ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 7
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 14
1.1. T4-родственные бактериофаги ............................................................................. 14
1.1.1. T-четные фаги...................................................................................................... 14
1.1.2. T4-родственные бактериофаги и их классификация....................................... 16
1.1.3. Пангеном T4-родственных бактериофагов....................................................... 23
1.2. Неканонические азотистые основания в составе ДНК бактериофагов ............ 28
1.2.1. Неканонические пурины .................................................................................... 28
1.2.2. Неканонические пиримидины ........................................................................... 33
1.2.3. Белки, способствующие воспроизведению фагов с неканоническими
основаниями ДНК и функции неканонических оснований у T4-родственных
бактериофагов................................................................................................................ 41
1.3. Эколого-эволюционные модели для фагов ......................................................... 44
1.3.1. Модель Красной Королевы (RQ) .................................................................... 45
1.3.2. Модель «выезжай на спине победителя» (PtW) ............................................ 45
1.3.3. Модель «убей победителя» (KtW).................................................................. 46
1.3.4. Модель Постоянного Разнообразия (C-D) ..................................................... 47
1.4. Заключение по обзору литературы....................................................................... 48
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ...................................................................... 50
2.1. Материалы............................................................................................................... 50
2.1.1. Реактивы и реагенты........................................................................................... 50
2.1.2. Коммерческие наборы, ферменты, маркеры молекулярных масс, ДНК....... 50
2.1.3. Питательные среды............................................................................................. 50
2.1.4. Буферы и растворы.............................................................................................. 51
3
2.1.5. Штаммы бактерий и бактериофагов ................................................................. 51
2.2. Методы.................................................................................................................... 52
2.2.1. Выделение и очистка бактериофагов из фекалий и сточных вод .................. 52
2.2.2. ТЭМ фаговых частиц фекалий........................................................................... 53
2.2.3. Полимеразная цепная реакция........................................................................... 53
2.2.4. Спот-тест на ограничение роста фагов на штаммах с RM-системами.......... 57
2.2.5. Электрофорез фаговых частиц в агарозном геле............................................. 58
2.2.6. Получение фаговых частиц в высокой концентрации, их очистка, выделение
ДНК................................................................................................................................. 58
2.2.7. Секвенирование, сборка и аннотация геномов ................................................ 59
2.2.8. Сравнительный анализ геномов ........................................................................ 59
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ................... 63
3.1. T4-родственные бактериофаги с неканоническими основаниями из фекалий
зубров и сточных вод.................................................................................................... 63
3.1.1. Бактериофаги из фекалий зубров и сточных вод очистных сооружений ..... 63
3.1.2. Скрининг бактериофагов рабочей коллекции на принадлежность к T4-
родственным бактериофагам и наличие у них антирестрикционных систем ........ 69
3.1.3. Анализ геномов выбранных при скрининге бактериофагов .......................... 78
3.2. Анализ геномов T4-родственных бактериофагов из баз данных...................... 84
3.2.1. Кластеризация гомологичных последовательностей из геномов .................. 84
3.2.2. Филогенетические, пангеномные и филогеномные деревья .......................... 87
3.2.3. Анализ группоспецифичных кластеров............................................................ 97
3.2.4. Неканонические основания и гены, способствующие воспроизведению фагов
с неканоническими основаниями ДНК..................................................................... 102
3.2.5. Возможность распространения гипотезы о роли неканонических оснований,
определенной у Tevenvirinae, на другие вирусы...................................................... 117
4
3.2.6. Связь неканонических оснований с классификацией T4-родственных
бактериофагов.............................................................................................................. 120
3.3. Перспективы использования T4-родственных бактериофагов как агентов
фаговой терапии .......................................................................................................... 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 127
ВЫВОДЫ ..................................................................................................................... 130
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 131
СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ....................................................... 147
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ........................................................................................................ 149
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ........................................................................................................ 153
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ........................................................................................................ 155
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ........................................................................................................ 162
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ........................................................................................................ 167
