Геномный и функциональный анализ представителя редкого рода Krasilnikoviella ‒ штамма YrIIa5 с множественной антибиотикоустойчивостью

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Растущий интерес к так называемым “редким родам” актиномицетов связан с малой изученностью их потенциала как продуцентов ценных метаболитов, в первую очередь, антибиотиков. Использование селективных приемов позволило выделить из почвы, отобранной вблизи “Голландской крепости” (Ростов, Ярославская область), штамм YrIIa5. Филогенетический анализ на основании сходства генов 16S рРНК и пяти генов домашнего хозяйства (MLSA) позволил отнести изолят к роду Krasilnikoviella. Анализ генома выявил множество генов, ответственных за устойчивость к широкому спектру антибиотиков, что было подтверждено исследованием штамма на чувствительность к антимикробным соединениям с применением метода диффузии в агар.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Р. Кирий

Научно-технологический университет “Сириус”, Научный центр трансляционной медицины

Email: metrim@gmail.com
Россия, Сочи, 354340

Ю. В. Закалюкина

Научно-технологический университет “Сириус”, Научный центр трансляционной медицины
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: metrim@gmail.com
Россия, Сочи, 354340; Москва, 119234

Ю. А. Буюклян

Научно-технологический университет “Сириус”, Научный центр трансляционной медицины

Email: metrim@gmail.com
Россия, Сочи, 354340

М. В. Бирюков

Научно-технологический университет “Сириус”, Научный центр трансляционной медицины
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Центр наук о жизни, Сколковский институт науки и технологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: metrim@gmail.com
Россия, Сочи, 354340; Москва, 119234; Москва, 121205

