Достижения

Основные результаты, полученные в 2013 г.

Основные результаты, полученные в 2013 г.

Направление 42. Биологическое разнообразие

Впервые проведено полногеномное секвенирование и сравнительный анализ геномов 14 штаммов анаморфных грибов из фонда Всероссийской коллекции микроорганизмов (вид Geomyces pannorum, класс Leotiomycetes). Штаммы выделены из современных экосистем и вечной мерзлоты возраста от сотен тыс. до нескольких млн. лет. Определено время существования общего предка штаммов – 50 млн. лет, установлено, что он эволюционировал как клональное облако, без полового размножения; обнаружены свидетельства низкочастотного (10-8) горизонтального переноса генов. Установлено, что род Geomyces – это анаморфы телеоморфного рода  Pseudogymnoascus, а глубина обособления филума этих организмов свидетельствует о целесообразности выделения нового порядка (Geomycetales ord. nov.) в составе класса Leotiomycetes (д.б.н. Л.И. Евтушенко).

Впервые получены данные о разнообразии архей в многолетних постоянно-мерзлых отложениях Арктики возраста от 6 до 15 тыс. лет. Анализ клоновых библиотек генов 16S рРНК и mcrA выявил наличие филумов Euryarchaeota и Crenarchaeota. Метаногенные археи относились к известным и новым родам порядков Methanocelles, Methanomicrobiales, Methanobacteriales и Methanococcales. Максимальное разнообразие архей и метаногенов выявлено на глубине 22 м, где обнаружено наличие лабильного органического углерода. Более 50 % составляли таксоны метаногенов, использующих H2 и CO2 в качестве источников углерода и энергии. Полученные результаты доказывают ранее высказанное предположение о преобладании гидрогенотрофного метаногенеза в глубинных многолетнемерзлых породах (в отличие от мерзлых почв, где метан образуется по ацетокластическому пути) (к.б.н. В.А. Шербакова).

Направление 55. Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов

Обнаружена адаптация клеток пекарских дрожжей к токсической концентрации ионов марганца после сверхдлительной лаг-фазы. Адаптация сопровождается изменениями в содержании и локализации неорганических полифосфатов: содержание кислоторастоворимых полифосфатов, локализованных, в основном, в цитоплазме, возрастает до 70 %, а длина их цепи  увеличивается от  15 фосфатных остатков в контрольных условиях до 200 в присутствии избытка марганца. Отмечено увеличение размера клеток и содержания полифосфатов в клеточной оболочке. Это свидетельствует в пользу представления о том, что полифосфаты выполняют протекторные функции при адаптации клеток дрожжей к стрессам, вызванным избытком тяжелых металлов (д.б.н. Т.В. Кулаковская).

У галотолерантного метанотрофа Methylomicrobium alcaliphilum 20Z доказано функционирование модифицированного высокоэффективного пирофосфат-зависимого гликолиза, с участием которого ассимиляция углерода метана в условиях лимитирования роста кислородом сопровождается ферментацией метана до молекулярного водорода и других соединений, что открывает новые возможности использования клеток метанотрофов в качестве биокатализаторов для получения широкого спектра полезных продуктов из метана и метанола (д.б.н. Ю.А. Троценко).

Получен сополимер 2,5-дигидроксибензойной кислоты и желатина с участием фермента лакказы в качестве катализатора, обладающий высокой антивирусной активностью и низкой токсичностью в отношении клеточных культур (д.б.н. А.А. Леонтьевский).

Направление 57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, протеомика, биокатализ

В результате экспериментов по лечению модельного системного стафилококкового сепсиса у беспородных белых мышей установлена высокая лечебная эффективность препарата внешнемембранных везикул Lysobacter sp. XL1, содержащих литический фермент Л5. Введение препарата через три часа после заражения приводило к элиминации стафилококка из печени, почек и селезенки и полному выздоровлению мышей. Совокупность данных указывает на перспективность разработки антимикробных средств нового поколения против инфекций, вызываемых множественноустойчивыми к антибиотикам бактериями, на основе литических ферментов, заключенных в искусственные везикулярные структуры – липосомы (к.б.н. Н.В. Васильева).

Впервые закристаллизована и расшифрована трехмерная структура 5-хлормуконолактон дегалогеназы (5-ХМЛД) штамма Rhodococcus opacus 1CP - уникального фермента модифицированного пути деградации 3-хлоркатехола, осуществляющего ключевую реакцию дегалогенирования 5-хлормуконолактона с образованием цис-диенолактона. Определены функциональные аминокислотные остатки активного центра фермента, участвующие в связывании субстрата и переносе протона в ходе изомеризации, а также остатки, ответственные за дехлорирование 5-хлормуконолактона. Предложен механизм дегалогенирования 5-хлормуконолактона 5-ХМЛД-зой. Полученные данные легли в основу понимания функционирования изомеризующих дегалогеназ (д.б.н. Л.А. Головлева).

Направление 62. Биотехнология

Разработаны новые процессы получения α-кетоглутаровой и янтарной кислот из рапсового масла с использованием дрожжей Yarrowia lipolytica с целью создания новых лекарственных адаптогенных препаратов для коррекции физического и функционального состояния организма. Оптимизированы процессы выращивания штаммов-продуцентов и биосинтеза целевых продуктов в ферментерах различного объема. Предложены схемы выделения целевых продуктов и очистки до фармакопейной чистоты (д.б.н. И.Г. Моргунов).

Основные публикации 

Zakharchenko M.V., Morgunov I.G. Burst of succinate dehydrogenase and alfa-ketoglutarate dehydrogenase activity in concert with the expression of genes coding for respiratore chain proteins underlies short-term beneficial physiological stress in mitochondria // Int. J. Biochem. Cell B. 2013. V. 45. P. 190-200.

Morgunov I.G., Kamzolova S.V. Alfa-ketoglutaric acid synthesis by Yarrowia lipolytica yeast and its regulation // Curr. Opin. Biotech. 2013. V. 24. Suppl. 1. P. 77-78.

Ryzhmanova Ya., Nepomnyashchaya Ya., Abashina T., Ariskina E., Troshina O., Vainshtein M., Shcherbakova V. New sulfate-reducing bacteria isolated from buryation alkaline Brackish lakes: description of desulfonatronum Buryatense sp. nov. // Extremophiles. 2013. V. 17. P. 851-859.

Andreeva N.A., Ryazanova L.P., Dmitriev V.V., Kulakovskaya T.V., Kulaev I.S. Adaptation of Saccharomyces cerevisiae to toxic manganese concentration triggers changes in inorganic polyphosphates // FEMS Yeast Res. 2013. V. 13 (5). P. 463-470.

