ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФАГА РF-10

The analysis of a full nucleotide sequence of bacteriophage Pf-10 as a key constituent of biopesticide “Multiphage” has revealed that its unique genome is composed of a DNA fragment of broad range host phage Phi-S1, where the determinants governing the synthesis of early proteins are localized, and of the DNA fragment of narrow range host phage phiIBB-PF7A containing the genes responsible for the synthesis of late proteins. Low homology of individual genetic determinants and encoded amino acid sequences (namely, the genes determining the synthesis of tail proteins) with those of phages Phi-S1 or phiIBB-PF7A evidences the mutations that emerge in the course of the phage Pf-10 genome formation and are capable to affect its vital important functions.В результате анализа полной нуклеотидной последовательности бактериофага Pf-10, входящего в состав биопестицида «Мультифаг», установлено, что его геном является уникальным и состоит из фрагмента ДНК фага широкого круга хозяев Phi-S1, в пределах которого локализованы детерминанты, определяющие синтез ранних белков,и фрагмента ДНК фага узкого круга хозяев phiIBB-PF7A, содержащего гены, детерминирующие синтез поздних белков.Низкая гомология отдельных генетических детерминант и кодируемых ими аминокислотных последовательностей (в частности, генов, определяющих синтез белков отростка) с таковыми фагов � Phi-S1 или phiIBB-PF7A свиде-Phi-свиде--S1 свидетельствует о мутационных изменениях, возникших в процессе становления фагового генома Pf-10 и способных повлиять на его жизненно важные функции

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ БАКТЕРИЙ РОДА BACILLUS

We have proposed an original approach for precise identification of bacteria of the genus Bacillus. Random fragment sequencing of bacterial chromosome DNA allowed us to establish a taxonomic membership for four studied microorganisms at the subspecies level (Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum and B. subtilis subsp. subtilis).Предложен оригинальный подход для точной идентификации бактерий рода Bacillus. Секвенирование случайных фрагментов хромосомной ДНК позволило установить таксономическую принадлежность четырех исследованных микроорганизмов до уровня подвида (Bacillus amyloliquefaciens подвида plantarum и B. subtilis подвида subtilis)

Анализ генома бактерий Bacillus amyloliquefaciens БИМ В-439Д

According to the results of the analysis of the complete nucleotide sequence of B. amyloliquefaciens subsp. plantarum BIM B-439D, it is established that the genome of the strain is unique and is represented by a single ring chromosome with a size of 3978134 base pair containing 46.5 % G/C-pairs. The key genetic loci determining synthesis of antimicro-bic metabolites are defined: lipopeptides (surfactin, fengycin, bacillomycin D), dipeptide (bacilysin), siderophor (bacillibac-tin), polyketide antibiotics (difficidin and oxydifficidin, bacillaene and macrolactin), bacteriocin (amylocyclicin) and peptide/ polyketide (putative - tyrocidin), restriction-modification systems and mobile genetic elements (IS-elements and prophages) are characterized. The identified features in the organization and localization of individual genetic determinants (for example, intact prophage of 37558 bp) can be used as reliable molecular genetic markers for fast identification of the strain when it is used commercially. The complete nucleotide sequence of the genome can serve as the basis for a detailed functional analysis of the practically significant properties of the microorganisms of the Bacillus group.Согласно результатам анализа полной нуклеотидной последовательности бактерий В. amyloliquefa-ciens subsp. plantarum БИМ В-439Д, установлено, что геном штамма является уникальным и представлен одной кольцевой хромосомой размером 3978134 пар нуклеотидов, содержащей 46,50 % Г/Ц-пар. Определены ключевые генетические локусы, детерминирующие синтез антимикробных метаболитов: липопептидов (сурфактин, фенгицин, бацилломицин D), дипептида (бацилизин), сидерофора (бациллибактин), поликетидных антибиотиков (диффици-дин/оксидиффицидин, бациллен и макролактин), циклического бактериоцина (амилоциклицин), а также пептида/ поликетида (предположительно - тироцидин), охарактеризованы системы рестрикции-модификации и мобильные генетические элементы (IS-элементы и профаги). Выявленные особенности в организации и локализации отдельных генетических детерминант (например, интактный профаг размером 37558 п. н.) могут использоваться в качестве надежных молекулярно-генетических маркеров для быстрой идентификации штамма при его коммерческом использовании. Полная нуклеотидная последовательность генома может служить основой для детального функционального анализа практически значимых свойств микроорганизмов группы Bacillus

