Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 610373)
Контекстум
Молекулярная генетика, микробиология и вирусология

Молекулярная генетика, микробиология и вирусология №1 2012

0   0
Страниц40
ID340141
АннотацияОснован в 1983 г. Главный редактор журнала - Костров Сергей Викторович - член-корреспондент РАН, профессор, доктор биологических наук, директор Института молекулярной генетики РАН. Журнал освещает наиболее актуальные теоретические и прикладные проблемы молекулярной генетики про- и эукариотных организмов, молекулярной микробиологии и молекулярной вирусологии. Важную роль журнал отводит исследованиям генетического аппарата микроорганизмов, изысканиям форм генетического обмена, генетического картирования патогенных возбудителей, выяснению строения и функций внехромосомных факторов наследственности и мигрирующих генетических элементов, теоретическим исследованиям механизмов генетической регуляции. Публикует результаты исследований молекулярных и генетических основ эукариотной клетки, функционирования хромосом и хроматина, природы генетических изменений при злокачественном перерождении и ряде наследственных заболеваний. На страницах журнала освещается разработка молекулярных основ вирусологии, в том числе вопросы интеграции вирусных и клеточных геномов, вопросы персистенции.
Молекулярная генетика, микробиология и вирусология : Научно-теоретический журнал .— 2012 .— №1 .— 40 с. : ил. — URL: https://rucont.ru/efd/340141 (дата обращения: 07.04.2025)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

ЭКСпЕРИМЕНТАЛьНЫЕ СТАТьИ Сергиенко О.В., Лящук А.М., Аксенова Е.И., Галушкина З.М., Полетаева Н.Н., Шарапова Н.Е., Семихин А.С., Котнова А.П., Веселов А.М., Башкиров В.Н., Куликова Н.Л., Хлебников В.С., Кондратьева Т.К., Карягина-Жулина А.С., Апт А.С., Лунин В.Г., Гинцбург А.Л. <...> Влияние биотинилирования антител 2F5 на отбор пептидов из комбинаторной фаговой библиотеки . <...> Pseudomonas aeruginosa: Characteristics of Biofilm Process Kochneva G.V., Sivolobova G. <...> Приведены современные данные о строении биопленочного матрикса Pseudomonas aeruginosa и генетических механизмах, которые регулируют его образование. <...> Обсуждаются процессы, связанные с активным и пассивным отторжением биопленочных бактерий, способствующие распространению бактерий и их закреплению на новых поверхностях. <...> Ключевые слова: биопленки, Pseudomonas aeruginosa биопленка как один из типов межклеточного общения бактерий Биопленка является живым, постоянно обновляю, В. <...> В нем участвуют жгутики (роение; англ. swarming motility), пили IV типа (прерывистое движение; англ. twitching motility) и растворимые продукты, которые образуют внеклеточный биопленочный матрикс [33]. <...> Дифференцированная (структурированная) биопленка начинает развиваться с формирования поверхностных агрегатов и эволюционирует в двух направлениях [26]. <...> При выращивании на среде, где единственным источником углерода служит глюкоза, образуется дифференцированная биопленка; присутствие глутамата или сукцината определяет формирование плоской биопленки. <...> Тот же штамм при закреплении на стеклянной поверхности обеспечивает развитие плоской биопленки [28]. биопленочный матрикс P. <...> Мукоидные штаммы секретируют полисахарид (альгинат), который является негативно заряженным кополимером частично O-ацетилированных D-маннуроновой и L-глюкуроновой кислот. <...> Более 80 % альгинатсодержащих (т. е. мукоидных) штаммов являются мутантами по гену mucA. <...> Ген mucA отвечает за продукцию белка MucA, блокирующего один из альтернативных сигма-факторов (AlgT/AlgU/σ22 ), от которого зависит экспрессия альгинатного <...>
Молекулярная_генетика,_микробиология_и_вирусология_№1_2012.pdf
