Научная статья на тему 'МОДИФИКАЦИЯ ВИРУЛЕНТНЫХ СВОЙСТВ PECTOBACTERIUM ATROSEPTICUM КОНЪЮГАТИВНОЙ ПЛАЗМИДОЙ PPA21A'

МОДИФИКАЦИЯ ВИРУЛЕНТНЫХ СВОЙСТВ PECTOBACTERIUM ATROSEPTICUM КОНЪЮГАТИВНОЙ ПЛАЗМИДОЙ PPA21A Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
50
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЛАЗМИДА / ВИРУЛЕНТНОСТЬ / КОНЪЮГАЦИЯ / РЕАКЦИЯ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ / PLASMID / VIRULENCE / CONJUGATION / HYPERSENSITIVE REACTION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Дюбо Ю.В., Николайчик Е.А.

Криптическая плазмида pPA21A Pectobacterium atrosepticum 21A является важным компонентом генома, нетипичным для представителей этого вида. Наиболее значимыми из обнаруженных генетических детерминант плазмиды являются vir-кластер, гены, кодирующие фосфолипазу D, H-NS-подобный и сиртуин-подобный белки. Для плазмиды также показан конъюгативный перенос (частота от 2,1*10-4 до 6,5*10-5). Показано влияние индукции SOS-ответа на частоту переноса плазмиды и влияние исследуемой плазмиды на вирулентность несущих ее бактерий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Дюбо Ю.В., Николайчик Е.А.

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

MODIFICATION VIRULENT PROPERTIES OF PECTOBACTERIUM ATROSEPTICUM BY CONJUGATIVE PLASMID PPA21A

Cryptic plasmid pPA21A Pectobacterium atrosepticum 21A is an important component of the genome atypical for representatives of this species. The most significant plasmid's genetic determinants are vir-cluster, coding genes of phospholipase D, H-NS-like & SIR-like proteins. We show conjugative transfer of this plasmid (from 2,1х10-4 to 6,5х10-5 per donor cell). We show that activation of SOS-response has influence on the rate of the conjugative transfer. The plasmid also influences the virulence of bacteria carrying it.

Текст научной работы на тему «МОДИФИКАЦИЯ ВИРУЛЕНТНЫХ СВОЙСТВ PECTOBACTERIUM ATROSEPTICUM КОНЪЮГАТИВНОЙ ПЛАЗМИДОЙ PPA21A»

УДК: 571.27, 576.32

Ю.В. Дюбо, Е.А. Николайчик

МОДИФИКАЦИЯ ВИРУЛЕНТНЫХ СВОЙСТВ РЕСТОБЛСТЕЯШМ ЛТЯО8ЕРТ1СиМ КОНЪЮГАТИВНОЙ ПЛАЗМИДОЙ PPA21A

Белорусский государственный университет Республика Беларусь, 220045, г. Минск, ул. Курчатова 10

Критическая плазмида рРА21А Pectobacterium atrosepticum 21А является важным компонентом генома, нетипичным для представителей этого вида. Наиболее значимыми из обнаруженных генетических детерминант плазмиды являются у/>-кластер, гены, кодирующие фосфолипазу D, Н-№-подобный и сиртуин-подобный белки. Для плазмиды также показан конъюгативный перенос (частота от 2,1*10"4 до 6,5*10"5). Показано влияние индукции SOS-ответа на частоту переноса плазмиды и влияние исследуемой плазмиды на вирулентность несущих ее бактерий.

Ключевые слова: плазмида, вирулентность, конъюгация, реакция гиперчувствительности.

Введение

Рес1оЪас1еппт Брр. являются повсеместно распространенными энтеробактериальными фитопатогенами, поражающими широкий круг растений. Это довольно разнообразная группа бактерий с окончательно неустоявшейся классификацией, что во многом определяется различиями между штаммами, выделенными из разных растений-хозяев. Как правило, конкретный штамм пектобактерий способен успешно заражать лишь ограниченный круг растений-хозяев, а попытка заражения большинства растений приводит к развитию реакции сверхчувствительности, ограничивающей распространение патогена.

