Лаборатория микробиологии

Заведующая лабораторией – д.б.н. Валентина Евгеньевна НикитинаЗаведующая лабораторией – д.б.н. Валентина Евгеньевна НикитинаЛаборатория была организована в 1983 году. 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.

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, с.н.с. Е.А. Лощинина, с.н.с. М.А. Купряшина, вед. инж. Т.А. Липатова.

Основные направления исследований:
• Исследование роли белков внешней мембраны с лектиновой активностью фиторизосферных бактерий в образовании растительно-микробных ассоциаций, в том числе при действии стрессовых факторов.
• Исследование свойств и функциональной значимости ферментов фенолоксидазного комплекса бактерий рода Azospirillum.
• Изучение физиолого-биохимических особенностей и биотехнологическое использование высших культивируемых грибов – продуцентов биологически активных соединений.
• Исследование сигнальных систем ксилотрофных базидиомицетов, определяющих реакцию клеток на биотические и абиотические факторы окружающей среды.
• Исследование молекулярно-физиологических аспектов онтогенеза съедобных лекарственных базидиомицетов.
• Исследование биотехнологического потенциала белков ксилотрофных базидиомицетов, в том числе собственных углеводсвязывающих гликопротеинов, для биомедицинского применения.

Наиболее значимые результаты за последние 5 лет
• Впервые установлена регуляторная активность лектинов азоспирилл в отношении пектино- и протеолитических ферментов корней проростков пшеницы
• Впервые показано участие бактериальных лектинов азоспирилл в регуляции активности антиоксидантных ферментов в условиях стресса, вызванного гипо- и гипертермией, засолением, а также присутствием тяжёлых металлов, что является одним из механизмов адаптивного ответа корней проростков пшеницы.
• Впервые в культуральной жидкости ряда штаммов бактерий рода Azospirillum обнаружены внеклеточные лакказы, лигнин- и Mn-пероксидазы. Выделена и частично охарактеризована внеклеточная лигнин-пероксидаза штамма A. brasilense Sp245.
• Показано, что при становлении симбиотических взаимодействий с растением-хозяином фенолоксидазы азоспирилл могут выступать в роли адаптогенов, о чем свидетельствует: а) повышение продукции ферментов при инокуляции растений; б) обнаружение их в зоне бактериальных скоплений на поверхности корня; в) влияние на ферментативную активность собственных метаболитов (лектинов) и вторичных метаболитов растений (феруловой кислоты), играющих определяющую роль на начальных этапах становления растительно-бактериальной ассоциации.
• Впервые показана способность почвенных ассоциативных бактерий родов Azospirillum и Niveispirillum к разрушению модельных соединений лигнина и синтетических красителей. Получены приоритетные данные об участии бактериальных неспецифических пероксидаз в лигниндеградации.
• Впервые выявлены изменения, происходящие в содержании стрессовых соединений малонового диальдегида и трегалозы у глубинных культур базидиомицетов L. edodes и G. frondosa при совместном культивировании с азоспириллами и триходермой. В двойной культуре с бактериями и микромицетами в мицелии базидиальных грибов наблюдалось повышение содержания протекторного углевода трегалозы и увеличение концентрация малонового диальдегида, что говорит об активации окислительных процессов у L. edodes и G. frondosa под влиянием азоспирилл и триходермы. Отмечается, что стрессовое влияние в случае с триходермой выражено значительно сильнее, о чём свидетельствуют более высокие показатели уровня стрессовых маркеров, особенно малонового диальдегида.
• Исследования с использованием ПЦР-анализа обратных транскриптов показали, что при переходе от вегетативного непигментированного мицелия к генеративным пигментированным структурам у базидиомицета L. edodes активируется экспрессия генов, кодирующих ферменты фенолоксидазного комплекса, хитиназы, глюканазы, а также отвечающие за синтез специфического фактора транскрипции. Установлены существенные изменения в составе и активности функционально значимых белков и выявлена их регуляторная функция. Появление дополнительных функциональных белков с высокой активностью тесно связано с инициацией перехода от вегетативной стадии развития гриба к генеративной. Это дает основание предполагать регуляторную деятельность этих соединений или их продуктов в процессе развития и формирования плодовых тел макромицета шиитаке.
• Впервые для грибов обнаружены и исследованы эндогенные полиоксициклические биорегуляторы у ксилотрофов родов Ganoderma, Grifola, Lentinus. Изучено состояние неферментной системы антиоксидантной защиты глубинных культур.
• Впервые для грибов на примере ряда культур ксилотрофных базидиомицетов разных экологических ниш изучен биосинтез и экзогенное действие важных биологически активных представителей класса гетероциклических соединений, индольных и кумариновых. Показано, что соединения, молекулы которых содержат катион биометалла и 4-гидрокси-кумариновый фрагмент, способны выступать в качестве эффекторов формирования защитных систем базидиомицетов при различных стрессовых воздействиях.
• Впервые изучено взаимодействие базидиомицетов – представителей 5 родов с переменновалентными элементами в составе аминокислотных хелатов (аспартатов биогенных металлов(II)). Выявлены свойства аспартатов, способствующие повышению адаптационного потенциала культур.
• Впервые выявлено высокое противоопухолевое действие в отношении рака почки (РА) водорастворимых гликопротеиновых фракций глубинного вегетативного мицелия культивируемых базидиальных макромицетов L. еdodes, G. frondosa и G. lucidum. Отмечено стимулирующее действие грибных препаратов на различные звенья иммунитета и отсутствие патологического влияния на слизистую желудочно-кишечного тракта при пероральном введении.
• Получены приоритетные данные по цитотоксической активности по отношению к клеточным линиям A549 (легочная аденокарцинома), HЕp-2 (эпидермоидная карцинома гортани), SPEV-2 (клетки почки эмбриона свиньи, зараженные онковирусом) и С6 (глиома крысы) водорастворимых гликопротеинов разной степени очистки вегетативного мицелия изучаемых базидимицетов. Установлены белковые фракции, обладающие наибольшей токсичностью по отношению к опухолевым клеткам; отмечена корреляция цитотоксичности гликопротеиновых препаратов с их высокой лектиновой активностью. Полученные результаты могут служить основанием для разработки средств, перспективных в комплексной терапии онкологических заболеваний.

По результатам исследований сотрудниками лаборатории в целом защищены 3 докторских и 9 кандидатских диссертаций.


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