1·2012 Квартальный научно-теоретический журнал Основан в январе 1983 г. РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Главный редактор С. В. КОСТРОВ Зам. главного редактора Ю. М. РОМАНОВА Ответственный секретарь Т. С. ИЛЬИНА В. И. АГОЛ, А. Д. АЛЬТШТЕЙН, В. А. ГВОЗДЕВ, В. Н. ГЕРШАНОВИЧ А.Л. ГИНЦБУРГ, В. В. ДЕМКИН, Н. В. КАВЕРИН, Е. Д. КУЗНЕЦОВА (научный редактор), С. А. ЛИМБОРСКАЯ, С. А. ЛУКЬЯНОВ, Н. Ф. МЯСОЕДОВ, Е. Д. СВЕРДЛОВ, Г. Б. СМИРНОВ, В. З. ТАРАНТУЛ РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ: А. М. БОРОНИН (Пущино-на-Оке), В. И. ВОТЯКОВ (Минск), А. А. ПРОЗОРОВ (Москва), Л. С. САНДАХЧИЕВ (Новосибирская обл.), Н. В. ТОМИЛИН (Санкт-Петербург), Ю. К. ФОМИЧЕВ (Минск), С. В. ШЕСТАКОВ (Москва) Журнал утвержден в Перечне ведущих научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Бюллетень ВАК) Журнал полностью переводится на английский язык в США издательством ALLERTON PRESS, INC. МОСКВА «ИЗДАТЕЛЬСТВО "МЕДИЦИНА"»
Стр.1
СОДЕРжАНИЕ ОбзОРЫ Маянский А. Н., Чеботарь И. В., Руднева Е. И., Чистякова В. П. Pseudomonas aeruginosa: характеристика биопленочного процесса ............................. Кочнева Г. В., Сиволобова Г. Ф., Юдина К. В., Бабкин И. В., Чумаков П. М., Нетесов С. В. Онколитические поксвирусы ................................... ЭКСпЕРИМЕНТАЛьНЫЕ СТАТьИ Сергиенко О.В., Лящук А.М., Аксенова Е.И., Галушкина З.М., Полетаева Н.Н., Шарапова Н.Е., Семихин А.С., Котнова А.П., Веселов А.М., Башкиров В.Н., Куликова Н.Л., Хлебников В.С., Кондратьева Т.К., Карягина-Жулина А.С., Апт А.С., Лунин В.Г., Гинцбург А.Л. Получение микобактериальных антигенов, слитых с целлюлозосвязывающим белковым доменом, с целью создания на их основе субъединичных противотуберкулезных вакцин ................... Щербакова Н. С., Чикаев А. Н., Карпенко Л. И., Ильичев А. А. Влияние биотинилирования антител 2F5 на отбор пептидов из комбинаторной фаговой библиотеки ...... Смоленцева О. А., Яруллина Д. Р., Ильинская О. Н. Индукция синтеза NO у лактобацилл в условиях стресса .............................................. Баймиев Ан. Х., Иванова Е. С., Птицын К. Г., Белимов А. А., Сафронова В. И., Баймиев Ал. Х. Генетическая характеристика клубеньковых бактерий дикорастущих бобовых Южного Урала ........................ Дедков В. С. Новая ДНК-метилтрансфераза M.BstC8I, образующая 5'-G(m5C)NNGC-3'. Изучение чувствительности эндонуклеаз рестрикции к M.BstC8Iметилированию ...................................... Адрес редакции: Москва, 115088 ул. Новоостаповская, д. 5, стр. 14 ОАО «Издательство "Медицина"» Редакция журнала "Молекулярная генетика, микробиология и вирусология" Тел. редакции: (499) 264-36-66 Зав. редакцией И. Х. Измайлова ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ Тел./факс 8-499-264-00-90 Редактор Е. И. Константинова Художественный редактор М. Б. Белякова Корректор А. В. Малахова Переводчик С. К. Чаморовский Ответственность за достоверность информации, содержащейся в рекламных материалах, несут рекламодатели. Все пpава защищены. Ни одна часть этого издания не может быть занесена в память компьютеpа либо воспpоизведена любым способом без пpедваpительного письменного pазpешения издателя. Сдано в набор 27.10.11 Подписано в печать 27.01.12 Формат 60 Ч 88⅛. Печать офсетная. Печ. л. 5,00. Усл.-печ. л. 4,90. Уч.