Details

Данная работа посвящена изучению особенностей работы бактериального комплекса SMC U. parvum. Основной интерес представляет исследование его взаимодействия с ДНК, поскольку данный комплекс осуществляет компактизацию и сегрегацию хромосом у бактерий. Первая глава работы включает в себя историю открытия комплексов SMC, описание их структуры, а также основные модели экструзии петель. Отдельная часть посвящена описанию микоплазм как модельного организма. Во второй главе описаны методы, с помощью которых была выполнена работа. К ним относятся: методы выделения и очистки белков, метод EMSA для анализа электрофоретической активности ДНК в присутствии белков, метод оценки АТФазной активности белков, а также одномолекулярные методы для визуализации экструзии петель ДНК. В третьей главе изложены основные результаты работы: анализ качества выделенных белков, данные о взаимодействии SMC U. parvum c различными видами ДНК (кольцевой двунитевой, линейной двунитевой, кольцевой однонитевой), а также данные о ДНК- и ScpAB-стимулированной АТФазной активности комплекса, которая составила 27,6 ± 11,4 молекул в 1 мин на димер Smc. Показана предполагаемая экструзия петель ДНК, осуществляемая комплексом SMC U. parvum. Полученные результаты имеют важное фундаментальное значение для понимания работы бактериальных комплексов. Кроме того, они могут быть использованы для разработки методов снижения распространения микоплазменных инфекций.

The given work is devoted to studying the characteristics of the bacterial SMC U. parvum complex. The focus is on investigating its interaction with DNA, as this complex performs compaction and segregation of chromosomes in the bacterial cell. The first chapter includes the history of the discovery of SMC complexes, a description of their structure, as well as the main models of loop extrusion. A separate section is dedicated to describing mycoplasmas as a model organism. The second chapter describes the methods used in the study. These include protein extraction and purification methods, the EMSA method for analyzing electrophoretic mobility of DNA in the presence of proteins, the assay for assessing ATPase activity of proteins, as well as single-molecule methods for visualizing DNA loop extrusion. The third chapter presents the main results: analysis of the quality of the isolated proteins, data on the interaction of SMC U. parvum with different types of DNA (circular double-stranded, linear double-stranded, circular single-stranded), as well as data on DNA- and ScpAB-stimulated ATPase activity of the complex, which amounted to 27,6 ± 11,4 molecules per minute per Smc dimer. The proposed DNA loop extrusion carried out by the SMC U. parvum complex is shown. The obtained results have important fundamental significance for understanding the function of bacterial complexes. Additionally, they can be used for developing methods to reduce the spread of mycoplasma infection.