Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГЕНА ЭНДОЛИЗИНА БАКТЕРИОФАГА RB43 В ПРИРОДЕ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА БАЗ ДАННЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ'

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГЕНА ЭНДОЛИЗИНА БАКТЕРИОФАГА RB43 В ПРИРОДЕ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА БАЗ ДАННЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ген эндолизина бактериофага RB43 / семейство вирусов Straboviridae / bacteriophage RB43 endolysin gene / Straboviridae family of viruses

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Зимин Андрей Антонович, Никулина Александра Николаевна, Никулин Никита Алексеевич, Кощаев Андрей Георгиевич, Осепчук Денис Васильевич

Было найдено 75 последовательностей гомологов гена эндолизина бактериофага RB43 при сравнении с базой данных nr GenBank, семейства Straboviridae (taxid 2946170). С использо-ванием алгоритма UPGMA было показано, что гомологи данного гена встречаются редко среди Т4-фагов кишечной палочки, но имеются у ряда других энтеробактерий. С помощью BLASTn, настроенной на поиск слабых гомологий, в базе данных всех вирусных последовательностей за исключением семейства Straboviridae было найдено 22 последовательности. Это были после-довательности из бактериофагов Salmonella схожие с Р22. Картирование расположения этого сходства показало, что 3'и 5' концевые последовательности исследуемого гена не имеют го-мологии с ДНК фагов Salmonella и могут быть использованы для выбора праймеров для иден-тификационного ПЦР.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Зимин Андрей Антонович, Никулина Александра Николаевна, Никулин Никита Алексеевич, Кощаев Андрей Георгиевич, Осепчук Денис Васильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF THE DISTRIBUTION OF THE BACTERIOPHAGE RB43 ENDOLYSIN GENE IN NATURE USING THE ANALYSIS OF GENETIC SEQUENCE DATABASES

75 sequences of homologues of the bacteriophage RB43 endolysin gene were found when com-pared with the nr GenBank database, Straboviridae family (taxid 2946170). Using the UPGMA algo-rithm, it was shown that homologues of this gene are rare among T4 phages of Escherichia coli, but are present in a number of other enterobacteria. Using BLASTn, configured to search for weak homologies, 22 sequences were found in the database of all viral sequences except for the Straboviridae family. These were sequences from Salmonella bacteriophages similar to P22. Mapping the location of this similarity showed that the 3'and 5'-terminal sequences of the studied gene have no homology with Salmonella phage DNA and can be used to select oligonucleotides for identification PCR.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГЕНА ЭНДОЛИЗИНА БАКТЕРИОФАГА RB43 В ПРИРОДЕ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА БАЗ ДАННЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ»

микрофлоры верхних дыхательных путей по-росят-отъемышей и подсвинков при неспецифической бронхопневмонии / А. В. Савинков, В. В. Ермаков, А. В. Лямин, Д. Д. Исматул-

лин, А. В. Жёстков, К. М. Садов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2020. - № 4 (84). С. 217-221.

DOI: 10.48612/sbornik-2023-1-46 УДК 574.24 579.262:578.4:636.5

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГЕНА ЭНДОЛИЗИНА БАКТЕРИОФАГА RB43 В ПРИРОДЕ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА БАЗ ДАННЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Зимин Андрей Антонович1, канд. биол. наук Никулина Александра Николаевна1, аспирант Никулин Никита Алексеевич1, аспирант Кощаев Андрей Георгиевич2, д-р. биол. наук, профессор Осепчук Денис Васильевич23, д-р. с.-х. наук

1Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г. К. Скрябина РАН - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», г. Пущино, Российская Федерация

2ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии», г. Краснодар Российская Федерация

3ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина», г. Краснодар, Российская Федерация

Было найдено 75 последовательностей гомологов гена эндолизина бактериофага RB43 при сравнении с базой данных nr GenBank, семейства Straboviridae (taxid 2946170). С использованием алгоритма UPGMA было показано, что гомологи данного гена встречаются редко среди Т4-фагов кишечной палочки, но имеются у ряда других энтеробактерий. С помощью BLASTn, настроенной на поиск слабых гомологий, в базе данных всех вирусных последовательностей за исключением семейства Straboviridae было найдено 22 последовательности. Это были последовательности из бактериофагов Salmonella схожие с Р22. Картирование расположения этого сходства показало, что 3'- и 5' - концевые последовательности исследуемого гена не имеют гомологии с ДНК фагов Salmonella и могут быть использованы для выбора праймеров для идентификационного ПЦР.

