Тема выпускной квалификационной работы: «Изменение относительной концентрации ферментов системы рестрикции-модификации II типа при заражении бактериальных клеток бактериофагом». Данная работа посвящена определению влияния относительных концентраций белков системы рестрикции-модификации (Р-М) Esp1396I в отдельных бактериальных клетках Escherichia coli на эффективность преодоления их защиты бактериофагом λvir с помощью проточной цитометрии. Задачи, которые решались по ходу работы: 1) Измерение флуоресценции бактерий Escherichia coli, несущих флуоресцентно-меченную систему Р-М Esp1396I в каналах Venus (соответствует метилтрансферазе, М) и mCherry (соответствует эндонуклеазе рестрикции, ЭР), при заражении бактериофагом λvir и без заражения с помощью проточной цитометрии. 2) Измерение флуоресценции бактерий Escherichia coli, несущих флуоресцентно-меченную систему Р-М Esp1396I с дополнительной экспрессией М и ЭР в каналах Venus (соответствует М) и mCherry (соответствует ЭР), при заражении бактериофагом λvir и без заражения с помощью проточной цитометрии. 3) Анализ распределений по интенсивности флуоресценции бактерий Escherichia coli, несущих флуоресцентно-меченную систему Р-М Esp1396I и изменение этого распределения при заражении клеток бактериофагом λvir. Работа проведена на базе СПбПУ в НИК «Нанобиотехнологии», где выполнена основная часть исследования: сконструированы бактериальные штаммы, несущие флуоресцентно-меченую систему Р-М Esp1396I, с помощью флуоресцентной микроскопии и проточной цитометрии собраны данные о количественном распределении белков системы Р-М в одиночных клетках. В результате удалось определить, каким образом относительные концентрации белков системы Р-М Esp1396I в отдельных бактериальных клетках Escherichia coli влияют на эффективность преодоления защитной системы бактериофагом. Полученные данные могут внести большее пони-мание в механизм действия систем Р-М типа II, а, также, найти применение в разработке препаратов против бактериальных заболеваний, имеющих устойчивость к антибиотикам.

The subject of the graduate qualification work is “Change in the relative concentration of enzymes of the restriction-modification system of type II upon infection of bacterial cells with a bacteriophage”. This work is devoted to determining the influence of the relative concentrations of the proteins of the restriction-modification system (R-M) Esp1396I in individual bacterial cells of Escherichia coli on the effectiveness of overcoming their protection by the bacteriophage λvir using flow cytometry. To achieve the main aim of the study the following objectives have been formulated: 1) Fluorescence measurement of Escherichia coli bacteria carrying the fluorescently labelled R-M system Esp1396I in Venus channels (corresponds to methyltransferase, M) and mCherry (corresponds to restriction endonuclease, R) during infection with bacteriophage λvir and without infection by flow cytometry. 2) Fluorescence measurement of Escherichia coli bacteria carrying the fluorescently labelled R-M system Esp1396I with additional expression of M and R in the Venus channels (corresponds to M) and mCherry (corresponds to R) during infection with bacteriophage λvir and without infection by flow cytometry. 3) Analysis of the fluorescence intensity distribution of Escherichia coli bacteria carrying the fluorescently labelled R-M system Esp1396I and a change in this distribution upon infection of the cells with bacteriophage λvir. The work was carried out on the basis of SPbPU in the Center for “Nanobiotechnology”, where a significant part of the study was performed: bacterial strains carrying the fluorescence-labelled R-M system Esp1396I were constructed; using fluorescence microscopy and flow cytometry data on the quantitative distribution of proteins of the R-M system in single cells were collected. As a result, we determined how the relative concentrations of proteins of the R-M system Esp1396I affect the efficiency of overcoming the protective system by the bacteriophage in individual bacterial cells of Escherichia coli. The data obtained can make a better understanding of the R-M systems type II mechanism of action, and also find application in the development of drugs against bacterial diseases that are resistant to antibiotics.