Достижения

Кандидатская диссертация –
научно-квалификационный труд, позволяющий
соискателю продемонстрировать имеющиеся
теоретические навыки, а также собственный интеллектуальный
уровень в выбранной отрасли исследований.

23 октября 2025 года стал знаменательным днем для лаборатории МГММ!

На заседании Диссертационного совета КФУ.015.5 ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» состоялась защита диссертации Диабанкана Родерик Жиль Кларе на тему «Сравнительный анализ биологических свойств морфотипов эндофитного штамма Bacillus mojavensis PS17», представленную на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 1.5.11. Микробиология.

Самостоятельное и оригинальное исследование нашего коллеги посвящено сравнительной оценке биологических свойств морфотипов эндофитной бактерии B. mojavensis PS17 для определения перспектив применения в качестве биологического агента. Впервые изучены механизмы диссоциации бактериального агента биоконтроля B. mojavensis PS17 и их влияние на биоконтрольные свойства. Получены новые данные о межвидовом распространении штамма и его способности к вертикальному переносу.

Защита прошла в доброжелательной атмосфере. Диссертант блестяще представил доклад и уверенно ответил на все вопросы членов Диссертационного совета.

Мы гордимся тобой, дорогой Родерик, и желаем новых творческих свершений!

На 28 школе-конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века» (г. Пущино, 21-25 апреля 2025 г.) приняли участие девять сотрудников и студентов лаборатории МГММ.

В работе секции «Молекулярная биология и биоинформатика» с докладами и презентациями выступили Агбоигба Элвис «Молекулярные механизмы гипузинирования у Candida albicans: выделение, мутационный анализ и функциональная характеристика дезоксигипузинсинтазы» и Суханов Артемий «Сравнение активности нативных и мутантных форм О-деметилаз семейства cyp255a по отношению к 4-алкилгваяколам и сиринголу». Постерные доклады представили Некрасов Илья «Клонирование и гетерологичная экспрессия галлатного оперона Pseudomonas putida KT2440 в клетках P. putida PCL1760»; Сулейманова Эльвира «Ген амилазы из метагенома горячих источников: клонирование, экспрессия и функциональный анализ» и Фукалова Анастасия «Влияние экспрессии гена rsfS на рост культуры агента биологической защиты Pseudomonas putida PCL1760».

На секции «Микробиология и вирусология» блестяще выступили Кунгуров Галим «Создание штамма Pseudomonas putida с уменьшенным образованием биопленки и сниженной подвижностью для применения в ферментации» и Валиахметов Эмиль «Уникальные нуклеотидные последовательности в геномах микроорганизмов для мониторинга штаммов». Были также постерные доклады Ложкарева Трофима «Выделение, биохимическая характеристика, антагонистическая активность и идентификация штаммов из образцов растения Orostachys spinosa, отобранных в прибайкальской лесной зоне» и Яруллина Карима «Штамм ризобактерии Bacillus velezensis MGMM30 в качестве потенциальной основы биопрепарата для защиты растений».

Мы гордимся нашими молодыми учеными!

От всей души поздравляем Галима Кунгурова, доклад которого на секции признан лучшим по версии Микробиологического общества России!

Отключение генетических систем у Pseudomonas putida PCL1760, отвечающих за фитнес штамма в ризосфере, улучшает ростовые характеристики в биореакторе. Снижение мобильности, угнетение биопленок делает геноредактированный штамм неконкурентным в природе.

[Frolov M., Kungurov G.A., Valiakhmetov E.E., Gogov, A.S., Trachtmann N.V., Validov S.Z. Construction of the Pseudomonas putida Strain with Low Motility and Reduced Biofilm Formation for Application in Fermentation. Fermentation, 2024, 10, 606. https://doi.org/10.3390/fermentation10120606].

Бактерии рода Pseudomonas относят к наиболее перспективным объектам биотехнологии. Помимо широкого распространения в окружающей среде штаммы псевдомонад могут обладать одним или несколькими полезными свойствами – способностью подавлять фитопатогены, положительно влиять на рост и развитие растений, а также индуцировать в них собственные механизмы защиты от различных неблагоприятных факторов.

Pseudomonas. putida, являясь безопасным хозяйственно-ценным биопродуктом, имеет и другие достоинства: широкий спектр потребляемых субстратов, надежные методы трансформации ДНК, большое количество секвенированных геномов.

В лаборатории МГММ ФИЦ КазНЦ РАН проводится разработка рекомбинантного штамма на основе Pseudomonas putida PCL1760 для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина. Установлена полная нуклеотидная последовательность штамма. P. putida PCL1760 – отличный кандидат для ферментации.

Ученые трех научных центров – лаборатории молекулярно-генетических и микробиологических методов (МГММ) ФИЦ КазНЦ РАН, Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгарта РАН и Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН – исследовали, как организация генома паразитического гриба Fusarium oxysporum (Fox) связана со специфичностью к растению-хозяину. Впервые установлено, что более широкий круг растений-хозяев одного из изучаемых штаммов не может быть объяснен известными на сегодняшний день набором эффекторных белков.