-изд. л. 5,50. Заказ 32. Подписной тираж номера 208 экз. ЛР №010215 от 29.04.97 г. E-mail: meditsina@mtu-net.ru www.medlit.ru Отпечатано в типографии ООО «Подольская Периодика», 142110, г. Подольск, ул. Кирова, 15 © ОАО «Издательство "Медицина"», 2012 2 3 8 CONTENTS REVIEWS Mayansky A. N., Chebotar I. V., Rudneva E. I., Chistyakova V. P. Pseudomonas aeruginosa: Characteristics of Biofilm Process Kochneva G.V., Sivolobova G. F., Yudina K. V., Babkin I. V. , Chumakov P. M., Netesov S. V. Oncolytic Poxviruses ExpErimEntal Works 16 20 25 29 35 Sergienko O. V., Lyashchuk A. M., Aksenova E. I., Galushkina Z. M., Poletaeva N.N., Sharapova N. E., Semikhin A. S., Kotnova A. P., Veselov A.M., Bashkirov V. N., Kulikova N. L., Khlebnikov V. S., Kondrat’eva T. K., Karyagina-Zhulina A.S., Apt A. S., Lunin V. G., Gintsburg A.L. Production of Mycobacterial Antigenes Merged with Cellulose Binding Protein Domain in Order to Produce Subunit Vaccines against Tuberculosis Shcherbakova N. S., Chikaev A. N., Karpenko L. I., and Ilichev A. A. The Impact of the Antibody 2F5 Biotinylation on the Selection of the Peptides from Combinatorial Phage Library Smolentseva O. A., Yarullina D. R., and Ilinskaya O. N. Induction of the NO Synthesis in Lactobacilli under Stress Conditions Baymiev An. K., Ivanova E. S., Ptitzyn K. G., Belimov A. A., Safronova V. I., Baymiev Al. K. Genetic Characterization of Wild Leguminous Nodular Bacteria Living in the South Urals Dedkov V. S. A New DNA Methyltransferase M.BstС8I Forms 5’-G(m5C)NNGC-3’. Studying of Restriction Endonuclease Sensitivity to M.BstС8I–Methylation
Стр.2
ОБЗОРЫ © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 579.841.1:579.254 А. Н. Маянский1 , И. В. Чеботарь1 , Е. И. Руднева1 1Нижегородская государственная медицинская академия; 2 В обзоре дается определение биопленочного процесса как одного из типов межклеточного общения бактерий. Приведены современные данные о строении биопленочного матрикса Pseudomonas aeruginosa и генетических механизмах, которые регулируют его образование. Обсуждаются процессы, связанные с активным и пассивным отторжением биопленочных бактерий, способствующие распространению бактерий и их закреплению на новых поверхностях. Подчеркиваются сложность и цепной характер реакций, имеющих отношение к формированию биопленок. Ключевые слова: биопленки, Pseudomonas aeruginosa биопленка как один из типов межклеточного общения бактерий Биопленка является живым, постоянно обновляю, В. П. Чистякова2 psEudomonas aEruginosa: хАРАКТЕРИСТИКА бИОпЛЕНОчНОГО пРОЦЕССА Научный центр здоровья детей РАМН, Москва нослоя биопленки, тогда как пили IV типа участвуют в образовании многоклеточных скоплений (микроколоний), которые формируются на этом монослое [33]. Между биопленочным процессом и роением существует обратная зависимость – чем выше жгутиковая подвижность, тем меньше биопленочная активность [32]. В случае клонов, не образующих биопленку, клетки бактерий внедряются в биопленку позитивных по этому признаку штаммов, обеспечивая свою персистенцию [14]. В колонизации муковисцидозного легкого изнащимся сообществом одного или нескольких видов бактерий, закрепившихся на биогенном или абиогенном субстратах и окруженных полимерным матриксом, который предохраняет их от вредных воздействий окружающей среды и служит одним из факторов межклеточного общения [2, 3]. Pseudomonas aeruginosa проявляет три вида социально значимого (т. е. связанного с межклеточным общением) поведения на твердых поверхностях. В нем участвуют жгутики (роение; англ. swarming motility), пили IV типа (прерывистое движение; англ. twitching motility) и растворимые продукты, которые образуют внеклеточный биопленочный матрикс [33]. Формирование плоской (недифференцированной) биопленки зависит от выраженной подвижности, которая необходима для образования плотного слоя (англ. mat) сливающихся клеток [25]. Дифференцированная (структурированная) биопленка начинает развиваться с формирования поверхностных агрегатов и эволюционирует в двух направлениях [26]. При первом из них подвижная субпопуляция бактериальных клеток мигрирует на поверхность неподвижных клеток, образуя “шапку”, напоминающую строение гриба. Второе направление наблюдается при клональном росте