры пока не описанных новых таксонов, организмы с уникальными свойствами и биотехнологическим потенциалом, а также объекты интеллектуальной собственности, депонированные в ВКМ в связи с патентной процедурой.
Открытый каталожный фонд ВКМ (www.vkm.ru) представлен микроорганизмами более 750 родов и 3300 видов и значительно превосходит по таксономическому разнообразию каталогизированные фонды всех других микробных коллекций РФ.
Сведения по культурам открытого фонда ВКМ включены в электронный сводный каталог российских коллекций (последнее обновление 2003 года) и WFCC Global Catalogue of Microorganisms (GCM - gcm.wfcc.info/).

Основные направления деятельности ВКМ

  • Характер и направление деятельности ВКМ как центра сбора, изучения, сохранения и предоставления широкого спектра микроорганизмов и информации о них для научных, образовательных и других учреждений, определены Постановлениями Президиума АН СССР (№942 /25.09.80) и Президиума РАН (№233 /01.07.03).  С 1987 г. ВКМ выполняет функции Международного органа по депонированию культур, защищенных патентами.
  • В последние годы усилия специалистов ВКМ направлены на решение задач по достижению уровня мировых стандартов по всем видам коллекционной деятельности и созданию на базе ВКМ Биологического ресурсного центра (БРЦ) – коллекции культур нового поколения. Подобные центры, объединенные в информационные сети, рассматриваются ОЭСР в качестве ключевых элементов инфраструктуры современной биотехнологии и биологической науки.
  •        Работы по развитию ВКМ находятся в русле задач «Комплексной Программы развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года», касающихся  сохранения/развития биоресурсного потенциала страны, реорганизации крупнейших биологических коллекций в национальные биоресурсные центры, создания информационной сети российских коллекций и ее  интеграции в мировые информационные сети БРЦ. Работы выполняются в рамках проектов ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» и  Программы научных исследований Евросоюза, в оперативном взаимодействии со специалистами Международного центра данных по микроорганизмам (WDCM).

Основные направления научных исследований

  • Оценка биологического (генетического) разнообразия микроорганизмов слабоизученных экосистем, в т.ч., экстремальных.
  • Введение в культуру и всестороннее изучение новых микроорганизмов, выявление и описание новых таксонов, совершенствование системы классификации, развитие методов идентификации.
  • Поиск и изучение новых биополимеров, ферментов и вторичных метаболитов микробного происхождения, в том числе, перспективных для решения таксономических задач и практического использования в биотехнологии.  
  • Разработка новых методов исследования микроорганизмов на субклеточном и надклеточном уровнях с помощью компьютерного анализа оптических образов.

База для научных исследований
ВКМ сегодня располагает полным комплексом современных методов и оборудования, необходимых для точной идентификации микроорганизмов (в том числе, на уровне вида), обнаружения и описания новых таксонов различных групп микроорганизмов (бактерии, археи, мицелиальные и дрожжевые грибы) в соответствии с международными стандартами. В числе новых методов ВКМ (2012) – метод МАЛДИ масс-спектрометрии.

Научно-педагогическая деятельность 
ВКМ является одним из центров повышения квалификации микробиологов из различных научных учреждений РФ и стран СНГ в области таксономии микроорганизмов и коллекционной деятельности. На базе ВКМ проходят практику и выполняют дипломные и диссертационные работы студенты, магистранты и аспиранты ПущГЕНИ, МГУ им. М.В. Ломоносова и ряда других университетов страны.
Специалисты ВКМ читают основные и факультативные курсы для студентов и магистрантов ПущГЕНИ и Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.
В течение последних пяти лет (2008-2012) защищены 3 докторских и 3 кандидатских диссертации, авторами и/или научными руководителями (консультантами) которых являются сотрудники ВКМ.