Среди штаммов пектобактерий можно выделить достаточно однородную группу специализированных патогенов картофеля, классифицируемых как Р. atrosepticum. В литературе не описаны случаи выделения штаммов этого вида из растений, отличных от картофеля. Попытки искусственного заражения штаммами Р atrosepticum других растений обычно приводят к развитию реакции сверхчувствительности, однако, по нашим наблюдениям, для растений табака МсоЫапа taЪacum большинство штаммов Р atrosepticum являются относительно слабыми индукторами реакции сверхчувствительности. Исключением является выделенный в Беларуси штамм Р atrosepticum 21А, способный индуцировать у N. taЪacum эту реакцию при использовании более низких плотностей клеточных суспензий. Поскольку в на-

стоящее время доступны полные геномные последовательности для нескольких штаммов Р atrosepticum, в том числе и для штамма 21А [1], мы попытались с помощью сравнительного геномного анализа выявить локусы, которые могут быть ответственными за особенности вирулентных свойств Р atrosepticum 21А Геномы пектобактерий имеют сходную структуру, представленную в большинстве случаев единственной кольцевой хромосомой размером около 5 млн н. п. Лишь некоторые штаммы пектобактерий содержат плазмиды, причем роль этих плазмид в физиологии пек-тобактерий в большинстве случаев не показана [2]. В частности, на сегодняшний день экспериментально не показана связь ни одной из плазмид пектобактерий, выявленных в более чем 50 геномных проектах, с вирулентными свойствами несущих их штаммов, хотя классические примеры плазмид фитопатогенных бактерий, абсолютно необходимых для заражения их носителями растений, хорошо известны [3-5]. Тем интереснее оказалось выявление в клетках штамма Р atrosepticum 21А крупной (32 444 н. п.) плазмиды. Поскольку хромосомные последовательности разных штаммов Р atrosepticum имеют минимальные отличия, представляется обоснованным предположение о том, что именно уникальная плазмида обеспечивает особенности реакции растений N. taЪacum на контакт с клетками штамма 21А. Проверка этого предположения и являлась ос-

новной целью настоящей работы. Исследование взаимодействий фитопатогенов и их хозяев представляется важной областью фундаментальных исследований биологии растений. Подобные исследования на данном этапе имеют тенденцию фокусироваться в большей степени на одном из участников процесса: хозяине или патогене. Варьирует и степень внимания к ответным реакциям второго участника, их регистрации и последующем анализе.

Материалы и методы

При проведении скрещиваний в качестве донора использовали Escherichia coli (штаммы XL-1 Blue, J62) или Pectobacterium atrosepticum (штамм 36А), несущую плазмиду pPA21A с геном гентамицинустойчивости. В качестве реципиентов в различных скрещиваниях использовали штаммы E. coli J62, P atrosepticum (штамм SCRI1043, 36A). Характеристики использовавшихся в работе штаммов приведены в табл. 1.

Культуры выращивались в среде LB (трип-тон — 8 г/л, дрожжевой экстракт—5 г/л, NaCl — 10 г/л) при 28° С (для штаммов P atrosepticum) или 37° С (для штаммов E. coli). Также в работе были использованы селективные среды (минимальная среда: глюкоза — 10 г/л, NH4Cl — 2 г/л, NH4NO3 — 0,4 г/л, Na2SO4 • 10Н20 — 0,8 г/л, K2HPO4 • 3H2O — 1,577 г/л, KH2PO4 • 3H2O — 0,56 г/л, MgSO4 • 7H2O — 0,04 г/л) с добавлениями антибиотиков (гентамицин, налидиксовая кислота, ампициллин, стрептомицин). Для получения твердых сред использовали бактериологический агар (15 г/л).

Скрещивание проводили на твердой среде LB. Смешивали свежие суточные культуры донора и реципиента в соотношении 1:1 и 50 мкл смеси переносили на стерильные фильтры (Владисарт, 0 ~ 1 см), помещенные на поверхность среды. После инкубирования чашек при 37° C или 28° C в течение суток бактерии смывали физилогическим раствором (NaCl — 8,5 г/л). Для отбора трансконъюган-тов полученную суспензию и ее последовательные разведения высеивали на селективную среду LB с гентамицином.

