В рамках школы-конференции было проведено четыре заседания с устными докладами и постерная сессия.
Подробная программа Конференции доступна в формате pdf.
Сборник тезисов можно скачать по ссылке.
Научная программа школы-конференции осветила пять основных направлений:
- Биоресурсные коллекции как основа исследований в современной генетике и биотехнологии микроорганизмов.
- Высокопроизводительные омиксные и биоинформатические технологии для изучения микрорганизмов.
- Биоразнообразие реликтовых и экстремофильных микроорганизмов.
- Хозяйственно-ценные микроорганизмы, используемые в биотехнологии и современном земледелии.
- Патогенные микроорганизмы: геномика и механизмы взаимодействия с хозяином.
ДОКЛАДЧИКИ
22 июня 2022 г.
09.00 — 10.00 РЕГИСТРАЦИЯ
10.00 — 10.15 ОТКРЫТИЕ КОНФЕРЕНЦИИ
10.15 — 11.45 ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ I
Вера Игоревна Сафронова
10.15-10.45. Сохранение и расширение микробиологического фонда Сетевой биоресурсной коллекции в области
генетических технологий для сельского хозяйства (ВКСМ) при ФГБНУ ВНИИСХМ
Из образцов соскобов со стен, грунта и воды, отобранных в труднодоступных районах пещеры Шульган-Таш, выделено 120 бактериальных штаммов. Показано, что наиболее многочисленными группами среди них являются представители родов Polaromonas и Nocardioides. Проведен анализ полногеномных последовательностей девяти штаммов разных родов на наличие генов, участвующих в различных метаболических путях. Сделано предположение, что в экстремально сложных условиях обитания имеют место два разнонаправленных явления: построение многозвеньевых метаболических путей за счет разных компонентов микробного консорциума и обеспечение штаммами собственной полифункциональности.
Сергей Павлович Синеокий
10.45 — 11.15. Методология генетической инженерии для изучения и использования микробных генетических ресурсов
Развитие методологии генетической инженерии открыло широкие возможности для изучения и использования микробных генетических ресурсов. Направления этих исследований в значительной степени определяются задачами, стоящими перед промышленной биотехнологией. От эффективности использования методологии генетической инженерии и результатов изучения микробных генетических ресурсов зависит конкурентоспособность современных биотехнологий. Изучение микробного генетического разнообразия и природных механизмов генетической изменчивости микроорганизмов важно также для развития нормативной базы, регламентирующей использование генно-инженерно-модифицированных микроорганизмов.
Людмила Ивановна Евтушенко
11.15 — 11.45. Информационная сеть российских коллекций микроорганизмов на базе ВКМ
Лавинообразно растущие потоки новых культур и информации о них, а также сложность и масштабы задач, стоящих перед коллекциями на национальном и международном уровнях, определяют необходимость консолидации их деятельности. Интеграция в форме распределенной информационной сети видится сегодня оптимальной для российских коллекций. Созданный на базе портала ВКМ (www.vkm.ru) информационный ресурс включает единую каталожную базу данных и интерактивный электронный каталог на ее основе, запросную систему и средства их поддержки. Каталожный стандарт сети соответствует таковым Всемирного центра данных о микроорганизмах (WDCM) Всемирной федерации коллекций культур (WFCC) и Европейского консорциума микробных коллекций (MIRRI). Ядро сети коллекций составляют сегодня ВКМ, ИЭГМ, UNIQEM и LE-BIN. К сети могут присоединиться любые другие заинтересованные коллекции микроорганизмов.
11.45 — 12.15 КОФЕ-БРЕЙК
12.15 — 14.05 ЗАСЕДАНИЕ I, УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ
Валерия Валерьевна Куриленко
12.15 — 12.35. Коллекция морских микроорганизмов ТИБОХ ДВО РАН: таксономическое разнообразие и биотехнологический потенциал
В докладе будет представлена информация о Коллекции морских микроорганизмов ТИБОХ ДВО РАН, которая является единственной в России, целиком специализирующейся на морских гетеротрофных бактериях и грибах-микромицетах, собранных из всех регионов Мирового океана, включая Арктику и Антарктику. Сотрудниками коллекции валидно описано более 200 новых видов морских бактерий и 5 новых видов грибов. Морские микроорганизмы существенно отличаются от наземных и синтезируют различные биологически активные вещества. Подходы, основанные на принципе «биоразнообразие-экология-биотехнология», позволили обнаружить ряд микробных продуцентов необычных биоактивных соединений, таких как рН-зависимые цитостатики, сурфактины, антибиотики, липополисахариды. Обнаружены и изучены штаммы-продуценты таких ферментов как щелочные фосфатазы, тирозиназы, каррагиназы, эластазы, нуклеозидкиназы, β-1,3-глюканазы, α-галактозидазы, фукоиданазы и некоторые другие.
