Мікробіологія і біотехнологія

РЕТРОСПЕКТИВНЕ МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СВІТОВОГО МОНІТОРИНГУ ДИНАМІКИ ЛІНІЙ BETACORONAVIRUS PANDEMICUM ЯК ІНСТРУМЕНТ НАГЛЯДУ ЗА НОВІТНІМИ МЕДИЧНИМИ ЗАГРОЗАМИ

2025-12-02T17:39:09+02:00

Мета. Оцінити параметри профілів ліній SARS-CoV-2 (Betacoronavirus pandemicum) та встановити залежності між обсягами секвенування, часовими характеристиками моніторингу та різноманіттям ліній. Методи. Проаналізовано дані 11,33 млн. сіквенсів та 2703 ліній B. pandemicum із 176 країн за номенклатурою Pango. Визначали індекси концентрованості (HHI), різноманіття (H, HMM), рівномірності (J), тривалість спостереження (D) та інтенсивність секвенування (I). Застосовані методи кореляційного і регресійного аналізу із використанням відповідних бібліотек python. Результати. Виявлено сильні зв’язки між тривалістю та інтенсивністю моніторингу й числом ідентифікованих ліній. Визначені порогові значення для досягнення охоплення 90%, 95% і 99% різноманіття становили відповідно ~239, 321 і 411 сіквенсів. Після ~400–500 сіквенсів спостерігалося зниження ефективності, що відображало мінімальний приріст нових ліній. Маржинальна віддача секвенування знижувалася до <1 нової лінії на 1000 додаткових сіквенсів. Висновки. Часові параметри та інтенсивність секвенування визначають ефективність генетичного нагляду, тоді як рівномірність профілю залежить переважно від дизайну відбору зразків. Запропонована модель дозволяє встановлювати пороги секвенування та оптимізувати моніторинг.

МОНІТОРИНГ ГЕНЕТИЧНОЇ РІЗНОМАНІТНОСТІ ПОПУЛЯЦІЇ PHYTOPHTHORA INFESTANS – ЗБУДНИКА ФІТОФТОРОЗУ КАРТОПЛІ НА ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ

2025-11-25T13:59:49+02:00

Знання генетичної структури популяцій таких фітопатогенів як Phytophthora infestans є невід’ємною частиною успішного контролю фітофторозу – широко розповсюдженої найбільш руйнівної хвороби картопляних культур, яка завдає величезних економічних збитків у всіх країнах світу. Мета. Встановити генетичну різноманітність популяції P. іnfestans – збудника фітофторозу картоплі на території України. Методи. Ізоляцію чистих культур P. infestans проведено методом блоттерів на картопляних дисках з наступним послідовним пересіванням на житній агар з додаванням ріфампіцину (RAB-R) та картопляно-декстрозний агар (PDA). Генетичне типування ліній вітчизняних P. infestans проводили за допомогою SSP ПЛР аналізу. Аналітичні дендрограми формували за допомогою програмного забезпечення MEGA 1. Результати. У результаті проведеного молекулярно-генетичного аналізу з використанням 10 мікросателітних маркерів, 35 вітчизняних ізолятів P. іnfestans розподілилися на 17 генотипів, що свідчить про високий рівень поліморфності у популяції, яка не пов’язана ні з регіоном виділення, ні з сортом ураженої картоплі. Частота генотипів коливалася від 2,86 до 11,43%. Найбільш розповсюдженими на Україні генотипами виявилися С, F та G. Найменшу генетичну різноманітність було виявлено у популяції P. infestans Львівської області. Зразки, що отримано з інших областей, демонструють високу гетерогенність. Кореляції між регіонами та сортами картоплі, з яких отримано зразки P. infestans, та їх генотипами не спостерігається. Висновки. Встановлено генетичну різноманітність популяції збудника фітофторозу картоплі на території України – 35 вітчизняних ізолятів P. іnfestans розподілилися на 17 генотипів без значного зміщення в бік певного варіанту, що свідчить про високий рівень поліморфності у популяції.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗБЕРІГАННЯ ШТАМІВ МОЛОЧНОКИСЛИХ БАКТЕРІЙ, ВИДІЛЕНИХ ІЗ ГІДРОБІОНТІВ ЧОРНОГО МОРЯ, РІЗНИМИ МЕТОДАМИ