Идентификацию плазмид осуществляли рестрикционным анализом после выделения по модифицированной методике (добавлением в нейтрализующие буферы РНКазы А, обработкой протеиназой К и последующей фенольной экстракцией с добавлением стадии с фенолом) щелочного [6] лизиса (для P. atrosepticum) или по стандартной методике (для E. coli).

Индукция SOS-ответа проводилась инкубацией клеток донора в жидкой питательной среде с аэрацией в течение 2-х часов при концентрации митомицина С 1мкг/мл. Индукция SOS-ответа контролировалась по образованию филаментов клетками (окраска препарата водным фуксином).

Заражение растений осуществлялось методом инфильтрации бактериальных суспензий в листья растений Nicotiana tabacum линии Havana petit SR1. Плотности всех суспензий были приведены к OD600 = 6 (суспензии меньшей плотности не индуцировали реакцию гиперчувствительности у этих растений).

Таблица 1

Штаммы, использованные в работе

Штаммы, плазмиды Характеристика Происхождение

Escherichia coli XL-1 F"proAB lacIq lacZ.. M15 Tn10(Tetr)/recA1 endAl gyrA96(Nalr) thi-1 hsdR17(r-k m+k) supE44 relA1 lac Коллекция кафедры молекулярной биологии БГУ

Escherichia coli J62 strr F- lac pro his trp Коллекция кафедры молекулярной биологии БГУ

Pectobacterium atrosepticum 21А Природный изолят Евтушенков А.Н.

Pectobacterium atrosepticum 36А Природный изолят Евтушенков А.Н.

Pectobacterium atrosepticum SCRI1043 Природный изолят Scottish Crop Research Institute

Оценка результата производилась через 2 дня в соответствии с 5-балльной шкалой.

Растения табака культивировались при 20° С и 16-часовом освещении.

В ходе компьютерного анализа плазмиды использовались следующие программные пакеты: BLAST [7] (в частности blastn и blastp), Progressive Mauve (версия snapshot_2015-02-13 build 0) [8], SigmoID (2.0.0 build 234) [9], SQ (версия 2.0.0 beta 1 сборка 344) [10], Effective DB [11], базы данных GenBank, Swissprot и CDD [12-14]. Показатель средней нуклео-тидной идентичности (ANI) рассчитывался с помощью сервиса JSpeciesWS [15].

Результаты и обсуждение

Зачастую именно плазмиды штаммов определяют хозяйственно значимые свойства бактерий их содержащих, как, например, способность к деградации определенных классов веществ, детерминанты резистентности к антибиотикам, вирулентные и патогенные свойства бактерий. Предметом данного исследования является плазмида, относимая нами к последней группе. Она резко отличает исследуемый штамм P. atrosepticum 21A от других штаммов вида P atrosepticum. В целом для вида, особенно для штаммов происходящих из Беларуси, нетипично наличие плаз-мид, особенно таких крупных, как описанная в данном исследовании (32 444 н. п.) [2]. Кроме того, этот штамм обладает еще одним свойством, выделяющим его из группы близких штаммов: при инокуляции суспензии клеток P atrosepticum 21А у растений табака развивается хорошо выраженная реакция гиперчувствительности. При инокуляции близкого исследуемом бесплазмидного штамма SCRI1043 (сходство нуклеотидной последовательности хромосом порядка 98%) подобная реакция не наблюдается. Кроме того, штамм 21А обладает значительно более выраженными вирулентными свойствами в отношении клубней картофеля в сравнении со сходным с ним штаммом P atrosepticum 36А (для штамма P. atrosepticum SCRI1043 подобные исследования пока не проводились). Основываясь на этих наблюдениях, мы предположили, что данные отличия вирулентных свойств исследуемого штамма связанны именно с его плаз-мидой pPA21A.