Doronina N.V., Kaparullina E.N., Trotsenko Y.A. Methylopila musalis sp. nov., an anaerobic facultatively methylotrophic bacterium isolated from banana fruit // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2013. V. 63. N 5. P. 1847-1852.

Vasilyeva N.V., Tsfasman I.M., Kudryakova I.V., Suzina N.E., Shishkova I.S., Kulaev I.S., Stepnaya O.A. The role of membrane vesicles in secretion of Lysobacter sp. bacteriolytic // J. Mol. Microb. Biotech. 2013. V. 23. P. 142-151.

Ferraroni M., Kolomytseva M., Scozzafava A., Golovleva L.A., Braganti F. X-Ray structures of 4-chlorocatechol 1,2-dioxygenase adducts with substituted catechols: new perspectives in the molecular basis of intradiol ring cleaving dioxygenases specificity // J. Struct. Biol. 2013. V. 181. P. 274-282.

Schwartsburg P., Agababov R., Vainshtein M. Gender difference in calcification diseases: is it the result of gender-specific ways of nano-bacterial expansion? // Med. Hypotheses. 2013. V. 81. P. 911-912.

Petrikov K., Delegan Ya., Surib A., Ponamoreva O., Puntus I., Filonov A., Boronin A. Glycolipids of Pseudomonas and Rhodococcus oil-degrading bacteria used in bioremediation preparations // Proc. Biochem. 2013. V. 48. P. 931-935.

Minkevich I.G., Fursova P.V., Tjorlova L.D., Tsygankov A.A., Riznichenko G.Yu. The stoichiometry and energetics of oxygenic phototrophic growth // Photosynth. Res. 2013. V. 116. P. 55-78.

Ismalkova T.Yu., Sazonova O.I., Nagornih M.O., Sokolov S.L., Kosheleva I.A., Boronin A.M. The organization of naphthalene degradation genes in Pseudomonas putida strains AK5 // Res. Microbiol. 2013. V. 164. P. 244-253.

Reshetilov A.N., Zyrina N.V., Zheleznaya L.A. De novo DNA synthesis and its biosensor detection // In Portable Biosensing of Food Toxicants and Environmental Pollutants. CRC Press Taylor and Francis Group. Edd.: D.P.Nicolelis et al. 2013. P. 243-258.

Reshetilov A.N., Arlyapov V.A., Alferov V.A. Microbial cells and enzymes for assaying the fermentation processes of alcohol // In Portable Biosensing of Food Toxicants and Environmental Pollutants. CRC Press Taylor and Francis Group. Edd.: D.P.Nicolelis et al. 2013. P. 729-741.

Буренина О.Ю., Федотова Е.А., Рязанова А.Ю., Проценко А.С., Захарова М.В., Карягина  А.С., Солонин А.С., Орецкая Т.С. Кубарева Е.А. Особенности регуляции экспрессии генов в системе рестрикции-модификации ECL 18 KL // Acta Natural. 2013. Т. 5. № 2. С. 72-82.

Личко Л.П., Кулаковская Т.В., Кулаев И.С. Внеклеточный фосфоманнан-фосфорный резерв дрожжей Kuraishia capsulate // Биохимия. 2013. Т. 78. С. 767-771.

Акимов В.Н., Подосокорская О.А., Шляпников М.Г., Гальченко В.Ф. Доминантные фенотипы в клоновых библиотеках генов 16S PPHK из бактериальных матов гидротермальных источников кальдеры вулкана Узон, Камчатка // Микробиология. 2013. Т. 82. № 6. С. 707-714.

Плеханова Ю.В., Фирсова Ю.Е., Доронина Н.В., Троценко Ю.А., Решетилов А.Н. Аэробные метилобактерии как основа биосенсора для детекции дихлорметана // Прикл. Биохим. Микробиол. 2013. Т. 49. № 2. С. 203-208.

Опубликовано 112 статей, в том числе 50 в зарубежных изданиях, 1 монография, 5 глав в книгах, 1 учебное пособие, получено 7 патентов.

Основные результаты, полученные в 2014 г.

Основные результаты, полученные в 2014 г.

Направление 52. Биологическое разнообразие

Результаты сравнительного изучения морфологических, физиологических и молекулярно-биологических характеристик, а также скрещивания культур дрожжей, выделенных в различных регионах северного и южного полушарий Земли, продемонстрировано существование видов-убиквистов среди свободноживущих дрожжей, заселяющих значительно удаленные друг от друга регионы (наряду с обнаруживаемой таксономической гетерогенностью многих видов, считавшихся ранее космополитами и представляющими собой комплексы видов). Полученные данные свидетельствую, что большие расстояния не являются препятствием для распространения свободно живущих дрожжей, в т.ч., путем их переноса воздушными массами и морскими течениям. Выживание и наличие одних и тех же видов в различных регионах Земли определяют климатические условия, физико-химические и биотические характеристики конкретных  мест обитаний (д.б.н. В.И. Голубев.)

Впервые получены данные о разнообразии архей в многолетнемерзлых отложениях Арктики возраста 6-25 тыс. лет с использованием методов метагеномики (гены 16S рРНК, mcrA). Доминирующая группа метаногенных архей представлена известными и новыми родами и видами 4-х порядков (Methanomicrobiales, Methanobacteriales, Methanococcales и Methanocelles). Получены доказательства ранее высказанной авторами гипотезы о преобладании в многолетнемерзлых породах гидрогенотрофного метаногенеза (в отличие от мерзлых почв, где метан образуется по ацетокластическому пути) и аргументы в пользу биогенного происхождения метана в вечной мерзлоте Арктики (к.б.н. В.А. Щербакова).

Направление 55. Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов

На основе МАЛДИ масс-спектрометрии и анализа «housekeeping» генов (gyrB, recA, rpoB,  ppk) у 60 штаммов разработан метод ускоренной идентификации актинобактерий родов Clavibacter и Rathayibacter, включающих, преимущественно, фитопатогенные виды. Метод позволяет быстро и с высокой степенью точности идентифицировать штаммы вышеупомянутых родов на уровне вида/подвида, а также обнаруживать представителей новых таксонов, что актуально как для решения практических задач (фитопатология, фитосанитарный контроль и т. д.), так и фундаментальной науки (оценка  микробного разнообразия, вопросы эволюции, экологии) (д.б.н. Л.И. Евтушенко).