агрегатов, перерастающих в более крупные микроколонии. При выращивании на среде, где единственным источником углерода служит глюкоза, образуется дифференцированная биопленка; присутствие глутамата или сукцината определяет формирование плоской биопленки. Прикрепление бактерий к муцину (его избыток характерен для дыхательных путей больных муковисцидозом) ведет к образованию дифференцированной биопленки. Тот же штамм при закреплении на стеклянной поверхности обеспечивает развитие плоской биопленки [28]. биопленочный матрикс P. aеruginosa При образовании биопленки на смену двигательной активности проявляются иные функции, которые обеспечивают продукцию матриксных компонентов. Жгутики важны для образования поверхностного мо3 чально участвуют немукоидные формы P. aеruginosa, которые через месяцы–годы сменяются мукоидными культурами [9]. Мукоидные штаммы секретируют полисахарид (альгинат), который является негативно заряженным кополимером частично O-ацетилированных D-маннуроновой и L-глюкуроновой кислот. Более 80 % альгинатсодержащих (т. е. мукоидных) штаммов являются мутантами по гену mucA. Ген mucA отвечает за продукцию белка MucA, блокирующего один из альтернативных сигма-факторов (AlgT/AlgU/σ22 ), от которого зависит экспрессия альгинатного оперона. Мутации mucA подавляют связывание MucA с AlgT, обеспечивая альгинатстимулирующий эффект AlgT. Переключение на мукоидный фенотип – адаптивная мера, которая защищает бактерии от фагоцитоза, дефенсинов, антибиотиков и других антимикробных препаратов [36]. Об адаптивном значении альгината говорит и то, что мукоидную конверсию можно воспроизвести in vitro при контакте с сублетальными дозировками перекиси водорода или активированными нейтрофилами. В лабораторных условиях мукоидные изоляты быстро переключаются на немукоидный фенотип [36]. Альгинат издавна считался главной биопленочной субстанцией P. aeruginosa. Отсюда логично, что его сверхпродукция ведет к значительным изменениям строения биопленки. Штаммы, гиперпродуцирующие альгинат, образуют структурированную (дифференцированную) биопленку, которая обретает форму микроколоний, разделенных водными каналами [43]. Кажется удивительным, что ряду авторов не удалось обнаружить морфологических различий между биопленками мукоидных и немукоидных штаммов P. aeruginosa [38]. Впрочем, как оказалось, немукоидные и мутантные штаммы P. aeruginosa с дефектом альгинатных генов сохраняют готовность к образованию биопленки. Это говорит о том, что P. aeruginosa располагает другими генами, которые отвечают за синтез биопленочных полисахаридов, играющих главную роль в биопленочном процессе. Одним из них является ген psl (от англ. polysaccharide synthesis locus), кодирующий
Стр.3
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА, МИКРОБИОЛОГИЯ И ВИРУСОЛОГИЯ №1, 2012 полисахарид с высоким содержанием маннозы [38]. Повреждение функции гена psl нарушает субстратное закрепление бактерий, повреждая межклеточные связи [17, 29]. Продукт гена psl участвует в поддержании структуры сформировавшейся биопленки, определяя строение матрикса [29]. Еще одним компонентом биопленочного матрикса служит полисахарид Pel. Он получил такое название, поскольку необходим для формирования биопленки (пелликулы) на поверхности водной питательной среды, граничащей с воздухом (от англ. pellicule). Pel (полисахарид с высоким содержанием глюкозы) инициирует прикрепление бактерий к субстратной поверхности; его отсутствие компенсируется пилями IV типа [17, 48]. Штаммы P. aеruginosa неодинаково зависят от активности генов psl и pel. Делеция одного из генов pel ведет к выраженному нарушению биопленочного процесса у штамма PA14, тогда как у другого штамма PAO1 потеря Pel-продукции не вызывает различий в образовании биопленки [10]. P. aeruginosa