Gene therapy of mass pathologies

Описан комплекс исследований, которым позволяет пройти путь от идеи до экспериментального решения принципиальной возможности генной терапии массовых патологий, на примере инсулинзависимого сахарного диабета и атеросклероза. Произведен подбор и анализ регуляторных элементов, которые позволяют осуществлять экспрессию экзогенных генов независимо от состояния общей клеточной регуляции . На клетках различных тканей и организмов, а также in vivo показано экспрессию генетического материала , вводимого (как модельного гена бактериальной β-галактозидазы, так и генов инсулина и аполипопротеина высокой плотности Al, которые имеют отношение к вышеупомянутым патологий ) . Отмечено неправомерность экстраполяции результатов, полученных в культуре клеток, на животных; показано неоднозначность экспрессии рекомбинантных молекул в зависимости от генного окружения и типа клеток реципиентов. Как в культуре клеток, так и в организму обнаружено индивидуально– клеточную гетерогенность количественных характеристик экспрессии : введенного извне гена. Кроме того, отмечено индивидуально – организменном и возрастную гетерогенность экспрессии экзогенной информации. Сделан вывод о необходимости индивидуализации генной терапии массовых патологов .Описано комплекс досліджень, яким дозволяє пройти шлях від ідеї до експериментального вирішення принципової можливості генної терапії масових патологій, на прикладі інсулінзалежного цукрового діабету та атеросклерозу. Зроблено добір та аналіз регуляторних елементів, які дозволяють здійснювати експресію екзогенних генів незалежно від стану загальної клітинної регуляції. На клітинах різних тканин та організмів, а також in vivo показано експресію генетичного матеріалу, що вводиться (як модельного гена бактеріальної β-галактозидази, так і генів інсуліну та аполіпопротеїну високої щільності Al, які мають відношення до вищезгаданих патологїй). Відзначено неправомірність екстраполяції результатів, отриманих в культурі клітин, на тварин; показано неоднозначність експресії рекомбінантних молекул залежно від генного оточення і типу клітин реципієнтів. Як в культурі клітин, так і в організмові виявлено індивідуально-клітинну гетерогенність кількісних характеристик експресі: введеного ззовні гена. Крім того, відзначено індивідуально-організмову та вікову гетерогенність експресії екзогенної інформації. Зроблено висновок про необхідність індивідуалізації генної терапії масових патологів.The whole complex of investigations is described that allows to run the way from the idea to experimental realization of a fundamental possibility of gene therapy and its application to mass pathologies on the sample of insulin-dependent diabetes and atherosclerosis. The search and analysis were performed of such regulatory elements that would permit an expression irrespective of the state of a general cell regulation. Expression of the implanted gene material is shown on cells of different tissues and different organisms and also in vivo (both the model gene of β-galactosidase Escherichia coli and insulin- and apolipoprotein high density Al-coding genes related to above stated pathologies). It is concluded that the results obtained in the culture outside the organisms shouldn't be extrapolated on the animals, i. e. on the organism's level. The expression of recombinant molecules is shown to be ambiguous and depend on gene's surroundings and the type of recipient cells. Both in the culture and in the organism the individual cell heterogeneity is observed in the quantitative characteristics of the expression of gene implanted from outside. Besides, an individual organism and age heterogeneity with regard to the expression of the exogenous gene is reported. The conclusion is made about the necessity to individualize gene therapy of mass pathologies

Informationssicherheit

In diesem Artikel ist die Analyse moderner Angriffsmethoden auf Informationssysteme vorgestellt

