основные результаты, полученные в 2017 г


52. Биологическое разнообразие

Из различных мест обитания, включая почвы Антарктиды, Камчатки и острова Кунашир, гидротермы, месторождения ртути и никеля, краснокнижные растения, нематодные галлы на растениях, таллом лишайников, микробиом домашних птиц, носоглотка человека и т.д. выделено 188 культур, относящихся к 72 родам и более чем 70 видам. Фонд Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ ИБФМ РАН) пополнен 340 штаммами микроорганизмов различных надцарств (мицелиальные грибы, археи и бактерии, в т.ч., актинобактерии), идентифицированными в соответствии с современной системой. законсервированы и заложены на длительное хранение (д.б.н. Л.И. Евтушенко)

Впервые в клеточных стенках бактерий рода Arthrobacter (штаммы и  изоляты из засоленных техногенных почв, относящиеся к новому виду) обнаружены тейхулозоновые  кислоты (ТК) не известной ранее структуры, а также два других новых полимера.. Полученные результаты расширяют представления о разнообразии органического мира и подтверждают значимость структур и состава полимеров клеточных стенок в бактериальной таксономии. Наличие нескольких кислых полимеров в клеточной стенке может быть связано с механизмами, обуславливающими  выживаемость и активность бактерий в условиях высокой солености и техногенного загрязнения  (д.б.н. Л.И. Евтушенко, совместно с ИОХ РАН).

55. Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов

С поверхности кожных покровов гладкой шпорцевой лягушки Xenopus laevis выделены 15 штаммов ультрамикробактерий (УМБ). Из них 6 изолятов (Nocardioides sp., штаммы КА3 и КА3/1-5) характеризуются высокой антимикробной активностью в отношении широкого спектра грамположительных и грамотрицательных бактерий. В клетках УМБ Janibacter sp. шт. Def7/1-5 обнаружены уникальные внутриклеточные цитоплазматические органеллы, представляющих собой гранулы конденсированной ДНК и цитоплазмы размером 0,15 х 0,1 мкм (д.б.н. В.И. Дуда)

На основе математического анализа метаболических путей разработан метод теоретического определения значений максимального выхода биомассы при аэробном росте на различных субстратах. Обоснованы принципы разделения метаболизма на конструктивный и энергетический обмены. Введено понятие узловых метаболитов, находящихся на границе переднего и стандартного конструктивных обменов. Из баланса потоков метаболитов выведена зависимость выхода биомассы от биоэнергетических параметров парциальных обменов. Сравнение предсказанного максимального выхода биомассы из этанола и экспериментально полученного значения этой величины показали высокую степень соответствия (д.ф.-мат.н. И.Г. Минкевич)

Обнаружена мощная антимикробная и антифунгальная активность у Lysobacter capsici ВКМB-2533 при росте на средах определенного состава. Результаты свидетельствуют о наличие биологически активных соединений в культуральной жидкости этой бактерии. Выделение, изучение и характеристика подобных агентов может помочь найти активные компоненты для антимикробных препаратов эффективных в отношении множественноустойчивых форм патогенов (к.б.н. Н.В. Васильева).

Выявлены новые гены, необходимые для адаптации клеток дрожжей к токсической концентрации ионов марганца - PMA2, кодирующий редко экспрессирующийся вариант протонной АТФазы цитоплазматической мембраны, и YBR056W-A, кодирующий белок клеточной поверхности, и, по-видимому, способный хелатировать ионы марганца (д.б.н. Т.В. Кулаковская).

57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, протеомика, биокатализ

Определена эффективность цитолитического и патогенного действия гемолизина II, образующего нанопоры в клеточных мембранах на различные ткани и клетки млекопитающих. Показано, что переносчиком индуктора синтеза гемолизина II в плазме крови является альбумин и что эффективность его индукции зависит от источника плазмы. Продемонстрирована роль пространственной структуры глобального регулятора Fur B.cereus (аллостерической формы) в регуляции гена hlyII (д.б.н А.С. Солонин)

Получены 16 иммортализованных клеточных линий человека, представленные клетками рака ряда органов человека. Получены суспензионные культуры моноцитов/макрофагов и лейкоцитов. Заложена экспериментальная база для создания 2Д моделей гетерологичных культур, имитирующих клеточные взаимодействия в опухолевой ткани - в сотрудничестве с МОНИКИ выделены и цитологически охарактеризованы первичные культуры фибробластов стромы рака простаты и мочевого пузыря. Получены рекомбинантные плазмиды, кодирующие флуоресцентные маркеры для трансфекции клеток человека (к.б.н. И.Э. Грановский) 

