Всероссийская коллекция микроорганизмов

Отдел «Всероссийская коллекция микроорганизмов» (ВКМ)

1980 г. – организация отдела в связи с передислокацией Всесоюзной коллекции микроорганизмов в ИБФМ РАН из Института микробиологии РАН (Постановление Президиума АН СССР № 942 от 25.09.1980)

Основатель и руководитель отдела – член-корреспондент Российской академии наук  Лев Владимирович Калакуцкий

С 2003 г. отдел возглавляет доктор биологических наук Людмила Ивановна Евтушенко

 

Cтруктура отдела

Лаборатория анаэробных микроорганизмов (рук. д.б.н. В.А. Щербакова)

Лаборатория мицелиальных грибов (рук. д.б.н. С.М. Озерская; с 2022 г. – к.б.н. Н.Е. Иванушкина)

Лаборатория биологии и геносистематики дрожжевых грибов (рук. к.б.н. А.В. Качалкин)

Сектор актиномицетов (рук. д.б.н. Л.И. Евтушенко)

Сектор бактерий (рук. к.б.н. Е.Б. Кудряшова)

Сектор консервации микроорганизмов (рук. д.б.н. Е.О. Пучков)

Сектор геномики и биоинформатики (рук. к.б.н. О.В. Василенко)

Сектор информации и координации (рук. С.Я. Абсалямов)

Всероссийская коллекция микроорганизмов имеет статус коллекции национального значения (Постановление Правительства РФ №725-47 от 24.06.1996), Международного органа по депонированию микроорганизмов для целей патентной процедуры согласно Будапештскому договору), является признанным на международном уровне центром депонирования типовых штаммов новых видов микроорганизмов. Коллективный член Всемирной федерации коллекций культур (World Federation for Culture Collection – WFCC) и Европейской организации коллекций культур  (European Culture Collections' Organisation – ECCO).

Фонд ВКМ

Фонд ВКМ - крупнейший среди фондов российских коллекций микроорганизмов. Включает более 22 тыс. штаммов, представителей всех основных надцарств (мицелиальные и дрожжевые грибы, археи, бактерии, включая актинобактерии) и физиологических групп (в т.ч., анаэробы, экстремофилы). Входит в первую десятку коллекций мира по видовому разнообразию мицелиальных грибов, дрожжей и актинобактерий. Содержит более 2700 типовых штаммов видов, более 900 объектов интеллектуальной собственности (депонированных в ВКМ), широкий спектр других культур с уникальными свойствами и биотехнологическим потенциалом, большой массив организмов пока не описанных новых таксонов. Открытый каталожный фонд включает более 7500 штаммов - представителей более 1000 родов и 3300 видов.

Биологический ресурсный центр

В последние годы усилия 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. В фокусе внимания – развитие фонда, информационных ресурсов и сервисных услуг. Работы выполнены с учетом международных стандартов деятельности БРЦ, в оперативном взаимодействии с Международным центром данных по микроорганизмам (WDCM) и ведущими БРЦ мира.

Востребованность

Фонд и сервисные услуги ВКМ востребованы широким кругом пользователей в стране и мире. Ежегодно заключается около 200 договоров на предоставление штаммов и услуг, научному сообществу предоставляется более полутысячи коллекционных культур. ВКМ лидирует среди микробных коллекций страны по показателю цитирования штаммов фонда ВКМ в публикациях и патентах (более 9000 документов со ссылками на штаммы ВКМ).  

Основные направления научных исследований

  • Оценка биологического (генетического) разнообразия микроорганизмов, обитателей различных экосистем и ассоциантов растений и животных.
  • Таксономическое изучение новых изолятов и культур коллекционного фонда, выявление и описание новых таксонов, совершенствование системы классификации, развитие методов идентификации.
  • Поиск и изучение новых микробных биополимеров, ферментов и вторичных метаболитов, перспективных для решения таксономических задач и практического использования в биотехнологии.

