Влияние факторов космического полета на взаимодействие клеток Escherichia coli с бактериофагом Т7

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые получены данные по влиянию факторов космического полета на взаимодействие бактериофага с бактерией – хозяином. Исследования проведены на российском сегменте МКС с использованием модельной системы Escherichia coli – бактериофаг Т7. Установлено, что лизис клеток бактериофагом в космических экспериментах, которые были проведены в первые 2 сут воздействия микрогравитации на микроорганизмы, проходил в 1.5 раза быстрее, чем в наземных. При более длительном воздействии микрогравитации на клетки E. coli они приобретали устойчивость к бактериофагу Т7, которая сохранялась в течение 2 сут после возвращения на Землю. Чувствительность к бактериофагу полностью восстанавливалась на 4–5 сут после возвращения клеток с МКС.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Н. Сыкилинда

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sykilinda@mail.ru
Россия, Москва, 117997

А. А. Лукьянова

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук

Email: sykilinda@mail.ru
Россия, Москва, 117997

В. В. Лаврикова

ОАО “БИОХИММАШ”

Email: sykilinda@mail.ru
Россия, Москва, 127299

И. В. Кутник

Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина

Email: sykilinda@mail.ru
Россия, Звездный городок, Московская область, 141160

Н. В. Панин

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: sykilinda@mail.ru

НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского

Россия, Москва, 119991

Н. А. Старицын

ОАО “БИОХИММАШ”

