Mikrobiol. Z. 2020; 82(4):80-93.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj82.04.080

Морфологічне біорізноманіття бактеріофагів з лізованої періодичної культури
рекомбінантного похідного штаму Escherichia coli BL21(DE3)

А.І. Кушкіна, Ф.І. Товкач

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

Спорадичні фагові інфекції бактеріальних культур широко розповсюджені і завдають значних економічних збитків біотехнологічним виробництвам. Всебічні дослідження таких випадків фагових інфекцій мають не тільки практичне, але й теоретичне значення. Мета. Було виявлено, що фагова популяція, яка знищила періодичну культуру промислового рекомбінантного похідного штаму E. coli BL21(DE3) була атенуйованою. Це проявлялось в здатності до утворення бляшок типу «укола голкою», які не розмножувались в наступних пасажах. В зв’язку з цим метою представленого дослідження було оцінити біорізноманіття та можливі дефекти в структурі віріонів атенуйованої фагової популяції до етапу ізолювання чистої фагової лінії. Методи. Аніонообмінна хроматографія була обрана основним методом для очистки, концентрування, розділення часток фагового ізоляту об’ємом 5 літрів, одержання високоякісних препаратів фагових віріонів, а також для одержання порівняльних профілів фагових популяцій на основі поверхневого заряду віріона. Морфологія фагових часток визначалась з використанням просвічуючої електронної мікроскопії. Модальні розміри віріонів визначали за допомогою статистичної обробки даних. Ідентифікацію фагових ДНК проводили з використанням рестрикційного аналізу, розміри фагових віріонних ДНК визначали за допомогою пульс-форетичного розділення. Результати та висновки. Досліджений фаговий ізолят складався з суміші двох фагів, які належать до родин Myoviridae (A2-морфотип) та Siphoviridae (B-морфотип). За рестрикційним аналізом основну частину фагового пулу (біля 99% всіх віріонів) було ідентифіковано як первинну популяцію міофага Lw1. Ця популяція мала своє власне внутрішньо-популяційне біорізноманіття (гетерогенність) і складалась з однієї основної і двох мінорних субпопуляцій, які розрізнялись за розміром та формою капсиду. Субпопуляція ІІІ складалась з віріонів з аберантними бочкоподібними капсидами (трипролатні капсиди, розширються в обидва боки) з низьким коефіцієнтом елонгації.

Ключові слова: бактеріофаги, E. coli BL21(DE3), біорізноманіття, фагова морфологія, аберантні Т4-подібні капсиди.

Повний текст (PDF, англ)