Доказана меланиновая природа пигмента у умеренно термофильных метанотрофов рода Methylocaldum, установлен путь его биосинтеза и участие в адаптации к флуктуациям температуры и окислительному стрессу (д.б.н.. проф. Ю.А. Троценко).

С использованием специально разработанных методов проведена идентификация нового фермента первичной атаки органофосфонатов у бактерий – глифосат-оксидоредуктазы, оценка его активности в клеточных гомогенатах и определение кинетических характеристик. Выявлено функционирование двух альтернативных путей деструкции органофосфонатов у бактерий – С-Р лиазы и метаболической ветви глифосат-оксидоредуктаза - фосфонатаза, активизируемых в зависимости от типа С-Р связи у органофосфонатов как источников фосфора. (д.б.н. А.А. Леонтьевский)..

Установлена различная роль двух полифосфатаз дрожжей (PPX1 и PPN1) в метаболизме полифосфатов: PPX1 не принимает непосредственного участия в метаболизме полифосфатов, тогда как PPN1 ответственен как за фрагментацию длинноцепочечных полимеров до более коротких, так и за полный гидролиз до ортофосфата. Гены, кодирующие эти ферменты, имеют ортологи в геноме человека, что и определяет необходимость изучения их функций и поиска альтернативных субстратов (д.б.н. Т.В. Кулаковская).

Направление 57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, протеомика, биокатализ

С помощью рентгеноструктурного анализа и математического моделирования впервые в мире расшифрованы нативные и в комплексах с субстратами структуры ключевых ферментов бактериальных штаммов-деструкторов ксенобиотиков (хлорированных и полиароматических соединений). Полученные данные позволили детально расшифровать механизмы последовательных реакций разложения ксенобиотиков, осуществляемых ферментами подобных классов: гидроксилирования полиароматических соединений, расщепления ароматического кольца, дехлорирования и изомеризации интермедиатов расщепления ароматических соединений (д.б.н., проф. Л.А. Головлева).

Охарактеризована новая гликозилгидролаза, участвующая в процессинге кислого экзополисахарида (ЭПС) у симбиотических бактерий Rhizobium leguminosarum. Полученные приоритетные данные свидетельствуют о том, что наличие неуглеводных заместителей в структуре ЭПС влияет на образование низкомолекулярных форм полисахарида (экзоолигосахаридов), необходимых для дифференцировки свободноживущих бактерий в бактероидные формы (к.б.н. Т.В. Ивпшина).

Направление 62. Биотехнология

Впервые установлена возможность применения лакказ-медиаторных систем для окисления 3β-гидроксистероидовандростанового и прегнанового ряда. Разработан метод получения 11альфа-гидроксиандростендиона из фитостерина. Разработан способ трансформации ацетата кортикостерона культурой Absidiacoerulea (д.б.н. М.В. Донова).

Получены маркерные мутанты грибов Penicillium funiculosum и проведена их транс-формация плазмидами рSTA10 и рPrCBH-βGluAsp c целью повышения активности β-глюкозидазы. В результате созданы рекомбинантные штаммы с активностью в 5-6 раз выше, чем у реципиентного. Оптимизация состава среды и условий ферментации позволили повысить продуктивность трансформантов в 15-17 раз (к.б.н. О.Н. Окунев)

Впервые в макете микробного биотопливного элемента (БТЭ) в качестве биоматериала использованы мембранные фракции бактерий рода Gluconobacter, представляющие конгломераты PQQ-зависимых дегидрогеназ и обладающие их каталитическими свойствами. Мембранные фракции иммобилизованы на электроды, полученные из графеноподобного наноматериала (терморасширенного графита), что позволило получить БТЭ с удвоенной удельной мощностью (~ 10 мкВт/см2) по сравнению с контрольной. Впервые для БТЭ создан макет по накоплению электрической энергии с помощью конвертера постоянного напряжения. Исходное значение 0,5 В поднимали до результирующего напряжения 3,1 В, которое сохраняли на конденсаторе емкостью 6000 мкФ. Созданные макеты определяют возможный путь миниатюризации БТЭ и его практического использования (д.х.н., проф. А.Н. Решетилов).

Основные публикации

Kamzolova S.V., Vinokurova N.G., Dtdukhina E.G., Samoilenko V.A., Lunina J.N., Mironov A.A., et al. The peculiarities of succinic and production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica yeast // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2014. V. 98. N 9. P. 4149-4157.

Kolomytseva M., Ferraroni M., Chernykh A., Golovleva L., Scozzafava A. Structural basis for the substrate specificity and the absence of dehalogenation activity in 2-chloromuconate cycloisomerase from Rhodococcus opacus 1CP // BBA - Proteins and proteomics. 2014. V. 1844. Iss. 9. P. 1541-1549.

Laurinavichene T.V., Laurinavichus K.S., Tsygankov A.A. Integration of purple non-sulfur bacteria into the starch-hydrolyzing consortion // Intern. J. Hydrogen. Energy. 2014. V. 39. P. 7713-7720.

Doronina N.V., Kaparullima E.N., Trotsenko Y.A. Methyloversatilis thermotolerans sp. nov., a novel thermotolerant facultative methylotroph isolated from a hot spring // Intern. J. Syst. Evol. Microbiol. 2014. V. 64. N 1. P. 158-164.

Kulichevskaya I.S., Suzina N.E., Rijpstra W.I.C., Damste J.S.S., Dedysh S.N. Paludibacillum fermentans gen. nov., sp. nov., a facultative anaerobe capable of dissimilatory iron reduction from subdivisuion 3 of the acidobacteria // Intern. J. Syst. Evol. Microbiol. 2014. V. 64. P. 2857-2864.

Vainshtein M., Belova N., Kulakovskaya T., Suzina N., Sorokin V. Synthesis of magnet-sensitive iron-containing nanoparticules by yeasts // J. Ind. Microb. Biotech.. 2014. V. 41. N 4. P. 657-663.

Muratova A., Pozdnyakova N., Makarov O., Baboshin M., Baskunov B., Myasoedova N., Golovleva L., Turkovskaya O. Degradation of phenanthrene by the rhizobaterium Ensifer meliloti // Biodegradation. 2014. V. 25 (6). P. 787-795.

Baboshin M., Ivashina T., Chernykh A., Golovleva L. Comparison of the substrate specificity of two ring-hydroxylating dioxygenases from Sphingomonas sp. VKM B-2434 to polycyclic aromatic hydrocarbons // Biodegradation. 2014. V. 25. N 5. P .693-703.