2025-11-27T11:13:12+02:00

Широке використання молочнокислих бактерій (МКБ) у харчовій, фармацевтичній та біотехнологічній промисловості актуалізує проблему вибору оптимальних методів їх тривалого зберігання з мінімальною втратою життєздатності та цінних біотехнологічних властивостей. Мета роботи – порівняти ефективність різних методів зберігання штамів МКБ морського походження, виділених із губок Haliclona sp. та мідій Mytilus galloprovincialis Чорного моря. Матеріали і методи. Досліджено 14 штамів МКБ (Lentilactobacillus parabuchneri, Loigolactobacillus bifermentans, Leuconostoc mesenteroides), які зберігали трьома методами: субкультивуванням, під шаром вазелінової олії та методом низькотемпературного заморожування у MRS-бульйоні з 30% гліцерином. Життєздатність (КУО/см³) та основні біологічні властивості оцінювали на початку та через 3, 6, 9 і 12 місяців зберігання. Результати. Початкова кількість життєздатних клітин становила 34,2×10⁹–96,3×10⁹ КУО/см³. Упродовж 12 місяців для всіх способів фіксували поступове зниження життєздатності, проте метод низькотемпературного заморожування забезпечував збереження не менше ніж 10⁷ КУО/см³ усіх штамів. Після 9–12 місяців зберігання відмічали зворотні зміни морфології й тінкторіальних властивостей та подовження терміну культивування до 48 год. Активність кислотоутворення при сквашуванні молока знижувалася: рН змінювався з 5,4–6,0 до 5,9–6,6, титрована кислотність – із 42,6–68,2 до 32,5–52,4 °Т. Висновки. Для тривалого лабораторного зберігання МКБ морського походження найбільш ефективним є низькотемпературне заморожування, яке забезпечує збереження життєздатності, біологічних властивостей і кислотоутворювальної активності штамів.

БІАРИЛІТИДИ ЯК УЛЬТРАКОРОТКІ РИБОСОМАЛЬНІ ПЕПТИДИ АКТИНОБАКТЕРІЙ

2025-11-20T14:39:06+02:00

Актинобактерії є активними продуцентами біоактивних природних сполук, зокрема численних рибосомально синтезованих і посттрансляційно модифікованих пептидів (RiPPs). Нещодавно виявлена підгрупа цих сполук — біарилітиди — характеризується надзвичайно короткими прекурсорними пептидами (3–5 амінокислот) та унікальним біарильним зв’язком між ароматичними залишками. Уперше ці сполуки були описані у представників родів Planomonospora та Pyxidicoccus, а згодом — у Streptomyces. Біарилітиди синтезуються за участю мінімальних біосинтетичних генетичних кластерів, що кодують короткий прекурсорний пептид і специфічний фермент — цитохром P450. Ці P450-ензими, відомі як біарилітид-синтази, каталізують утворення нетипових C–C, C–N або C–O зв’язків, що формують жорсткі макроциклічні структури. Аналіз літературних даних свідчить, що понад 90% ідентифікованих біарилітидних генних кластерів належать актинобактеріям, що підкреслює їхнє еволюційне значення. Попри обмежену кількість експериментальних характеристик, біарилітиди є найкоротшими з відомих RiPPs і демонструють, як мінімальні пептидні структури можуть утворювати хімічно складні природні продукти.

Споріднені з ними перехресно зшиті RiPP-сполуки, такі як динобактин A та неопетромін, проявляють потужну антибактеріальну або екологічну активність, що свідчить про подібний потенціал і для біарилітидів. Останні дослідження з білкової інженерії показали, що P450-ензими біарилітидів мають широку субстратну специфічність, відкриваючи перспективи для синтетичного розширення їхньої хімічної різноманітності. У цьому огляді узагальнено сучасні біохімічні та біоінформатичні дані щодо відкриття, структури та біосинтезу біарилітидів із фокусом на їхній генетичній організації та функціональних ролях. Біарилітиди становлять захопливий новий клас надкоротких RiPP-природних сполук, що потребує подальшого геномного скринінгу та механістичних досліджень для виявлення нових варіантів і з’ясування їхньої екологічної або фармакологічної значущості.

МОРСЬКІ МІКСОБАКТЕРІЇ – УНІКАЛЬНА ГРУПА З ВИСОКИМ БІОСИНТЕТИЧНИМ ПОТЕНЦІАЛОМ

2025-11-19T17:35:41+02:00

Необхідність у нових антимікробних препаратах зумовлює пошук нових біологічно активних речовин. Найперспективнішим джерелом і ресурсом для інноваційних біоактивних натуральних продуктів є і залишаються бактерії, серед яких чільне місце посідають міксобактерії. Огляд присвячено особливостям біології міксобактерій, які відомі не лише своїм складним хижацьким способом життя, але й, що ще важливіше, своєю здатністю синтезувати позаклітинні гідролітичні ферменти і різноманітні вторинні метаболіти, структурні особливості та механізм дії багатьох із яких є унікальним. Особливу увагу приділено галофільним/галотолерантним міксобактеріям, виділеним із морського середовища, які, за даними геномно-метаболомного аналізу, мають потужний біосинтетичний потенціал і є перспективним джерелом нових сполук з різноманітним біоактивним спектром та унікальним механізмом дії.