Введение к работе
. .-Актуальность теш .Бактерии рода Pseudomonas привлекают к
себе большое внимание исследователей. Это обусловлено целым рядом :/ причин»s Псевдомонады часто являются преобладающими в различных природна^ популяциях. Некоторые вида вызывают различные заболева-і*'..ния ЗйфЬ^гных и растений. Бактерии рода Pseudoraonas проявляют уникальные способности утилизировать самые различные, в том числе дешевые, химические соединения в качестве источников углерода и энергии. Это создает предпосылки для использования псевдомонад в микробиологической промышленности, получения на их основе методами генной инженерии штаммов продуцентов.
В связи с этим вызывает особый интерес изучение механизмов взаимодействия бактерий Pseudomonas со специфичными бактериофагами. Принципиальное значение имеет вопрос о способах приобретеїшя бактериями устойчивости к фагам. Исследования в этом направлении имеют важное теоретическое значение: изучается генетическая организация бактерий и фагов, выявляется роль фагов в эволюции генома бактерий, исследуется возникновение фагоустойчивых штаммов, Неоспоримо значение подобных исследований и для прикладной микробиологии. Практически все отрасли микробиологической промышленности, использующие в качестве продуцентов бактерии и актиномице-ты, сталкиваются с лизисами, которые вызываются бактериофагами и актинофагами. Не являются исключением и производства, использующие бактерии Pseudomonas. Расширяется использование бактериофагов в медицинской практике при лечении ряда инфекционных заболеваний человека, в ветеринарии - при лечении заболеваний скота, а также в растениеводстве - для борьбы с фигопатогекшми микроорганизмами.
Для бактерий рода Pseudomonas описано большое число бактериофагов как вирулентных, так и умеренных. Многие из них представляют интерес. К таким бактериофагам относятся интенсивно . исследуемые фаги - гранспозоны P.aeruginosa. Значительно хуже изучены вирулентные бактериофаги p.aeruginosa.
В лаборатории биологии плазмид были выделены и описаны нели-зогениэирующие бактериофаги P.aeruginosa, принадлежащие к четырем неродственным группам. Было показано, что эти фаги обладают различной адсорбционной специфичностью. Структура генома фагов одной группы - Ук - изучалась более детально.
Представляло интерес исследование способов поддержания этих бактериофагов в бактериальных популяциях, их взаимодействие с клетками бактерии хозяина, в том числе - плазмидсодержащими и рестрщирующими бактериями.
Цель и конкретные задачи исследования. Целью настоящей
- г -работы является изучение, взаимодействия нелизогенизирующих бактериофагов P.aeruginosa Яс, у?т и /ran с бактериями хозяина. В соответствии с даной целью были определены следующие задачи:
1. Изучение динамики взаимодействия нелизогенизирующих
бактериофагов p.aeruginosa УК, па и/.m с бактериями, хозяина в
условиях непрерывного культивирования.
2. Исследование ограничения бактериофагов P.aeruginosa /к,
/га и fsai на различных, плазмидсодержащих штаммах, а также на
штаммах, содержащих системы рестрикции-модификации p.aeruginosa.
Научная новизна работы. В настоящей работе впервые исследовалось взаимодействие нелизогенизирующих бактериофагов P.aeruginosa с клетками бактериального хозяина в условиях непрерывного культивирования. Выявлены два типа поддержания бактериофагов В популяциях P.aeruginosa.
При сравнительном изучении влияния Е-плазмид на развитие нелизогенизирующих и умеренных бактериофагов p. aeruginosa" обнаружено ограничение их одними и теми же олазмидами.
Впервые для бактериофагов P.aeruginosa показано, что фаги /к имеют собственную систему защиты от рестрикции-модификации, детерминируемой штаммами хозяина. Данная система защиты не связана с модификацией ДНК, локализована в 3'-концевой области ДНК фага, в районе кика 6. Получены данные, позволяющие предполагать существование у фага ^№77 двух различных систем защиты от эндонуклеаз рестрикции.
Особый интерес представляет наблюдение, что часть мутаций но рестрикционной защите влияет на распределение однонитевых канонических разрывов в фаговой ДНК, то есть, по-видимому, они являются мутациями по гену (генам) никазы.
Научно-практическая значимость полученных результатов. В настоящей работе представлены данные по динамике изменений численности вирусов бактерий и бактериальных клеток в условиях непрерывного культивирования. Выявлены различные механизмы поддержания бактерий и специфичных к ним бактериофагов в популяциях, что позволяет судить о различных путях коэволюции бактерий и специфичных к ним нелизогенизирующих бактериофагов- p.aeruginosa. Показана возможность получения мутантов фага *>mF8i по кругу хозяев в больших популяциях с использованием методов непрерывного культивирования.
Анализ влияния Е-плазмид на развитие нелизогенизирующих бактериофагов показал подавление фагов группы ут на ряде плазмидосо-
держащих штаммов p.aeruginosa. Полученные результаты окажутся полезішми при использовании бактериофагов в качестве лечебных и сельскохозяйственных препаратов.
Показано наличие у фагов yk p.aeruginosa системы зашиты (do) от рестрикции-модификации, детерминируемой штаммами хозяина. Создана коллекция мутантов фага ^4177 по системе защиты, которая использована для генетического анализа 4с локуса. Разработана система рекомбинащкшного анализаdo области ДНК фага /kF77.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (з главы), описания материалов и методов исследований, изложения экспериментальных результатов (3 главы), обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Работа содержит 128 страниц машинописного текста, включая ю рисунков и 13 таблиц. Библиография включает 201 литературный источник, в том числе -140 зарубежных авторов.