62. Биотехнология

Разработан опытный образец препарата термотолерантных актинобактерий для деструкции нефти в жарком аридном климате. По результатам полевых испытаний абиотическая убыль нефти составила 23%, а микробная деструкция нефти с биопрепаратом – 65%. Выполнено аннотирование и функциональный анализ генома штамма Gordonia sp. 1D, входящего в биопрепараты (чл.-корр. РАН А.М. Боронин)

Разработана эффективная технология получения рекомбинантных ксиланаз на основе соответствующих генов из бактерий рода Cellulomonas. Предложенный способ получения технических препаратов ксиланаз для обработки кормов позволяет осуществлять ферментационные процессы с выходом целевого фермента в концентрации не менее 15 г/л культуральной среды  (д.б.н. А.А. Леонтьевский)

Проведена оценка влияния углеродных наноматериалов (нанотрубки, терморасширенный и высокоориентированный пиролитический графиты, оксид графена и др.) и углеродных волокон на биоэлектрокаталитическую активность клеток Gluconobacter oxydans при окислении этилового спирта в присутствии медиатора электронного транспорта. Впервые установлено существенное увеличение мощности генерируемого тока (до 50 %) при снижении сопротивления переноса заряда. Результаты использованы для создания лабораторных моделей биосенсоров и биотопливных элементов нового класса, основанных на применении углеродных наноматериалов для формирования электродов (д.х.н. А.Н. Решетилов)

.           Получены новые трансгенные штаммы сапрофитных микобактерий, эффективно продуцирующие тестостерон из фитостерина. Созданы рекомбинантные штаммы, гетерологически ко-экспрессирующие гены 17β-гидроксистероиддегидрогеназы гриба Cochliobolus lunatus и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы Mycobacterium tuberculosis H37Rv. Штаммы конвертировали фитостерин в высоких концентрациях (20 г/л) с выходом тестостерона свыше 60 моль% (7.2 г/л) при снижении образования нежелательных побочных продуктов. Результаты расширяют представления об особенностях функционирования эукариотических дегидрогеназ в актинобактериальных хозяевах. Созданные штаммы могут быть платформой для одностадийного производства тестостерона из природных стеринов (д.б.н. М.В. Донова).

Основные публикации

Morgunov I.G., Kamzolova S.V., Dedyukhina E.G., Chistyakova T.I., Lunina J.N., Mironov A.A., Stepanova N.N., Vainshtein M.B., Shemshura O.N., Application of organic acids for plant protection against phytopathogens // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2017. V. 101. N 3. P. 921-932.

Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Dovbnya D.V., Bragin E.Y., Donova M.V., Effect of methyl-beta-cyclodextrin on gene expression in microbial conversion of phytosterol // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2017. V. 101. N 11. P. 4659-4667.

Kamzolova S.V., Morgunov I.G., Metabolic peculiarities of the citric acid overproduction from glucose in yeasts Yarrowia lipolytica // Bioresour Technol. 2017. V. 243. P. 433-440.

Potekhina N.V., Arbatsky N.P., Shashkov A.S., Dmitrenok A.S., Senchenkova S.N., Dorofeeva L.V., Evtushenko L.I., Novel teichulosonic acid and glycosyl 1-phosphate polymers from the cell walls of Arthrobacter sp., strains VKM Ac-2549 and VKM Ac-2550, phylogenetically close to Arthrobacter crystallopoietes // Carbohydr. Res. 2017. V. 451. N 8. P. 36-41.

Zaitseva A.S., Arlyapov V.A., Yudina N.Y., Alferov S.V., Reshetilov A.N., Use of one-and two-mediator systems for developing a BOD biosensor based on the yeast Debaryomyces hansenii // Enzyme Microb Technol. 2017. V. 98. P. 43-51.

Ibryashkina E.M., Solonin A.S., Zakharova M.V., Protein NCRII-18: the role of gene fusion in the molecular evolution of restriction endonucleases // FEBS Lett. 2017. V. 591. P. 1702-1711.

Zvonarev A.N., Crowley D.E., Ruazanova L.P., Lichko L.P., Rusakova T.G., Kulakovskaya T.V.,

Dmitriev V.V., Cell wall canals formed upon growth of Candida maltose in the presence of hexadecane are associated with polyphosphates // FEMS Yeast Res. 2017. V. 17. № 3. 6.

Kaparullina Е.N., Trotsenko Y.А., Doronina N.V., Methylobacillus methanolivorans sp. nov., a novel non-pigmented obligately methylotrophic bacterium // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. . 2017. V. 67. P. 425-431.

Ryzhmanova Y., Oshurkova V., Troshina O., Abashina A., Ariskina E., Avtukh A., Shcherbakova V., Anoxyhatronum buryatiense sp. nov., an anaerobic alkaliphilic bacterium from a low mineralization soda lake in Buryatia, Russia. // Int. J. Syst. Evol Microbiol. 2017. V. 67. P. 4704-4709.