образует клоны, дефектные по генам pel и psl, и только те из них, которые имеют двойной дефект по генам pel и psl, не способны к образованию биопленки [17]. Наряду с полисахаридами в образовании биопленки P. aeruginosa участвует ДНК, которая высвобождается при разрушении бактерий (разрушение может быть вызвано активацией профагов) [31] либо секретируется из мембранных везикул, входящих в состав биопленки [39]. ДНК выполняет разные функции, которые важны для структурного усиления биопленочного матрикса, а также связаны с повышенной резистентностью бактерий к антибиотикам и другим антимикробным веществам [31, 45]. Молекулы ДНК служат барьером для бета-лактамных антибиотиков, аминогликозидов и катионных белков, связывая их своими анионными концами [31]. Добавление ДНКазы не только ведет к отторжению биопленки, но и значительно ослабляет устойчивость бактерий к антибиотикам [45]. Кроме полисахаридов и ДНК, в формировании биопленки P. aeruginosa участвуют белки. Один из них обнаружен M. Starkey и соавт. [44] и получил название CdrA (от англ. cyclic diguanylate-regulated partner A; его синтез регулируется циклическим ди-ГМФ – см. ниже). Ген сdrA относится к двухгенному оперону, один из компонентов которого отвечает за продукцию белка (СdrB), обеспечивающего секрецию CdrA. CdrA скрепляет нити полисахарида Psl, участвуя в создании стабильной биопленки. Этот процесс блокируется маннозой, которая является ключевым компонентом Ps1, т. е. CdrA обладает свойствами лектинов. Следует отметить, что P. aeruginosa располагает двумя дополнительными лектинами – LecA (связывается с D-галактозой) и LecB (имеет сродство к L-фукозе и в меньшей степени к D-маннозе), которые участвуют в биопленочном процессе, скрепляя матриксные полисахариды. Их продукция контролируется RhlR QS-системой (см. ниже), требует присутствия сигмафактора RpoS и ряда других регуляторов [15]. Много внимания уделяется рамнолипидам. Они действуют как биосурфактанты, участвуя в образовании каналов и грибоподобных шапок биопленки, отторжении планктонных клеток и защите биопленоч4 ных бактерий от фагоцитов и других эффекторов воспаления [47]. Продукция рамнолипидов кодируется тремя генами (rhlA, B, C) и находится под контролем QS-аутоиндукторов (см. ниже) [13]. Регуляция биопленочного процесса P. aeruginosa. Основу биопленочного матрикса P. aeruginosa составляют полисахариды. Поэтому все, что влияет на их продукцию, действует на биопленочный процесс. Ведущее значение имеют полисахариды Psl и Pel (см. выше), и именно их регуляция играет главную роль в образовании биопленки. P. aeruginosa обладает двумя основными регуляторными системами – QS, Lasl/LasR и Rhll/RhlR, которые служат основой социального общения бактерий (QS – quorum sensing) и вместе контролируют работу генов, составляющих более 10% бактериального генома [1, 13]. Их активность определяют два медиатора (аутоиндуктора) – N-(3-oксододеканоил)-L-гомосерин лактон (3-oxo-C12-HSL) и N-(бутаноил)-L-гомосерин лактон (C4-HSL). Первыми о значении QS в биопленочном процессе P. aeruginosa сообщили D. Davies и соавт. [11]. Они показали, что дикие штаммы и мутанты RhlI образуют структурированную биопленку, тогда как мутанты lasI и lasIrhlI формируют плоскую (недифференцированную) биопленку, которая быстро разрушается сурфактантами. Фармакологическое подавление QS (добавление в среду фуранонов – аналогов сигнальных молекул HSL) ведет к подавлению образования биопленки [20]. Биопленка мутантов lasR/ rhlR более чувствительна к антибиотику тобрамицину, чем биопленка дикого штамма [13]. Присутствие в мокроте муковисцидозных больных QS-медиаторов говорит о присутствии в мокроте биопленочных агрегатов P. aeruginosa [41]. К QS предложено относить системы, реагирующие не только на