Мария Сергеевна Мазанко
12.35 — 12.50. Новый холистический подход к отбору штаммов бактерий для формирования коллекций пробиотиков животных
Лидия Евгеньевна Михеева
12.50 — 13.05. Коллекция лабораторных и природных штаммов цианобактерий как основа для филогенетических, экологических и генно-инженерных исследований
Андрей Михайлович Румянцев
13.05 — 13.20. Создание коллекции штаммов дрожжей Komagataella phaffii для проведения фундаментальных и прикладных исследований
Ольга Алексеевна Журавлева
13.20 — 13.35. Биоресурсная коллекция микроорганизмов и ее использование в нанотехнологиях
Мария Станиславовна Куюкина
13.35 — 13.50. Опыт сотрудничества Коллекции ИЭГМ с индустриальными партнерами
Андрей Георгиевич Матвеенко
13.50 — 14.05. Полногеномное секвенирование и анализ штаммов Saccharomyces cerevisiae Петергофской генетической линии
14.05 — 15.00 ПЕРЕРЫВ
15.00 — 16.00 ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ II
Станислав Сергеевич Терехов
15.00 — 15.30. Функциональное профилирование биоразнообразия с использованием принципов инкапсуляции
Биоразнообразие поддерживается посредством множества уникальных молекулярных взаимодействий между представителями экосистем. Классические методы молекулярной биологии зачастую приводят к усреднению наблюдаемых эффектов внутри популяции, что не позволяет детально исследовать функционально значимые субпопуляции. Инновационные методы, основанные на принципах инкапсуляции и последующем высокопроизводительном анализе индивидуальных биологических объектов, позволяют осуществлять глубокое фенотипическое и генотипическое профилирование биоразнообразия. Технологические платформы, основанные на принципах инкапсуляции и ультравысокопроизводительного скрининга, позволяют перейти на новый уровень понимания функционирования живых систем и сообществ организмов.
Екатерина Валерьевна Гризанова
15.30 — 16.00. Использование коллекции бактерий Bacillus thuringiensis ssp для повышения эффективности биологических препаратов для защиты растений
В докладе будут представлены современные подходы использования коллекции бактерий Bacillus thuringiensis различных подвидов для сравнения и поиска высоковирулентных штаммов по отношению к насекомым вредителям сельского хозяйства, таким как колорадский жук, капустная совка, луговой мотылек. Будут рассмотрены факторы влияющие на вирулентность бактерий Bacillus thuringiensis, а именно диссоциация исходной культуры бактерий на морфологические варианты, вклад спор, кристаллических токсинов бактерий (Cry-токсинов), различных токсинов и ферментов, синтезируемых вегетативными клетками в процессе размножения (Chertkova et al., 2018; Zenkova et al., 2020; Dubovskiy et al., 2021), механизмы формирования устойчивости насекомых к бактериям (Grizanova et al., 2014; Dubovskiy et al., 2016; Mukherjee et al., 2017; Grizanova et al., 2019).
16.00 — 16.50 СТЕНДОВАЯ СЕССИЯ
16.50 — 17.20 КОФЕ-БРЕЙК
17.20 — 18.50 ЗАСЕДАНИЕ II, УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ
Антон Евгеньевич Шиков
17.20 — 17.40. Реконструкция пангенома рода Bacillus – ключ к пониманию видовых особенностей
Представители рода Bacillus известны своим генетическим разнообразием, обеспечивающим высокий адаптивный потенциал и позволяющим занимать многие экологические ниши. Тем не менее, видовые границы в пределах рода остаются размытыми, из-за чего трудно выявить характерные видовые особенности и даже отличить виды между собой. Вследствие этого, применение пангеномного анализа представляется перспективным методом, позволяющим определить группы на основании геномного родства. Изучение пангенома рода Bacillus позволило определить группы отрологичных генов как общих для всего рода, так и внутривидовых, а также выявить функциональные особенности групп генов, обеспечивающих специализацию в рамках отдельных видов.
