danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-393Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФАГА РF-10PECULIARITIES OF MOLECULAR-GENETIC STRUCTURE OF PHAGE PF-10ПилипчукТ. А.PilipchukT. A.

научный сотрудник

Researcher

tanya.pilipchuk@tut.byВалентовичЛ. Н.ValentovichL. N.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Biology), Senior researcher

valentovich@mbio.bas-net.byТитокМ. А.TitokM. A.

д-р биол. наук, гл. науч. сотрудник

D. Sc. (Biology), Chief researcher

m_titok@yahoo.comКоломиецЭ. И.KolomietsE. I.

член-корреспондент, д-р биол. наук, директор

Corresponding Member, D. Sc. (Biology), Director

kolomiets@mbio.bas-net.byИнститут микробиологии НАН БеларусиInstitute of Microbiology of the National Academy of Sciences of Belarus2017020320176117884Copyright © Пилипчук Т.А., Валентович Л.Н., Титок М.А., Коломиец Э.И., 20172017Пилипчук Т.А., Валентович Л.Н., Титок М.А., Коломиец Э.И.Pilipchuk T.A., Valentovich L.N., Titok M.A., Kolomiets E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/393

В результате анализа полной нуклеотидной последовательности бактериофага Pf-10, входящего в состав биопестицида «Мультифаг», установлено, что его геном является уникальным и состоит из фрагмента ДНК фага широкого круга хозяев Phi-S1, в пределах которого локализованы детерминанты, определяющие синтез ранних белков,и фрагмента ДНК фага узкого круга хозяев phiIBB-PF7A, содержащего гены, детерминирующие синтез поздних белков.Низкая гомология отдельных генетических детерминант и кодируемых ими аминокислотных последовательностей (в частности, генов, определяющих синтез белков отростка) с таковыми фагов � Phi-S1 или phiIBB-PF7A свиде-Phi-свиде--S1 свидетельствует о мутационных изменениях, возникших в процессе становления фагового генома Pf-10 и способных повлиять на его жизненно важные функции.

The analysis of a full nucleotide sequence of bacteriophage Pf-10 as a key constituent of biopesticide “Multiphage” has revealed that its unique genome is composed of a DNA fragment of broad range host phage Phi-S1, where the determinants governing the synthesis of early proteins are localized, and of the DNA fragment of narrow range host phage phiIBB-PF7A containing the genes responsible for the synthesis of late proteins. Low homology of individual genetic determinants and encoded amino acid sequences (namely, the genes determining the synthesis of tail proteins) with those of phages Phi-S1 or phiIBB-PF7A evidences the mutations that emerge in the course of the phage Pf-10 genome formation and are capable to affect its vital important functions.

