Российские исследователи раскрыли молекулярные механизмы, которые делают один из самых живучих лабораторных загрязнителей - вирусы-бактериофаги из рода T1 - необычайно устойчивыми и опасными для бактериальных культур. Эти сведения помогли ученым подобрать штамм кишечной палочки, стойкий к заражению этими вирусами, сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).
Источник: Пресс-служба РНФ
Результаты исследования, поддержанногогрантамиРоссийского научного фонда (РНФ), опубликованы в International Journal of Molecular Sciences (прим. – Пресс-служба РНФ).
«Работа не только объясняет, почему T1-подобные фаги заражают лабораторные культуры, но и предлагает способ решения проблемы. Исследователи выяснили, что штамм кишечной палочки HS - бактерия, которая обычно живет в кишечнике человека, - полностью невосприимчив к этим вирусам. Это означает, что в лабораториях, где фаги-загрязнители особенно досаждают, можно использовать этот вариант микроба вместо других штаммов», - говорится в сообщении.
Открытие было совершено группой российских исследователей под руководством старшего преподавателя «Сколтеха» Артема Исаева, лауреата премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых за 2025 год, при изучении ранее неизвестной формы вируса-бактериофага из рода T1. Он был выделен из воды Паркового ручья в Калининграде и назван KanT1 в честь Иммануила Канта.
Необычная живучесть этого бактериофага и его склонность портить изучаемые образцы других микробов и вирусов заставила исследователей детально изучить структуру его генома в надежде понять, как именно он заражает кишечную палочку и быстро распространяется по ее культурам. Для этого исследователи применили не только стандартные методы анализа генома, но и «нобелевскую» систему ИИ AlphaFold3, способную прогнозировать трехмерную структуру белков по кодирующей их последовательности.
.png "(A) Морфология негативных колоний фага KanT1 на бактериальном газоне Escherichia coli BW25113. (B) Эффективность образования негативных колоний (EOP) фага KanT1 на исходном штамме E. coli BW25113 и мутанте ΔfhuA. (C) Изображение вириона KanT1, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии (TEM). (D) Кривая роста фага KanT1 в жидкой среде LB при 37 °C. (E) Кривые роста жидких культур E. coli BW25113, инфицированных фагом KanT1 при низкой (MOI = 0,001) и высокой (MOI = 5) множественности инфекции. (F) Увеличенный фрагмент временной шкалы (первые 3 ч), детализирующий раннюю фазу роста культуры. Источник: Eremina et al. / International Journal of Molecular Sciences, 2026")
(A) Морфология негативных колоний фага KanT1 на бактериальном газоне Escherichia coli BW25113. (B) Эффективность образования негативных колоний (EOP) фага KanT1 на исходном штамме E. coli BW25113 и мутанте ΔfhuA. (C) Изображение вириона KanT1, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии (TEM). (D) Кривая роста фага KanT1 в жидкой среде LB при 37 °C. (E) Кривые роста жидких культур E. coli BW25113, инфицированных фагом KanT1 при низкой (MOI = 0,001) и высокой (MOI = 5) множественности инфекции. (F) Увеличенный фрагмент временной шкалы (первые 3 ч), детализирующий раннюю фазу роста культуры. Источник: Eremina et al. / International Journal of Molecular Sciences, 2026
Ее применение позволило ученым выявить ранее неизвестный белок, в котором присутствовала особая структура, так называемый SH3-домен, который в прошлом встречался только у бактериофагов, поражающих грамположительных микробов, бактерий с толстой и прочной клеточной оболочкой. Кишечная палочка к ним не относится, из-за чего открытие SH3-домена у поражающего ее вируса и примерно двух сотен других бактериофагов из рода Т1 стало сюрпризом для биологов.
Как предполагают биологи, данный белок играет важную роль в необычайной живучести и агрессивности бактериофагов из рода Т1, так как он предположительно помогает этим вирусам быстрее разрушать бактериальные клетки изнутри. Понимание этого уже позволило ученым выявить штамм кишечной палочки, стойкий к атакам бактериофагов из рода Т1, что облегчит дальнейшую работу ученых с микробами и вирусами в лабораториях.