Ключевые слова: ген эндолизина бактериофага RB43; семейство вирусов Straboviridae

STUDY OF THE DISTRIBUTION OF THE BACTERIOPHAGE RB43 ENDOLYSIN GENE IN NATURE USING THE ANALYSIS OF GENETIC SEQUENCE DATABASES

Zimin Andrei Antonovich1, PhD Biol. Sci. Nikulina Alexsandra Nikolaevna1, PhD student Nikulin Nikita Alekseevich1, PhD student Koshchaev Andrei Georgievich2, Dr. Biol. Sci., professor Osepchuk Denis Vasilyevich23, Dr. Agr. Sci.

1Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms named after G. K. Scriabin RAS - a separate subdivision of the Federal Research Center "Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences", Pushchino, Russian Federatuin

2Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin, Krasnodar, Russian Federation 3Krasnodar Research Centre for Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Krasnodar, Russian Federation

75 sequences of homologues of the bacteriophage RB43 endolysin gene were found when compared with the nr GenBank database, Straboviridae family (taxid 2946170). Using the UPGMA algorithm, it was shown that homologues of this gene are rare among T4 phages of Escherichia coli, but are present in a number of other enterobacteria. Using BLASTn, configured to search for weak homologies, 22 sequences were found in the database of all viral sequences except for the Straboviridae family. These were sequences from Salmonella bacteriophages similar to P22. Mapping the location of this similarity showed that the 3'- and 5'-terminal sequences of the studied gene have no homology with Salmonella phage DNA and can be used to select oligonucleotides for identification PCR.

Key words: bacteriophage RB43 endolysin gene, Straboviridae family of viruses

Escherichia coli - широко распространенная в окружающей среде грамотрицательная неподвижная бактерия. Микроорганизмы этого вида традиционно считают комменсалами, их можно обнаружить на коже человека, в желудочно-кишечном тракте. Это существенный по распространенности сельскохозяйственный патоген в мире, способный вызывать широкий спектр инфекций значимых для животноводства [1]. Широчайшее и достаточно часто нерациональное использование антибиотиков во второй половине 20 века привело к распространению бактерий с генами устойчивости. Вследствие распространения устойчивых штаммов, большую актуальность приобретает разработка новых методов антибактериальной терапии сельскохозяйственных животных и птицы. Одной из важнейших перспектив является контроль патогенных бактерий вирулентными и не трансдуцирующими бактериофагами. Фаги обладают способностью быстро разрушать бактерии за счет фаголизиса. Им безразлично обладают эти бактерии устойчивостью к антибиотикам или не обладают. Фаговую терапию применяют в клинической практике с начала 20 века. Существенным ограничением этого подхода к антибактериальной терапии является способность ряда бактериофагов осуществлять горизонтальный перенос генов бактерий за счет фаговой трансдукции [5].

Геном Т4-фагов содержит разные функциональные участки, обеспечивающие его репликацию, транскрипцию, трансляцию и сборку вириона. Изучения бактериофагов является существенным этапом для получения биопрепаратов на их основе и их применения в ветеринарии и зоотехнии. В настоящее время в отношении кишечной палочки, специфичные бактериофаги, в основном, были выделены из сточных вод, а также из речных, озёрных вод и почвы. Первичные фаговые изоляты обычно изучают на круг специфич-

ности их штаммов-хозяев, по морфологии негативных колоний - бляшек, а также морфологии вириона с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ). Следующим рутинным этапом является обычно ПЦР с праймерами к консервативным генам для той или иной группы бактериофагов. Для вирулентных Т4-родственных бактериофагов это обычно ген 23, кодирующий основной белок капсида бактериофагов этой группы [5].

Бактериофаг Т4 не способен к осуществлению трансдукции. Эта его особенность связана с отсутствием цитозина в его ДНК, где последний заменен на 5'- гидрокси-метилцитозин. В конце 20, начале 21 веков Таняшиным и совторами было показано, что сходные с Т-четными псевдо - Т - четные, бактерифаги ЯБ43, ЯБ49, ЯБ42, положительные по ПЦР к гену 23, способны осуществлять трансдукцию плазмид [9, 10]. В процессе работы по выделению фагов, для формирования лечебных препаратов, важно отделить бактериофаги не способные к общей трансдукции и тем самым безопасные для применения в практике фаговой терапии. Подобный опыт с помощью прямых экспериментов по транс-дукции был проведен нами для отбора не-трансдуцирующих бактериофагов против ко-либактериозов поросят в постотъёмном периоде их развития [6]. В этой работе мы рассматриваем альтернативный подход. С помощью изучения геномов Т4-бактериофагов выявлена значительная гетерогенность геномов и существенное отличие Т-четных бактериофагов и псевдо- Т-четных. Это позволяет произвести достаточно широкий выбор гена для формирования идентификационного ПЦР, с помощью которого можно отделить трансдуцирующие бактериофаги от нетранс-дуцирующих Т4-фагов, оптимальных для включения в препараты для контроля патогенных штаммов кишечной палочки в животноводстве и птицеводстве.

В основном предполагается использовать наличие/отсутствие того или иного генетического маркера или очень малое сходство последовательностей ДНК для данной селекции псевдо - Т -четных бактериофагов. Результаты анализа распространения этих фагов и их аллелей в природных популяциях бактериовирусов, отраженные в базах данных генетических последовательностей, указывают на сравнительную редкость этих фагов, но данная ситуация тоже требует наличия методов быстрой идентификации этих трансдуци-рующих фагов после изоляции их из природных и искусственных водоемов.

Методика исследований. С помощью методов биоинформатики предполагалось исследовать базы данных генетических последовательностей бактериофагов, имеющих отростки семейства Straboviridae с целью получения представлений о распространении в природе гена эндолизина бактериофага RB43. Бактериофаги этого семейства могут выделяться с вместе с Т4 - родственными бактериофагами и сравнение последовательности этого гена позволит оценить специфичность обнаружения псевдо - Т - четного бактериофага RB43 среди изолированных бактериофагов с помощью ПЦР. Этот подход можно применить для отсечения их из препаратов для бактериофаговой терапии. Для исследования баз данных генетических последовательностей использовались подходы, выработанные нами ранее [2, 3]. Для поиска сходств генетических последовательностей использовался алгоритм BLASTn [8], настроенный на разную степень сходства.

Результаты исследований. Было проведено сравнение нуклеотидной последовательности гена эндолизина бактериофага RB43 с базой данных nr GenBank, семейства Straboviridae (taxid 2946170). Всего было найдено 75 нуклеотидных последовательностей. Все последовательности были из геномов фагов, родственных Т4, но заражающих различные семества бактерий. Был сформирован файл нуклеотидных последовательностей в формате Fasta. Множественное наложение этих последовательностей было проведено с помощью алгоритма MUSCL в пакете программ MegaX [8]. Для выявления наиболее близких последовательностей и исследования возможности ложноположительного ПЦР при исполь-

зовании проб из водоемов и других проб из природы или фекалий сельскохозяйственных животных мы провели филогенетический анализ найденных последовательностей с использованием алгоритма UPGMA также в пакете программ MegaX (рис. 1) [8].

