Новости

Разработаны модифицированные формы О-деметилазы GcoA для биокаталитической трансформации ароматических соединений

В рамках выполнения проекта «Разработка рекомбинантного штамма на основе Рseudomonas putida PCL1760 для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина» сотрудниками лаборатории молекулярно-генетических и микробиологических методов были получены мутантные формы О-деметилазы GcoA GcoAF169I, GcoAT296A/R298K и тройной мутант GcoAF169I/T296A/R298K, которые по результатам тестирования in vivo и in vitro, проявляли активность и к гваяколу, алкил-гваяколам и сиринголу.

Скрининг полученных мутантов GcoA на чашках, содержащих различные субстраты.
1. Клетки, содержащие вектор pJNTN-L без вставки,
2. Клетки, содержащие вектор pJNTN-L-GcoAwt 3. pJNTN-L-GcoA(F169I),
4. pJNTN-L-GcoA(S168G/F169I/T170A), 5. pJNTN-L-GcoA(F169G),
6. pJNTN-L-GcoA(S168G/F169G/T170A), 7. pJNTN-L-GcoA(T296A/R298K) 

Созданы модифицированные формы О-деметилазы AgcA для утилизации ароматических соединений

В рамках выполнения проекта «Разработка рекомбинантного штамма на основе Рseudomonas putida PCL1760 для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина» сотрудниками лаборатории молекулярно-генетических и микробиологических методов были получены мутантные формы О-деметилазы AgcA, из которых наиболее перспективными по спектру утилизируемых субстратов оказались AgcAF166I, АgcAV294A и двойной мутант АgcAF166I V294A и, которые по результатам тестирования in vivo и in vitro, проявляли активность и аклкил-гваяколам 4-метил гваяколу и 4-пропил-гваяколу.

Скрининг полученных мутантов AgcA на чашках, содержащих различные субстраты.
1. Клетки, содержащие вектор pJNTNL без вставки, 2. pJNTN—L—AgcAwt,
3. pJNTN—L—AgcA(F166I), 4. pJNTN—L—AgcA(S165G/F166I/T167A),
5. pJNTN—L—AgcA(F166G), 6. pJNTN—L—AgcA(S165G/F166G/T167A),
7. pJNTN—L—AgcA(V294A)

Интеграция мутантных генов AgcA с редуктазой AgcВ в геном штамма P. putida LN6161, несущего оперон деградации катехола, позволила получить штаммы, которые могли расти на 4-метил гваяколе и 4-пропил-гваяколе. Сравнение ростовых характеристик полученных штаммов LN6161 RS01150::Ртас-agcAV294A-B, LN6161 RS01150::Ртас-agcAF166I-B и LN6161 RS01150::Ртас-agcAF166I V294A-B показало, что штамм с двойным мутантом гена agcAF166I V294A, показывает наилучший рост на обоих субстратах, намного превосходя штаммы с исходным вариантом agcA.

Создан рекомбинантный штамм для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина

В рамках выполнения проекта «Разработка рекомбинантного штамма на основе Рseudomonas putida PCL1760 для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина» сотрудники Института генетики и молекулярной и клеточной биологии (г. Стасбург, Франция) создали штамм, деградирующий галлат – ароматическое соединение фенольной природы. Галлат является продуктом деметилирования сирингата и в данном проекте создание такого штамма необходимо для получения штаммов, деградирующих такие монолигнинолы,как сирингол и сирингат. Гены galA, galB, galC и galD, интегрированные в геном штамма Р.putida PCL1760, позволили получить штамм, способный расти на галлате, как на единственном источнике углерода и энергии.

Международная конференция BIOCON 2023

18-20 декабря 2023 в г. Альметьевск (Республика Татарстан) прошла международная конференция промышленной биотехнологии «BIOCON 2023», организованная Университетом ИТМО (г. Санкт-Петербург) при генеральной поддержке  ПАО «Татнефть».

Конференция посвящена новым трендам в области биотехнологий, в которой рассматривались принципы устойчивого развития сельского хозяйства и охраны окружающей среды, пищевой и фармацевтической промышленности, представлены достижения в области генетических и геномных исследований.

В ходе конференции выступили международные эксперты с пленарными докладами в стиле TED: Mirza Hasanuzzaman, Bangladesh (h—index – 87); Meisam Tabatabaei, Malaysia (h—index – 83); Amin Mousavi Khaneghah, Poland (h—index – 70); Mukesh Kumar Awasthi, China (h—index – 76), а также молодые ученые, студенты и представители бизнеса в области биотехнологий. Более того, были организованы мероприятия для нетворкинга и культурного отдыха.

BIOCON – не просто конференция – это пространство для профессиональной реализации, новых знакомств, сотрудничества и обмена опытом между участниками. Это прекрасная возможность проявить себя и представить свое исследование.

Создание экспрессионных кассет генов

В лаборатории молекулярно-генетических и микробиологических методов идет выполнение проекта «Разработка рекомбинантного штамма на основе Pseudomonas putida PCL1760 для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина». (Соглашение № 075-15-2022-254 от 17.06.2022 г.). В результате выполнения проекта планируется получить генно-инженерные конструкции и штамм, созданный с использованием данных конструкций способный к утилизации производных метил-фенолов, которые возникают при разложении лигнина.

На настоящем этапе работ были созданы конструкции содержащие гены катаболизма катехола (Рис. 1). Данные конструкции были использованы для интеграции в геном штамма PCL1760 за счет гомологичной рекомбинации (Рис.2). А результате был получен штамм P. putida PCL6160 с интегрированными в хромосому генами утилизации катехола.


Рисунок 1. Примеры интегративных векторов с клонированными генами катаболизма катехола. Обе платформы сделаны на основе вектора pK18mobSacB.