Основные достижения

•      Впервые получены данные о разнообразии культивируемых и некультивируемых грибов в образцах многолетнемерзлых отложений Арктики и Антарктики

С использованием методов метагеномики и культуромики выявлены грибные комплексы и доминирующие виды более чем в 200 образцах отложений различного генезиса, возраста, глубины залегания и географии. Созданная субколлекция «пришельцев из холода» включает более 1000 штаммов из глубинных многолетнемерзлых грунтов возраста от 10 тыс. до 3-х млн. лет.

•      Впервые методами метагеномики проведена оценка разнообразия бактерий в образцах многолетнемерзлых пород Сибири возраста 1,8–2 млн. лет

Обнаружены представители более 20 филумов, 40 классов, 190 семейств, 430 родов и 710 видов. Результаты свидетельствуют о сохранности в древних многолетнемерзлых отложениях широчайшего спектра таксономического разнообразия бактерий, расширяют представления о границах жизни на планете.  

•      Выявлены новые бактериальные ассоцианты и эндосимбионты фитопатогенных нематод

Некультивируемая внутриклеточная бактерия – эндосимбионт нескольких видов нематод рода Xiphinema – описана как новый род и вид ‘Candidatus Xiphinematincola pachtaicus’ (Betaproteobacteria). Несколько новых родов и более 20 новых видов семейства Microbacteriaceae (Actinobacteria) обнаружено среди обитателей галлов, индуцированных на растениях нематодами подсемейства Anguininae. Создана субколлекция ассоциантов нематод, включающая более 700 штаммов. (Совместно с Институтом проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова).

Более 200 потенциально новых таксонов обнаружено в ходе изучения культур фонда ВКМ, поступивших в коллекцию в домолекулярный период микробиологии

С использованием молекулярных таксономических методов (анализ генов 16 рРНК, структурных генов и полных геномов) выявлено более 200 новых видов и несколько новых родов бактерий и актиномицетов, полученных в 60-80 гг. прошлого столетия из авторских коллекций Н.А. Красильникова, Л.В.Васильевой, Г.А. Заварзина, С.С. Беляева, Д.И. Никитина, Н.А. Лаптевой, Т.Г. Добровольской, J.S. Poindexter, J.T. Staley и других отечественных и зарубежных ученых. Создан серьезный задел для дальнейших таксономических исследований и  валидного описания новых видов.

•      Обнаружено несколько десятков ранее не известных видов дрожжей среди новых изолятов и коллекционных культур

Результатом таксономического изучения новых природных изолятов и коллекционных культур дрожжей, поступивших в ВКМ в 50-80 гг. прошлого столетия от российских/советских ученых стало обнаружение нескольких десятков ранее не известных видов. B течение последних пяти лет валидно описано 20 видов составе 17 родов (Candida, Cyberlindnera, Itersonilia, Krasilnikovozyma, Kwoniella, Leucosporidium, Metschnikowia, Nakazawaea, Papiliotrema, Piskurozyma, Tausonia и др.).

•      Получены  данные о таксономической специфичности состава гликополимеров клеточных стенок актиномицетов и возможности их использования в качестве

хемотаксономических маркеров

Обнаружена высокая степень корреляции состава, структур и структурных компонентов гликополимеров клеточных стенок организмов и их филогенетическим положением. Идентифицировано более 50 новых структур  полимеров, в их числе нового класса – тейхулозоновые кислоты (совместно с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН и Биологическим факультетом МГУ им. М.В. Ломоносова).

Обнаружение генов родопсинов у «сухопутных» прокариот

Найдены гены родопсинов у актиномицетов семейства Geodermatophilaceae – типичных обитателей засушливых регионов с высоким уровнем солнечной радиации. Обнаружены в геномах, депонированных в GenBank и отсеквенированных de novo у штаммов фонда ВКМ. Выявлено две основные группы белков: DTE-группа (предположительно выполняющие функции протонных насосов) и NDQ-группа (предположительно натриевые насосы).

