Биологи РУДН разработали ПЦР-тест для ранней диагностики мягкой гнили у картофеля
Бактерии группы Soft Rot Pectobacteriaceae (SRP) вызывают распространенную болезнь картофеля — «мягкую гниль», или «черную кожу». Бактерии поражают клубень через повреждения кожицы или естественные отверстия и могут распространяться через зараженную почву и растительные остатки на здоровые растения. Чтобы предотвратить распространение патогена, необходимо своевременно обнаружить заболевание. Для этого используются ПЦР-тесты. Однако они не вполне отвечают современным данным — ПЦР-тесты определяют наличие бактерий SRP в растении, но не позволяют отличить разные бактерии этой группы друг от друга для уточнения диагноза. Биолог РУДН совместно с коллегами из МГУ и Института биоорганической химии разработал ПЦР-тест, чувствительный к бактерии Pectobacterium parmentieri (Ppa) из группы SRP.
«Анализ, который сейчас используют в фитодиагностике, позволяет лишь приблизительно предположить патоген, учитывая, откуда был выделен штамм. Однако он по-прежнему не позволяет выявлять специфические виды и потому уже несколько устарел из-за уточнения данных о таксономии группы», — доктор биологических наук Александр Игнатов, профессор агробиотехнологического департамента РУДН.
Биологи РУДН разработали ПЦР-тест, который показал высокую чувствительность к Ppa — он способен зафиксировать 100-1000 колониеобразующих единиц в миллилитре образца. Это соответствует скрытой фазе заболевания, когда растение уже заражено, но внешних признаков этого еще не наблюдается.
Биологи определили участки генома, специфичных конкретно для Pectobacterium parmentieri. Для этого ученые сравнили более 200 бактериальный геномов Ppa, известных к началу 2021 года. Геном разделяли на короткие фрагменты и сравнивали каждый из них с остальными. В результате биологи РУДН получили фрагменты, которые встречаются во всех бактериях Ppa, но не попадаются в геномах других видов. Для этих участков исследователи разработали тест ПЦР — полимеразной цепной реакции. Его суть заключается в многократном копировании заданного последовательности генов при помощи ферментов. Биологи подобрали необходимые ферменты и проверили эффективность теста на искусственно зараженном картофеле.
«Видоспецифичный фрагмент, который мы выявили, не только уникален для Pectobacterium parmentieri, это еще и часть гена, который отвечает за патогенность бактерии. Высокая специфичность разработанного анализа особенно важна для биоконтроля заболеваний растений, вызываемых бактериями SRP», — доктор биологических наук Александр Игнатов, профессор агробиотехнологического департамента РУДН.
Исследование опубликовано в журнале Plants.
biologiya_ignatov_kartofel_illyustr_2021-09-23.png
В структуре НИИ молекулярной и клеточной медицины РУДН работает лаборатория клеточных технологий и тканевой инженерии. С момента открытия института в 2022 году здесь проводят фундаментальные и прикладные исследования в области клеточной биологии и биомедицины. О том, как устроена работа лаборатории, какие задачи решают учёные и какие разработки уже находят применение в клинической практике, мы поговорили с заведующей лабораторией Ириной Арутюнян.
В РУДН состоялась III Международная студенческая научно-практическая конференция «Современная концепция стоматологической действительности». Мероприятие объединило студентов, аспирантов и молодых учёных из ведущих университетов России и зарубежья, дав им возможность представить результаты своих научных исследований.
С 29 июня по 8 июля прошла XXXI Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Мероприятие собрало на берегу Байкала 170 учёных и специалистов из 11 регионов России и зарубежья. За 10 насыщенных дней участники выступили со 106 докладами, охватившими главные тренды цифровой трансформации науки и промышленности — от математического моделирования и семантических вычислений до кибербезопасности критически важных инфраструктур.