Основные фундаментальные и прикладные результаты в рамках темы НИР «Молекулярная биология, биохимия и иммунология морских организмов» с 2021 г.:
1. Доказана гипотеза о существовании симбиоза голожаберных моллюсков (на примере Rostanga alisae) с бактериями на основе сопоставления генетических, морфологических и биохимических данных. Обнаружено, что эпителий моллюска включает самовоспроизводящуюся популяцию гетеротрофных бактерий и цианобактерий, которые вносят существенный вклад в метаболизм жирных кислот хозяина и обеспечивают ему химическую защиту от хищников. Полученные результаты расширяют представления о биологической роли симбиоза Metazoa с бактериями.
Zhukova N.V., EliseikinaM.G., Balakirev E.C., Ayala F.J. Multiple bacterial partners in symbiosis with the nudibranch mollusk Rostanga alisae // Scientific Reports. 2022. Vol.12 (1). Article number: 169
2. Впервые исследован полный липидом бурой водоросли Undaria pinnatifida, его сезонная динамика и изменения при инфицировании бурым эндофитом Laminariocolax aecidioides. Предложена детализированная схема биосинтеза сложных глицеролипидов у бурых водорослей, определены механизмы адаптации к абиотическим факторам среды и инфицированию эндофитами на уровне липидома. Полученные данные расширяют современные представления о липидном метаболизме водорослей и могут быть использованы при культивировании морских макрофитов.
Chadova K., Velansky P. Lipidome of the brown macroalga Undaria pinnatifida: Influence of season and endophytic infection // Marine Drugs. 2023. Vol. 21. № 9. Article № 466. http://doi.org/10.3390/md21090466
3. Определено влияние температуры и интенсивности света на полярный липидом бурых нитчатых эндофитных водорослей Streblonema corymbiferum и Streblonema sp (Ectocarpales) in vitro. Установлены механизмы температурной и световой адаптаций эндофитных водорослей на уровне липидома. Впервые у водорослей отряда Ectocarpales обнаружены липиды глюкуронозилдиацилглицерин и диацилглицерилтриметил-гомосерин.
Chadova O., Skriptsova A., Velansky P. Effect of Temperature and Light Intensity on the Polar Lipidome of Endophytic Brown Algae Streblonema corymbiferum and Streblonema sp. In Vitro // Marine Drugs. 2022. Vol. 20. № 7. Article № 428.
4. Впервые для бурых водорослей (Phaeophyceae, Ochrophyta) экспериментально показано, что поддержание функциональной активности фотосинтетического аппарата в условиях длительного недостатка падающего света обеспечивается реорганизацией тиллакоидных мембран хлоропластов и селективной модификацией профиля их липидов и жирных кислот. Полученные данные расширяют современные представления об участии липидного метаболизма в формировании фотоадаптивной стратегии морских макрофитов умеренных широт.
Zhukova N.V., Yakovleva I.M. Low light acclimation strategy of the brown macroalga Undaria pinnatifida: significance of lipid and fatty acid remodeling for photosynthetic competence. // Journal of Phycology. 2021. DOI: 10.1111/jpy.13209
5. В результате анализа трофических маркеров жирных кислот установлено, что сообщество полихет характеризуется эффективной трофической организацией с различными типами питания. Трофическая пластичность полихет позволяет адаптироваться к разнообразным источникам пищи и расширять свои местообитания с целью получения конкурентного преимущества перед родственными видами. Получены доказательства, что разделение источников пищи является одним из основных механизмов успешного сосуществования разнообразных видов
Zhukova N.V. Fatty acid analysis reveals variations in the diet of shallow water spionids (Annelida: Polychaeta: Spionidae) // Marine Biology. 2023. Vol. 170: Рaper: 162.
6. Получены новые данные по трофической экологии тропических голожаберных моллюсков. Метод трофических маркеров жирных кислот (ЖКТМ) применен для установления пищевых предпочтений Doriprismatica atromarginata и Jorunna funebris из Южно-Китайского моря. Доказана трофическая связь J. funebris с губкой Xestospongia. Различия в профилях ЖКТМ D. atromarginata из разных мест вдоль побережья Вьетнама доказывают отсутствие строгой пищевой специализации. Обилие бактериальных ЖКТМ предполагает важность бактерий в рационе моллюсков. Подтверждена эффективность метода ЖКТМ для оценки пищевой специализации и влияния доступности пищи на рацион этих тропических видов.
Komisarenko, A., Zhukova, N. V. Food preferences of two nudibranch species from the South China Sea revealed by fatty acid trophic markers // Marine Ecology. 2024. Vol. 45, e12792. https://doi.org/10.1111/maec.12792
7. Получены новые данные по составу полярных липидов и жирных кислот морских бактерий, являющиеся составной частью полифазной таксономии. На основе комбинации генотипических фенотипических и хемотаксономических данных идентифицированы новые виды морских бактерий, выделенных из морских беспозвоночных и водорослей.
Nedashkovskaya O., Otstavnykh N., Balabanova L., Bystritskaya E., Kim S.-G., Zhukova N., Tekutyeva L., Isaeva M. Rhodoalgimonas zhirmunskyi gen. nov., sp. nov., a Marine Alphaproteobacterium Isolated from the Pacific Red Alga Ahnfeltia tobuchiensis: Phenotypic Characterization and Pan-Genome Analysis. Microorganisms. 2023. Vol. 11. Рaper: 2463.