Рисунок 2 – Двухступенчатая схема проведения эксперимента интеграции Ptac—nah-оперона в состав хромосомальной ДНК штамма P. putida PCL1760.

4-й Российский Микробиологический Конгресс в Томске

24–29 сентября 2023 года в Томске успешно прошёл 4-й Российский Микробиологический Конгресс. Российское микробиологическое общество переживает свое очередное возрождение.

Стараниями организаторов Микробилогического конгресса, а именно Елизаветы Александровны Бонч-Осмоловской (Президент Межрегионального микробиологического общества, заведующая кафедрой микробиологии МГУ имени М.В. Ломоносова, заведующая отделом ФИЦ Биотехнологии РАН, член-корреспондент РАН, профессор, доктор биологических наук), Николая Викторовича Пименова (Заведующий лабораторией реликтовых микробных сообществ, заместитель директора по научной работе Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук, доктор биологических наук) и Ольги Викторовны Карначук (Заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Томского Государственного Университета, доктор биологических наук, профессор) конгресс был великолепно организован, был представительным и очень научным.

Выбор города не случаен – Томск город с полумиллионным населением славится своими научными школами и высшими учебными заведениями, а природа этого сибирского города и архитектура украсили конгресс. В работе конгресса участвовало много казанцев. Мне доверили пленарный доклад на тему «Биологическая защита растений: от штаммов к консорциумам и далее к супрессивным почвам». Я также не забыл отправить почтовую открытку, и это вторая наша открытка.

Валидов Шамиль

Экспрессия наиболее активных ферментов CYP255A в E. coli

В лаборатории молекулярно-генетических и микробиологических методов идет выполнение проекта «Разработка рекомбинантного штамма на основе Pseudomonas putida PCL1760 для биокаталитической трансформации ароматических производных лигнина». (Соглашение № 075-15-2022-254 от 17.06.2022 г.). В результате выполнения проекта планируется получить генно-инженерные конструкции и штамм, созданный с использованием данных конструкций способный к утилизации производных метил-фенолов, которые возникают при разложении лигнина.

На данном этапе были проанализированы последовательности GcoA и AgcA, относящиеся к семейству О-деметилаз CYP255A. Дендрограмма родства отдельных представителей семейства представлена на Кластерирование показывает, что несмотря на несомненное общее происхождение GcoA и AgcA, различаются значительно, причем сходство между GcoA белками выше, чем между представителями AgcA белков.

Сходство последовательностей белков GcoA, AgcA и SyoA обуславливает их структурное сходство (см. рисунок 1).


Рисунок 1 – Структуры белков GcoA, AgcA и GcoA и AgcA наложены друг на друга. Голубым цветом обозначен GcoA, зелены цветом – AgcA, а молекула белка SyoA приведена в оранжевом цвете. Субстрат (гваякол) обозначен маджентой, а порфириновое кольцо нарисовано желтым цветом.

В результате проделанной работы были анализированы последовательности белков GcoA, AcgA SyoA из разных микроорганизмов показано их сходство как на уровне аминокислотных последовательностей, так и на уровне третичной структуры. Белки SyoA и SyoВ были экспрессированы, выделены и очищены в системе E. coli BL21 в объеме 10 мл каждый с концентрацией 16 мг/мл и 4,1 мг/мл соответственно. Определена специфичность полученного белка SyoA. Показана кинетика насыщения субстратом для белка SyoA. Показана стабильность белков GcoA, GcoВ, AgcA, AgcВ, SyoA и SyoВ при различных значениях рН и термостабильность белка SyoA, которая была определена как температура денатурации 51,8°С. условия кристаллизации белков GcoA, AcgA и SyoA.

Персистенция по-Оренбургски

20-22 сентября 2023 года в городе Оренбурге прошла Х конференция «Персистенция и симбиоз микроорганизмов». С докладами выступили заведующий лабораторией Шамиль Завдатович Валидов на тему «Факторы гибернации рибосомы и их роль в персистенции микроорганизмов на примерах патогенеза и колонизации растений» и младший научный сотрудник Айнур Камилевич Мифтахов на тему «Значение гибернационного фактора RsfS для персистенции и биозащитных свойств почвенной бактерии P. putida PCL1760″. По итогам конференции опубликована статья в «Бюллетене Оренбургского научного центра УрО РАН».

Оренбург – небольшой, прибранный город в южных степях на границе с Казахстаном. Город основан Анной Иоановной в 1743 году и в начале был военной крепостью. Своему названию обязан речке Орь. Город с тех пор избавился от крепости, поскольку она мешала расширению, но так и не стал «бурлящим мегаполисом». По своему спокойствию и скромности Оренбург можно вполне назвать персистирующим городом, который развивается в меру сил и возможностей. Протекающая по южной окраине города река Урал – является в этом месте естественным разделителем Европейской и Азиатской частей Евразии. Осознание того, что на фуникулёре можно переехать из Европы в Азию и обратно меньше чем за 10 минут – весьма забавляет.

Аттестация аспирантов ФИЦ КазНЦ РАН

На днях наши аспиранты Комиссаров Эрнест и Суханов Артемий успешно прошли аттестацию на ученом совете КИББ. В целом процедура занимала менее 5 минут на аспиранта и не требовала показа презентации или каких-либо других свидетельств полученных результатов.  Аспиранты кратко рассказывали о задачах отчетного периода и «на пальцах» отчитывались о своих успехах. Слушатели старательно задавали по крайней мере один вопрос. Далее следовала характеристика от руководителя – положительная для всех заслушанных аспирантов.


Эрнест с Артемием в ожидании своей очереди

От себя могу сказать, что наши ребята очень хорошо доложились. На вопросы, которые нашим ребятам задавали, по большей части, были даны достойные ответы.

Валидов Ш.