Для планирования дальнейших экспериментов мы провели биоинформатический анализ имеющейся нуклеотидной последовательности плазмиды. Присутствующая в базе данных последовательность pPA21A аннотирована с использованием автоматического конвейера Prokka [16] и является малоинформативной. Во избежание ошибок при дальнейших манипуляциях с плазмидой в начале работы был выполнен тщательный анализ аннотации плаз-миды с коррекцией ошибок и неточностей.

В первую очередь нами был проведен поиск сходных нуклеотидных последовательностей в базе данных GenBank с помощью программы Nucleotide BLAST [7]. В результате было обнаружено сходство с плазмидой p29930 Yersinia enterocolitica [17] и плазми-доподобным элементом в хромосоме штамма P. atrosepticum SCRI104 [18]. Обнаруженные сходные с pPA21A последовательности сравнивали друг с другом с помощью программы Mauve [8]. На рис. 1 представлены результаты выравнивания плазмид рРА21А, р29930 и плаз-мидоподобного элемента, интегрированного в хромосому штамма SCRI1043 P atrosepticum (хромосомные координаты 1857204 -1877617).

Как можно видеть, сходство генов, кодирующих систему секреции IV типа плазмиды у pPA21A, p29930 и плазмидоподобного элемента в хромосоме P atrosepticum SCRI1043, прослеживается достаточно четко (зеленый цвет). Кроме того, у плазмид pPA21A и p29930 имеется еще один участок сходства — ген res pPA21A и неохарктеризованный белок orf6 p29930 (красный цвет), отсутствующий в хромосоме P atrosepticum SCRI1043 [18]. Сходство с плазмидой p29930 Yersinia enterocolitica интересно еще и тем, что для рода Yersinia показан вклад плазмид в вирулентность. Сходство же с интегрированным плазмидоподоб-ным элементом в хромосоме SCRI1043 не менее любопытно и позволяет сделать предположение о том, что фенотипическое различие в реакции гиперчувствительности, вызываемой этими бактериями, обусловлено в первую очередь уникальными частями плазмиды, не имеющими сходства с плазмидоподобным элементом в хромосоме SCRI1043.

Далее был проведен сравнительный анализ предполагаемых продуктов генов плазмиды с уже аннотированными нуклеотидными по-

Рис. 1. Результат проведения сравнительного анализа плазмидоподобного элемента хромосомы P. atrosepticum SCRI1043, плазмиды p29930 Yersinia enterocolitica и плазмиды pPA21A Pectobacterium atrosepticum 21А

следовательностями. Для этого использовался геномный браузер SigmoID [9]. В качестве эталонных использовались последовательности, хранящиеся в базах данных GenBank, SwissProt и CDD [12-14]. В результате анализа составлена отредактированная аннотация, которая и использовалась в данной работе для планирования экспериментов.

Наиболее важными, на наш взгляд, из обнаруженных генетических детерминант можно считать следующие:

1. В первую очередь обращает на себя внимание vir-область плазмиды, весьма сходная с таковой плазмиды Y. enterocolitica p29930 [17]. Идентичность областей плазмид pPA21A и p29930 составляет 70%. Данная область имеет в своем составе 12 генов (virB1-virB11 и eex, координаты кластера 5968-15828). Гомология между белками vir-области pPA21A и tri--области p29930 Y. enterocolitica достаточно высока. Сходны между собой как сами белки, так и порядок расположения на плазми-дах. Кроме того, продукты генов vir-области сходны с таковыми системы секреции IV типа Ti-плазмид A. tumefaciens. Наличие в pPA21A достаточных для построения функциональной системы секреции IV типа генов позволяет предположить ее участие или в секреции факторов вирулентности, или в конъюгационном процессе. Это предположение подкрепляется данными по сходной плазмиде p29930 Yersinia enterocolitica, для которой показан конъгатив-ный перенос [17].

2. Интересен и H-NS-подобный белок. Сходные с обнаруженной на исследуемой плазми-

де генетические детерминанты встречаются у многих плазмид, влияющих на патогенность бактерий, [17]. Такие плазмиды часто кодируют белки, ассоциированные с нуклеоидом бактерий или их гомологи [19].