Email: sykilinda@mail.ru
Россия, Москва, 127299

К. А. Мирошников

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук

Email: sykilinda@mail.ru
Россия, Москва, 117997

Список литературы

  1. Novikova N.D. // Microb. Ecol. 2004. V. 47. №. 2. P. 127–132.
  2. Novikova N., De Boever P., Poddubko S., Deshevaya E., Polikarpov N., Rakova N. et al. // Res. Microbiol. 2006. V. 157. № 1. P. 5–12.
  3. Zhang Y., Zhang L.T., Li Z.D., Xin C.X., Li X.Q., Wang X., Deng Y.L. // Microb. Ecol. 2019. V. 78. № 3. P. 631–650.
  4. Checinska Sielaff A., Urbaniak C., Mohan G.B.M., Stepanov V.G., Tran Q., Wood J.M. et al. // Microbiome. 2019. V. 7(1): 50. https://doi.org/10.1186/s40168-019-0666-x
  5. Ichijo T., Yamaguchi N., Tanigaki F., Shirakawa M., Nasu M. // NPJ Microgravity. 2016. V. 2. 16007. https://doi.org/10.1038/npjmgrav.2016.7
  6. Crucian B., Babiak-Vazquez A., Johnston S., Pierson D.L., Ott C.M., Sams C. // Int. J. Gen. Med. 2016. № 9. P. 383–391.
  7. Gray G.W., Sargsyan A.E., Davis J.R. // Aviat. Space Environ. Med. 2010. V. 81. №. 12. P. 1128–1132.
  8. Nickerson C.A., Ott C.M., Wilson J.W., Ramamurthy R., Pierson D.L. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2004. V. 68. № 2. P. 345–361.
  9. Senatore G., Mastroleo F, Leys N., Mauriello G. // Future Microbiol. 2018. № 13. P. 831–847.
  10. Huang B., Li D.G., Huang Y., Liu C.T. // Mil. Med. Res. 2018. V. 5. № 1 :18. https://doi.org/10.1186/s40779-018-0162-9
  11. Horneck G., Klaus D.M., Mancinelli R.L. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2010. V. 74. Р. 121–156.
  12. Kim W., Tengra F.K., Young Z., Shong J., Marchand N., Chan H.K., // PloS One. 2013. V. 8. № 4. e62437. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0062437
  13. McLean R.J., Cassanto J.M., Barnes M.B., Koo J.H. // FEMS Microbiol. Lett. 2001. V. 195. № 2. P. 115–119.
  14. Рыбальченко О.В., Орлова О.Г., Вишневская О.Н., Капустина В.В., Потокин И.Л., Лаврикова В.В. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016. Т. 93. № 6. C. 3–10.
  15. Benoit M.R., Li W., Stodieck L.S., Lam K.S., Winther C.L., Roane T.M., Klaus D.M. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. V.70. №. 4. P. 403–411.
  16. Morrison M.D., Fajardo-Cavazos P., Nicholson W.L. // Appl Environ Microbiol. 2017. V. 83. № 21. e01584-17. https://doi.org/10.1128/AEM.01584-17
  17. Leys N.M., Hendrickx L., De Boever P., Baatout S., Mergeay M. // J. Biol. Regul. Homeost. Agents. 2004. V. 18. № 2. P. 193–199.
  18. Padgen M.R., Lera M.P., Parra M.P., Ricco A.J., Chin M., Chinn T.N. et al. // Life Sci. Space Res. (Amst). 2020. V. 18. № 24. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2019.10.00719
  19. Zea L., Prasad N., Levy S.E., Stodieck L., Jones A., Shrestha S., Klaus D. A. // PLoS One. 2016. №. 11: e0164359. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0164359
  20. Aunins T.R., Erickson K.E., Prasad N., Levy S.E., Jones A., Shrestha S. et al. // Front Microbiol. 2018. V. 9. №. 310. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00310
  21. Zea L., Larsen M., Estante F., Qvortrup K., Moeller R., Dias de Oliveira S., et al. // Front Microbiol. 2017. V. 8. 1598. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01598
  22. Urbaniak C., Sielaff A.C., Frey K.G., Allen J.E., Singh N., Jaing C., Wheeler K., Venkateswaran K. // Sci. Rep. 2018. №.8 (814). P. 1–23.
  23. Wilson J.W., Ott C.M., Höner zu Bentrup K., Ramamurthy R., Quick L., Porwollik S. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2007. V. 104. № 41. P. 16299–16304.
  24. Taylor P. // Infect Drug Resist. 2015. №. 8. P. 249–262.
  25. Kutter E.M., Kuhl S.J., Abedon S.T. // Future Microbiology. 2015. V. 10. №. 5. P. 685–688.
  26. Bourdin G., Navarro A., Sarker S.A., Pittet A.C., Qadri F., Sultana S. et al. // Microb Biotechnol. 2014. № 7(2). P. 165–176. https://doi.org/10.1111/1751-7915.12113
  27. Kropinski A.M. // Can. J. Infect. Dis. Med. Microbiol. 2006. V. 17. № 5. P. 297–306.
  28. Donlan R.M. // Trends Microbiol. 2009. № 17. P. 66–72.
  29. Latz S., Wahida A., Arif A., Hafner H., Hoss M., Ritter K., Horz H.P. // J. Basic Microbiol. 2016. V. 56. № 10. P. 1117–1123.
  30. Крылов С.В., Кропински А.М., Плетенева Е.А., Шабурова О.В., Буркальцева М.В., Мирошников К.А., Крылов В.Н. // Генетика. 2012. Т. 48. № 9. С. 1057–1067.
  31. Aleshkin A., Rubalsky E., Popova F., Bogun A., Evstigneev V., Pchelintsev S. et al. // EMBO Conference on Viruses of Microbes. Цюрих, Швейцария, 2014.
  32. Nabergoj D., Modic P., Podgornik A. // Microbiology Open. 2018. V. 7. № 2. e00558. https://doi.org/10.1002/mbo3.558

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Укладка НА “Микровир” в открытом виде с установленными кассетами (а), внешний вид кассеты “Микровир” (б).

Скачать (232KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фотографии кассет НА “Микровир” сразу после перемещения содержимого верхних ячеек в нижние в КЭ (а) и НЭ (б). Фотографии кассет НА “Микровир” после завершения лизиса клеток в КЭ (в) и НЭ (г).

Скачать (563KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Чувствительность контрольных клеток E. coli из КЭ к бактериофагу Т7 после возвращения НА “Микровир” с МКС (а): 1 – 1 сут, 2 – 2 сут, 3 – 3 сут (эксперимент второго дня), 4 – 3 сут (эксперимент первого дня), 5 – 5 сут (эксперимент второго дня), 6 – 5 сут (эксперимент первого дня). Чувствительность контрольных клеток E. coli из НЭ к бактериофагу Т7 после завершения эксперимента (б): 1 – 1 сут, 2 – 1 сут, 3 – 3 сут, 4 – 5 сут.

Скачать (184KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024