Системы рестрикции-модификации известны как наиболее распространенные системы защиты бактерий от вирусов. Однако в некоторых случаях защита, обеспечиваемая такими системами, может быть преодолена вирусами. Наша работа направлена на понимание факторов, которые влияют на преодоление защиты в клетках E. coli, несущих систему рестрикции-модификации типа II Esp1396I, расположенных на плазмиде, и на оценку скорости деградации вирусной ДНК в одной инфицированной клетке, несущей систему Esp1396I. Для оценки соотношения количества эндонуклеазы рестрикции и метилтрансферазы в отдельных клетках применялся метод флуоресцентной микроскопии. Было показано, что уровень защиты коррелирует с абсолютным количеством ферментов в клетке и относительным соотношением эндонуклеазы рестрикции и метилтрансферазы в одиночных клетках. Кроме того, впервые в реальном времени был визуализирован процесс деградации ДНК бактериофага в одиночной клетке, несущей систему рестрикции-модификации, и была оценена скорость деградации.

Restriction-modification systems are known as the most common protective systems of bacteria against viruses. Our work aims to understand factors that affect the overcoming of protection in E. coli cells carrying type II restriction-modification system Esp1396I located on a plasmid and to estimate the rate of bacteriophage DNA degradation in single infected cell carrying the Esp1396I system. It was shown that the level of protection correlated with the absolute level of enzymes and the relative ratio of endonuclease and methyltransferase in single cells. Also, for the first time the process of bacteriophage DNA degradation in a single cell carrying restriction-modification system was visualized in real time and the rate of degradation was estimated.