Romanenko L.; Otstavnykh N.; Tanaka N.; Kurilenko V.; Svetashev V.; Tekutyeva L.; Mikhailov V.; Isaeva M. Characterization and Genomic Analysis of Fererhizobium litorale gen. nov., sp. nov., Isolated from the Sandy Sediments of the Sea of Japan Seashore // Microorganisms. 2023. 11, 2385.
Romanenko L., Otstavnykh N., Kurilenko V., Velansky P., Eremeev V., Mikhailov V., Isaeva M. P. Description and genome-wide analysis of Profundicola chukchiensis gen. nov., sp. nov., marine bacteria isolated from bottom sediments of the Chukchi Sea // PLoS ONE. 2023. Vol. 18. № 7 July. P. 1–17.
Romanenko L., Kurilenko V., Otstavnykh N., Velansky P., Isaeva M., Mikhailov V. Microbulbifer okhotskensis sp. nov., isolated from a deep bottom sediment of the Okhotsk Sea // Archives of Microbiology. 2022. Vol. 204. № 9. P. 1–7.
Nedashkovkaya O.I., Kim S-G., Balabanova L.A., Zhukova N.V., Son O.M., Tekutyeva L.A., Mikhailov V.V. Genome-based classification of strain 16-SW-7, a marine bacterium capable of converting B red blood cells, as Pseudoalteromonas distincta and proposal to reclassify Pseudoalteromonas paragorgicola as a later heterotypic synonym of Pseudoalteromonas distincta. // Frontiers in Microbiology, section Evolutionary and Genomic Microbiology 2022.
8. Обобщена обширная информация о распределении жирных кислот среди пяти классов иглокожих (Echinodermata), описаны структуры, пути биосинтеза и широкий спектр биологической активности. Собственные биосинтетические возможности иглокожих и особенности их питания приводят к появлению и накоплению ряда необычных жирных кислот, которые проявляют различную биологическую активность, перспективную для потенциального терапевтического применения.
Zhukova N.V. Fatty Acids of Echinoderms: Diversity, Current Applications and Future Opportunities // Marine Drugs. 2023. Vol. 21. No.1. Рaper: 21 Vol 12, Article 809431
9. Подведены итоги многолетних исследований организации трофических цепей глубоководных экосистем. Анализ жирных кислот (ЖК) глубоководных беспозвоночных показал высокие уровни ПНЖК, включая, в частности, арахидоновую кислоту, бактериальные ЖК и огромное количество новых и редких ЖК, 21:4n-7, 22:4n-8, 23:4n-9 и 22:5n-5, характерных для фораминифер. Мы предполагаем, что бактерии обеспечивают первый трофический апгрейд органического вещества детрита для фораминифер и нематод. Тогда как эти метазоа выполняют вторую стадию модернизации для беспозвоночных мегафауны. Глубоководная мегафауна, включая основных членов иглокожих, моллюсков и полихет, демонстрирует ЖК, характерные для бактерий, фораминифер и нематод, и открывает новые маркеры в исследовании пищевых цепей.
Svetashev, V.I. Investigation of deep-sea ecosystems using marker fatty acids: sources of essential polyunsaturated fatty acids in abyssal megafauna // Marine Drugs. 2022. Vol. 20. 17.
10. Используя высокоэффективную жидкостную хроматографию с тандемной масс-спектрометрией и иммуногистохимией с антителами против тетродотоксина (TTX), были исследованы уровни, профиль и локализация TTX и его аналогов в яйцах и личинках токсичного ленточного червя Cephalothrix cf. simula (Palaeonemertea, Nemertea). Уровень ТТХ существенно не различались между стадиями развития, что подтверждает, что личинки получали токсины из материнских яиц и были способны удерживать их. Результаты этого исследования дают представление о формировании аппарата, несущего ТТХ, у C. cf. simula в ходе личиночного развития.
Malykin G. V., Velansky P. V., Melnikova D. I., Magarlamov T. Y. Tetrodotoxins in Larval Development of Ribbon Worm Cephalothrix cf. simula (Palaeonemertea, Nemertea) // Marine Biotechnology. 2023. № 0123456789
11. Процедуры получения производных 4,4-диметилоксазолина (DMOX) и пирролидина из метиловых эфиров жирных кислот (FAME) были модифицированы для обеспечения более мягких и простых условий для реакций дериватизации, широко используемых в масс-спектрометрическом анализе жирных кислот. Описанные простые однореакторные процедуры являются «мягкими» альтернативами существующим методам, которые требуют использования повышенных температур.
Santalova EA, Svetashev VI. Preparation of 4,4-Dimethyloxazoline and Pyrrolidine Derivatives from Fatty Acid Methyl Esters Using Sodium Borohydride: Mild and Simple One-Pot Derivatization Procedures for a Gas Chromatographic–Mass Spectrometric Analysis of Fatty Acids// Natural Product Communications. 2022. Vol. 17 (10).
Информацию подготовила гл.н.с. Н.В. Жукова