[https://doi.org/10.3390/jof11020140
Ernest Nailevich Komissarov, Roderic Gilles Claret Diabankana, Inna Abdeeva, Daniel Mawuena Afordoanyi, Sergey Vladimirovich Gudkov, Ekaterina Mikhailovna Dvorianinova, Sergey Alexandrovich Bruskin, Alexey Alexandrovich Dmitriev and Shamil Zavdatovich Validov. Genomic Differences Between Two Fusarium oxysporum Formae Speciales Causing Root Rot in Cucumber // J. Fungi 2025, 11, 140].

Из миллиона описанных видов только 8000 являются фитопатогенными, однако эти микроорганизмы значительно и ощутимо снижают продуктивность современного мирового растениеводства. Fusarium oxysporum (Fox) является одним из распространенных фитопатогенных видов грибов, вызывающих заболевания растений в открытом грунте и теплицах. Особенностью этого микромицета является узкая специализация на растении-хозяине, а именно штаммы, патогенные к одному виду растений, за редким исключением не поражают неродственные виды растений. Огромное количество описанных форм F. oxysporum, поражающих сельскохозяйственные и декоративные культуры (гниение корней и сосудистое увядание), указывает на быструю эволюцию этих штаммов к паразитированию на новых видах растений.

Авторским коллективом трех ведущих научных центров изучены геномные различия между двумя формами Fox, чтобы понять, как они влияют на их специализацию к растению-хозяину. В работе сравнивали два штамма: Fusarium oxysporum f.sp. radicis-cucumerinum (Forc) V03-2g и Fusarium oxysporum f.sp.  radicis-lycopersici (Forl) ZUM2407. Первый выделен из инфицированных растений огурца, второй – из инфицированных растений томата.

Специфичность Fox к хозяину связана с эффекторными белками, известными как секретируемые в ксилеме (SIX). Эти гены связаны с неавтономным мобильным элементом миниатюрной импалы (mimp), обычно распределенным на дополнительных хромосомах. Паттерн mimp, связанный с эффекторными генами, использовался для прогнозирования профилей кандидатов-эффекторов, характерных для Fox formae speciales.

Оценка развития заболевания на двух сортах огурца, вызванная штаммами Forc V03-2g и Forl ZUM2407: красные стрелки – симптомы выпревания (А) и корневых гнилей (В)

В этом исследовании продемонстрирована патогенность штаммов Fusarium oxysporum f.sp. radicis—lycopersici (Forl) ZUM2407 и Fusarium oxysporum f.sp. radicis—cucumerinum (Forc) V03-2g в общем растении-хозяине (огурце) и проведено сравнение их геномов. В геноме Forl ZUM2407 отсутствуют шесть генов и их гомологов, в отличие от Forc V03-2g.

Диаграмма собранных геномов фитопатогенных штаммов Forl ZUM2407 (оранжевый) and Forc V03-2g (зеленый): (А) хромосомы (черные края обозначают наличие теломерных участков); (В) распределение генов на хромосмах; (С) распределение повторяющихся последовательностей; (D) распределение потенциальных эффекторных генов; (Е) серые линии представляют выравнивание гомологичных хромосом между двумя штаммами

Ученые показали, общее количество элементов mimp в геноме Forl ZUM2407 будет в три раза меньше, чем у Forc V03-2g (10 и 36 копий соответственно). Паттерн распределения mimp в Forl ZUM2407 полностью отличаеся от того, который присутствует в Forc V03-2g. Анализ профиля потенциального эффектора не предсказал, что Forl ZUM2407 способен инфицировать растения огурцов, как Forc V03-2g. Поэтому предполагается, что Forl ZUM2407 имеет другой тип организации генома, связанный с патогенностью, чем эффекторный профиль не может быть описан с использованием подхода на основе mimp.

Сотрудники лаборатории МГММ ФИЦ КазНЦ РАН убеждены, что эта теоретическая работа имеет значительный практический интерес, поскольку гены эффекторных белков, необходимых для патогенеза, являются идеальными маркерами для идентификации фитопатогенных штаммов на фоне большого количества почвенных безвредных штаммов рода Fusarium. Штаммы грибов-паразитов, которые очевидно содержат гены неизвестных ранее белков-эффекторов, могут быть благодарным объектом для получения новых маркеров фитопатогенности у грибов рода Fusarium.

Авторский коллектив лаборатории МГММ (Ш.З. Валидов, И.А. Дегтярева, Е.Ю. Шульга, Г.Ф. Рахманова, Б.Р. Исламов) в рамках Государственного задания подготовил и издал в издательстве «Логос-Пресс» монографию «Селекция микроорганизмов – агентов биологической защиты растений».

В книге рассмотрен широкий спектр вопросов, связанных с теоретическим и практическим подходом к диагностике перспективных штаммов с биозащитными свойствами и созданию на их основе полифункциональных биопрепаратов. Предложен обстоятельный анализ публикаций, имеющих непосредственное отношение к различным аспектам затронутой проблемы.