открытая рамка считываниягеномбактериофагPseudomonasopen reading framegenomebacteriophagePseudomonasReferencesLabrie, S. J. Bacteriophage resistance mechanisms / S. J. Labrie, J. E. Samson, S. Moineau // Nat. Rev. Microbiol. – 2010. – Vol. 8, N 5. – P. 317–327. doi.org/10.1038/nrmicro2315.Labrie S. J., Samson J. E., Moineau S. Bacteriophage resistance mechanisms. Nature Reviews Microbiology, 2010, vol. 8, no. 5, pp. 317–327. doi.org/10.1038/nrmicro2315.Bolger, A. M. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data / A. M. Bolger, M. Lohse, B. Usadel // Bioinformatics. – 2014. – Vol. 30, N 15 – P. 2114–2120. doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170.Bolger A. M., Lohse M., Usadel B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics, 2014, vol. 30, no. 15, pp. 2114–2120. doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170.SPAdes: A New Genome Assembly Algorithm and Its Applications to Single-Cell Sequencing / A. Bankevich [et al.] // J. Comput. Biol. – 2012. – Vol. 19, N 5. – P. 455–477. doi.org/10.1089/cmb.2012.0021.Bankevich  A., Nurk  S., Antipov  D., Gurevich  A. A., Dvorkin  M., Kulikov  A. S., Lesin  V. M., Nikolenko  S. I., Pham  S., Prjibelski  A. D., Pyshkin  A. V., Sirotkin  A. V., Vyahhi  N., Tesler  G., Alekseyev  M. A., Pavel  A., Pevzner  P. A. SPAdes: A New Genome Assembly Algorithm and Its Applications to Single-Cell Sequencing. Journal of Computational Biology, 2012, vol. 19, no. 5, pp. 455–477. doi.org/10.1089/cmb.2012.0021.Lavigne, R. PHIRE, a deterministic approach to reveal regulatory elements in bacteriophage genomes / R. Lavigne, W. D. Sun, G. Volckaert // Bioinformatics. – 2004. – Vol. 20, N 5. – P. 629–635. doi.org/10.1093/bioinformatics/btg456.Lavigne R., Sun W. D., Volckaert G. PHIRE, a deterministic approach to reveal regulatory elements in bacteriophage genomes. Bioinformatics, 2004, vol. 20, no. 5, pp. 629–635. doi.org/10.1093/bioinformatics/btg456.Solovyev, V. Automatic Annotation of Microbial Genomes and Metagenomic Sequences / V. Solovyev, A. Salamov // Metagenomics and its Applications in Agriculture, Biomedicine and Environmental Studies / ed. R. W. Li. – NY: Nova Science Publishers, 2011. – P. 61–78.Solovyev  V., Salamov A. Automatic Annotation of Microbial Genomes and Metagenomic Sequences. Li R. W. (ed.). Metagenomics and its Applications in Agriculture, Biomedicine and Environmental Studies, NY: Nova Science Publ., 2011, pp. 61–78.ARNold, finding terminators at IGM – Web Server [Electronic resource]. – Mode of access: http://rna.igmors.u-psud.fr/toolbox/arnold/. – Date of access: 09.11.2016.ARNold, finding terminators at IGM – Web Server. Available at: http://rna.igmors.u-psud.fr/toolbox/arnold/ (accessed 9 November 2016).Николайчик, Е. А. SQ-компьютерная программа для редактирования и анализа биологических последовательностей / Е. А. Николайчик, Л. Н. Валентович // Тр. Белорус. гос. ун-та. Физиол., биохим. и молекулярные основы функционирования биосистем. – 2010. – Т. 5, № 1. – С. 154–162.Nikolaychik E. A., Valentovich L. N. SQ – the computer program for editing and the analysis of the biological sequences. Trudy Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Fiziologicheskie, biokhimicheskie i molekuliarnye osnovy funktsionirovaniia biosistem [Works of the Belarusian State University. Physiological, biochemical and molecular bases of functioning of biosystems], 2010, vol. 5, no. 1, pp. 154–162. (in Russian)WebLogo: a sequence logo generator / G. E. Crooks [et al.] // Genome Res. – 2004. – Vol. 14, N 6. – P. 1188–1190. doi.org/10.1101/gr.849004.Crooks  G. E., Hon  G., Chandonia  J. M., Brenner  S. E. WebLogo: a sequence logo generator. Genome  Research, 2004, vol. 14, no. 6, pp. 1188–1190. doi.org/10.1101/gr.849004.Биопестицид «Мультифаг» на основе фагов фитопатогенных бактерий Pseudomonas syringae и Pseudomonas fluorescens для использования в сельском хозяйстве в качестве средства борьбы с болезнями растений / Т. А. Пилипчук [и др.] // Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. – 2015. – Т. 7. – С. 197–219.Pilipchuk  T. A., Gerasimovich  A. D., Ananyeva  I. N., Kolomiets  E. I., Popov  F. A., Novik  G. I. Biopesticide ‘Multiphage’ based on phages of phytopathogenic bacteria Pseudomonas syringae and Pseudomonas fluorescens used in agriculture to control plant diseases. Mikrobnye biotekhnologii: fundamental’nye i prikladnye aspekty [Microbiological biotechnologies: fundamental and applied aspects], 2015, vol. 7, pp. 197–219. (in Russian)Bacteriophages and their implications on future biotechnology: a review / I. U. Haq [et al.] // Virol. J. – 2012. – Vol. 9, iss. 1. – P. 9. doi.org/10.1186/1743-422x-9-9.Haq  I. U., Chaudhry  W. N., Akhtar  M. N., Andleeb  S., Qadri  I. Bacteriophages and their implications on future biotechnology: a review. Virology Journal, 2012, vol. 9, no. 1, pp. 9. doi.org/10.1186/1743-422x-9-9.Complete genome sequence analysis of two Pseudomonas plecoglossicida phages, potential therapeutic agents /Y. Kawato [et al.] // Appl. Environ. Microbiol. – 2015. – Vol. 81, N 3. – P. 874–881. doi.org/10.1128/aem.03038-14.Kawato  Y., Yasuike  M., Nakamura  Y., Shigenobu  Y., Fujiwara  A., Sano  M., Nakai  T. Complete genome sequence analysis of two Pseudomonas plecoglossicida phages, potential therapeutic agents. Applied and Environmental Microbiology, 2015, vol. 81, no  3, pp. 874–881. doi.org/10.1128/aem.03038-14.Kelln, R. A. Isolation and properties of a bacteriophage lytic for a wide range of pseudomonads / R. A. Kelln, R. A. J. Warren // Can. J. Microbiol. – 1971. – Vol. 17, N 5 – P. 677–682. doi.org/10.1139/m71-109.Kelln  R. A., Warren  R. A. J. Isolation and properties of a bacteriophage lytic for a wide range of pseudomonads. Canadian Journal of Microbiology, 1971, vol. 17, no. 5, pp. 677–682. doi.org/10.1139/m71-109.Complete genome sequence of the lytic Pseudomonas fluorescens phage fIBB-PF7A / S. Sillankorva [et al.] // Virol. J. – 2011. – Vol. 8, iss. 1. – P. 142. doi.org/10.1186/1743-422x-8-142.Sillankorva  S., Kluskens  L. D., Lingohr  E. J., Kropinski  A. M., Neubauer  P., Azeredo  J. Complete genome sequence of the lytic Pseudomonas fluorescens phage fIBB-PF7A. Virology Journal, 2011, vol. 8, issue 1, p  142. doi.org/10.1186/1743-422x-8-142.Sillankorva, S. Genome Sequence of the Broad-Host-Range Pseudomonas Phage Φ-S1 / S. Sillankorva, A. M. Kropinski, J. Azeredo // J. Virol. – 2012. – Vol. 86, N 18. – P. 10239. doi.org/10.1128/jvi.01605-12.Sillankorva  S., Kropinski  A. M., Azeredo  J., Genome Sequence of the Broad-Host-Range Pseudomonas Phage Φ-S1. Journal of Virology, 2012, vol. 86, no. 18, p. 10239. https://doi.org/10.1128/jvi.01605-12.Casjens, S. R. Short Noncontractile Tail Machines: Adsorption and DNA Delivery by Podoviruses / S. R. Casjens, I. J. Molineux // Advances in Experimental Medicine and Biology. – 2011. – Vol. 726. – P. 143–179. doi.org/10.1007/978-1-4614-0980-9_�7.Casjens S. R., Molineux I. J. Short Noncontractile Tail Machines: Adsorption and DNA Delivery by Podoviruses. Advances in Experimental Medicine and Biology, 2011, vol. 726, pp. 143–179. doi.org/10.1007/978-1-4614-0980-9_�7.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.