Консенсусное дерево начальной загрузки, полученное из 1000 повторов, использовано для представления эволюционной истории анализируемых таксонов. Ветви, соответствующие разделам, воспроизведенным менее чем в 50 % репликах начальной загрузки, свернуты. Рядом с ветвями показан процент повторяющихся ветвей, в которых связанные таксоны сгруппированы вместе в тесте начальной загрузки (1000 повторов). Эволюционные расстояния были рассчитаны с использованием метода максимального составного правдоподобия и выражены в единицах количества замен оснований на сайт. В этом анализе использовались 75 нуклеотидных последовательностей. Все неоднозначные позиции были удалены для каждой пары последовательностей (опция попарного удаления). Всего в окончательном наборе данных было 438 позиций. Эволюционный анализ проводился в MEGA X [4]

Этот алгоритм основывается в первую очередь на простом сравнении идентичности нуклеотидов в ДНК. Этот метод реализует и эволюционную близость, но за счет учета в первую очередь поиска идентичности среди последовательностей. Было показано, что гомологи данного гена встречаются весьма редко среди Т4-бактериофагов кишечной палочки, но имеются у ряда других энтеробактерий. Эти фаги, вероятно, не смогут заразить используемые нами штаммы за счет фаговой специфичности и будут отделены на стадии выделения изолятов из природы на двухслойном агаре. Для того чтобы исключить наличие этой нуклеотидной последовательности у других вирусов был произведен поиск сходных последовательностей среди всех вирусов, за исключение бактериофагов семейства Straboviridae (viruses (taxid 10239) and exclude Straboviridae (taxid 2946170)). Результаты этого исследования в виде графического изображения множественно наложения найденных нуклеотидных последовательностей представлены на рисунках 2.

rit

ьл

99|—

OQ267591.1:92332-92727 Klebsiella phage phi KPN S3 complete genome MZ322895.1:169229-169624 Klebsiella phage vB KpnM VAC13 complete genome О NC 055712.1:80717-81112 Escherichia phage phT4A partial genome MT157285.1:121976-122371 Klebsiella phage P-KP2 complete genome OP617746.1:54615-55010 Klebsiella phage KP13MC5-1 complete genome MW448170.1:87324-87719 Klebsiella phage vB KpnM M1 complete genome NC 041981.1 :87563-87958 Klebsiella phage Miro complete genome ON515458.1:87791-88186 Klebsiella phage BL02 complete genome

NC 042138.1 :87544-87939 Klebsiella phage PMBT1 genome assembly complete genome: monopartite KT001 918.1:87888-88283 Klebsiella phage Matisse complete genome NC 020080.1:85416-85811 Klebsiella phage KP27 complete genome OK631812.1:136823-137218 Raoultella phage RpH complete genome

LR746310.1:99333-99728 Klebsiella phage vB KpnM 05F genome assembly chromosome: 1 NC 041980.1 :859 56-86351 Enterobacter phage phiEap-3 complete genome MZ612130.1:163085-163480 Klebsiella phage vB KpnM-VAC66 complete genome OK631813.1:134579-134974 Klebsiella phage Kpn35c1 complete genome MN101223.1:139446-1 39841 Klebsiella phage KMI9 complete genome MN101221.1:93918-94313 Klebsiella phage KMI7 complete genome