Denisenko Y.A., Gusakov A.V., Rozhkova A.M., Osipov D.O., Zorov I.N., Matys V.Y., Uporov I.V., Sinitsyn A.P., Site-directed mutagenesis of GH10 xylanase a from penicillium canescens for determining factors affecting the enzyme thermostability // Int. J. Biol. Macromol.  2017. V. 104. P. 665-671.

Trilisenko L., Kulakovskaya E., Kulakovskaya T., The cadmium tolerance in Saccharomyces cerevisiae depends on inorganic polyphosphate // J. Basic. Microbiol. 2017. V. 57. N. 11. P. 982-986.

Andreeva N., Kulakovskaya E., Zvonarev A., Penin A., Eliseeva I., Teterina A., Lando A.

Kulakovskiy I., Kulakovskaya T., Transcriptome profile of yeast reveals the essential role of PMA2 and uncharacterized gene YBR056W-A (MNC1) in adaptation to toxic manganese concentration // Metallomics. 2017. V. 9. PP. 175-182.

Wu L., Sun Q., Desmeth P.H., Sugawara H., McCluskey K., Smith D., Vasilenko A., Lima N., Ohkuma M., Robert V., Zhou Y., Li J., Fan G., Ingsriswang S., Ozerskaya S., Ma J. WDCM: an information infrastructure to explore and utilize preserved microbial strains worldwide // Nucleic Acids Res. 2017. V..45. N 1. P. 611-618.

Patil S., Nikam M., Patil H., Anokhina T., Kochetkov V., Chaudhari A., Bioactive pigment production by Pseudomonas spp. MCC 3145: Statistical media optimization, biochemical characterization, fungicidal and DNA intercalation-based cytostatic activity // Process Biochem. 2017. V. 58. P. 298-305.

Кудрякова И.В., Сузина Н.Е., Винокурова Н.Г., Шишкова Н.А., Васильева Н.В., Изучение факторов биогенеза везикул Lysobacter s . XL1 // Биохимия. 2017. Т. 82. N 4.  С. 677-686.

Решетилов А.Н., Китова А.Е., Колесов В.В., Панфилов А.В., Современные подходы и методы биосенсорного анализа содержания глюкозы и лактата в организме человека. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. N 6. С. 3-16.

Бут С.Ю., Егорова С.В., Хмеленина В.Н., Троценко Ю.А., Биохимические свойства и филогения гидроксипируватредуктаз метанотрофных бактерий, реализующих различные пути С1-ассимиляции // Биохимия. 2017. Т. 82. N 11. С. 1647-1656.

Мясоедова Н.М., Ренфельд Ж.В., Подъяблонская Е.В., Самойлова А.С., Черных А.М., Классен Т, Пиетрузска Й., Коломыцева М.П., Головлева Л.В., Новые аскомицеты-продуценты лакказ // Микробиология. 2017. Т. 86. N 4. С. 494-503.

Михайленко Д.С., Новиков А.А., Григорьева М.В., Ефремов Г.Д., Сивков А.В., Сафронова Н.Ю., Сорокин К.С., Земскова М.Ю., Немцова М.В., Алексеев Б.Я., Каприн А.Д. Сравнение экспрессии гена РСАЗ в осадках и экзосомах мочи при раке предстательной железы // Онкоурология. 2017. Т. 13. N 3. С. 54-60.

Решетилов А.Н., Плеханова Ю.В., Тарасов С.Е., Арляпов В.А., Колесов В.В., Гуторов М.А., Готовцев П.М., Василов Р.Г. Влияние некоторых углеродных наноматериалов на окисление этилового спирта бактериальными клетками Gluconobacter oxydans // Прикладная Биохимия и Микробиология. 2017. Т. 53. N 1.  С. 115-122.

Алферов С.В., Арляпов В.А., Возчикова С.В., Алферов В.А., Решетилов Н.А. Особенности конкуренции между кислородом и 2,6-дихлорфенолиндофенолом в условиях работы микробного топливного элемента // Прикладная Биохимия и Микробиология. 2017. Т. 53. N 2. С. 244-250.

Решетилов А.Н., Плеханова Ю.В., Тарасов С.Е., Быков А.Г., Гуторов М.А., Алферов С.В., Тенчурин Т.Х., Чвалун С.Н., Орехов А.С., Шепелев А.Д., Готовцев П.М., Василов Р.Г. Оценка свойств биоэлектродов на основе углеродных высокодисперсных материалов, содержащих модельные микроорганизмы Gluconobacter // Российские нанотехнологии. 2017. Т. 12. N 1. С. 83-89.

Опубликовано 124 статьи, в том числе 57 в зарубежных изданиях, 1 монография, 6 глав в книгах, 1 научно-методическое  пособие, получен 1 патент.


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