плотность бактериальной популяции, но и на условия, сигнализирующие о стрессовых ситуациях, с которыми сталкиваются бактерии. Неслучайно внимание исследователей привлекают негативные QS-регуляторы, которые снижают продукцию QSаутоиндукторов и их взаимодействие с генетическими мишенями [40]. Негативные регуляторы могут влиять на индивидуальные клетки, осуществляя автономный контроль за QS-регулонами на уровне клеточных клонов, выводя их из-под влияния QS-медиаторов, действующих на популяционном уровне [40]. Один из регуляторных белков альгинатной системы AlgR (он отвечает за усиленную продукцию альгината) выступает как транскрипционный регулятор, блокирующий экспрессию Rhl QS-системы и тормозящий образование биопленки P. aеruginosa на позднем (3-суточном) сроке ее развития [30]. Следует помнить и об инактивации QS-медиаторов самими клетками P. aеruginosa и другими бактериями, а также секреторными продуктами хозяина [22, 51]. Напомним и о дополнительной QS-системе P. aeruginosa – PQS (от англ. pseudomonas quinolone signal), которая способна обеспечить независимый эффект на биопленочный процесс. Для PQS QS-системы характерен свой сигнальный медиатор – 2-гептил-3гидрокси-4(1Н)-хинолон [13]. Вместе с тем получено немало данных, которые говорят против связи QS с факторами биопленочного процесса. Их взаимоотношения зависят от массы со
Стр.4
ОБЗОРЫ бытий, таких как источники анаболических и катаболических факторов, стадии роста, природа штамма и его регуляторов и пр. Полагают, что ацилгомосериновые QS-лактоны усиливают острую псевдомонадную инфекцию. Их влияние существенно слабеет при развитии биопленки, т. е. хронической инфекции [42]. Многими работами показано участие QS при остром инфекционном процессе, однако потеря корреляций между QS-фенотипом и хронической инфекцией (например, при муковисцидозе) говорит об обратном [50]. Высказано предположение о том, что факторы, обеспечивающие вирулентность при острой и хронической (биопленочной) инфекции P. aeruginosa, регулируются в обратной последовательности [18]. T. Bjarnsholt и соавт. [9] показали, что генетическая основа QS P. aerugonosa при легочном муковисцидозе теряется (из-за мутаций в генах lasI-lasR и rhlI-rhlR) в среднем через 12–17 лет, т. е. на поздних стадиях хронической инфекции. Кроме классических QS-cистем, у P. aeruginosa имеются и другие сигнальные факторы, которые работают по принципу QS, определяя внутривидовые и межвидовые контакты. Они способны влиять на экспрессию генов, необходимых для острой или хронической инфекции, минуя классические QS-системы. Одним из элементов (они получили название диффузионных сигнальных факторов, DSF), которые, подобно QS, обеспечивают взаимодействие между бактериальными клетками, являются ненасыщенные жирные кислоты [12, 37]. Показано, что цис-11-метил2-додециноевая кислота Stenotrophomonas maltophilia (этот вид участвует в колонизации респираторного эпителия больных муковисцидозом; ранее его относили к роду псевдомонад) усиливает биопленочный процесс P. aeruginosa [37]. Это объясняется тем, что P. aeruginosa имеет сенсорный рецептор для DSF S. maltophila, пересылая сигнал на хромосомные гены, от которых зависит экспрессия эффекторных белков. Сходный рецептор обнаружен и у других бактерий, что предполагает их чувствительность к DSF-сигналам, исходящим от неродственных бактерий [37]. P. aeruginosa располагает множеством двухкомпонентных систем и растворимых медиаторов, которые сигнализируют об окружающей среде и внутриклеточном гомеостазе. Часть из них включаются в работу, связанную с регуляцией биопленочного процесса. A. Goodman и соавт. [18] сообщили о двухкомпонентной системе retS (от англ. regulator of exopolysaccharide and type III secretion), которая отвечает за синтез сенсорного