Лаборатория микробиологии

Зав. лабораторией д.б.н., профессор Валентина Евгеньевна НикитинаЗав. лабораторией д.б.н., профессор Валентина Евгеньевна НикитинаЛаборатория была организована в 1983 году. В настоящее время в составе лаборатории работают 2 доктора и 5 кандидатов биологических наук: зав. лаб., проф. В.Е. Никитина, в.н.с. О.М. Цивилёва, с.н.с. Е.Г. Пономарёва, с.н.с. С.А. Аленькина, с.н.с. Е.П. Ветчинкина, н.с. Е.А. Лощинина, н.с. М.А. Купряшина, вед. инж. Т.А. Липатова.

В разное время в лаборатории эффективно работали Итальянская Ю.В., Карпунина Л.В., Казаков О.Е., Вишневецкая О.А., Савенкова Н.Н., Колтунова Е.Ф., Мельникова У.Ю., Воротилова Н.А., Головко М.В., Галкин М.А., Кураксина С.К., Степанова Л.В. Особо следует отметить неоценимый вклад профессора кафедры аналитической химии и химической экологии Института химии СГУ Алексея Николаевича Панкратова в развитие научного направления, связанного с изучением метаболизма высших культивируемых съедобных грибов.

Специалисты лаборатории проводят совместные исследования с учеными ряда кафедр СГМУ; химического и биологического факультетов МГУ, СГУ, СГАУ, Института ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины (Киев), Института микробиологии НАН Беларуси (Минск), Казанским институтом биохимии и биофизики Казанского научного центра РАН.

Основные направления исследований:

Исследование роли белков внешней мембраны с лектиновой активностью и ферментов фенолоксидазного комплекса фиторизосферных бактерий в растительно-микробных ассоциациях.
Изучение физиолого-биохимических особенностей и биотехнологическое использование высших культивируемых грибов – продуцентов биологически активных соединений.
Исследование сигнальных систем ксилотрофных базидиомицетов при воздействии абиотических стрессорных факторов окружающей среды, ростостимулирующих и патогенных микроорганизмов.
Изучение транскриптомных, протеомных и ультраструктурных перестроек в процессе морфогенеза съедобных лекарственных культивируемых базидиомицетов.
Исследование биологического синтеза наночастиц различной химической природы микроорганизмами.

Наиболее значимые результаты за последние 5 лет

Показана способность лектинов азоспирилл выполнять роль сигнальных молекул при формировании растительно-бактериальной ассоциации. Исследована локализация и сигнальные эффекты лектинов азоспирилл при взаимодействии с корнями растений. Методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии показана локализация TRITC-меченых лектинов азоспирилл исключительно на плазматической мембране клеток корней проростков пшеницы.

У ряда штаммов бактерии рода Azospirillum, выявлена внеклеточная и внутриклеточная активность лакказы, Mn-пероксидазы, лигнин-пероксидазы и тирозиназы. Впервые выделены и частично охарактеризованы электрофоретически гомогенные препараты внеклеточных Mn-пероксидаз, лакказ и лигнин пероксидаз азоспирилл.

Впервые обнаружена способность почвенных ассоциативных бактерий родов Azospirillum и Niveispirillum к разрушению модельных соединений лигнина. Получены приоритетные данные об участии бактериальных неспецифических пероксидаз в лигниндеградации.
Выявлена способность бактерий Azospirillum brasilense к биосинтезу серебряных и золотых наночастиц. Установлено накопление дискретных сферических наночастиц серебра и коллоидного золота различной геометрической формы в культуральной жидкости штамма A. brasilense Sp245. Впервые показано участие бактериальных внеклеточных Mn-пероксидаз в восстановлении серебра из нитрата серебра и золота из золотохлористоводородной кислоты с образованием наночастиц.

Скрининг 21 штамма 8 родов 13 видов коллекционных культур базидиомицетов продемонстрировал способность грибов к биодеструкции органического селенида (ДАФС-25) с образованием красной и серой модификации Se0 в разном соотношении в зависимости от штамма, а также различиями в геометрических характеристиках сформировавшихся частиц.

Установлено, что элементный селен образуется в результате взаимодействия его соединений с остатками эссенциальной аминокислоты L-цистенина, осуществлена модельная реакция ДАФС-25 с цистеином.

Впервые для грибов обнаружены и исследованы эндогенные полиоксициклические биорегуляторы у ксилотрофов родов Ganoderma, Grifola, Lentinus. Усиленный синтез структурного аналога койевой кислоты, топологического аналога аскорбиновой кислоты (корилона), метилпирокатехина коррелирует с повышенной антиоксидантной активностью изолятов культур, выращенных в присутствии ряда экзогенных индукторов фенольной и селеноорганической природы. Результаты позволяют расширить представления о редокс-регуляции адаптационных свойств высших грибов и предложить новое активное начало биопрепаратов для промышленного культивирования грибов.

