Еланский Сергей Николаевич

Криптические пептиды (криптиды) представляют собой небольшие биологически активные молекулы, образующиеся в результате деградации функционально активных белков. Только несколько примеров криптидов завода играя важную роль в обороне завода были сообщены к дате, следовательно, наше знание о загадочных сигналах, спрятанных в структуре протеина, остается очень ограниченным. Кроме того, мало что известно о том, как стрессовые условия влияют на размер эндогенных пептидных пулов, и какие из этих пептидов сами имеют биологические функции, в настоящее время неясно. Здесь мы использовали масс-спектрометрию для комплексного анализа эндогенных пептидных пулов, полученных из функционально активных белков внутри клетки и в секретоме из модельного растения Physcomitrella patens. В целом, мы идентифицировали приблизительно 4000 внутриклеточных и приблизительно 500 секретируемых пептидов. Мы обнаружили, что секретом и клеточные пептидомы не демонстрируют значительного перекрытия и что соответствующие предшественники белка имеют очень разные модели деградации белка. Показано, что обработка растительным гормоном стресса метилжасмонатом индуцирует специфический протеолиз новых функциональных белков и высвобождение биологически активных пептидов, обладающих антимикробной активностью и способных вызывать экспрессию генов защиты растений. Наконец, мы показали, что ингибирование активности протеазы во время лечения метилджасмонатом снижает секретомный антимикробный потенциал, что свидетельствует о важной роли пептидов, высвобождаемых из белков в иммунном ответе. Используя масс-спектрометрию, эксперименты in vitro и биоинформатический анализ, мы обнаружили, что метилжасмоновая кислота вызывает значительные изменения в пептидных пулах и что некоторые из полученных пептидов обладают антимикробной и регуляторной активностью. Кроме того, наше изучение обеспечивает список пептидов для более дальнеишего изучения потенциальных криптидов завода.

Collecotrichum Coccodes является патогенным растительным грибком, поражающим различные органы картофеля, томата и некоторых других растений. Инфицирование листьев C. coccodes может привести к быстрому развитию очага инфекции и большим потерям, вызванным заражением плодов томатов и клубней картофеля во время сбора урожая. Наше исследование показало наличие C. coccodes на листьях томатов и картофеля с сухими некротическими поражениями. Наличие области ДНК, специфичной для C. coccodes, было обнаружено в образцах ДНК, выделенных из зараженных листьев томатов, собранных в Ростовской области (7 и 1 образец из двух разных полей) и Краснодарском крае (5 образцов из одного поля). В случае образцов листьев картофеля частота обнаружения C. coccodes была ниже, чем в листьях томата. Этот гриб был обнаружен только в пяти образцах листьев картофеля: один из Северной Осетии, один из Костромской области и три из Республики Марий Эл. Чистые культуры двух изолятов были выделены из естественно зараженного листа картофеля. Согласно морфологическим критериям, размеру спор и склеротии, габитусам колоний и видоспецифичным последовательностям ДНК, оба штамма полностью соответствовали C. coccodes.

Три видоспецифичных набора праймеров для ПЦР были разработаны для идентификации Alternaria alternata sensu lato, Alternaria solani и Alternaria infectoria. Специфичность праймеров подтверждена отсутствием амплифицированных продуктов после ПЦР с ДНК видов Alternaria, других патогенных грибов картофеля и томата и ДНК растений. Сконструированные праймеры были применены для идентификации возбудителей на пораженных листьях картофеля и томатов, собранных в разных регионах России.

Штаммы Helminthosporium solani были выделены из клубней картофеля, которые были собраны в России или взяты из импортированных немецких и голландских семенных клубней. Секвенирование ядерных рибосомных генов и внутренних транскрибированных спейсеров (ITS) было выполнено для всех 16 протестированных штаммов. Полученные последовательности для всех штаммов были идентичны и имели 100% сходство с последовательностями из GenBank, идентифицированными как Helminthosporium solani. Полученные молекулярные данные подтвердили морфологическую идентификацию, основанную на ширине и длине конидий, форме конидиеносцев и морфологии колонии.

