Details

Данная работа посвящена исследованию встречаемости и разнообразию антифаговых систем защиты в геномах бактерий семейства Rhizobiaceae. За-дачи, которые решались в ходе исследования: 1. Провести поиск генов антифаговых систем защиты в геномах бакте-рий семейства Rhizobiaceae. 2. Проанализировать встречаемость антифаговых систем защиты раз-ных типов в геномах бактерий семейства Rhizobiaceae. 3. Исследовать вариабельность генов систем Pycsar и SoFic в геномах бактерий семейства Rhizobiaceae. 4. Проанализировать встречаемость системы SoFic в геномах природ-ных штаммов S. meliloti и S. medicae. 5.  Оценить генетическое разнообразие системы SoFic в геномах штам-мов S. meliloti, выделенных из 2 разных генцентров разнообразия люцерны. Работа проведена с использованием коллекции геномной ДНК бактерий видов S. meliloti и S. medicae ФГБНУ ВНИИСХМ. В работе были использо-ваны следующие методы: полимеразная цепная реакция (ПЦР), градиентная ПЦР, полимеразная цепная реакция, комбинированная с анализом полимо-ризма длин рестрицированных фрагментов (ПЦР-ПДРФ), горизонтальный гель-электрофорез ДНК, секвенирование по методу Сэнгера, статистическая обработка результатов. Были получены следующие результаты: в геномах 89 штаммов родов Sinorhizobium, Ensifer, Rhizobium, Neorhizobium семейства Rhizobiaceae выяв-лены 137 антифаговых систем защиты. Выявлена встречаемость 2 отобран-ных систем в геномах штаммов семейства Rhizobiaceae (Pycsar и SoFic), а также рассмотрена вариабельность нуклеотидного и аминокислотного соста-ва генов данных систем. Проведен анализ встречаемости фрагмента гена fic в геномах природных штаммов S. meliloti и S. medicae. Проведен анализ раз-нообразия фрагментов гена fic в геномах штаммов S. meliloti. Показана раз-ница во встречаемости профилей рестрикции в геномах штаммов, выделен-ных из 2 генцентров разнообразия люцерны. Методом секвенирования по-лучены нуклеотидные последовательности 4 профилей рестрикции. В ходе исследования были использованы следующие информационные технологии: Microsoft Office Excel 2007, база данных NCBI, веб-сервер PAD-LOC, пакет программ Vector NTI 8, программа BLAST, инструмент Expasy – Translate tool, программа Mupro, веб-сервер mCSM, веб-сервер SWISS-MODEL, программа iStable, программа Past, база данных KEGG Orthology Database.

The given work is devoted to studying frequency and variability of antiph-age defense systems in the genomes of bacteria of the Rhizobiaceae family. The research set the following goals: 1. Search for genes of antiphage defense systems in the genomes of bacteria of the Rhizobiaceae family. 2. Analysis of the frequency of different types of antiphage defense systems in the genomes of bacteria of the Rhizobiaceae family. 3. Studying the variability of the Pycsar and SoFic systems in the genomes of bacteria of the Rhizobiaceae family. 4. Analysis of the frequency of the SoFic system in the genomes of natural strains of S. meliloti and S. medicae. 5.  Evaluation of the genetic diversity of the SoFic system in the genomes of S. meliloti strains, isolated from 2 different geographical centers of alfalfa diversi-ty. The work was fulfilled using a collection of genomic DNA from S. meliloti and S. medicae belonging to FSBSI ARRIAM. The following methods were used in the study: polymerase chain reaction (PCR), gradient PCR, polymerase chain reaction combined with restriction fragment length polymorphism analysis (PCR-RFLP), horizontal DNA gel electrophoresis, Sanger sequencing and statistical analysis of the results. As a result, the following findings were made: 137 antiphage defense sys-tems were identified in the genomes of 89 strains of the genera Sinorhizobium, Ensifer, Rhizobium, and Neorhizobium of the Rhizobiaceae family. The frequency of 2 selected systems (Pycsar and SoFic) in the genomes of strains of the Rhizo-biaceae family was identified and the variability of the nucleotide and amino acid composition of their genes was studied. The frequency of the fic gene in the ge-nomes of natural strains of S. meliloti and S. medicae was analyzed. The diversity of the fic gene was analyzed in the genomes of S. meliloti strains. The difference in the frequency of restriction profiles in the genomes of strains isolated from 2 al-falfa diversity genocenters was shown. The nucleotide sequences of 4 restriction profiles were obtained by sequencing. The following technologies were used during the study: Microsoft Office Ex-cel 2007, NCBI Database, PADLOC web server, Vector NTI 8 software, BLAST software, Expasy – Translate tool, Mupro software, mCSM web server, SWISSMODEL web server, iStable software, Past software, база данных KEGG Orthology Database.