L-R881147.1:123595-123990 Klebsiella phage vB KpM-Mild genome assembly chromosome: 1 LR881145.1:87533-87928 Klebsiella phage vB KoM-Pickle genome assembly chromosome: 1 LR881143.1:49907-50302 Klebsiella phage vB KoM-Liquor genome assembly chromosome: 1 0X335396.1:150254-150649 Klebsiella phage mtp5 genome assembly chromosome: 1 NC 014036.1 :86834-87229 Klebsiella phage KP15 complete genome GU295964.1:86834-87229 Klebsiella phage KP15 complete genome MW629017.1:86190-86585 Enterobacter phage PF-CE2 complete genome MH823906.1:87996-88391 Citrobacter phage Maroon complete genome KT381880.1:87628-88023 Citrobacter phage Margaery complete genome NC Ol9398.1 :86903-87298 Cronobacter phage vB CsaM GAP161 complete genome JN882287.1:86903-87298 Cronobacter phage vB CsaM GAP161 complete genome OL539471.1:143607-144002 Cronobacter phage vB CsaD Banach complete genome MW021751.1:85039-85434 Cronobacter phage vB CsaM Cronuts complete genome MT341500.1:90000-90395 Enterobacter phage EBPL complete genome LC589952.1:136261-136656 Enterobacter phage vB EkoM5VN DNA complete genome MN508623.2:140899-141294 Enterobacter phage EC-F1 complete genome OL539470.1:124806-125201 Cronobacter phage vB CsaM Invicta complete genome MN508621.2:142106-142501 Enterobacter phage EC-W1 complete genome ON157416.1:85975-8637О Cronobacter phage Dev CS701 complete genome KX431 560.1:87934-88329 Cronobacter phage vB CsaM leN complete genome NC 048645.1 :88511-88906 Cronobacter phage vB CsaM leB complete genome NC 048646.1 :891 55-89550 Cronobacter phage vB CsaM leE complete genome О MW250785.1:141380-141775 Escherichia phage UPEC03 partial genome OL355131.1:56778-57173 MAC: Enterobacter phage ENC19 partial genome MN508622.2:143620-144015 Enterobacter phage EC-W2 complete genome MN508624.2:140847-141242 Enterobacter phage EC-F2 complete genome MW021756.1:85322-85717 Cronobacter phage vB CsaM SemperBestia complete genome NC 025414.1 :881 03-88498 Citrobacter phage Miller complete genome KX245890.1:9Q323-9071 8 Citrobacter phage vB CfrM CfP1 complete genome О NC 021344.2:86205-86600 Escherichia phage Lw1 complete genome О NC 014467.1:87124-87519 Escherichia phage RB16 complete genome # NC 007023.1:89432-89827 Escherichia phage RB43 complete genome MT334653.1:88315-88710 Buttiauxella phage vB But M GuL6 complete genome OL355129.1:164817-165212 MAG: Enterobacter phage ENC20 complete genome OL551674.1:90394-90789 Enterobacter phage vB EcRAM-01 complete genome OL355125.1:57116-57511 MAG: Enterobacter phage ENC7 complete genome MN508817.1:52490-52879 Yersinia phage JC221 partial genome MT560058.1:10452-10795 Pectobacterium phage POP12 complete genome MW767161.1:114700-115095 Cronobacter phage JC03 complete genome BK018132.1:2059-2454 MAG TPA asm: Caudoviricetes sp. isolate ctuud19 partial genome OP970827.1:122758-123153 Klebsiella phage Kp GWPR59 complete genome OL355128.1:51904-52299 MAG: Enterobacter phage ENC22 partial genome OL355127.1:51854-52249 MAG: Enterobacter phage ENC25 partial genome KR869820.1:30864-31259 Citrobacter phage IME-CF2 complete genome MW021749.1:168584-168979 Citrobacter phage vB Cfr Xman complete genome 1.R881142.1:146889-147284 Klebsiella phage vB KpM-Milk genome assembly chromosome: 1 LR881141.1:99369-99764 Klebsiella phage vB KpM-SoFaint genome assembly chromosome: 1 LR883651.1:94482-94877 Klebsiella phage vB KoM-MeTiny genome assembly chromosome: 1 0X335407.1:1154-1549 Klebsiella phage mtp7 genome assembly chromosome: 1 OP684128.1:40311-40706 Klebsiella pneumoniae phage pR7 1 complete sequence OPÛ45497.1:76864-77259 Klebsiella phage 150040 complete genome OM971648.1:89649-90045 Klebsiella phage CPRSA complete genome

LR881140.1:5643-6038 Klebsiella phage vB KpM-KalD genome assembly chromosome: 1 OM971649.1:94445-94840 Klebsiella phage CPRSB complete genome OM971648.1:110526-11 0920 Klebsiella phage CPRSA complete genome M2707157.1:50384-50779 Klebsiella phage PSKm4DII complete genome MZ707156.1:49610-50005 Klebsiella phage PSKm2DI complete genome

Рисунок 1 - Филогенетическое дерево генов гомологов гена lys RB43, полученное с

использованием метода UPGMA

Рисунок 2 - Графическое представление распределения участков средней гомологии среди находок нуклеотидных последовательностей сходных с геном эндолизина бактериофага RB43 в базе данных всех вирусных последовательностей за исключением семейства Straboviridae (viruses (taxid 10239) and exclude Straboviridae (taxid 2946170))