Квалификация и профессиональная репутация специалистов ВКМ
В составе отдела ВКМ работают 5 докторов наук, 17 кандидатов наук и 17 специалистов с высшим образованием. Показателями профессиональной репутации специалистов Отдела могут служить их избрание и работа в составе редколлегий научных журналов (FEMS Microbiol. Lett.; Int. J. Syst. Evol. Microbiol.; Микробиология; Успехи современной биологии; Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А.Овчинникова, Проблемы медицинской микологии и др.), Подкомитетов по таксономии отдельных групп микроорганизмов Международного комитета по систематике прокариот (ICSP), Исполкома Всемирной федерации коллекций культур (WFCC), экспертов ОЭСР по вопросам доступа к генетическим ресурсам, группы разработчиков единой информационной системы биоресурсных центров, а также  написание глав по заказам издательств для наиболее авторитетных международных изданий по микробиологии, присвоение зарубежными учеными названий новых видов микроорганизмов в честь микробиологов из ВКМ и т.д.
Наиболее значимые результаты научных исследований

  • Результаты приоритетных исследований антифунгальной активности дрожжевых грибов выявили высокую степень корреляции группирования штаммов по чувствительности к микоцинам, последовательностям генов 28S рРНК и ряду других весомых таксономических характеристик. Микоцины действуют против организмов, филогенетически близких к их продуцентам. Метод микоцинотипирования эффективен в качестве таксономического инструмента и позволяет, в частности, выявлять гетерогенность ранее описанных видов дрожжей, сходных по традиционным таксономическим признакам.
  • Результаты приоритетных исследований анионных полимеров клеточных стенок актиномицетов показали наличие высокой степени корреляции состава и структур полимеров с филогенетическим положением организмов. Полученные результаты открывают новые возможности в систематике актинобактерий при определении границ таксонов (видов). Представляют интерес в связи с оценкой численности видов микроорганизмов на планете, пониманием механизмов взаимодействия бактерий в микробных сообществах и с высшими организмами. Обнаружено более трех десятков новых структур гликолимеров, в их числе полимеры нового класса – тейхулозоновые кислоты. (Совместно с Институтом органической химии РАН и Биологическим факультетом МГУ им. М.В.Ломоносова).
  • Впервые исследовано разнообразие культивируемых и некультивируемых грибов (метагеномика) в образцах глубинных многолетнемерзлых отложений Арктики и Антарктики. Выявлены грибные комплексы и доминирующие виды более чем в 200 изученных образцах отложений различного генезиса, возраста, глубины залегания и географии. Результаты исследований представляют интерес в связи с оценкой численности и разнообразия микроорганизмов на планете и перспективами их использования в биотехнологии.
  • Впервые обнаружены и изучены жизнеспособные микроорганизмы (бактерии, археи, грибы) в незамерзающих хлоридно-натриевых линзах рассолов (криопэгах) многолетнемерзлых отложений Восточной Сибири – уникальных природных объектах, характеризующихся постоянной низкой температурой (от -9 до -11оС), высокой соленостью и изолированностью от воздействия внешних факторов. Результаты исследований представляют интерес в связи с выяснением механизмов, обеспечивающих выживание и активность микроорганизмов при отрицательных температурах, и перспективами их биотехнологии.
  • В образцах многолетнемерзлых отложений Арктики,  содержащих метан, найдены и изучены метанобразующие археи, представители не известных ранее видов. Результаты исследований свидетельствуют об активном состоянии метаногенов в течении геологически значимого времени до периода промерзания и являются важным аргументом в пользу биогенного происхождения метана в вечной мерзлоте Арктики.
  • Обнаружены новые бактериальные ассоцианты фитопатогенных галлообразующих нематод подсемейства Anguininae. Во всех выявленных случаях доминирующие бактерии оказались представителями новых родов семейства Microbacteriaceae (описанных впоследствии как Agreia, Herbiconiux,Leifsonia), или относились к новым видам известных родов (Clavibacter, Curtobacterium, Microbacterium, Rathayibacter).
  • Впервые осуществлена оценка мирового коллекционного фонда культивируемых грибов. На основе созданной базы данных FungalDC (www.vkm.ru), интегрированной с основными информационным ресурсам мира по грибам (WDCM, Index Fungorum, MycoBank, GenBank, StrainInfo), разработана информационно-справочная система, обеспечивающая доступ к имеющейся в мире информации (таксономия, номенклатура, биотехнология, вопросы биобезопасности и др.) по различным видам грибов. Система позволяет проводить оценку степени изученности грибных таксонов молекулярно-генетическими методами и способствует развитию классификации грибов на новом научно-методическом уровне.
  • Разработаны новые подходы для субклеточного анализа единичных клеток микроорганизмов с помощью флуоресцентной микроскопии, сопряженной с компьютерным анализом изображений. С их помощью создан новый метод ускоренного прогноза жизнеспособности бактерий и дрожжей после консервации, показана возможность применения дрожжевых клеток в качестве  модели эукариотных клеток для изучения внутриклеточного распределения противораковых флуорофоров, впервые измерена вязкость в вакуолях дрожжей.
  • Опубликовано двадцать глав в составе наиболее авторитетных международных изданий по микробиологии – «Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology», «The Prokaryotes», «The Yeast Handbook», «The Yeasts, a Taxonomic Study». Материалы глав содержат исчерпывающий обзор современного состояния области исследований (филогения, таксономии, экология, генетика, биохимия, методы идентификации, аспекты практического использования и т.д.) групп микроорганизмов, в которых специалисты ВКМ являются признанными лидерами, а также собственные оригинальные результаты авторов.

