Ахова Анна Викторовна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории адаптации микроорганизмов «ИЭГМ УрО РАН» - филиала ФГБУН ПФИЦ УрО РАН; доцент ФГАОУ ВО «ПНИПУ».
614081, Пермь, ул. Голева, 13; 614990, Пермь, Комсомольский проспект, 29
Anna V. Akhova - Cand. Sc. (Biol.), senior researcher of the Laboratory of Microbial Adaptation of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB of the RAS; associate professor of the Department of Chemistry and Biotechnology, Perm National Research Polytechnic University.
Golev str. 13, Perm 614081; Komsomolsky av., 29, Perm 614990
Сагидуллина Вероника Илнуровна - инженер лаборатории адаптации микроорганизмов.
614081, Пермь, ул. Голева, 13
Veronika I. Sagidullina - research engineer of the Laboratory of Microbial Adaptation of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB of the RAS.
Golev str. 13, Perm 614081
Абрамова Валентина Алексеевна - лаборант лаборатории адаптации микроорганизмов «ИЭГМ УрО РАН» - филиала ФГБУН ПФИЦ УрО РАН; студентка кафедры «Химия и биотехнология», ПНИПУ.
614081, Пермь, ул. Голева, 13; 614990, Пермь, Комсомольский проспект, 29
Valentina A. Abramova - laboratory assistant of the Laboratory of Microbial Adaptation of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB of the RAS; student of the Department of Chemistry and Biotechnology, Perm National Research Polytechnic University.
Golev str. 13, Perm 614081; Komsomolsky av., 29, Perm 614990
Годовалов Анатолий Петрович - кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры микробиологии и вирусологии, ведущий научный сотрудник ЦНИЛ.
614990, Пермь, ул. Петропавловская, 26
Anatoliy P. Godovalov - Cand. Sc. (Med.), associate professor at the Microbiology and Virology Department; leading researcher of the Central Research Laboratory, E.A. Vagner Perm State Medical University.
Petropavlovskaya str., 26, Perm 614990
Кузнецова Марина Валентиновна - доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биотехнологии «ИЭГМ УрО РАН» - филиала ФГБУН ВО «ПФИЦ УрО РАН»; профессор ФГБОУ ВО «ПГМУ им. акад. Е.А. Вагнера» Минздрава России.
614081, Пермь, ул. Голева, 13; 614990, Пермь, ул. Петропавловская, 26
Marina V. Kuznetsova - Dr. Sc. (Med.), leader researcher at the Laboratory of Molecular Biotechnology of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS; professor of the E.A. Vagner Perm State Medical University.
Golev str. 13, Perm 614081; Petropavlovskaya str., 26, Perm 614990
Ткаченко Александр Георгиевич - доктор медицинских наук, заведующий лабораторией адаптации микроорганизмов.
614081, Пермь, ул. Голева, 13
Alexander G. Tkachenko - Dr. Sc. (Med.), head of the Laboratory of Microbial Adaptation of the Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB of the RAS.
Golev str. 13, Perm 614081
Обоснование. Полиамины путресцин и кадаверин служат сырьем для синтеза полиамидов, а их получение путем микробиологического синтеза является одним из актуальных направлений биотехнологии, для развития которого требуется поиск активных продуцентов и аминоацилдекарбоксилаз. Кроме того, полиамины рассматривают как фактор адаптации бактерий к биотопам организма-хозяина и связывают с их патогенностью.
Цель исследования. Оценка способности природных штаммов Escherichia coli, выделенных из разных источников, продуцировать полиамины.
Материалы и методы. Объектами исследования явились штаммы E. coli: выделенные из мочи пациентов с инфекцией мочевыводящих путей (UPEC); выделенные из органов цыплят-бройлеров с признаками колисептицемии (APEC); комменсальные, выделенные из фекалий здоровых сельскохозяйственных животных (FEC) и здоровых людей (HFEC). Бактерии культивировали в базовых (бульон LB, 120 об/мин, 37°С) и индуцирующих (среда М9 с добавкой 0,4 % глюкозы и 10 г/л орнитина/аргинина/лизина, 0 об./мин, 37°С) условиях. Количественный анализ полиаминов проводили методом тонкослойной хроматографии с предварительной дериватизацией дансилхлоридом.
Результаты. Исследована активность полиамин-синтезирующей системы у 121 штамма E. coli. Выделены штаммы, способные продуцировать 3,5 мМ путресцина из орнитина и 5 мМ путресцина из аргинина, а также более 5,5 мМ кадаверина из лизина, что значительно превышало продукцию полиаминов штаммом E. coli К12 (0,3, 0,03 и 3 мМ, соответственно). Среднее значение продукции путресцина из орнитина в группах штаммов APEC и UPEC было более чем в два раза выше по сравнению с HFEC и FEC. В неиндуцирующих условиях способность продуцировать кадаверин у штаммов, выделенных от человека (UPEC, HFEC), была в 2-3 раза ниже по сравнению со штаммами, выделенными от животных (APEC, FEC).
Заключение. Выявлена зависимость способности продуцировать полиамины от источника выделения микроорганизма.
Background. The polyamines putrescine and cadaverine serve as raw materials for the synthesis of polyamides; their production by microbial synthesis is a current issue of biotechnology, the development of which requires a search for effective producers and aminoacyl decarboxylases. In addition, polyamines are considered as factors of bacterial adaptation to the biotopes of the host and are associated with pathogenicity.
The aim. Evaluating the ability of natural strains of Escherichia coli isolated from different sources to produce polyamines.
Materials and methods. The objects of the study were the following strains of E. coli: isolated from the urine of patients with urinary tract infection (UPEC); isolated from the organs of broiler chickens with signs of colisepticemia (APEC); commensal, isolated from the feces of healthy farm animals (FEC) and healthy people (HFEC). Bacteria were cultured under basal (LB broth, 120 rpm, 37°C) and inducing conditions (M9 medium supplemented with 0.4 % glucose and 10 g/l ornithine/arginine/lysine, 0 rpm, 37°C). Quantitative analysis of polyamines was performed by thin-layer chromatography with preliminary derivatization with dansyl chloride.
Results. The activity of the polyamine-synthesizing system of 121 strains of E. coli was studied. The strains that were capable of producing 3.5 mM putrescine from ornithine and 5 mM putrescine from arginine, as well as more than 5.5 mM cadaverine from lysine, which significantly exceeded the production of polyamines by the E. coli K12 strain (0.3,0.03, and 3 mM, respectively) were found. The mean value of putrescine production from ornithine of the APEC and UPEC strains was more than 2-fold higher as compared with HFEC and FEC strains. Under non-inducing conditions, the ability to produce cadaverine in strains isolated from humans (UPEC, HFEC) was 2-3 times lower compared to strains isolated from animals (APEC, FEC).
Conclusion. A dependence of the ability of E. coli to produce polyamines on the source of isolation has been revealed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.