3. Следует отметить и рамку считывания, названную pld, продукт которой схож с фос-фолипазой D. Этот белок (фосфолипаза D) может быть связан с реакцией гиперчувствительности [20]. Предполагается, что участие фосфолипазы D в реакции растений на контакт с патогеном может быть связно с тем, что реакция гиперчувствительности у резуховидки Таля на белки Pseudomonas syrinagae AvrRpml и AvrRpt2 индуцируется фосфатидной кислотой, являющейся продуктом расщепления клеточных липидов фосфолипазой D. При прямом введении фосфатидной кислоты в листья индуцируется защитная реакция растения и возникает проявление гиперчувствительности [21, 22]. Возможно, кодируемая плазмидой pPA21A фосфолипаза D проявляет себя как один из факторов запуска реакции гиперчувствительности в листьях Nicotiana tabacum. Для некротрофного патогена P. atrosepticum отмершие клетки могут являтся субстратом. Косвенным свидетельством участия фосфо-липазы D в индукции реакции гиперчувствительности может являться еще и то, что этот белок (именно у Pectobacterium atrosepticum 21А) имеет в своем составе сигнал системы секреции II типа, что говорит о возможности ее секреции за пределы бактериальной клетки.

4. Не менее интересной является и рамка считывания, названная sir2, которая кодирует

сиртуин-подобный белок. Данный белок схож с сиртуинами класса II, главным образом присутствующими в цитоплазме. Однако они также могут транспортироваться в ядро [23]. Сиртуи-ны обнаружены и у представителей семейства пасленовых — томатах, картошке и табаке [24-27]. Функция сиртуинов в растениях все еще плохо изучена, хотя, являясь деацетилаза-ми гистонов, они участвуют в глобальной регуляции транскрипции. Кроме того, сирутины участвуют в развитии реакции гиперчувствительности и клеточной смерти у растений [27].

5. Кроме того, были обнаружены сайты связывания транскрипционных регуляторов LexA и FNR. Данные глобальные регуляторы метаболизма клетки включают плазмиду в общий ансамбль генома клетки.

Для удобства дальнейшей работы изначально криптическая плазмида pPA21A была маркирована геном гентамицинустойчивости плазмиды pJQ200mp19 [28], что позволило контролировать ее наличие в клетках. Карта полученной конструкции приведена на рис. 2.

Дальнейшая работа проводилась с использованием этого производного плазмиды (скрещивания, проверка реакции гиперчувствительности).

В результате экспериментов удалось установить, что частота переноса в внутривидовом (E. coli) скрещивании составила 2,1х10-4 на клетку донора, частота переноса в межродо-

вом (E. coli и P. atrosepticum) скрещивании — 6,5х10-5.

Поскольку один из сайтов связывания транскрипционного регулятора LexA находится перед vir-кластером, мы предположили, что индукция SOS-ответа у донора может увеличивать частоту конъюгативного переноса плазмиды. При проверке этой гипотезы мы выяснили, что при внутривидовом скрещивании E. coli частота переноса возрастала с 3,7х10-4 (при нормальных условиях культивирования донора) до 2,8х10-3 (при индукции у донора SOS-ответа митомицином С).

Для проверки влияния плазмиды pPA21A на вирулентность несущих ее бактерий было проведено заражение растений табака различными штаммами P. atrosepticum: бесплазмидным SCRI1043, клонами SCRI1043, содержащими плазмиду pPA21A::Gm, и штаммами 21А. На рис. 3 представлена фотография типичного фенотипического проявления реакции.