Список литературы

  1. Белик А. Р., Закалюкина Ю. В., Алферова В. А., Буюклян Ю. А., Остерман И. А., Бирюков М. В. Streptomyces phaeochromogenes БВ-204 – штамм-продуцент антрахинона К-1115А, нового ингибитора биосинтеза белка // Acta Naturae. 2024. Т. 16. С.14–23.
  2. Belik A. R., Zakalyukina Yu.V., Alferova V. A., Buyuklyan Y. A., Osterman I. A., Biryukov M. V. Streptomyces phaeochromogenes BV-204, K-1115А anthraquinone-producing strain: a new protein biosynthesis inhibitor // Acta Naturae. 2024. V. 16. P.14–23.
  3. Кудрявцева Е. А., Александров С. В. Гидролого-гидрохимические основы первичной продуктивности и районирование Российского сектора Гданьского бассейна Балтийского моря // Океанология. 2019. Т. 59. С. 56‒71.
  4. Kudryavtseva E. A., Aleksandrov S. V. Hydrological and hydrochemical underpinnings of primary production and division of the Russian sector in the Gdansk basin of the Baltic Sea // Oceanology. 2019. V. 59. P. 49‒65.
  5. Cинева О. Н., Терехова Л. П. Направленное выделение актиномицетов редких родов из почвы // Антибиотики и химиотерапия. 2015. Т. 60. № 7‒8. С. 27–33.
  6. Sineva O. N., Terekhova L. P. Selective isolation of rare actinomycetes from soil // Antibiot. Chemother. 2015. V. 60. № 7‒8. P. 27‒33.
  7. Фелькер И. Г., Гордеева Е. И., Ставицкая Н. В., Першина В. А., Батыршина Я. Р. Перспективы и препятствия для клинического применения ингибиторов эффлюксных помп Mycobacterium tuberculosis // Биол. мембраны. 2021. Т. 38. С. 317–339.
  8. Cesare Di M., Kaplan E., Rendon J., Gerbaud G., Valimehr S., Gobet A., Ngo T. A. T., Chaptal V., Falson P., Martinho M., Dorlet P., Hanssen E., Jault J. M., Orelle C. The transport activity of the multidrug ABC transporter BmrA does not require a wide separation of the nucleotide-binding domains // J. Biol. Chem. 2024. V. 300. Art. 105546.
  9. Elkins C. A., Nikaido H. Substrate specificity of the RND-type multidrug efflux pumps AcrB and AcrD of Escherichia coli is determined predominantly by two large periplasmic loops // J. Bacteriol. 2002. V. 184. P. 6490–6498.
  10. Fanelli G., Pasqua M., Colonna B., Prosseda G., Grossi M. Expression profile of multidrug resistance efflux pumps during intracellular life of adherent-invasive Escherichia coli strain LF82 // Front. Microbiol. 2020. V. 11. Art. 1935.
  11. Jiang Y., Wiese J., Cao Y. R., Xu L. H., Imhoff J. F., Jiang C. L. Promicromonospora flava sp. nov., isolated from sediment of the Baltic Sea // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009. V. 59. P. 1599–1602.
  12. Nagakubo S., Nishino K., Hirata T., Yamaguchi A. The putative response regulator BaeR stimulates multidrug resistance of Escherichia coli via a novel multidrug exporter system, MdtABC // J. Bacteriol. 2002. V. 184. P. 4161–4167.
  13. Ngamcharungchit C., Chaimusik N., Panbangred W., Euanorasetr J., Intra B. Bioactive metabolites from terrestrial and marine actinomycetes // Molecules. 2023. V. 28. Art. 5915.
  14. Nishijima M., Tazato N., Handa Y., Umekawa N., Kigawa R., Sano C., Sugiyama J. Krasilnikoviella muralis gen. nov., sp. nov., a member of the family Promicromonosporaceae, isolated from the Takamatsuzuka Tumulus stone chamber interior and reclassification of Promicromonospora flava as Krasilnikoviella flava comb. nov. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. V. 67. P. 294–300.
  15. Ohki R., Murata M. Bmr3, a third multidrug transporter gene of Bacillus subtilis // J. Bacteriol. 1997. V. 179. P. 1423–1427.
  16. Parra J., Beaton A., Seipke R. F., Wilkinson B., Hutchings M. I., Duncan, K.R. Antibiotics from rare actinomycetes, beyond the genus Streptomyces // Curr. Opin. Microbiol. 2023. V. 76. Art. 102385.
  17. Saidijam M., Benedetti G., Ren Q., Xu Z., Hoyle C., Palmer S., Ward A., Bettaney K., Szakonyi G., Meuller J., Morrison S., Pos MK.., Butaye P., Walraven K., Langton K., Herbert R. B., Skurray RA.., Paulsen I. T., O’Reilly J., Rutherford N. G., Brown M. H., Bill R. M., Henderson P. J.F. Microbial drug efflux proteins of the major facilitator superfamily // Curr. Drug Targets. 2006. V. 7. P. 793–811.
  18. Schumann P., Stackebrand E. Bergey’s Manual of systematics of archaea and bacteria. Promicromonospora. 1st ed. // Ed. Whitman W. B. Hoboken: Wiley, 2015. P. 1–10.
  19. Seemann T. Prokka: rapid prokaryotic genome annotation // Bioinform. 2014. V. 30. P. 2068–2069.
  20. Sharma A., Sharma R., Bhattacharyya T., Bhando T., Pathania R. Fosfomycin resistance in Acinetobacter baumannii is mediated by efflux through a major facilitator superfamily MFS transporter ‒ AbaF // J. Antimicrob. Chemother. 2017. V. 72. P. 68–74.
  21. Subramani R., Sipkema D. Marine rare Actinomycetes: a promising source of structurally diverse and unique novel natural products // Marine Drugs. 2019. V. 17. Art. 249.
  22. Tamura K., Nei M. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees // Mol. Biol. Evol. 1993. V. 10. P. 512–526.
  23. Volynkina I. A., Zakalyukina Y. V., Alferova V. A., Belik A. R., Yagoda D. K., Nikandrova A. A., Buyuklyan Y. A., Udalov A. V., Golovin E. V., Kryakvin M. A., Lukianov D. A., Biryukov M. V., Sergiev P. V., Dontsova O. A., Osterman I. A. Mechanism-based approach to new antibiotic producers screening among actinomycetes in the course of the citizen science project // Antibiotics (Basel). 2022. V. 11. Art. 1198.
  24. Zakalyukina Y. V., Osterman I. A., Wolf J., Neumann-Schaal M., Nouioui I., Biryukov M. V. Amycolatopsis camponoti sp. nov., new tetracenomycin-producing actinomycete isolated from carpenter ant Camponotus vagus // Antonie van Leeuwenhoek. 2022. V. 115. P. 533–544.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Филограмма, основанная на шести соединенных последовательностях генов “домашнего хозяйства” (16S рРНК, atpD, gyrB, recA, rpoB, trpB, суммарно 10751 п.н.), построенная методом максимального правдоподобия с наибольшим логарифмическим правдоподобием (‒54397.04). Масштабный отрезок соответствует 5 заменам на каждые 100 нуклеотидов. Звездочкой отмечены кластеры с высоким уровнем достоверности (bootstrap >70%), также подтвержденные методами Minimum Evolution, UPGMA, Neighbor-Joining в программе MEGA v.11.

Скачать (225KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Электронные микрофотографии штамма Krasilnikoviella sp. YrIIa5 спустя 48 ч (а) и 6 сут (б) инкубирования на среде Органическая 79 при 28°C.

Скачать (130KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025