•      Результаты приоритетных исследований антифунгальной активности дрожжевых грибов

Обнаружена высокая степень корреляции группирования штаммов по чувствительности к микоцинам (келлер-токсинам), последовательностям генов 28S рРНК и ряду других таксономических характеристик. Метод микоцинотипирования эффективен в качестве таксономического инструмента и позволяет выявлять гетерогенность видов дрожжей, описанных ранее на основе традиционных таксономических признаков.

•      Впервые осуществлена оценка мирового коллекционного фонда культивируемых грибов.

На основе созданной базы данных FungalDC (www.vkm.ru), интегрированной с основными информационными ресурсами 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.

Впервые создана распределенная сеть российских коллекций микроорганизмов с консолидированной каталожной базой данных и сводным интерактивным электронным каталогом на её основе (http://www.vkm.ru/Cosolidated.htm). 

Первая версия единой базы данных 4-х коллекций – ВКМ, UNIQEM (ФИЦ Биотехнологии РАН, Москва), ИЭГМ (Пермский научный центр УрО РАН) и LE-BIN (Ботанический институт РАН, Санкт-Петербург) – содержит более 21000 штаммов различных групп микроорганизмов. Интерактивный каталог с поисковой системой и он-лайн доступом к нему «из единого окна» включает более 9600 штаммов, представителей более чем 5600 видов и вариантов. Созданная действующая сеть (с возможностью присоединения к ней других российских микробных коллекций) отвечает мировым тенденциям коллекционной деятельности, способствует повышению эффективности исследований, связанных с изучением и практическим использованием микробного разнообразия.

Разработан новый межгосударственный стандарт ГОСТ 9.050–2021 

На основе результатов изучения устойчивости более 660 образцов различных промышленных материалов и изделий к воздействию плесневых грибов разработан новый межгосударственный стандарт «ГОСТ 9.050–2021. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов» (ISO 846:2019, NEQ). Десять штаммов из фонда ВКМ, наиболее активно деградирующие лакокрасочные покрытия, указаны в ГОСТ 9.050–2021 в качестве тест-культур. ГОСТ вступил в действие 01.07.2022 г.

•      Опубликовано более 30 глав монографического характера в составе международных изданий по микробиологии – «Bergey's Manual of Systematic Bacteriology», «Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria», «The Prokaryotes», «The Yeast Handbook», «The Yeasts, a Taxonomic Study» и др.

Материалы содержат исчерпывающий обзор современного состояния области исследований (филогения, таксономии, экология, генетика, биохимия, аспекты практического использования) групп микроорганизмов, в которых специалисты ВКМ являются признанными лидерами, а также собственные оригинальные результаты авторов.

Опубликованоболее 280 научных работ в российских и зарубежных изданиях – статей, обзоров, глав в книгах, учебных пособий, научно-методических руководств по микробиологии и коллекционному делу, стандартов описания новых таксонов актинобактерий и метаногенных архей. Защищено 6 докторских и более 20 кандидатских диссертаций. Выполнено несколько десятков проектов по грантам российских и международных научных фондов, в рамках Федеральных целевых программ и международных контрактов. В их числе – проекты по созданию пан-Европейской инфраструктуры исследований микробных ресурсов (Microbial Resource Research Infrastructure – MIRRI) и Глобального электронного каталога микроорганизмов (gcm.wfcc.info).

• Показателями профессиональной репутации коллектива

могут  служить их избрание и работа в российских и международных профессиональных организациях:  в качестве Президента Европейской организации коллекций культур, члена Исполкома Всемирной федерации коллекций культур, в составах ряда Подкомитетов по таксономии Международного комитета по систематике прокариот (ICSP) и Комиссии по дрожжам Международного союза микробиологических обществ (IUMS), в группах разработчиков Глобального каталога микроорганизмов (Global Catalogue of Microorganisms), единой информационной системы микробных БРЦ Европы и группе по развитию информатики в микробиологии – CODATA, в составе редколлегий ряда ведущих российских и зарубежных изданий. 

 

 



142290 Московская область, г.Пущино, пр-т Науки, д.5, Тел.: +7(4967)733962,  adm@ibpm.ru, www.ibpm.ru

Разработка сайта - Alces