АННОТАЦИЯ

АННОТАЦИЯ
РНП 2.2.3.1.4148 «Комплексное решение коллекционно-поисковых,
инфраструктурно-ориентированных и информационно-сопроводительных задач по
поддержанию и пополнению уникального музея культур микроорганизмов С.Петербургского Государственного Университета».
Аналитическая ведомственная целевая программа «Развитие научного потенциала высшей
школы (2006-2008 годы)».
Мероприятие №2 «Проведение фундаментальных исследований в области естественных,
технических и гуманитарных наук. Научно-методическое обеспечение развития
инфраструктуры вузовской науки».
Раздел №2.2. «Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской
науки».
Подраздел №2.2.3. «Научно-методическое обеспечение уникальных объектов высших
учебных заведений и профилактики чрезвычайных и кризисных ситуаций. Научные
основы охраны здоровья обучающихся».
Направление №2.2.3.1. «Научно-методическое обеспечение уникальных объектов высших
учебных заведений. (Фундаментальные исследования)».
Руководитель: д.б.н., проф. А.В.Пиневич
Исследованы представители коллекции микроорганизмов С.-Петербургского
Государственного Университета (CALU), имевшиеся ранее и дополнительно вводимые в
ее состав. Конечная цель проекта – сохранение и расширение числа культивируемых
полифилетичных микроорганизмов с поливариантным строением, которые выполняют
ключевую роль в природных ассоциациях, представляют интерес в качестве модельных
объектов для научных исследований и учебного процесса, а также перспективны в плане
биотехнологии. При выполнении проекта коллекционные штаммы изучены с
применением многофакторного анализа, с использованием современных методов
(физиологических, цитологических, биохимических, генетических и молекулярнобиологических).
В рамках первой задачи «Анализ механизмов клеточного деления у
цианобактерий» за отчетный этап впервые выделен и охарактеризован ген белка ftsZ у
плеврокапсовых цианобактерий, а также проанализирована архитектура нуклеоидов
(хромосом) в процессе формировании продуктов множественного деления (беоцитов и
гормоцитов). Результаты: (1) амплифицирован, клонирован и секвенирован большой
фрагмент гена ftsZ Pleurocapsa sp. CALU 1126, имеющий 73%ное сходство с ортологом
Anabaena sp.; (2) построены дендрограммы для гена 16S рРНК и гена ftsZ, взаимное
несовпадение которых свидетельствует о горизонтальном переносе гена ftsZ; (3) методом
«инвертированной» ПЦР с использованием оригинальных праймеров амплифицирован,
клонирован и секвенирован фрагмент размером 1817 п.н., содержащий полноразмерный
ген ftsZ Pleurocapsa sp. CALU 1126; (4) показано, что ген ftsZ имеет размер 1266 п.н. и
кодирует белок из 422 аминокислотных остатков, обладающий 70-80%ным сходством с
FtsZ-белками разных представителей филы Cyanobacteria; (4) впервые установлено, что
множественному делению предшествуют множественное копирование и сегрегация
нуклеоидов.
В рамках второй задачи «Выявление закономерностей микроэволюционных
процессов у инфузорий» за отчетный этап проанализирован геномный полиморфизм
макронуклеуса у видов-двойников инфузорий хрода Paramecium (методами полимеразной
цепной реакции пульс-электрофореза). Результаты: (1) распределение по размеру ДНК в
макронуклеусе является стабильной и воспроизводимой характеристикой клона и может
быть использовано для сравнительного анализа; (2) степень амплификации молекул ДНК
в макронуклеусе P. tetraurelia взаимно сопоставима; блоки электрофоретического
профиля образованы разными молекулами ДНК одного размера или имеют
мономолекулярное происхождение, когда размеры ДНК существенно различаются); (3)
варьирование размера высокомолекулярных фрагментов ДНК макронуклеуса у разных
видов P. aurelia не сопровождается фрагментацией или перераспределением
локализованных в них сцепленных генов; (4) внутривидовой полиморфизм
электрофоретических кариотипов (ЭК) варьирует для разных видов и часто коррелирует с
географическим происхождением клонов, а дивергенция видов комплекса P. aurelia
сопровождается различиями в геноме макронуклеуса; (5) межвидовой полиморфизм ЭК
совпадает с филогенетическим древом комплекса P. aurelia и данными о возможности
межвидовых скрещиваний.
В рамках общих задач проекта, в целях скрининга и идентификации цианобактерий
с редкими типами светособирающих комплексов, разработан подход, основанный на
микроспектрофлуориметрии. При помощи конфокальной системы Leica TCS-SP5
показано, что спектры автофлуоресценции имеют характерные особенности, отражающие
состав пигментов, их соотношение и энергетическое сопряжение. Спектр постоянен и
специфичен для штаммов; различия наиболее выражены при длинах волн возбуждения
405, 488 и 543 нм.
Проведена инвентаризация и составлена картотека на 966 единиц хранения.
Материалы проекта отражены в 7 статьях в ведущих научных журналах и изложены в
диссертациях и студенческих квалификационных работах.
К концу года запланировано представить к защите 2 диссертации на соискание
степени кандидата биологических наук и подготовить к печати 2 учебника. Будут
выявлены закономерности коэволюции симбионтов и их хозяев, установлены
закономерности распространения симбиотических ассоциаций, а также суммированы и
апробированы подходы к оценке биоразнообразия микроорганизмов и разработке их
систематики.