Olchowik-Grabarek E., Swiecicka I., Andreeva-Kovalevskaya Zh., Solonin A., et al. Role of structural chenas induced in biological membranes by hydrolysable tanning from Sumac leaves (Rhus tuphina L.) in their antihemolytic and antibacterial effects // J. Membrane Biol. 2014. V. 247. P. 533-540.

Strizhov N., Fokina V., Sukhodolskaya G., Dovbnya D., Karpov M., Shutov A., Novikova L., Donova M. Progesterona biosynthesis by combined action of adrenal steroidogenic and mycobacterial enzymes in fast growing Mycobacteria // New Biotechnology. 2014. V. 31. P. 67.

Shashkov A.S., Streshinskaya G.M., Tul'skaya E.M., Kozlova Y.I., Senchenkova S.N., Evtushenko L.I. A novel teichuronic acid, the major polymer from the cell wall of Actinoplanes lobatus VKM AC-676 (T) // Carbohydrate Res. 2014. V. 387. P. 19-23.

Andreeva N., Trilisenko L., Kulakovskaya T., Dumina M., Eldarov M. Purification and properties of recombinant exopolyphosphates PPN1 and effects of its overexpression on polyshosphate in Saccharomyces cerevisiae // J. Bioch. Bioeng. 2014. Jul. 15. Doi: 10.1016 / J. Biosc. 201.4.06.006.

Vasikyeva N.V., Shishkova N.A., Marinin L.I., Ledova L.A., Tsfasman I.M., Muranova T.A., Stepnaya O.A., Kulaev I.S. Lytic peptidase L5 of Lysobacter sp. XL1 with broad antimicrobial spectrum // J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2014. V. 24. P. 59-66.

Lisov A.V., Belova O.V., Andreeva-Kovalevskaya Z.I., Budarina Z.I., Solonin A.S., Vinokurova N.G., Leontievsky A.A. Recombinan xylanase from Straptomyces coelicolor AC-738: characterization and the effect of xylan-containing products // World J. Microbiol. Biotechnol. 2014. V. 30. Iss. 3. P. 801-808.

Solyanikova I.P., Plotnikova E.G., Shumkova E.S., Robota I.V., Prisazhnaya N.V., Golovleva L.A. Chloromuconolactone dehalogenase CLCF of Actinobacteria // J. Environ. Sci. Health. Part B: 2014. V. 49. Iss. 6. P. 422-431.

Kulakovskaya E., Baskunov B., Zvonarev A. The antibiotic and membrane-damaging activities of cellobiose lipids and sophorose lipids // J. Oleo Sci. 2014. V. 63. N 7. P. 701-707.

Doronina N., Kaparullina E., Trotsenko Y. The family Methylophilaceae // In: The Prokaryotes. Eds. E. Rosenberg, Delong E.F., Lory S., Stackebrandt E., Thompson F. // Berlin-Heidelberg: Springer Verlag. 2014. P. 869-880.

Кочкина Г.А., Озерская С.М., Иванушкина Н.Е., Чигинева Н.И., Василенко О.В., Спирина Е.В., Гиличинский Д.А. Разнообразие грибов деятельного слоя Антарктиды // Микробиология. 2014. Т. 83. N 2. С. 236-244.

Кошелева И.А., Сазонова О.И., Измалкова Т.Ю., Боронин А.М. Распространение Sal+-фенотипа у почвенных бактерий рода Pseudomonas // Микробиология. 2014. Т. 83. N 6. С. 703-711.

Феофилова Е.П., Усов А.И., Мысякина И.С., Кочкина Г.А. Трегалоза: особенности химического строения, биологические функции и практическое значение // Микробиология. 2014. Т. 83. N 3. С. 271-283.

Опубликовано 118 статей, в том числе 61 в зарубежных изданиях, 1 монография, 7 глав в книгах,  получено 4 патента.

Основные результаты, полученные в 2015 г.

Основные результаты, полученные в 2015 г.

Направление 55. Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов

Завершен важный этап многолетних работ и исследований, направленных на достижение Всероссийской коллекцией микроорганизмов (ВКМ) уровня мировых стандартов по всем видам коллекционной деятельности. Решены основные научно-техническик задачи по трансформации ВКМ в Биологический ресурсный центр (БРЦ) мирового уровня: от обеспечения гарантированного сохранения фонда – крупнейшего в России по показателям видового разнообразия и одного из крупнейших по общей численности (20000 культур), до информационного сопровождения объектов хранения и организационно-методического обеспечения создания микробного БРЦ немедицинского профиля. Работы выполнены с учетом рекомендаций ОЭСР и международного опыта деятельности БРЦ, в оперативном взаимодействии с ведущими БРЦ Европы и Международным центром данных по микроорганизмам, действующим под эгидой Всемирной федерации коллекций культур (д.б.н. Л.И. Евтушенко).

Из природных биотопов выделены 18 представителей новых форм ультрамикробактерий (УМБ). Изучение ультратонких срезов показало, что по тонкому строению оболочек новые формы УМБ подразделяются на грамотрицательные и грамположительные формы. Установлено, что для изученных штаммов характерен небольшой размер генома (2,4-1,7 Mb). Проведена инвентаризация набора клеточных структур (на уровне органелл и органоидов) у 15 модельных штаммов различных видов свободноживущих УМБ. Установлена связь минимизации размеров клеток с редукцией у УМБ включений и вторичных клеточных структур. Разработаны способы получения герметизованных магнитотактных наноконтейнеров на основе бактериальных наноклеток для адресной доставки лекарственных средств в определённые локусы органов и тканей животных (д.б.н., проф. В.И. Дуда).

Из Пущинских очистных сооружений выделено более 250 штаммов, устойчивых к 2 и более антибиотикам в различных сочетаниях. Изолировано 10 плазмид резистентности к тетрациклину, стрептомицину и гентамицину. В результате конъюгационных скрещиваний установлен плазмидный контроль резистентности к тетрациклину еще у 10 штаммов флуоресцирующих псевдомонад (к.б.н. И.А. Кошелева)

Направление 57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, протеомика, биокатализ

Впервые получена конструкция, содержащая полноразмерный ген эндонуклеазы рестрикции Ecl18kI с пришивкой части гена, кодирующего N-концевой ДНК-связывающий домен эндонуклеазы EcoRII, уникальной по своим свойствам и являющейся эволюционным интермедиатом среди специфических эндонуклеаз, рекомбиназ и транспозаз. Создан уникальный жизнеспособный штамм E.coli, продуцирующий рекомбинантную эндонуклеазу рестрикции, оптимизирована методика индукции гибридного гена и выделения активного гибридного белка в штамме–продуценте. Получены новые данные, подтверждающие, что конвергентная транскрипция с промотора гена МТ ecoRII может существенно влиять на экспрессию гена ЭР ecoRII. Описан принципиальный механизм переключения экспрессии генов системы рестрикции-модификации Cfr9I и построена модель регуляции этой системы (к.б.н. М.В. Захарова).