Публикации
В период с 2010 г. опубликовано и представлено к печати  более 100 статей, научных обзоров и глав в российских и международных изданиях, включая Astrobiology, Appl. Soil Ecology, Biochimica et Biophysics Acta, Carbohydrate Research, IMA Fungus, Int. J. Hydrogen Energy, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., Inoculum - Newsletter of the Mycological Society of America, Yeast, Journal of Fluorescence, Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, The Yeast, a Taxonomic Study»  и другие (полный перечень публикаций имеется на сайте ВКМ  www.vkm.ru).

Избранные публикации, отражающие основные направления деятельности
Калакуцкий Л.В. Коллекции культур: от неустойчивого существования к устойчивому развитию. Cтр. 113-118.  Сб. «Вопросы правового обеспечения научно-технической и инновационной деятельности». Информационно-аналитический сборник по материалам выездного расширенного заседания и «круглого стола» ГД. М.: Изд. Государственной Думы, 2011.
Калакуцкий Л.В., Озерская С.М. Биологические ресурсные центры: современное состояние в России и мире, проблемы организации, перспективы развития. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А.Овчинникова. 2011, 7(1): 28-40.
Присяжная Н.В., Плотникова Е.Г., Буева О.В., Корсакова Е.С., Дорофеева Л.В., Ильина Е.Н., Лебедев А.Т., Евтушенко Л.И. Использование метода МАЛДИ-ВП масс-спектрометрии для дифференциации близких видов группы «Arthrobactercrystallopoites». Микробиология. 2012, 81(6): 696-701.
Golubev W.I. Antagonistic interactions among yeasts, pp. 197-219. In: Biodiversity and Ecophysiology of Yeasts. (Eds.: C.A. Rosa, G. Peter). Springer, Berlin, 2006. 
Golubev W.I. Mastigobasidium Golubev 1999. In: The Yeast, a Taxonomic Study, pp. 1495-1497. 5th Ed., V.3. (Eds.: Kurtzman C.P, Fell J.W., Boekhout T.). Elsevier, Amsterdam, 2010.
Evtushenko L.I., Dorofeeva L.V., S.A. Subbotin, J. Cole, J. Tiedje. Leifsonia poae gen. nov., sp. nov., isolated from nematode galls on Poa annua, and reclassification of 'Corynebacterium aquaticum' Leifson 1962 as Leifsonia aquatica (ex Leifson 1962) gen. nov., nom. rev., comb. nov. and Clavibacter xyli Davis et al. 1984 with two subspecies as Leifsonia xyli (Davis et al. 1984) gen. nov., comb. nov. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2000, 50: 371-380.
Evtushenko L.I., Кrausova V.I., Yoon Y.W. 2012. Genus Nocardioides, рр. 1193-1247. In: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 5. (Eds.: Goodfellow et al.). Springer, NY, 2012.
Evtushenko L.I., Takeuchi M. The Family Microbacteriaceae, pp.1020-1098.In: The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria, V.3 (Eds: M. Dworkin, S. Falkow, E. Rosenberg, K.-H. Schleifer, E. Stackebrandt), Springer, NY, 2006.
Kochkina G., Ivanushkina N., Ozerskaya S., Chigineva N., Vasilenko O., Firsov S., Spirina E., Gilichinsky D. 2012. Ancient fungi in Antarctic permafrost environments. FEMS Microbiology Ecology. 2012, 82: 501-509.