У ксилотрофных базидиомицетов Lentinus edodes и Grifola frondosa выявлена активация NO-синтазной и супероксидсинтазной сигнальной системы под действием абиотических стрессорных факторов.

В процессе морфогенетического развития базидиомицетов Lentinus edodes, Grifola frondosa и Ganoderma lucidum отмечена заметная цитодифференцировка грибного мицелия в целом и ультраструктурные перестройки внутри клеток, особенно в строении клеточной стенки грибов. Выявлена активация экспрессии генов, кодирующих ферменты лакказы, тирозиназы, хитиназы, глюканазы и специфического фактора транскрипции при переходе от вегетативной стадии развития к генеративной, показано их участие в морфогенезе макромицетов.

Установлена способность культивируемых базидиомицетов разных систематических групп Lentinus edodes, Pleurotus ostreatus, Ganoderma lucidum и Grifola frondosa к восстановлению золота, серебра, селена, кремния и германия, в том числе до элементного состояния, с образованием наночастиц. Определены дзета-потенциал и однородность коллоидных растворов; размер, форма и локализация наночастиц. Установлено участие гомогенных грибных фенолокисляющих ферментов в механизме восстановления наночастиц in vitro.
По результатам исследований сотрудниками лаборатории в целом защищены 3 докторских и 9 кандидатских диссертаций.

За последние 5 лет сотрудники лаборатории являлись руководителями и участниками грантов:

РФФИ № 10-04-90021-Бел_а (2010-2011) «Соединения фитогормональной природы в культуре базидиомицетов»; РФФИ № 11-04-09251-моб_з; РФФИ № 11-04-09253-моб_з; РФФИ № 11-04-00000-моб_з_рос; РФФИ № 11-04-09253-моб_з; РФФИ № 11-04-90811-моб_ст «Овладение методами протеомного и транскриптомного анализа экспресии генов и синтеза белков, принимающих участие в морфогенетическом развитии съедобных лекарственных базидиомицетов»; РФФИ № 12-04-93013-Вьет_а (2012-2013) «Выявление и информативность дифференциации физиолого-биохимических свойств Ganoderma в сравнительных исследованиях ценного вьетнамского гриба Ganoderma colossus с видами, культивируемыми в России»; Грант корпорации «Сибирское здоровье» «Использование лекарственных свойств культивируемых высших грибов при производстве лечебной косметики и профилактических препаратов» (2012); Грант корпорации «Сибирское здоровье» «Биологический синтез наночастиц различной химической природы культурами съедобных культивируемых лекарственных ксилотрофных базидиомицетов разных систематических групп» (2012-2013); РФФИ 12-04-90828-моб_нр_рос «Проведение исследований морфологии и цитологии грибных гиф и базидиом съедобных лекарственных базидиомицетов в процессе морфогенетического развития с помощью лазерной сканирующей конфокальной и электронной просвечивающей микроскопии»; Грант поддержки молодых ученых компании ОПТЭК «Biological synthesis of nanoparticles of various chemical natures by edible cultivated medicinal xylotrophic basidiomycetes belonging to various systematic groups» (2013 – 2014); РФФИ № 15-34-51309-мол_нр «Исследование антимикробной активности изолятов культур съедобных грибов, выращенных в присутствии селенорганических ксенобиотиков и производных 4-гидроксикумарина»; РФФИ № 15-04-02926_А «Изучение транскриптомных, протеомных и ультраструктурных перестроек в процессе морфогенеза съедобных лекарственных культивируемых базидиомицетов» (2015–2017); РФФИ № 16-08-01170-а «Развитие научных основ и экспериментальной технологии получения субмикрокомпозитов селена биомедицинского назначения методами «зеленой химии» и биологической трансформации сырья культурами лекарственных грибов»; РФФИ № 16-33-50157-мол_нр «Выявление антимикробных пептидов в изолятах культур съедобных грибов, выращенных в присутствии органических прекурсоров элементного селена»; РФФИ № 16-34-50025 мол_нр «Механизмы ферментативного синтеза наночастиц металлов и металлоидов у почвенных и ксилотрофных базидиомицетов»; РФФИ № 16-34-01200-мол_а «Биологический синтез наночастиц металлов и металлоидов под действием ферментов бактерий и грибов».


Разработки лаборатории защищены патентами:



Основные публикации
Авторизация
Обнаружили неточность?
Если Вы нашли ошибку в тексте – выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter