Убийцы бактерий: одесситки выращивают вирусы, которые могут стать помощниками фермеров и пищевиков  

Но вместе с тем именно вирусы могут стать достойной заменой антибиотикам, теряющим свою эффективность. Понимание процессов, происходящих внутри клетки после «инфицирования» ее вирусом, открывает перед современной наукой огромные возможности: от защиты сельскохозяйственных растений до использования вирусов в качестве молекулярных инструментов в генетических исследованиях.

Одесским биологам Анне Жуминской и Наталье Король в составе исследовательской группы, в которую входят также киевлянки Алла Кушкина и Юлия Файдюк, удалось изучить и описать целую группу новых вирусов, паразитирующих на бактериях. Они получили название «карликовых». В отличие от уже известных бактериофагов, хвост у этих вирионов (так называется вирусная частица, находящаяся вне клетки хозяина) значительно меньше, чем у собратьев, и способен сокращаться.

18 ноября Петр Порошенко подписал указ о присвоении исследовательницам президентской премии за работу «Бактериофаги фитопатогенных и промышленно ценных энтеробактерий: особенности вирус-клеточного взаимодействия, геномика и специфика морфогенеза».

«Наша исследовательская группа — это, скорее, научная школа, объединившая ученых Одессы и Киева. В столице работами руководит заведующий отделом молекулярной генетики бактериофагов Киевского института микробиологии и вирусологии имени Д. К. Заболотного, член-корреспондент НАН Украины доктор биологических наук Федор Товкач. В Одессе – заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и биотехнологии ОНУ имени И.И. Мечникова доктор биологических наук Владимир Иваница, — рассказывает лауреат премии, научный сотрудник Биотехнологического научно-учебного центра Одесского университета Анна Жуминская. — Мы специализируемся на изучении жизненного цикла вирусов фитопатогенных бактерий, которые поражают сельскохозяйственные растения ".

Изучать вирусы — это вам не лягушку препарировать. Одесситы и киевляне не просто идентифицировали новые бактериофаги. Ученые выполнили огромную работу по их выделению, изучили белковый состав вирионов и механизм их взаимодействия с бактериями, разработали новые методы хранения вирусов и даже предложили модельную систему для детекции фитопотагенных (вызывающих болезни растений) бактерий. Ученым также удалось изучить протеом вируса — совокупность его белков.

«Немаловажно, что нам удалось провести сиквенс первичной последовательности ДНК изученных нами вирусов, — рассказывает Анна. — Только после этого мы смогли включить их в международный Genbank, хранящий в себе информацию о всех живых организмах нашей планеты. Как следствие, на нашу работу сослался ведущий в мире научный журнал «Nature».

Вирус ZF40 и другие, изученные исследовательской группой, относятся к так называемым умеренным – хитрым бактериофагам, которые не сразу убивают клетку бактерии, а встраиваются в ее ДНК и ждут благоприятных условий, чтобы начать размножение. Ученым удалось приоткрыть завесу тайны над механизмом, благодаря которому фаги превращают бактерию-хозяина в патогенный штамм, опасный для растения или человека.

«Наши исследования – это не только фундаментальная работа, которая впоследствии поможет решить массу прикладных задач. Это еще один небольшой шаг к изучению красоты и разнообразия природы», — рассказывает Анна.

По словам ученого, одним из способов практического применения разработанной ими модели может стать система, позволяющая контролировать патогенные бактерии в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.

«На молочных производствах, там, где используются бактериологические закваски, иногда из-за нарушения технологии происходит фаголизис – уничтожение всей полезной микрофлоры вирусами. Это может обернуться существенными экономическими потерями. Наша система детекции опасных бактериофагов позволяет их вовремя выявлять, — объясняет ученый. — С растениями наоборот: изученный нами вирус ZF40 может стать биоконтролером патогенов в бактериях, заражающих картошку и морковь на фермерских складах. Может быть, даже получится использовать их в качестве препаратов, вызывающих фаголизис патогенов».

Автор — Александр Гиманов