Naumova I.B., Shashkov A.S., Tul'skaya E.M., Streshinskaya G.M., Kozlova Yu. I., Potekhina N.V.,  Evtushenko L.I., Stackebrandt E. Cell wall teichoic acids: structural diversity, species specificity in the genus Nocardiopsis, and chemotaxonomic perspective. FEMS Microbiol. Rev., 2001, 3: 269-283.
Ozerskaya S.M., Vasilenko A.N, Verslyppe B., Dawyndt P. FungalDC: a database on fungal diversity in culture collections of the world. Inoculum, Suppl. to Mycologia. 2010, 61(3): 1-5.
Puchkov, E.O. & McCarren, M. Locating of nucleic acid intercalators in yeast cells by image analysis combined fluorescence microscopy. Journal of Fluorescence, 2011, 21: 1009-1013.
Puchkov, E.O., Wiese, A., Seydel, U. and Kulakovskaya, T.V. Cytoplasmic membrane of a sensitive yeast  is a primary target for Cryptococcus humicola  mycocidal compound (microcin). Biochimica et Biophysica Acta, 2011, 1512, 239-250, 2001.
Shashkov A.S., Streshinskaya G.M., Kosmachevskaya L.N., Evtushenko L.I., Naumova I.B. A polymer of 8-O-glucosylated 2-keto-3-deoxy-D-glycero-D-galacto-nonulosonic acid (Kdn) in the cell wall of Streptomyces sp. VKM Ac-2090. Mendeleev Communications, 2000, 10(5): 167–168.
Schumann P., Kampfer P., Busse H.-J., Evtushenko L.I. Proposed minimal standards for describing new genera and species of the suborder Micrococcineae. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2009, 59: 1823-1849.
Vasilenko A., Ozerskaya S., Stupar O. Current WFCC CC catalogues as a starting ground for networking efforts. WFCC Newsletter, 2011, 50: 5-15.

Текущие проекты Отдела ВКМ

  • ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»

Таксономические исследования, развитие информационных ресурсов и научно-организационные мероприятия, направленные на повышение качества фонда и услуг Всероссийской коллекции микроорганизмов в интересах пользователей, 2012-2013, Госконтракт № 14.518.11.7069, рук. Л.И. Евтушенко.

  •     7-я Рамочная Программа научных исследований Евросоюза

Инфраструктура исследований микробных ресурсов (Microbial Resource Research   Infrastructure – MIRRI), 2012-2015, рук. Э. Стакебрандт, Германия.
Создание банков данных по ризосферным микроорганизмам (Banking Rhizosphere Micro-Organisms – BRIO), 2011-2014, рук. Ф. Десмет, Бельгия. (http://cordis.europa.eu/projects/rcn/98780_en.html)

РФФИ
Семейство Nocardioidаceae: новые таксоны, новые диагностические характеристики, гармонизация таксономической структуры, 2012-2014, рук. Л.И. Евтушенко.
Aнионные полимеры клеточных стенок бактерий порядка Actinomycetales: структурное разнообразие, таксономические и экологические аспекты, 2013-2015, рук. Е.М. Тульская, Биологический факультет МГУ.

Некоторые завершенные проекты, отражающие направления деятельности
 Программа Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология».    
Новые микроорганизмы explantae и их характеристика (особенности химического состава, метаболитов и морфологических структур), 2008-2012, рук. Л.И. Евтушенко.

ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Проведение исследований с целью обеспечения гарантированного сохранения генетического разнообразия микроорганизмов с использованием научно-технической базы УСУ “Всероссийская коллекция микроорганизмов”, включающей азотное криогенное хранилище», 2011-2012, Госконтракт № 16.518.11.7035.  
Исследования и мероприятия, направленные на повышение качества фонда и услуг Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) в интересах пользователей, 2007-2008,  Госконтракт № 02.518.11.7092.

ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы»
Научно-методическое,  организационное и материально-техническое обеспечение функционирования уникального стенда «Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ)» для проведения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по приоритетным направлениям программы, 2006 (направление «Развитие инфраструктуры»). Госконтракт № 02.452.11.7019.
Таксономическое изучение микроорганизмов с использованием современных методов и подходов на установке «Всероссийская коллекция микроорганизмов» (ВКМ), 2005 (направление «Развитие инфраструктуры»). Госконтракт № 02.452.12.7112.   
Научно-образовательная деятельность Всероссийской коллекции микроорганизмов как базы профессиональной подготовки микробиологов Пущинского госуниверситета, 2005-2006. (Направл. «Развитие инфраструктуры научно-технической и инновационной деятельности высшей школы и ее кадрового потенциала», 2005 г.)
Формирование Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ). Создание и поддержание в нарастающем объеме фонда культур ВКМ, обеспечение заинтересованных учреждений аутентичными культурами актиномицетов, бактерий, мицелиальных грибов и дрожжей и информацией о них, 2004. № Госрегистрации 0120.0.403403, 2004 г.

РФФИ
Разнообразие культивируемых и некультивируемых грибов в мерзлотных почвах и многолетнемерзлых породах Антарктиды. (2009-2011, рук. к.б.н. Озерская С.М.).
Хемотаксономические перспективы изучения тейхоевыех кислот и других углеводсодержащих полимеров клеточных стенок видов группы "Bacillus subtilis",  (2010-2013, рук. д.б.н. Потехина Н.В., Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова)
Стратегии выживания мицелиальных грибов при взаимодействии стрессовых факторов в условиях многолетнемерзлых отложений. (2006-2008,  рук. Озерская С.М.).
Разработка лабораторных образцов фунгицидов нового поколения на основе биотехнологически доступных внеклеточных гликолипидов, продуцируемых базидиомицетными дрожжами (2006-2007, рук. Шашков A.C., ИОХ РАН) 
Эколого-таксономическое изучение актинобактерий из редких и исчезающих видов растений Московской области (РФФИ-р2004наукоград, 2004-2006, рук. Л.И. Евтушенко)
Актиномицеты микробных сообществ, ассоциированных с фитопатогенными галловыми нематодами (2000-2002, рук.  Евтушенко Л.И.).
Переносчики дыхательной цепи, природа пигментов и путь биосинтеза изопреноидных соединений как новые хемотаксономические маркеры родов и видов коринеформных актинобактерий (2002-2004, рук. Трутко С.М., ИБФМ РАН).
Структура анионных углеводсодержащих полимеров клеточных стенок как критерий границ видов рода Strерtотусеs (2001-2003, рук. Стрешинская Г.М., Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова).
Дрожжи-киллеры: распространение и характеристика (2000-2002, рук. В.И. Голубев)
«Микроб» - интегрированная база данных по микроорганизмам, 1999-2001, рук. Л.В. Калакуцкий.
Создание информационной системы по номенклатуре и таксономии микроорганизмов,  1996-1998, рук. Л.В. Калакуцкий.

ИНТАС
Первичная структура тейхоевых  кислот и других анионных полимеров клеточных стенок
как хемотаксономические маркеры видов актиномицетов (2002-2005).
Тейхоевые кислоты клеточных стенок как хемотаксономические маркеры таксонов актиномицетов (1998-2000).


142290 Московская область, г.Пущино, пр-т Науки, д.5, Тел./факс: (495)956-33-70, boronin@ibpm.pushchino.ru; rta@ibpm.pushchino.ru; www.ibpm.ru


Разработка сайта - Alces