ИСТИНА

Предметом настоящего исследования являются различные аспекты молекулярной фитовирусологии, общей фитовирусологии и прикладные разработки с использованием вирусов растений как векторов и наноносителей. Проведены исследования в области молекулярной биологии вирусов растений, включая особенности экспрессии вирусных геномов, выявлению роли белка оболочки в процессе распространения вируса в растениях и анализ структуры белков оболочки вирусов в свободном состоянии и в составе вирусной частицы; проведены поиск и молекулярно-биологическая характеристика новых штаммов вируса оспы (шарки) сливы в РФ и прикладные исследования с целью получения биологически безопасных вакцинных препаратов различной природы на основе вирусов растений и вирусоподобных частиц, которые могут быть использованы в медицине и ветеринарии. Продолжены работы по расширению номенклатуры диагностических наборов для бесприборной высокочувствительной и высокоспецифичной экспресс-диагностики экономически важных вирусов растений.

Изучена экспрессия гена ТБГ3 Х-вируса шалота. С помощью сайт-направленного мутагенеза показано, что роль инициаторного кодона данного гена может выполнять триплет CUG, находящийся в оптимальном контексте и консервативный у всех известных аллексивирусов, а инициация на данном кодоне происходит по механизму leaky scanning при трансляции бицистронной РНК генов ТБГ2/ТБГ3. Белок оболочки (БО) гордеивируса штриховатой мозаики ячменя (ВШМЯ) способен комлементировать отсутствие собственного БО у химерного тобамовируса просветления жилок турнепса (ВПЖТ) в процессе системной инфекции растений N. benthamiana. Делеция низко консервативного N-концевого участка (1-30 а.о.) БО ВШМЯ сопровождается развитием гиперчувствительного ответа в инокулированных листьях, но не отменяет дальний транспорт химерного вируса. Делеция последовательности петли между двумя альфа-спиралями в БО ВШМЯ (84-94 а.о.) приводит к задержке развития симптомов инфекции и препятствует олигомеризации БО и формированию вирионов, тогда как делеция в С-концевом участке БО ВШМЯ (177–198 а.о.) значительно усиливает инфекционные свойства химерного тобамовируса. С помощью крио-электронной микроскопии исследована структура вирионов ВШМЯ. Показано, что ВШМЯ образует два типа вирионов, отличающихся диметром, количеством субъединиц БО на оборот спирали и контактами между субъединицами БО. Структура двух форм вирионов ВШМЯ определена с высоким разрешением (до 4.1 ангстрем). Обнаружено, что укладка полипептидной цепи молекулы БО ВШМЯ сходна с таковой БО вируса табачной мозаики (ВТМ), однако контакты между субъединицами БО в составе вирионов ВШМЯ и ВТМ принципиально отличаются. В отличие от ВТМ, молекулы БО ВШМЯ не имеют существенных аксиальных контактов в составе вириона, и их взаимодействие стабилизируется за счет латеральных контактов, которые обеспечиваются петлей аминокислотной цепи, расположенной на поверхности вириона. Вирус оспы (шарки) сливы является одним из наиболее изученных вирусов растений. Выполненные исследования указывают на своеобразие популяции ВШС (РРС) в Европейской России. Проведена молекулярно-биологическая характеристика российских изолятов ВШС, принадлежащим к штаммам PPV-W (Winona), PPV-C (Cherry) и PPV-CR (Cherry Russian). Обнаружен новый штамм вируса (PPV-CR), неизвестный в других регионах мира. Ряд штаммов, обычных для Европы, в России представлены слабо (PPV-M) или до сих пор не обнаружены (PPV-Rec). Напротив, другие, считавшиеся редкими, оказались широко распространены в России (PPV-W, PPV-C). Вирусные векторы, созданные на основе генома вируса табачной мозаики (ВТМ) и несущие на поверхности химерных частиц консервативные антигены вируса гриппа А, использовались в серии совместных агроинокуляций растений Nicotiana benthamiana. Подтверждена одновременная эффективная системная экспрессия обоих антигенов, что позволяет рассчитывать на формирование и успешное выделение палочковидных вирионов с двумя экспонированными чужеродными гидрофильным и гидрофобным антигенами. На основе ранее созданного нами экспрессионного вектора AltMV-double на основе генома вируса мозаики альтернантеры (AltMV) штамма AltMV-MU (род Potexvirus), открытого и описанного на кафедре вирусологии, получена эффективная экспрессия гена эритропоэтина в растениях. Нами получен сферический химерный вирус, в состав которого входит РНК спирального ВТМ и БО вируса скручивания листьев картофеля (ВСЛК), высокопатогенного флоэмно-ограниченного вируса, накапливающегося в зараженных растениях в низких концентрациях. Химерный вирус эффективно размножается в растениях: выход химерного вируса в 800 раз выше, чем выход ВСЛК дикого типа, что позволило получить специфические антитела к БО. С использованием полученных антител разработан экспресс-метод для массовой молекулярной диагностики ВСЛК и создан прототип иммунохроматографического диагностикума.