регулятора RetS. Этот белок влияет на экспрессию приблизительно 400 генов, включая гены, отвечающие за вирулентность P. aeruginosa. Белок RetS оказывает влияние на активность генов psl и pel биопленочного матрикса. Мутации гена retS усиливали образование биопленки, способствуя хронической инфекции. Авторы связывают это с действием RetS на многокомпонентную сигнальную систему GacS/GasA/RsmA, которая противоположно влияет на острую и хроническую инфекции. I. Ventre и соавт. [49] обнаружили у P. aeruginosa систему регуляции генов, которая обеспечивает переключение фенотипа с острой на хроническую (биопленочную) инфекцию. Она начинается с сенсорной гистидинкиназы LadS (от 5 англ. lost adherence sensor) и, действуя через тандем GacS/GacA, вызывает продукцию небольшой молекулы РНК (RsmZ), которая, работая по принципу антисмыслового механизма, подавляет гены, кодирующие острую инфекцию, одновременно активируя гены psl и pel, необходимые для образования биопленки. LadS действует в противовес RetS-системе, инактивация которой ведет к усилению активности генов psl и pel, необходимых для построения биопленки. Полагают, что сенсоры RetS и LadS формируют регуляторную сеть, которая является новой системой QS [49]. A. Bazire и соавт. [8] изучили влияние фактора AlgU (он известен также как AlgT) на продукцию биопленки немукоидных штаммов P. aeruginosa. Белок AlgU является альтернативным сигма-фактором (δE δ22 / ), который при взаимодействии с альгинатным опероном обеспечивает продукцию мукоидного фенотипа. Анти-сигма-фактор MucA является блокатором AlgU, гарантируя развитие немукоидного (безальгинатного) типа P. aeruginosa (см. выше). Мутант algU обнаружил резкое снижение биопленочного процесса. Дефект был связан с нарушением синтеза ключевого матриксного полисахарида Psl и лектиновых белков LecA и LecB. Избыточная продукция AlgU повышает экспрессию оперона psl и ведет к усилению биопленочного процесса. Это говорит о значении гена algU не только для регуляции альгинатных генов, но и для общего контроля за биопленочным матриксом. Образование биопленки P. aeruginosa зависит также от кластера генов cupA (от англ. chaperone-usher pathway) [46], стимуляция которого временно усиливает адгезию бактерий. Гены cupA находятся под негативным контролем транскрипционного регулятора MvaT. Мутации гена mvaT сопровождаются усилением биопленочного процесса, тогда как восстановление нормального фенотипа (введение в бактерии плазмиды с полноценным геном mvaT) угнетает образование биопленки P. aeruginosa. Y. Irie и соавт. [21] считают, что есть по крайней мере два уровня регуляции продукции Psl – контроль на уровне транскрипции и контроль на уровне трансляции. Транскрипционный регулятор RpoS (он является альтернативным σ-фактором) позитивно влияет на экспрессию генов psl после завершения активного роста культуры. Другим сигналом, действующим на трансляционном уровне, является белок RsmA. Он улавливает факторы внешней среды, контролирующие экспрессию генов rsmA. RsmA связывается с psl-мРНК, лишая ее способности к взаимодействию с рибосомами. Это нарушает продукцию одного из белков, необходимых для синтеза полисахарида Psl. O. Petrova и соавт. [34] поддерживают идею о том, что образование биопленки бактериями P. aeruginosa имеет собственную программу стадийного развития. Они описали три новые двухкомпонентные системы (bfiS, bfmS, mifR), которые координируют процессы фосфорилирования на разных стадиях биопленочного процесса. Их активация обеспечивает переход от обратимого прикрепления к трем более поздним стадиям биопленки – необратимой адгезии (BfiRS) и фазам зрелой биопленки (BfmRS, MifRS). Мутационное нарушение bfiS, bfmS, mifR приводило к возвращению биопленок на более ранний период развития.
Стр.5