Можно ясно видеть, что версии штамма SCRI1043, несущие плазмиду pPA21A, вызывают более выраженную реакцию гиперчувствительности, чем тот же штамм, не несущий плазмиду. Тем не менее, реакция, вызываемая штаммом 21А, безусловно, более выражена. Это, предположительно, можно объяснить тем, что плазмида pPA21A находится под контролем регуляторной системы клетки и функционирует в ней в составе единого ансамбля генома бактерии.

topB' kikA' сад 12 Рис. 2. Карта плазмиды pPA21A::Gm

Рис. 3. Результаты заражения табака P. atrosepticum: 1 — бесплазмидный штамм SCRI1043; 2, 3 — клоны SCRI1043, содержащие pPA21A::Gm; 4, 5 — клоны 21А

Заключение

Таким образом, исходя из данных, полученных в ходе проделанной работы, можно сделать следующие выводы:

1. Плазмида pPA21A::Gm способна к конъ-югативному переносу с частотой от 6,5*10~5 до 2,1х10-4

2. Индукция SOS-ответа увеличивает частоту конъюгативного переноса плазмиды.

3. Плазмида pPA21A связана с вирулентностью несущих ее бактерий. Она усиливает фенотипическое проявление реакции гиперчувствительности у несущих ее клонов по сравнению с бесплазмидными вариантами того же штамма P. atrosepticum.

Список использованных источников

1. Genome Sequence of Pectobacterium atrosepticum Strain 21A / Y. Nikolaichik [et al.] // Genome Announcements. — 2014. — Vol. 2, № 5. — P. e00935-14-e00935-14.

2. Сергеева, Ж.Ю. Распространение внехромосомных кольцевых ДНК у Erwinia carotovora / Ж.Ю. Сергеева, Ф.И. Товкач // Доповвд Нащонально'1 академп наук Украши. — 2008. — № 12. — С. 149-153.

3. Vergunst A.C. VirB/D4-Dependent Protein Translocation from Agrobacterium into Plant Cells / A.C. Vergunst // Science. — 2000. — Vol. 290, № 5493. — P. 979—982.

4. Distribution and Replication of the Patho-

genicity Plasmid pPATH in Diverse Populations of the Gall-Forming Bacterium Pantoea agglom-erans / D.M. Weinthal [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. — 2007. — Vol. 73, № 23. — P. 7552-7561.

5. Stachel, S.E. VirA and virG control the plant-induced activation of the T-DNA transfer process of A. tumefaciens / S.E. Stachel, P.C. Zambryski // Cell. — 1986. — Vol. 46, № 3. — P. 325-333.

6. Евтушенков, А.Н. Генетическая инженерия. Методически рекомендации к лабораторным занятиям / А.Н. Евтушенков, Е.А. Николайчик. — Минск, 2003.

7. Basic local alignment search tool / S.F. Altschul [et al.] // Journal of Molecular Biology. — 1990. — Vol. 215, № 3. — P. 403-410.

8. Darling, A.C.E. Mauve: Multiple Alignment of Conserved Genomic Sequence with Rearrangements / A.C.E. Darling // Genome Research. — 2004. — Vol. 14, № 7. — P. 1394-1403.

9. Nikolaichik, Y. SigmolD: a user-friendly tool for improving bacterial genome annotation through analysis of transcription control signals / Y. Nikolaichik, A.U. Damienikan // PeerJ. — 2016. — Vol. 4. — P. e2056.

10. Николайчик, Е.А. SQ — компьютерная программа для редактирования и анализа биологических последовательностей / Е.А. Николайчик, Л.Н. Валентович // Труды БГУ — 2010. — Т. 5, № 1. — С. 154-162.

11. EffectiveDB — updates and novel features for a better annotation of bacterial secreted proteins and Type III, IV, VI secretion systems / V. Eichinger [et al.] // Nucleic Acids Research. — 2016. — Vol. 44, № D1. — P. D669-D674.

12. Bairoch, A. The SWISS-PROT protein sequence database and its supplement TrEMBL in 2000 / A. Bairoch, R. Apweiler // Nucleic Acids Research. — 2000. — Vol. 28, № 1. — P. 45-48.

13. CDD: NCBI's conserved domain database / A. Marchler-Bauer [et al.] // Nucleic Acids Research. — 2015. — Vol. 43, № D1. — P. D222-D226.