Андрей Алексеевич Белимов
17.40 — 18.00. Распространение и функции 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат дезаминазы у микроорганизмов
В докладе суммированы результаты селекции и изучения симбиотрофных бактерий и грибов, содержащих фермент 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат (АЦК) дезаминазу. Обсуждаются биоразнообразие АЦК-утилизирующих микроорганизмов, характеристика фермента и генов АЦК деаминазы и механизмы действия АЦК-утилизирующих микроорганизмов на растения. Особое внимание уделено роли данного растительно-микробного взаимодействия в устойчивости растений к абиотическим стрессам и образовании бобово-ризобиального симбиоза.
Ирина Валерьевна Кудрякова
18.00 — 18.15. Первая гомологичная система экспрессии для перспективной стафилолитической бета-литической протеазы L. capsici VKM B-2533T
Георгий Юрьевич Лаптев
18.15 — 18.35. Генетические методы изучения разнообразия и функций микробиомов сельскохозяйственных животных и птиц для улучшения здоровья и повышения продуктивности
Анастасия Кирилловна Кимеклис
18.35 — 18.50. Объединение подходов по секвенированию коротких и длинных фрагментов 16S рРНК для анализа микробиома заброшенных почв сельскохозяйственных криогенных экосистем ЯНАО
23 июня 2022 г.
10.00 — 11.30 ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ III
Николай Викторович Равин
10.00 — 10.30. Разнообразие и эволюция микроорганизмов глубинной подземной биосферы
Глубинные подземные экосистемы являются одними из крупнейших местообитаний на Земле и могут оставаться изолированными от поверхности на протяжении десятков миллионов лет. С использованием метагеномного подхода мы исследовали глубинные термальные водоносные горизонты Западной Сибири, залегающие в мезозойских осадочных породах на глубинах 2-3 км, что позволило обнаружить новые филогенетические линии микроорганизмов, специфичные для подземных местообитаний, и описать эти уникальные микробные сообщества. Сравнительный анализ геномов микроорганизмов подземной биосферы из географически удаленных районов выявил исключительно низкую скорость их эволюции.
Михаил Петрович Райко
10.30 — 11.00. Грибные и микробные сообщества почв черневой тайги Западной Сибири
Евгений Васильевич Абакумов
11.00 — 11.30. Микробиологические драйверы почвовообразования и проблемы онтогенеза почв
Наиболее быстрые и верифицируемые модели первичного почвообразования и онтогенеза почв осуществляются на разнообразных свеже обнажённых горных породах Северо-запада России. При этом скорость почвообразования и интенсивность биокосных взаимодействий максимальна в южно-таежной зоне. Это позволяет использовать хроносерии почв в качестве модели онтогенеза зонального почвообразования и изучать дифференциацию таксономического и функционального состава микробиома почв на различных стадиях становления профиля почвы. В связи с этим анализируются ключевые микробиологические процессы и драйверы развития почв на различных стадиях развития их профиля.
11.30 — 12.00 КОФЕ-БРЕЙК
12.00 — 14.20 ЗАСЕДАНИЕ III, УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ
Ольга Викторовна Карначук
12.00 — 12.20. Горящие отходы добычи угля – источник новых термофилов
Денис Сергеевич Карлов
12.20 — 12.40. Генетическое разнообразие микросимбионтов арктических видов Чины болотной и Горошка мышиного, произрастающих в дельте реки Лены и п. Тикси, Северная Якутия
Глобальное изменение климата сопровождается вытеснением аборигенной флоры Крайнего Севера растительностью из более умеренных широт, что может способствовать формированию в арктических регионах России пастбищных фитоценозов, существенную часть которых составляют бобовые растения. С целью поиска и сбора семян и клубеньков арктических дикорастущих бобовых растений была проведена экспедиция в район дельта реки Лены и окрестностей поселка Тикси (Северная Якутия). В ходе экспедиции были обнаружены популяции Чины болотной и Горошка мышиного, принадлежащих к сем. Fabaceae. В результате работы был определен спектр микросимбионтов этих видов растений, а также изучена их способность формировать эффективные клубеньки на растение-хозяине.
Марина Георгиевна Маноян
12.40 — 13.00. Основные аспекты отбора, селекции и хранения микромицетов, предназначенных для производства и контроля лекарственных средств против микозов животных
В докладе будут освещены основные аспекты отбора, селекции и хранения микромицетов, предназначенных для производства и контроля лекарственных средств против микозов животных.
Разработан ряд методик, предназначенных для изучения биологических свойств социально значимых возбудителей микозов животных, селекции грибов с целью получения штаммов, обладающих признаками высокого спороношения и иммуногенности. Штаммы грибов, полученные методом селекции, являются основанием для совершенствования и разработки новых средств специфической профилактики грибковых болезней животных.