Возбудитель фитофтороза картофеля и томата оомицет Phytophthora infestans (Mont.) de Bary – один из самых опасных возбудителей болезней растений. Борьба с ним и потери из-за его развития на растениях приводят к затратам, измеряющимся миллиардами долларов. Актуальность фитофтороза способствовала тому, что его возбудитель стал самым изучаемым фитопатогенным микроорганизмом в мире. Благодаря всестороннему изучению удалось повысить эффективность защитных мероприятий, ускорить селекцию устойчивых сортов, снизить потери продукции при хранении. В обзоре обобщены результаты исследований структуры и динамики популяций, проведено сравнение популяций в России и в странах Западной Европы с развитым интенсивным производством картофеля. Приведена оценка методов, использующихся для сравнительного анализа штаммов и популяций P. infestans. Настоящий обзор является расширенной и дополненной версией статьи «Популяционная генетика Phytophthora infestans», изданной в 2007 году в сборнике «Микология сегодня» (Дьяков, Еланский, 2007). За прошедшие 10 лет опубликовано много новых работ, касающихся изучения возбудителя фитофтороза. Исследован полный геном P. infestans. Использование микросателлитных маркеров позволило провести масштабные исследования популяций в разных странах мира, в т.ч. и в России. Работа написана специалистами, много лет работающими с P. infestans и обобщает исследования, касающиеся популяционной биологии этого оомицета.

Устойчивое сельское хозяйство требует минимального использования агрохимикатов для защиты окружающей среды. Это привело к увеличению частоты использования наночастиц, в частности наночастиц серебра (AgNP), благодаря их безопасности для млекопитающих, уникальной биологической активности и широкому спектру действия против грибковых и бактериальных патогенов. До настоящего времени использование дисперсий AgNP в сельскохозяйственном секторе было существенно ограничено из-за того, что многие факторы снижали их стабильность (смешивание с другими пестицидами, присутствие электролитов). В данной статье рассмотрен синтез полиамфолитного поверхностно-активного вещества (таллового амфополикарбоксиглицината), стабилизированного AgNP.

Фунгицид дифеноконазол применяется для полевой обработки для защиты картофеля и томатов от ранней гнили, вызванной грибами Alternaria. Важно практически оценить влияние применения дифеноконазола на возбудителя поздней гнили Phytophthora infestans (Mont.) De Bary, потому что ранняя и поздняя гниль часто собираются вместе на картофеле. Исследовано влияние фунгицида дифеноконазола на радиальный рост колонии P. infestans и образование ооспор в агаровых средах и на отдельных листьях. Не было значительного влияния дифеноконазола на радиальный рост колонии P. infestans, небольшое ингибирование происходило только при высокой концентрации фунгицида (100 мг / л). Дифеноконазол ингибировал образование ооспор в среде с положительной зависимостью от концентрации фунгицида и повышения температуры. Протестированный на листьях дифеноконазол ингибировал ооспорогенез с положительной зависимостью также от концентраций фунгицида. Ярусы растения рассматривались как источник ооспор с разным потенциалом. В лабораторных условиях (тест на оторванных листьях) более высокая продукция ооспор была обнаружена в листьях из среднего и нижнего ярусов, а не из верхних ярусов.

Популяции возбудителя поздней гнили картофеля и томата из разных регионов европейской части России были изучены на предмет их генотипической структуры и устойчивости к металаксилу. Наибольшее генотипическое разнообразие зарегистрировано среди популяций P. infestans с Северного Кавказа, Республики Марий Эл и Московской области. Полученные данные подтверждают высокую вероятность скрещивания и гибридизации в большей части полевых популяций P. infestans из европейской части России. Большинство исследованных популяций включали штаммы с высокой и низкой устойчивостью к металаксилу, причем частота резистентных штаммов зависела от применения металаксилсодержащих фунгицидов.