Функциональная геномика взаимодействия Pectobacterium carotovorum с растениями : подпрограмма «Геномика» ГПНИ «Фундаментальные основы биотехнологий»: отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ; научный руководитель Е.А. Николайчик

Abstract

Объектом настоящего исследования являлись бактерии Pectobacterium carotovorum и Pectobacterium atrosepticum. Целью работы является секвенирование и анализ полных геномных последовательностей Pectobacterium carotovorum и Pectobacterium atrosepticum, а также инактивация путем направленного мутагенеза ключевых генов этих бактерий, определяющих их вирулентность, и анализ реакции растений на контакт с мутантными и интактными бактериями. Работа выполнялась современными молекулярно-биологическими методами, включая ПЦР, молекулярное клонирование, направленный мутагенез, секвенирование следующего поколения и геномную биоинформатику. Ключевым методическим подходом, наиболее критичным для выполнения работы, являлось использование геномного секвенатора MiSeq для расшифровки полных последовательностей геномов двух штаммов фитопатогенных бактерий. Основными результатами выполненной работы являются: • расшифрованы и аннотированы полные последовательности геномов бактерий Pectobacterium atrosepticum штамма 21А и Pectobacterium carotovorum 3-2; последовательность генома P. atrosepticum размещена в базе данных GenBank; • проведен сравнительный анализ геномов Pectobacterium atrosepticum штамма 21А и Pectobacterium carotovorum 3-2 с целью выявления участков генома, определяющих различный характер взаимодействия этих патогенов с растениями; • сконструированы мутанты с инактивацией cfa-оперона, ответственного за биосинтез коронафациевой кислоты, системы секреции II типа, а также двойной мутант по системам секреции II и III типов, показана роль этих факторов во взаимодействии с растениями; • идентифицированы гены растений, активируемые при контакте с Pectobacterium, показана зависимость реакции растений от ключевых факторов вирулентности патогена; • выявлена способность пектобактерий ингибировать экспрессию генов рецепторных киназ, антибактериального PR-белка PR-1a и маркера жасмонатного сигнального пути COI1.