Направление 62. Биотехнология

Впервые в мировой практике проведена имплантация микробного биотопливного элемента в организм лягушки Rana temporaria. Электроды (размер 8×5×0.5 мм) были созданы на основе бактерий рода Gluconobacter, иммобилизованных на наноматериале - терморасширенном графите. Напряжение на выходных клеммах топливного элемента (~50 мВ) и время его наработки (7-12 мин) находились в пределах, достаточных для практического использования в гибридных системах и соответствовали таковым, описанным в литературе по имплантации биотопливных элементов в другие организмы (улитки, лобстеры). Дальнейшие работы направлены на оценку возможности улучшения этих параметров (д.х.н., проф. А.Н. Решетилов).

На основе бактериолитического фермента Л5 грамотрицательной бактерии Lysobaceter sp. XL1 и фосфолипидов, полученных из внешнемембранных везикул этой бактерии, сконструирован липосомальный антимикробный препарат. Первые испытания показали высокое антимикробное действие препарата на штаммы грамположительных бактерий, множественноустойчивых к антибактериальным препаратам. В дальнейшем будет изучено лечебное действие нового препарата на модельной инфекции у белых мышей, вызванной множественноусточивым штаммом стафилококка (MRSA) (к.б.н. Н.В. Васильева).

Разработан и масштабирован до уровня лабораторных биореакторов (объем 10 л) эффективный способ получения 3β,7α-дигидроксиандрост-5-ен-17-она на основе селективного 7α-гидроксилирования дегидроэпиандростерона культурой Fusarium graminearum. Способ обеспечивает высокий (свыше 70 %) выход целевого продукта при нагрузке субстрата 20 г/л. Разработана процедура выделения и очистки, обеспечивающая получение кристаллического продукта с чистотой свыше 97 % (д.б.н. М.В. Донова).

Основные публикации

Leushkin E.V., Logacheva M.D., Penin A.A., Sutormin R.A., Gerasimov E.S., Kochkina G.A., Ivanushkina N.E., Vasilenko O.V., Kondrashov A.S., Ozerskaya S.M. Population genomics of Pseudogymnoascus pannorum reveals transmission of small genome fragments between lineages // BMC Genomics. 2015. V. 16 (5). 400. doi 10.1186/s12864-015-1570-9.

Trubitsina L.I., Tishchenko S.V., Gabdulkhakov A.G., Lisov A.V., Zakharova M.V., Leontievsky A.A, Structural and functional characterization of two-domain laccase from Streptomyces viridochromogenes // Biochimie. 2015. V. 112. Р. 151-159.

Kamzolova S.V., Vinokurova N.G., Lunina J.N., Zelenkova N.F., Morgunov I.G. Production of technical-grade sodium citrate from glycerol-containing biodiesel waste by Yarrowia lipolytica // Bioresource Technology. 2015. V. 193. Р. 250–255.

Ferrario V., Chernykh A., Fiorindo F., Kolomytseva M., Sinigoi L., Myasoedova N., Fattor D., Ebert C., Golovleva L. and Gardossi L. Disclosing the role of Electron Transfer Pathway in determining laccase stability under denaturing conditions // ChemBioChem. 2015. V. 16. Р. 2365-2372.

Shtratnikova V.Y.,. Schelkunov M.I., Fokina V.V., Pekov Y.A. and. Donova M.V. Genome-wide bioinformatics analysis of steroid metabolism-associated genes in Nocardioides simplex VKM Ac-2033D // Current Genetics. 2015. doi 10.1007/s00294-016-0568-4.

Sorokin D.Y., Chernyh N., Poroshina M.N. Desulfonatronobacter acetoxydans sp. nov.,: a first acetate-oxidizing, extremely salt-tolerant alkaliphilic SRB from a hypersaline soda lake // Extremophiles. 2015. V. 19. Is. 5. P. 899-907.

Kholod N., Sivogrivov D., Latypov O., Mayorov S., Kuznitsyn R., Kajava A.V., Shlyapnikov M., Granovsky I. Single substitution in bacteriophage t4 rnase h alters the ratio between its exo - and endonuclease activities. mutation research // Fundamental and molecular mechanisms of mutagenesis. 2015. V. 781. P. 49–57.

Hamilton R., Kits K.D., Ramonovskaya V.A., Rozova O.N., Yurimoto H., Iguchi H., Khmelenina V.N., Sakai Y., Dunfield P.F., Klotz M.G., Knief C., Op den Camp H.J.M., Jetten M.S.M., Bringel F., Vuilleumier S., Svenning M.M., Shapiro N., Woyke T., Trotsenko Y.А. Draft genomes of gammaproteobacterial methanotrophs isolated from terrestrial ecosystems // Genome announcements. 2015. V. 3. № 3: e00515-15.

Tomashevski A.A , Petrov V.V. Mutations in membrane and extracytosolic domains of the yeast pma1 atpase cause different distribution of polyphosphates // J. Biomol. Struct. Dynamics. 2015. V. 33. № S1. P. 106-107.

Arkhipova O.V., Meer M.V., Mikoulinskaia G.V., Zakharova M.V., Galushko A.S., Akimenko V.K., Kondrashov F.A. Recent origin of the methacrylate redox system in Geobacter sulfurreducens AM-1 through horizontal gene transfer // Plos one. 2015. 10(5): e0125888. doi:10.1371/journal.pone.0125888.

Declerck S. Willems A., van der Heijden M.G., Varese G.C., Turkovskaya O., Evtushenko L., Ivshina I.,; Desmeth P. PERN: art EU-russia initiative for rhizosphere microbial resources //

Trends in Biotechnology. 2015. V. 33. Is. 7. P. 377-380.

Lisov A., Vrublevskaya V., Lisova Z., Leontievsky A. A 2,5-dihydroxybenzoic acid-gelatin conjugate: the synthesis, antiviral activity and mechanism of antiviral action two alphaherpesviruses // Viruses-basel. 2015. V. 7. P. 5343-5360.

Решетилов А.Н., Плеханова Ю.В., Тарасов С.Е., Китова А.Е., Колесов В.В., Утешев В.К., Василов Р.Г. Живая бактерия - микробный биотопливный элемент, функционирующий в организме травяной лягушки Rana temporaria // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2015. Т. 11. № 2. С. 5-10.