14. GenBank / D A. Benson [et al.] // Nucleic Acids Research. — 2013. — Vol. 41, № D1. — P. D36-D42.

15. JSpeciesWS: a web server for prokaryotic species circumscription based on pairwise genome comparison / M. Richter [et al.] // Bioin-formatics. — 2016. — Vol. 32, № 6. — P. 929931.

16. Seemann, T. Prokka: rapid prokaryotic genome annotation / T. Seemann // Bioinformat-ics. — 2014. — Vol. 30, № 14. — P. 2068-2069.

17. Strauch, E. A cryptic plasmid of Yersinia enterocolitica encodes a conjugative transfer system related to the regions of CloDF13 Mob and IncX Pil / E. Strauch // Microbiology. — 2003. — Vol. 149, № 10. — P. 2829-2845.

18. Genome sequence of the enterobacterial phytopathogen Erwinia carotovora subsp. atro-septica and characterization of virulence factors / K.S. Bell [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2004. — Vol. 101, № 30. — P. 11 105-1110.

19. Distribution of Genes Encoding Nucle-oid-Associated Protein Homologs in Plasmids / T. Takeda [et al.] // International Journal of Evolutionary Biology. — 2011. — Vol. 2011. — P. 1-30.

20. Wang, X. Plant phospholipases / X. Wang //

Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. — 2001. — Vol. 52, № 1. — P. 211-231.

21. Park, J. Phosphatidic Acid Induces Leaf Cell Death in Arabidopsis by Activating the Rho-Related Small G Protein GTPase-Mediated Pathway of Reactive Oxygen Species Generation / J. Park // Plant Physiology. — 2004. — Vol. 134, № 1. — P. 129-136.

22. Phospholipase-dependent signalling during the AvrRpm1- and AvrRpt2-induced disease resistance responses in Arabidopsis thaliana / M.X. Andersson [et al.] // The Plant Journal. — 2006. — Vol. 47, № 6. — P. 947-959.

23. The role of sirtuins in cellular homeostasis / W. Kupis [et al.] // Journal of Physiology and Biochemistry. — 2016. — Vol. 72, № 3. — P. 371-380.

24. Identification and characterization of his-tone deacetylases in tomato (Solanum lycoper-sicum) / L. Zhao [et al.] // Frontiers in Plant Science. — 2015. — Vol. 5.

25. Fertilization induces strong accumulation of a histone deacetylase (HD2) and of other chromatin-remodeling proteins in restricted areas of the ovules / M. Lagace [et al.] // Plant Molecular Biology. — 2003. — Vol. 53, № 6. — P. 759-769.

26. Genome-wide analysis of histone modifiers in tomato: gaining an insight into their developmental roles / R. Aiese Cigliano [et al.] // BMC Genomics. — 2013. — Vol. 14, № 1. — P. 57.

27. Type-2 histone deacetylases as new regulators of elicitor-induced cell death in plants / S. Bourque [et al.] // New Phytologist. — 2011. — Vol. 192, № 1. — P. 127-139.

28. Quandt, J. Versatile suicide vectors which allow direct selection for gene replacement in Gram-negative bacteria / J. Quandt, M.F. Hynes // Gene. — 1993. — Vol. 127, № 1. — P. 15-21.

Y.V. Diubo, Y.A. Nikolaichik

MODIFICATION OF VIRULENT PROPERTIES OF PECTOBACTERIUMATROSEPTICUM BY CONJUGATIVE

PLASMID PPA21A

Belarusian State University Minsk BY-220045, the Republic of Belarus

Cryptic plasmid pPA21A Pectobacterium atrosepticum 21A is an important component of the genome atypical for representatives of this species. The most significant plasmid's genetic determinants are vir-cluster, coding genes of phospholipase D, H-NS-like & SIR-like proteins. We show conjugative transfer of this plasmid (from 2,1*10-4 to 6,5*10-5 per donor cell). We show that activation of SOS-response has influence on the rate of the conjugative transfer. The plasmid also influences the virulence of bacteria carrying it.

Key words: plasmid, virulence, conjugation, hypersensitive reaction.

Дата поступления статьи: 1 сентября 2017 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.