С помощью программы BLASTn, настроенной на поиск слабых гомологий, мы искали последовательности сходные с геном эндоли-зина бактериофага RB43 в базе данных всех вирусных последовательностей за исключением семейства Straboviridae (viruses (taxid 10239) and exclude Straboviridae (taxid 2946170)). Всё-таки было найдено 22 последовательности. Одна из них представляла геном бактериофага семейства Straboviridae пока не отнесенный к этому семейству в базе данных. Большинство остальных располагались в положении 20 - 110 по последовательности гена эндолизина псевдо - Т - четного фага. Это были последовательности из бактериофагов Salmonella phage ST-32, Salmonella phage ST160, Enterobacteria phage ST64T, Bacteriophage PS3 lysis genes 13, 19, 15, and packaging gene 3, Proteus phage vB_PmiM_ZX7, Salmonella phage FSL SP-062, Salmonella phage ST-87, Salmonella phage ST-29 и ряд других фагов сальмонелл. Большинство этих фагов ранее были охарактеризованы как схожие с Р22 [10]. Фаги сальмонелл могут встречаться в тех же биотопах, что и Т4-фаги кишечной палочки и стоит обратить внимание, что их гены

лизиса имеют небольшое сходство с геном эндолизина бактериофага RB43. В этом случае нельзя исключить ложноположительную ПЦР при низких температурах отжига в реакции. Картирование расположения этого сходства показало, что 3'- концевая и 5' - концевая последовательности исследуемого гена не имеют гомологии с ДНК этих фагов сальмонелл и могут быть использованы для выбора в праймеров для идентификационного ПЦР.

Поиск и выделение бактериофагов перспективно производить не только из пресноводных водоемов, но из морских также. С целью исследования распространенности этой нуклеотидной последовательности в море мы провели сравнение с помощью алгоритма BLASTn среди первичных ридов, полученных профессором К. Вентером и его коллегами в ходе экспедиции на яхте Сорсерер в тропических экваториальных водах Атлантического и Тихого океанов по программе Global Ocean Sampling (GOS). Результаты этого исследования в виде графического изображения множественно наложения найденных нуклеотид-ных последовательностей представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Графическое представление распределения участков средней гомологии среди находок нуклеотидных последовательностей сходных с геном эндолизина бактериофага RB43 в базе данных метагенома океана, сделанного по программе Global Ocean Sanpling.

Использовался аналогичный предыдущему подход и программное средство. Было найдено лишь четыре последовательности из ридов Global Ocean Sampling. Распределение этих ридов почти совпадало с положением двух ридов вирусного происхождения. Эта находка требует дополнительного изучения с позиций фундаментальной науки, но вряд ли может внести коррективы при анализе с помощью ПЦР содержания псевдо - Т - четных бактериофагов в пробах из океана. Эти находки были весьма неожиданными, но имели слабую гомологию (Е>10-12) и вряд ли они проявятся в ПЦР даже при анализе вириомов. Хотя стоит обратить внимание на распределение этих находок по длине исследуемой последовательности. Большинство находок рас-

положено в районе 210 - 300 нуклеотидов. При конструировании праймеров следует провести проверку конкретной выбранной для этой цели короткой последовательности путем её сравнения с базами данных вирусных последовательностей программой БЬД8Тп, настроенной на поиск слабых гомо-логий. Скорее всего, найденные на этом этапе работы океанические последовательности, для которых процент идентичности около 40% и менее, не могут повлиять на специфичность узнавания праймеров.

Выводы.

1. Было найдено 75 нуклеотидных последовательностей гомологов гена эндолизи-на бактериофага ЯБ43 при сравнении с базой данных пг GenBank, семейства Straboviridae. С

использованием алгоритма UPGMA было показано, что гомологи данного гена встречаются весьма редко среди Т4-бактериофагов кишечной палочки, но имеются у ряда других энтеробактерий. Эти фаги, вероятно, не смогут заразить используемые нами штаммы за счет фаговой специфичности, и будут отделены на стадии выделения изолятов фагов из природы на двухслойном агаре.