Александр Анатольевич Камнев
13.00 — 13.20. Метод инфракрасной фурье-спектроскопии в исследованиях особенностей макромолекулярного состава биопленок и планктонных культур агробиотехнологически важных бактерий
Будет рассмотрена информативность метода ИК-фурье-спектроскопии для фундаментальных исследований макромолекулярного состава культур бактерий в различных физиологических состояниях, включая его изменения под воздействием экологических факторов, а также для быстрого скрининга культур с целью выявления штаммов с необходимыми свойствами (в том числе генетически модифицированных штаммов), для оценки уровня накопления резервных биополимеров и проч., на примерах фитостимулирующих бактерий рода Azospirillum.
Екатерина Александровна Исакова
13.20 — 13.35. Микобиота в донных грунтах и воде Карского и Печорского морей
Геннадий Леонидович Бурыгин
13.35 — 13.50. Молекулярно-генетическая характеристика перспективных для агробиотехнологий ризосферных штаммов Нижнего Поволжья
Сергей Анатольевич Петров
13.50 — 14.05. Зависимость биоразнообразия микроорганизмов от литологических характеристик и криогенного строения мерзлых грунтов
Екатерина Константиновна Жаркова
14.05 — 14.20. Особенности растительно-микробного взаимодействия в ризосфере тимьяна обыкновенного (Thymus vulgaris L.)
14.20 — 15.10 ПЕРЕРЫВ
15.10 — 16.10 ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ IV
Лидия Алексеевна Кафтырева
15.10 — 16.40 Молекулярно-генетический анализ коллекции штаммов Salmonella: путь к пониманию особенностей эпидемиологии, лабораторной диагностики и лечения острых кишечных заболеваний сальмонеллезной этиологии
В докладе будут представлены современные подходы изучения генетического разнообразия бактерий семейства Enterobacteriaceae, вызывающих инфекционные заболевания человека, способные к широкому эпидемическому распространению. Будут рассмотрены гены вирулентности и резистентности к антимикробным препаратам, формирующие патогенный потенциал штаммов возбудителей. Использование стандартизованных молекулярно-генетических методов и анализа, международных баз данных, содержащих подробную информацию о генетической характеристике штамма, позволяют проводить детекцию успешных международных эпидемических клонов возбудителей, способных к широкому пандемическому распространению, оценивать их эволюцию и географическое распространение.
Юрий Викторович Гоголев
15.40 — 16.10. Метатраскриптомика патосистем
Бурное развитие геномных технологий создало предпосылки для расшифровки множества бактериальных геномов и метагеномов, что значительно продвинуло наше понимание роли микроорганизмов в экосистемах и позволило сделать качественный скачек в филогении. Кроме того, секвенирование РНК выявило неожиданную сложность транскриптомов бактерий. Значительную долю в них составляет некодирующая РНК (нкРНК), которая представлена множеством вариантов, различающихся по происхождению, размеру молекул и копийности в клетке [Sharma, Vogel, 2014]. Было показано, что некоторые нкРНК бактерий действуют в качестве негативных регуляторов активности генов, а также могут служить факторами пртивофагового иммунитета. Вместе с тем, функциональная роль большей части нкРНК бактерий остается не выясненной. К этому следует добавить, что определение точных позиций и количества сайтов инициации транскрипции (TSS) для большинства аннотируемых генов также остается сложной задачей. Данные элементы являются важной составляющей структуры прокариотического генома и во многом определяют профили транскриптомов микроорганизмов. Одним из серьезных вызовов для современной функциональной геномики является изучение бактериальных патогенов непосредственно в патосистемах. В смешанных транскриптомах бактерий и организмов-хозяев бактериальная РНК, как правило, составляет несколько процентов. При этом, не менее 90 процентов этой РНК относится к рибосомальной и транспортной и не содержит информации об активности генов интереса. Разработка метода Cappable-Seq, основанного на селекции транскриптов, содержащих 5’-концевые трифосфаты, предоставляет дополнительные возможности для исследования сложных транскриптомов [Ettwiller et al., 2016]. Применение этого метода позволило нам провести картирование TSS некоторых бактерий с точностью до одного нуклеотида и провести транскриптомный анализ патогенов непосредственно в тканях и клетках эукариотических организмов. Показано, что для этих бактерий количество сайтов инициации транскрипции многократно превышает количество картированных генов.