Тема выпускной квалификационной работы: «Анализ CRISPR-Cas систем у природных штаммов Sinorhizobium meliloti». Данная работа посвящена исследованию разнообразия потенциальных элементов CRISPR-Cas систем в природных популяциях S. meliloti и оценки их взаимосвязи с фагоустойчивостью. Работа проведена на базе лаборатории генетики и селекции микроорганизмов ФГБНУ ВНИИСХМ, где впервые были изучены наличие, структура и потенциальная роль 7 элементов CRISPR-Cas систем в геномах природных штаммов хозяйственно-ценных азотфиксирующих бактерий вида S. meliloti из различных регионов (Кавказского, Аральского, Среднеазиатского и Туркменского) с использованием пар праймеров, сконструированных в ходе исследования. Методом ПЦР в 146 штаммах, содержащих 1022 потенциальные CRISPR кассеты, было выявлено 140 (95,5%) штаммов с 241 (23,6%) измененной CRISPR кассетой. Оценка структурного полиморфизма показала, что измененные кассеты чаще встречались у почвенных субпопуляций, чем у клубеньковых. Кассета СR-1, была изменена у 94,5% штаммов в каждой из популяций. Кассеты CR-4 и CR-5 менялись реже остальных, лишь у 3% штаммов. Наибольшее разнообразие типов кассет было выявлено у CR-3 (3-5 типов), наименьшее – у CR-1 (1-2 типа). Также была проведена оценка фагоустойчивости штаммов, имеющих измененные CRISPR кассеты. Было сделано предположение, что наибольшую фагоустойчивость обеспечивает кассета CR-5, а наименьшую – CR-6. В результате работы была создана база данных последовательностей потенциальных элементов CRISPR-Cas систем характерных для S. meliloti в связи с резистентностью к различным бактериофагам.

Topic of the final qualification work: "Analysis of CRISPR-Cas systems in natural strains of Sinorhizobium meliloti". This work is devoted to the study of the diversity of potential elements of CRISPR-Cas systems in natural populations of S. meliloti and the assessment of their relationship with phage resistance. The work was carried out on the basis of the Laboratory of Genetics and Breeding of Microorganisms of the FSBSI ARRIAM, where studied for the first time the presence, structure and potential role of 7 elements of CRISPR-Cas systems in the genomes of natural strains of economically valuable nitrogen-fixing bacteria of the species S. meliloti from various regions (Caucasian, Aral, Central Asian and Turkmensky) with using pairs of primers designed during the study. By PCR in 146 strains containing 1022 potential CRISPR cassettes revealed 140 (95.5%) strains with 241 (23.6%) altered CRISPR cassettes. An assessment of structural polymorphism showed that altered cassettes were more common in soil subpopulations than in nodule subpopulations. The CR-1 cassette was altered in 94.5% of the strains in each population. The CR-4 and CR-5 cassettes changed less frequently than others, only in 3% of the strains. The greatest diversity of cassette types was found in CR-3 (types 3-5), the smallest in CR-1 (types 1-2). The phage resistance of strains with altered CRISPR cassettes was also assessed. It was assumed that the CR-5 cassette provides the greatest phage resistance, and the CR-6 cassette provides the least. As a result of the work, a database of sequences of potential elements of CRISPR-Cas systems characteristic of S. meliloti in connection with resistance to various bacteriophages was created.