2. С помощью BLASTn, настроенной на поиск слабых гомологий, в базе данных всех вирусных последовательностей за исключением семейства Straboviridae (viruses (taxid 10239) and exclude Straboviridae (taxid 2946170)) было найдено 22 последовательности. Это были последовательности из бактериофагов Salmonella схожие с Р22. Картирование расположения этого сходства показало, что 3'- и 5' - концевые последовательности исследуемого гена не имеют гомологии с ДНК сальмонельных фагов и могут быть использованы для выбора олигонуклеотидов для идентификационного ПЦР.

Благодарности. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-25-00669, https://rscf.ru/project /22-25-00669/

Список литературы

1. Зимин А. А. Использование бактериофагов для борьбы с колибактериозом и кампилобактериозом в птицеводстве / А. А. Зимин, Ф. В. Кочетков, С. И. Кононенко, Д. В. Осепчук, Н. Э. Скобликов // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. - Краснодар: КубГАУ. - 2016. - № 09(123). - С. 421-432.

2. Зимин А. А. Короновирусы и животноводство / А. А.Зимин, Д. В. Осепчук // Сборник научных трудов Краснодарского научного центра по зоотехнии и ветеринарии. - 2020. -Том - 9. - № 1. - С. 8-14.

3. Зимин А. А. Сравнение структурного белка денсовируса BmDNV-1 тутового шелкопряда с белками вирусов бактерий и архей для изучения возможности ложноположительных ответов при ИФА-тестировании гусениц / А. А. Зимин, Н. Э. Скобликов, Н. Н. Назипова, Д. В. Осепчук, А. Г. Кощаев // Политематический

сетевой электронный научный журнал КубГАУ. - Краснодар: КубГАУ. - 2020. - № 161. - С. 150-160

4. Зимин А. А. Изучение вариабельности хвостовых шипиков бактериофагов энте-робактерий Р22-типа методами сравнительного биоинформационного анализа молекул белков для разработки препаратов для лечения молодняка сельскохозяйственной птицы / А. А. Зимин, С. И. Кононенко, Н. Э. Скобликов, Н. Н. Назипова // Известия Горского государственного аграрного университет. - 2017. -Том - 54. № 4. - С. 160-165.

5. Никулин Н. А. Конструирование терапевтических фаговых коктейлей на основе бактериофагов: преимущества и недостатки / Н. А. Никулин, С. И. Кононенко, А. Г. Кощаев, А. А. Зимин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). - Краснодар: КубГАУ. -2017. - №09(133).

6. Скобликов Н. Э. Выделение и отбор не-трансдуцирующих бактериофагов E. coli для противоколибактериозных препаратов / Н. Э. Скобликов, С. И. Кононенко, Д. В. Осепчук, Е. А. Москаленко, В. В. Авдиенко, А. А. Зимин // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. - 2016. - №08(122). - С. 554-566.

7. Altschul, S. F., Madden, T. L., Schaffer, A. A., Zhang, J., Zhang, Z., Miller, W. & Lipman, D.J. (1997) "Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs." Nucleic Acids Res. 25:3389-3402.

8. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. (2018). MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution 35:1547-1549.

9. Tanyashin V. I., Zimin A. A., Shlyapnikov M. G., Boronin A. M. Transduction of Plasmid Antibiotic Resistance Determinants with Pseudo-T-Even Bacteriophages. Russian Journal of Genetics, Vol. 39. - No. 7. - 2003, pp. 761-772. DOI: 10.1023/A:1024748903232.

10. Tanyashin V. I., Zimin A. A., Boronin A. M. The Cotransduction of pET System Plasmids by Mutants of T4 and RB43 Bacteriophages. Microbiology. - Vol. 72. - No. 6. - 2003. - pp. 694-700. DOI:10.1023/B: MICI.0000008372.06477.43.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.