Пресс-релиз заседания Бюро Отделения биологических наук РАН

11.03.2011



Пресс-релиз

1 марта 2011 года состоялось очередное заседание Бюро Отделения биологических наук РАН

Члены Бюро заслушали научное сообщение «Молекулярные и клеточные механизмы взаимодействия партнеров в эктосимбиотических растительно-микробных системах».

Докладчик – доктор химических наук Щеголев Сергей Юрьевич – директор Учреждения Российской академии наук Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН (ИБФРМ РАН).

(jpg, 96 Kб)

В исследованиях растительно-микробных ассоциаций, проводимых в ИБФРМ РАН, разработана базовая концепция механизмов взаимодействий партнеров с учетом основных тенденций в развитии симбиологии. Создана уникальная коллекция почвенных свободно-живущих и ризосферных микроорганизмов, примерно половину которой составляют бак-терии рода Azospirillum – самая большая в России коллекция азоспирилл, ставших в по-следние годы признанной моделью в исследованиях механизмов ассоциативных взаимо-действий микроорганизмов с растениями.

Получены приоритетные данные о молекулярно-генетических аспектах образования у бактерий поверхностных структур и экстраклеточных метаболитов, важных для осуще-ствления растительно-микробных взаимодействий. Определена локализация генов, коди-рующих синтез гликозилтрансфераз, участвующих в синтезе липополисахаридов азоспи-рилл, определены изменения в первичной структуре ДНК, обеспечивающие их адаптацию к варьирующим условиям среды обитания. Впервые показано, что для заселения азоспи-риллами корней пшеницы определяющее значение имеет не роение (доминирующий в ла-бораторных условиях способ коллективной подвижности), а микроколониальное распро-странение бактерий.

Методами биоинформационного анализа в геномах растений обнаружены фрагменты гена rolC (табак) и RB-Т-ДНК (кукуруза, петунья, клевер), указывающие на возможность спонтанного горизонтального переноса генов от агробактерий в растения в ходе их совме-стной эволюции. Разработан новый эффективный способ направленного переноса Т-ДНК агробактерий в генеративные клетки сельскохозяйственных злаков (кукурузы, сорго), за-щищенный патентами РФ.

Расшифрована первичная структура О-специфических полисахаридов у представите-лей ряда видов Azospirillum, установлена роль этих молекул как основных детерминант, обеспечивающих распознавание и адсорбцию азоспирилл на корнях растений-партнеров при формировании ассоциативных ризосферных ценозов. Разработана оригинальная тех-нология слежения за распространенностью бактерий в почвах на основе иммунофермент-ного анализа (с выявлением соматического бактериального антигена) для мониторинга почвенных микробоценозов.

С использованием устойчивых к поллютантам растений и штаммов ризосферных бактерий, обладающих одновременно стимулирующей рост растений активностью и дест-руктивным потенциалом в отношении загрязнителей, разработаны оригинальные подходы к очистке объектов окружающей среды. Подобраны эффективные растительно-микробные ассоциации для фиторемедиации почвы от загрязнения углеводородами нефти, фосфорор-ганическими пестицидами, соединениями тяжелых металлов и мышьяка.

Результаты проводимых фундаментальных исследований биоконъюгатов на основе наноструктур благородных металлов, используемых, прежде всего, в анализе особенно-стей строения микробных и растительных клеток и их взаимодействий, находятся на уровне ведущих в мире лабораторий и не имеют аналогов в России. Области их примене-ния распространяются также на биодиагностику и высокочувствительную биосенсорику, визуализацию и фототерапию опухолевых тканей, адресную доставку лекарств, разработ-ку нового поколения вакцин и т.д.

Совокупность полученных данных должна способствовать более глубокому пони-манию феномена ассоциативного симбиоза, составляющего одну из фундаментальных ос-нов эволюции живой материи на Земле, и направлена также на развитие биотехнологий экологически чистого земледелия, повышения плодородия почв, защиты растений от вре-дителей, эффективной очистки загрязненных объектов окружающей среды и т.д.

В обсуждении научного сообщения приняли участие: академик РАН А.Ю. Розанов – академик-секретарь Отделения биологических наук РАН (ОБН РАН); академик В.Т. Иванов – заместитель академика-секретаря ОБН РАН, руководитель Секции физико-химической биологии ОБН РАН; член-корреспондент РАН В.Ф. Гальченко – директор Учреждения Российской академии наук Институт микробиологии РАН (ИНМИ РАН), доктор химических наук Б.П. Готтих – заместитель начальника Отдела биологических наук РАН.

В заключение обсуждения академик-секретарь Отделения биологических наук РАН академик А.Ю. Розанов поблагодарил докладчика.

Информация предоставлена начальником Отдела биологических наук РАН – замес-тителем академика-секретаря Отделения биологических наук РАН по научно-организационной работе доктором биологических наук А.В. Лопатиным.

©РАН 2019