Diversity of IncP-9 plasmids of Pseudomonas

IncP-9 plasmids are important vehicles for degradation and resistance genes that contribute to the adaptability of Pseudomonas species in a variety of natural habitats. The three completely sequenced IncP-9 plasmids, pWW0, pDTG1 and NAH7, show extensive homology in replication, partitioning and transfer loci (an ∼25 kb region) and to a lesser extent in the remaining backbone segments. We used PCR, DNA sequencing, hybridization and phylogenetic analyses to investigate the genetic diversity of 30 IncP-9 plasmids as well as the possibility of recombination between plasmids belonging to this family. Phylogenetic analysis of rep and oriV sequences revealed nine plasmid subgroups with 7–35 % divergence between them. Only one phenotypic character was normally associated with each subgroup, except for the IncP-9β cluster, which included naphthalene- and toluene-degradation plasmids. The PCR and hybridization analysis using pWW0- and pDTG1-specific primers and probes targeting selected backbone loci showed that members of different IncP-9 subgroups have considerable similarity in their overall organization, supporting the existence of a conserved ancestral IncP-9 sequence. The results suggested that some IncP-9 plasmids are the product of recombination between plasmids of different IncP-9 subgroups but demonstrated clearly that insertion of degradative transposons has occurred on multiple occasions, indicating that association of this phenotype with these plasmids is not simply the result of divergent evolution from a single successful ancestral degradative plasmid

Gene therapy of mass pathologies

Описан комплекс исследований, которым позволяет пройти путь от идеи до экспериментального решения принципиальной возможности генной терапии массовых патологий, на примере инсулинзависимого сахарного диабета и атеросклероза. Произведен подбор и анализ регуляторных элементов, которые позволяют осуществлять экспрессию экзогенных генов независимо от состояния общей клеточной регуляции . На клетках различных тканей и организмов, а также in vivo показано экспрессию генетического материала , вводимого (как модельного гена бактериальной β-галактозидазы, так и генов инсулина и аполипопротеина высокой плотности Al, которые имеют отношение к вышеупомянутым патологий ) . Отмечено неправомерность экстраполяции результатов, полученных в культуре клеток, на животных; показано неоднозначность экспрессии рекомбинантных молекул в зависимости от генного окружения и типа клеток реципиентов. Как в культуре клеток, так и в организму обнаружено индивидуально– клеточную гетерогенность количественных характеристик экспрессии : введенного извне гена. Кроме того, отмечено индивидуально – организменном и возрастную гетерогенность экспрессии экзогенной информации. Сделан вывод о необходимости индивидуализации генной терапии массовых патологов .Описано комплекс досліджень, яким дозволяє пройти шлях від ідеї до експериментального вирішення принципової можливості генної терапії масових патологій, на прикладі інсулінзалежного цукрового діабету та атеросклерозу. Зроблено добір та аналіз регуляторних елементів, які дозволяють здійснювати експресію екзогенних генів незалежно від стану загальної клітинної регуляції. На клітинах різних тканин та організмів, а також in vivo показано експресію генетичного матеріалу, що вводиться (як модельного гена бактеріальної β-галактозидази, так і генів інсуліну та аполіпопротеїну високої щільності Al, які мають відношення до вищезгаданих патологїй). Відзначено неправомірність екстраполяції результатів, отриманих в культурі клітин, на тварин; показано неоднозначність експресії рекомбінантних молекул залежно від генного оточення і типу клітин реципієнтів. Як в культурі клітин, так і в організмові виявлено індивідуально-клітинну гетерогенність кількісних характеристик експресі: введеного ззовні гена. Крім того, відзначено індивідуально-організмову та вікову гетерогенність експресії екзогенної інформації. Зроблено висновок про необхідність індивідуалізації генної терапії масових патологів.The whole complex of investigations is described that allows to run the way from the idea to experimental realization of a fundamental possibility of gene therapy and its application to mass pathologies on the sample of insulin-dependent diabetes and atherosclerosis. The search and analysis were performed of such regulatory elements that would permit an expression irrespective of the state of a general cell regulation. Expression of the implanted gene material is shown on cells of different tissues and different organisms and also in vivo (both the model gene of β-galactosidase Escherichia coli and insulin- and apolipoprotein high density Al-coding genes related to above stated pathologies). It is concluded that the results obtained in the culture outside the organisms shouldn't be extrapolated on the animals, i. e. on the organism's level. The expression of recombinant molecules is shown to be ambiguous and depend on gene's surroundings and the type of recipient cells. Both in the culture and in the organism the individual cell heterogeneity is observed in the quantitative characteristics of the expression of gene implanted from outside. Besides, an individual organism and age heterogeneity with regard to the expression of the exogenous gene is reported. The conclusion is made about the necessity to individualize gene therapy of mass pathologies