Решетилов А.Н., Плеханова Ю.В., Тихоненко С.А., Дубровский А.В. Полиэлектролитные микрокапсулы с уреазой и парамагнитными частицами как основа потенциометрического биосенсора для определения мочевины // Журнал аналитической химии. 2015. Т. 70. № 11. С. 1-3.

Есикова Т.З., Волкова О.В., Таран С.А., Боронин А.М. Ключевая роль dca – генов в катаболизме капролактама у бактерий рода Pseudomonas // Микробиология. 2015. Т. 84. № 5. С. 616-619.

Решетилов А.Н. Биосенсоры и биотопливные элементы: исследования, ориентированные на практическое применение // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51. № 2. С. 268-274.

Сузина Н.Е., Есикова Т.З., Олейников Р.Р., Гафаров А.Б., Шорохова А.П., Поливцева В.Н., Росс Д.В., Абашина Т.Н., Дуда В.И., Боронин А.М. Сравнительная характеристика свободноживущих ультрамелких бактерий, выделенных из природных биотопов // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51. № 2. С. 151–160.

Опубликовано 160 статей, в том числе 63 в зарубежных изданиях, 2 монографии, 14 глав в книгах, 1 учебное пособие, получено 2 патента.

Основные результаты, полученные в 2016 г.

Основные результаты, полученные в 2016 г.

52. Биологическое разнообразие

На основе анализа фрагмента ДНК (~1500 п.н.), включающего тандемно расположенные участки (ITS1, ген 5,8S рРНК, ITS2), традиционно используемые в реконструкции филогении грибов в таксономических целях, и, дополнительно, вариабельные регионы D1, D2 и D3 гена большой субъединицы рРНК, надежно установлено филогенетическое положение большой группы экстремотолерантных грибов, в т.ч., изолированных из экосистем Арктики и Антарктики, а также выявлено несколько новых филогенетических кластеров на всех уровнях таксономической иерархии (от рода до порядка) в составе класса Leotiomycetes  O.E. Erikss. & Winka 1997 (д.б.н. С.М. Озерская).

Впервые методами метагеномики (анализ гипервариабильного региона V3/V4 гена 16S rRNA) изучено разнообразие бактерий в образцах многолетнемерзлых пород Сибири возраста 1,8–2 млн. лет. Выявлены представители 21 филума Домена Bacteria, относящиеся к 43 классам, 88 порядкам, 194 семействам и более чем к 437 родам и 716 видам. Полученные данные и результаты изучения образцов методами культуромики свидетельствуют о длительной сохранности широкого спектра таксономического разнообразия в древних многолетнемерзлых отложениях (к.б.н. Е.Б. Кудряшова, к.б.н. Е.В. Арискина).

Проведено секвенирование, сборка и аннотирование полного генома (GenBank No MBFF00000000) штамма ВКМ Ac-2676, выделенного из почвы Туркменистана и отнесенному к новому виду рода Modestobacter. Выявлены гены устойчивости к неблагоприятным условиям пустынных мест обитания, в том числе, гены белков теплового и холодового шока, ферментов биосинтеза трегалозы (играющей ключевую роль в защите клеток от высыхания), а также гены, вовлеченные в механизмы защиты клеток от ультрафиолетового излучения (д.б.н. Л.И. Евтушенко)

 

55. Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов

Изучены факторы биогенеза внешнемембранных везикул Lysobacter, исследован лечебный потенциал везикул, сконструирован липосомальный препарат на основе фосфолипидов и литической протеазы Л5. Выявлен литический эффект препарата Лизоамидаза в отношении клинических изолятов множественно-устойчивых к антибиотикам бактериям. Установлена перспективность использования везикул в качестве модели для создания антимикробных препаратов нового поколения (к.б.н. Н.В. Васильева)

Обнаружена новая активность полифосфатазы PPN1 Saccharomyces cerevisiae, отщепление фосфата от дезоксиаденозинтрифосфата, которая составляла около 14 % от активности с высокомолекулярными неорганическими полифосфатами и в несколько раз возрастала в клетках-трансформантах, сверхэкспрессирующих PPN1. Вовлечение этого фермента в катаболизм нуклеозидтрифосфатов свидетельствует в пользу гипотезы об участии этого белка в процессах, связанных с регуляцией клеточного цикла и скорости роста дрожжей, в первую очередь, в стрессовых условиях (д.б.н. Т.В. Кулаковская)

У штаммов ВКМ, относящихся к роду Aspergillus секции Usti выявлено 15 вторичных метаболитов, относящихся к различным классам органических веществ, таких как дримановые сесквитерпеноиды, изохинолиновые алкалоиды, антрахиноновые пигменты версиколориновой группы (аверуфин, версиколорин С) и меротерпеноиды (д.б.н. А.Г. Козловский).

Впервые у представителей вида A. calidoustus обнаружена продукция десферритриацетилфузигена. Для всех идентифицированных вторичных метаболитов известна разнообразная биологическая активность. С использованием спектра вторичных метаболитов проведена реидентификация 17 из 22 изученных штаммов (д.б.н. А.Г. Козловский)

57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов, протеомика, биокатализ

Получен сополимер 2,5-дигидроксибензойной кислоты и желатина с участием фермента лакказы в качестве катализатора, обладающий высокой антивирусной активностью и низкой токсичностью в отношении клеточных культур. Изучен механизм противовирусной активности сополимера желатина и 2,5-дигидроксибензойной кислоты в отношении вируса болезни Ауэски - сополимер не влияет на сам вирус и проникновение в клетку, но предотвращает его сорбцию на клеточной поверхности (к.б.н. А.В. Лисов)

Установлено, что в результате атаки клеток крови гемолизином II в низких концентрациях гибель может идти как по пути программируемой клеточной смерти (апоптоза), так и некроза, в то время как при высоких концентрациях гемолизина II гибель клеток происходит, в основном, за счет некроза. Чувствительность форменных элементов крови к действию гемолизина II зависит от их происхождения - при воздействии гемолизина II на эритроциты различных млекопитающих обнаружены заметные различия в эффективности гемолиза (к.б.н. А.С. Солонин)

Изучены ферменты катаболизма органофосфатов и лигнинцеллюлозы, определяющие деградацию ортофосфата и лигнина, которые являются основой для разработки технологий биодеструкции устойчивых токсичных поллютантов и биоремедиации загрязненных природных сред. Впервые разработана схема выделения и очистки до электрофоретически гомогенного состояния ферментов нового фосфонатазного пути катаболизма важнейшего гербицида глифосата. (д.б.н. А.А. Леонтьевскйи)

62. Биотехнология

Исследован метаболический профиль стероидов и изучена дифференциальная экспрессия генов фитостеринтрансформирующих непатогенных микобактерий, продуцирующих 9а-гидроксиандростендион. Разработан микробиологический синтез стереоизомеров 7α- и 7β-гидроксилированных производных тестолактона и тестололактона - важных стероидных соединений, перспективных для терапии гормонозависимых форм рака молочной железы и простаты. Результаты важны для понимания особенностей регуляции катаболизма стеринов у микобактерий (д.б.н. Донова М.В.) 

