Лаборатория биологии вирусов бактерий

Создана по программе Министерства науки и высшего образования «Новые лаборатории» в 2019 г. Сотрудниками новой лаборатории стали выпускники, приехавшие из Ижевска (УдГУ), Кирова (ВятГУ), Москвы (МГУ), Самары (СамГУ) и Тулы (ТулГУ). Руководитель к.б.н Шадрин Андрей Михайлович.

Руководитель к.б.н. - Шадрин Андрей Михайлович

Направление исследований

• поиск новых бактериофагов и их бактериолитических ферментов как перспективных антибактериальных средств, действующих на антибиотико-резистентные бактерии;

• исследование транскрипционных аппаратов бактериофагов;

• полногеномное секвенирование ДНК бактериофагов, таксономия фагов на основе последовательностей их ДНК.

Основные достижения

Выявлено более двух десятков новых бактериофагов из природных источников.

Выделены и охарактеризованы бактериофаги Bacillus cereus, Bacillus pumilus, Enterococcus sp., Pseudomonas syringae. Определены последовательности геномов этих фагов, морфология вирионов, механизмы упаковки ДНК в капсиды и ряд других индивидуальных особенностей.

Выявлены новые таксоны бактериофагов уровня рода и одного нового подсемейства.

Многие из выявленных бактериофагов могут формировать новые таксоны вирусов уровня рода, или выше. Так, vB_BtS_B83 формировал новое подсемейство Skryabinvirinae (в честь основателя ИБФМ РАН – Г.К. Скрябина) в которое входит новый род Pushchinovirus.

(https://ictv.global/taxonomy/taxondetails?taxnode_id=202111863)

Проведён исчерпывающий анализ профагов-плазмид в геномах бактерий группы Bacillus cereus.

Выявлен умеренный бактериофаг vB_BtS_B83, который в состоянии профага не интегрируется в геном бактерии, как, например, происходит в случае фага лямбда, а реплицируется как плазмида. Анализ более чем 500 крупных (более 15 т.п.н.) молекул плазмид из бактериальных геномов Bacillus cereus sensu lato показал, что профаги-плазмиды не являются редкими и уникальными. Так, около 7% молекул, описанных как макроплазмиды, с большой вероятностью могут являться профагами.

Охарактеризовано более десятка эндолизинов и других бактериолитических ферментов бактериофагов.

Наиболее перспективным для разработки на его основе антибактериальных препаратов оказался Ply57 – эндолизин бактериофага Izhevsk. В настоящее время в лаборатории выполняется крупный проект Российского Научного Фонда, в рамках которого уже были клонированы более двух десятков новых генов ранее не охарактеризованных бактериолитических ферментов фагов, в том числе гены ферментов, разрушающие поли-D-глутаматные капсулы, способные расширить бактериолитический спектр Ply57.

Изображения вирионов бактериофагов, полученные с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Контрастирование выполнено с помощью 1% уранил ацетата. Размер масштабных полос составляет 100 нм. Микроскопия выполнена Н.А. Рябовой (Институт белка РАН).

Опубликовано 11 статей в высокорейтинговых международных журналах, работа поддержана 4 грантами РФФИ, РНФ.