АННОТАЦИЯ РНП 2.2.3.1.4148 «Комплексное решение коллекционно-поисковых, инфраструктурно-ориентированных и информационно-сопроводительных задач по поддержанию и пополнению уникального музея культур микроорганизмов С.Петербургского Государственного Университета». Аналитическая ведомственная целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)». Мероприятие №2 «Проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук. Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской науки». Раздел №2.2. «Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской науки». Подраздел №2.2.3. «Научно-методическое обеспечение уникальных объектов высших учебных заведений и профилактики чрезвычайных и кризисных ситуаций. Научные основы охраны здоровья обучающихся». Направление №2.2.3.1. «Научно-методическое обеспечение уникальных объектов высших учебных заведений. (Фундаментальные исследования)». Руководитель: д.б.н., проф. А.В.Пиневич Исследованы представители коллекции микроорганизмов С.-Петербургского Государственного Университета (CALU), имевшиеся ранее и дополнительно вводимые в ее состав. Конечная цель проекта – сохранение и расширение числа культивируемых полифилетичных микроорганизмов с поливариантным строением, которые выполняют ключевую роль в природных ассоциациях, представляют интерес в качестве модельных объектов для научных исследований и учебного процесса, а также перспективны в плане биотехнологии. При выполнении проекта коллекционные штаммы изучены с применением многофакторного анализа, с использованием современных методов (физиологических, цитологических, биохимических, генетических и молекулярнобиологических). В рамках первой задачи «Анализ механизмов клеточного деления у цианобактерий» за отчетный этап впервые выделен и охарактеризован ген белка ftsZ у плеврокапсовых цианобактерий, а также проанализирована архитектура нуклеоидов (хромосом) в процессе формировании продуктов множественного деления (беоцитов и гормоцитов). Результаты: (1) амплифицирован, клонирован и секвенирован большой фрагмент гена ftsZ Pleurocapsa sp. CALU 1126, имеющий 73%ное сходство с ортологом Anabaena sp.; (2) построены дендрограммы для гена 16S рРНК и гена ftsZ, взаимное несовпадение которых свидетельствует о горизонтальном переносе гена ftsZ; (3) методом «инвертированной» ПЦР с использованием оригинальных праймеров амплифицирован, клонирован и секвенирован фрагмент размером 1817 п.н., содержащий полноразмерный ген ftsZ Pleurocapsa sp. CALU 1126; (4) показано, что ген ftsZ имеет размер 1266 п.н. и кодирует белок из 422 аминокислотных остатков, обладающий 70-80%ным сходством с FtsZ-белками разных представителей филы Cyanobacteria; (4) впервые установлено, что множественному делению предшествуют множественное копирование и сегрегация нуклеоидов. В рамках второй задачи «Выявление закономерностей микроэволюционных процессов у инфузорий» за отчетный этап проанализирован геномный полиморфизм макронуклеуса у видов-двойников инфузорий хрода Paramecium (методами полимеразной цепной реакции пульс-электрофореза). Результаты: (1) распределение по размеру ДНК в макронуклеусе является стабильной и воспроизводимой характеристикой клона и может быть использовано для сравнительного анализа; (2) степень амплификации молекул ДНК в макронуклеусе P. tetraurelia взаимно сопоставима; блоки электрофоретического профиля образованы разными молекулами ДНК одного размера или имеют мономолекулярное происхождение, когда размеры ДНК существенно различаются); (3) варьирование размера высокомолекулярных фрагментов ДНК макронуклеуса у разных видов P. aurelia не сопровождается фрагментацией или перераспределением локализованных в них сцепленных генов; (4) внутривидовой полиморфизм электрофоретических кариотипов (ЭК) варьирует для разных видов и часто коррелирует с географическим происхождением клонов, а дивергенция видов комплекса P. aurelia сопровождается различиями в геноме макронуклеуса; (5) межвидовой полиморфизм ЭК совпадает с филогенетическим древом комплекса P. aurelia и данными о возможности межвидовых скрещиваний. В рамках общих задач проекта, в целях скрининга и идентификации цианобактерий с редкими типами светособирающих комплексов, разработан подход, основанный на микроспектрофлуориметрии. При помощи конфокальной системы Leica TCS-SP5 показано, что спектры автофлуоресценции имеют характерные особенности, отражающие состав пигментов, их соотношение и энергетическое сопряжение. Спектр постоянен и специфичен для штаммов; различия наиболее выражены при длинах волн возбуждения 405, 488 и 543 нм. Проведена инвентаризация и составлена картотека на 966 единиц хранения. Материалы проекта отражены в 7 статьях в ведущих научных журналах и изложены в диссертациях и студенческих квалификационных работах. К концу года запланировано представить к защите 2 диссертации на соискание степени кандидата биологических наук и подготовить к печати 2 учебника. Будут выявлены закономерности коэволюции симбионтов и их хозяев, установлены закономерности распространения симбиотических ассоциаций, а также суммированы и апробированы подходы к оценке биоразнообразия микроорганизмов и разработке их систематики.