Разработаны методологические основы функционирования биосенсорных и биоэнергетических систем на основе электродов, полученных методами микро- и наноэлектроники. Создан лабораторный стенд для изучения электрохимических характеристик БТЭ. Разработана методика формирования электродов микробных биотопливных элементов (МБТЭ) (на основе клеток Gluconobacter и их фрагментов), изготовленных из наноматериалов. Показана возможность функционирования МБТЭ в организме животного - впервые в мировой практике МБТЭ имплантирован в организм лягушки и зарегистрирована генерация разности потенциалов при окислении глюкозы встроенным МБТЭ (д.х.н., проф. А.Н. Решетилов).

Путем трансформации реципиентного штамма Penicillium verruculosum плазмидами, несущими ген гетерологичной термостабильной ксиланазы, получены новые комплексные целлюлазы и гемицеллюлазы, содержащие β-1,4-ксиланазы (не менее 30 % от общего количества секретируемых ферментов), исследована их гидролитическая способность по отношению к природному сырью (к.б.н. В.А. Немашкалов)

Основные публикации

Shushkova T.V., Vinokurova N.G., Baskunov B.P., Zelenkova N.F., Sviridov A.V., Ermakova I.T., Leontievsky A.A. Glyphosate acetylation as a specific trait of Achromobacter sp. kg 16 physiology // Applied Microbiology and Biotechnology, 2016. V. 100, N 2. p. 847 - 855

Kamzolova S.V., Allayarov R.K., Lunina J.N., Morgunov I.G. The effect of oxalic and itaconic acids on threo-ds-isocitric acid production from rapeseed oil by Yarrowia lipolytica // Bioresource Technology. V. 206. p. 128 - 133.

Shcherbakova V., Yoshimura Y.,Ryzhmanova Y., Taguchi Y., Segawa T., Oshurkova V., Rivkina E. Archaeal communities of arctic methane-containing permafrost // FEMS Microbiology Ecology. 2016. V. 92. N 10.

Kulichevskaya I.S., Ivanova A.A., Suzina N.E., Rijpstra I., et al. Paludisphaera borealis gen. nov., sp. nov., a hydrolytic planctomycete from northern wetlands, and proposal of Isosphaeraceae fam. nov. // Intern. J. Syst. Evol. Microbial. V. 66. N 2. P. 837 - 844.

Danilova O.V., Suzina N.E., Jodie Van de Kamp, Mette M. Svenning, Levente Bodrossy, Dedysh S.N. A new cell morphotype among methane oxidizers: a spiral-shaped oblygately microaerophilic methanotroph from northern low-oxygen environments // ISME Journal. 2016. V. 10. Is. 11. P. 2734 - 2743.

Rodriguez-Garcia A., Fernandez-Alegre E., Morales A., Dovbnya D., Donova M.V. et al. Complete genome sequence of Mycobacterium neoaurum NRRL B-3805, an androstenedione (AD) producer for industrial biotransformation of sterols // Journal of Biotechnology. 2016.  V. 224. P. 64 - 65.

Skoblikow N.E., Zimin A.A. Hypothesis of lithocoding: origin of the genetic code as a "double jigsaw puzzle" of nucleobase-containing molecules and amino acids assembled by sequential filling of apatite mineral cellules // Journal of Molecular Evolution. V. 82. N. 4 - 5. P. 163 - 172.

Reshetilov A. N., Plekhanova Y. V., Dubrovskii A. V., Tikhonenko S.A. Detection of urea using urease and paramagnetic Fe3O4 particles incorporated into Polyelectrolyte microcapsules // Process Biochemistry. 2016.  V. 51. N 2. P. 277 - 281.

Gutorov M.A., Emets V.V., Klyuev A.L., Andreev V.N., Reshetilov A.N. Electrochemical analysis of template-free DNA synthesis: Lowering pH and the active component of the impedance spectrum //Protection of metals and physical chemistry of surfaces. 2016. V. 52. N 4. P. 684 - 688.

Kamzolova S.V.; Morgunov I.G. Biosynthesis of pyruvic acid from glucose by blastobotrys adeninivorans // Applied Microbiology and Biotechnology. V. 100, N 17. P. 7689 - 7697.

Dmitriev V.V., Crowley D.E. , Zvonarev A.N. , Rusakova T.G., Negri M.C., Kolesnikova S.A. Modifications of the cell wall of yeasts grown on hexadecane and under starvation conditions // Yeast. 2016. V. 32. Is. 2. P. 55 - 62.

Лукашева Е., Аринбасарова А., Меденцев А. Особенности микробных оксидаз l-аминокислот // Acta naturae (русскоязычная версия). 2016. Т. 2. № спецвыпуск. С. 50.

Булахов А.Г., Гусаков А.В., Чекушина А.В., Сатрутдинов А.Д., Кошелев А.В., Матыс В.Ю., Синицын А.П. Получение гомогенных полисахаридмонооксигеназ из грибных источников и изучение их синергизма с целлюлазами при действии на целлюлозу // Биохимия. 2016. № 5. С. 702 - 711.

Делеган Я.А., Ветрова А.А., Титок М.А., Филонов А.Е. Разработка консорциума термотолерантных бактерий как основы биопрепарата для ремедиации нефтезагрязненных грунтов и вод в жарком климате // Биотехнология, 2016. № 1. С. 53 - 64.

Козловский А.Г., Антипова Т.В., Желифонова В.П.,Баскунов Б.П., Кочкина Г.А., Озерская С.М. Экзометаболиты грибов секции Chrysogena рода Penicillium, выделенных из низкотемпературных экотопов // Микробиология. 2016. Т. 85. № 2. С. 145 - 153  

Делеган Ю.А., Ветрова А.А., Акимов В.Н., Титок М.А., Филонов А.Е., Боронин А.М. Термотолерантные бактерии-нефтедеструкторы, выделенные из грунтовых и водных образцов географически удаленных районов // Прикладная биохимия и микробиология. 2016. Т. 52. В. 4. С. 389 - 396. 

Решетилов А.Н., Китова А.Е., Мачулин А.В., Тарасов С.Е., Гуторов М.А., Алферов С.В., Колесов В.В., Готовцев П.М., Василов Р.Г. Биосенсор на основе клеток Gluconobacter и терморасширенного графита // Сенсорные системы. 2016. Т. 30. № 4. С. 351 - 354.

Опубликовано 92 статьи, в том числе 53 в зарубежных изданиях, 1 книга, 1 учебное пособие, 3 главы в книгах, получено 2 патента.

Прикладные разработки

Технология получения лимонной кислоты и цитрата и изолимонной кислоты дрожжами Yarrowia lipolytica. Сырьем служат этанолсодержащие полупродукты и отходы спиртовых производств. Технология позволяет восстановить в РФ производство лимонной кислоты и наладить крупномасштабный выпуск цитрата натрия, необходимого для производства экологически допустимых синтетических моющих средств. Изолимонная кислота перспективна как основа лекарственных средств для спортивного питания, лечения наркомании, алкоголизма; в составе диагностикумов для биохимических исследований.

Технология биоремедиации почв, существенно повышающая эффективность биодеградации ксенобиотиков. Технология основана на совместном использовании растений и специально сконструированных мультифункциональных штаммов ризосферных бактерий, улучшающих рост растений при наличии в почве комплексных загрязнений, таких как ПАУ, тяжелые металлы, мышьяк.

Биотехнологические методы получения ключевых интермедиатов синтеза ряда стероидных лекарственных препаратов. Применение этих методов позволяет заместить сложные химические синтезы и упростить общую схему получения лекарственных субстанций.

Оптико-электронный прибор – компьютерный анализатор колоний микроорганизмов «Компанкол – М1». Предназначен для ускорения, объективизации и автоматического документирования микробиологических анализов на чашках Петри.

Новый антимикробный препарат «Лизоамидаза». Препарат разрушает клетки антибиотикоустойчивых патогенных бактерий, в том числе стафилококков , стрептококков, сибиреязвенной бактерии, споры грибов и бактерий, клетки дрожжей, вызывающих кандидозы. Не снижает иммунный статус, оказывает иммуностимулирующее действие на организм. Произведена наработка опытных партий препарата для ООО Научно-технический центр Российской Инженерной Академии «Полиферм», разработавшего новую лекарственную форму лизоамидазы – салфетки «Лизоамид» для лечения гнойных ран и ожогов.

Ферментные и клеточные биосенсорные электроды для детекции спиртов на основе фермента алкогольоксидазы из дрожжевых клеток и биомассы дрожжевых клеток, содержащих высокоактивную алкогольоксидазу. Созданы прототипы биосенсорных анализаторов для производства промышленных изделий.

Фундаментальные исследования

Фундаментальные исследования Института направлены на изучение разнообразия микробного мира и принципов его взаимодействия с окружающей средой (биохимические, физиологические и молекулярно-генетические основы).

Основные направления деятельности:

  • Микробное разнообразие и его ресурсы
  • Экология микроорганизмов. Физиология и биохимия микроорганизмов во взаимодействии с окружающей средой
  • Молекулярные механизмы функционирования генетических систем микроорганизмов
  • Использование микроорганизмов в биотехнологии
  • Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов.

Важнейшие достижения Института:

Работы в области генетической инженерии микроорганизмов, начатые в ИБФМ еще в 1972 году, заложили основы этих исследований в России.

Организована Всероссийская коллекция микроорганизмов, крупнейшая в России и странах СНГ и имеющая мировое значение. Поддерживается в нарастающем объеме и сохраняется коллекция микроорганизмов, насчитывающая 15000 культур немедицинского профиля, пополняются рабочие коллекции микроорганизмов, используемых в биотехнологических разработках.

Исследованы особенности регуляции биохимических процессов у микроорганизмов, связанные с запасанием пластических материалов и энергии в виде полимерных соединений, выполняющих резервную функцию (в первую очередь неорганических полифосфатов); установлена регуляторная роль полифосфатов в биосинтезе гликопротеинов, антибиотиков и алкалоидов.

Впервые обнаружены клеточные новые структуры микроорганизмов: специфические сложно-организованные «каналы» в клеточной стенке дрожжей; экстрацеллюлярные гемосомы, в которых обнаружены цитохром С и гемопротеин, сходных по спектральным характеристикам с гемоглобином.

Впервые достоверно установлено наличие в вечномерзлых грунтах Сибири жизнеспособных форм дрожжей, находившихся в анабиотическом состоянии в течение 3-5 миллионов лет.

Создана и поддерживается коллекция метилотрофных бактерий и дрожжей, включая штаммы, устойчивые к экстремальным значениям pH, солености и температуры. Коллекция наиболее представительная и охарактеризованная в мире. Предложено и валидировано 10 новых родов и более 50 новых видов аэробных метилотрофных бактерий. Созданы современные представления о таксономическом и структурно-функциональном разнообразии аэробных метилотрофов, их повсеместном распространении и глобальной биогеохимической роли.

Открыты новые виды этих и ранее описанных родов. Впервые показана возможность использования некоторых биополимеров в качестве таксономического маркера.

Впервые разработан и применен метод компьютерного анализа серийных срезов микроорганизмов, позволяющий описывать их трехмерные структуры.

Изучены вопросы функциональной значимости, распространения, классификации, организации и эволюции бактериальных плазмид. Сформирована коллекция штаммов-деструкторов нефтепродуктов. Созданы предпосылки для направленного конструирования микробных ассоциаций с заданными свойствами для разработки биотехнологий очистки окружающей среды от антропогенных загрязнений.

По результатам фундаментальных исследований в области биохимии, физиологии , генной инженерии и молекулярной биологии микроорганизмов создан ряд биотехнологических разработок для медицины, сельского хозяйства, охраны и восстановления окружающей среды.

Изучены тионовые бактерии, споосбные окислять минеральные сульфиды, для развития технологии выщелачивания ценных металлов из минералов.

Установлено широкое распространение в природе ультрамикробактерий – сверхмелких свободно-живущих микроорганизмов, обитающих в почвах, илах, воде, на корнях растений. Открыто свойство паразитизма ультрамикробактерий на других видах бактерий.


142290 Московская область, г.Пущино, пр-т Науки, д.5, Тел./факс: (495)956-33-70, boronin@ibpm.pushchino.ru; rta@ibpm.pushchino.ru; www.ibpm.ru


Разработка сайта - Alces