В объятиях XX-го века. Воспоминания - Наталия Дмитриевна Ломовская

изучении взаимодействия других бактерий с бактериофагами. Только в 1989 году в отделе Д. Хопвуда было решено продолжить изучение этого феномена. В конце 1990 года в нашу лабораторию приехали наши английские коллеги Марк Баттнер и Кэрол Лейти для ознакомления со всей проблемой в целом. Мы к этому времени подсуетились и изолировали из нашей коллекции синих актиномицетов штаммы, которые по своему поведению по отношению к фагу phiC31 были сходны со штаммом А(3)2. Марк сказал, что изучение этой проблемы может дать большую пищу для ума. Марк и Кэрол приехали зимой, мы предоставили им теплую большую московскую Олину квартиру. Оля уже почти год работала в Америке, а Аня, ее дочка и наша внучка, жила у нас. Времена изменились, Кэрол и Марк свободно ходили к нам в гости, Кэрол подружилась с нашими молодыми сотрудницами. У. Кэрол на Арбате цыгане украли деньги. Она перенесла потерю очень мужественно. Мы, конечно, все были расстроены и, насколько я помню, постарались эти деньги возместить. По-моему, даже милиция что-то ей вернула. В последующие годы мы периодически встречались и с Марком и с Кэрол и её будущим мужем Шелдоном. Кэрол защитила диссертацию по характеристике Pgl системы в 1992 году. В 1993, 1994 и 1995 году появились статьи по изучению системы Pgl, соавторами которых были Марк Баттнер, Кэрол Лейти, Кит Четер и другие сотрудники из отдела Д. Хопвуда. В статье, опубликованной в 1995 году в Journal of Bacteriology сообщалось о характеристике двух изолированных генов, контролирующих механизм резистентности штамма S.coelicolor А(3)2 к фагу phiC31. Вскоре систему Pgl стали изучать в лаборатории Маргарет Смит, которая работала тогда в университете в Глазго. Статьи из этой лаборатории стали появляться в 2002, 2003, в 2007 годах с подробным описанием структуры и функций генов, обуславливающих фенотип Pgl+. Не могу останавливаться на анализе полученных результатов. Нашла статью, опубликованную и в 2009 году. Со дня опубликования нами первой статьи о феномене Pgl прошло более 30 лет. Повторюсь, что в этой первой статье мы выдвинули предположение, что актиномицет, жертвуя очень незначительной частью своей популяции, которая гибнет в результате первичной фаговой инфекции, спасает остальную популяцию. Модифицированное фаговое потомство, образующееся в инфицированных клетках, утрачивает способность к продуктивной инфекции клеток с фенотипом Pgl+ или их лизогенизации, не утрачивая способности к действию на клетки Pgl. Так и существуют вместе эти враги, актинофаг и его хозяин актиномицет, и никто не остается побежденным в этом поединке. Вообще актиномицеты, как и другие бактерии, имеют несколько барьеров против инфекции актинофагами (бактериофагами). К ним относится, например, отсутствие рецепторов для адсорбции актинофагов в клеточной оболочке актиномицетов. Другим барьером является присутствие внутри клеток актиномицетов разнообразных систем рестрикции и модификации фаговой ДНК. Попадая внутрь актиномицетной клетки, фаговая ДНК расщепляется рестриктазами, ферментами рестрикции, и не способна к образованию фагового потомства. Лишь небольшая часть фаговой ДНК может избежать рестрикции в результате того, что сайты рестрикции у нее защищены с помощью функционирования другого фермента, метилазы. И опять нет побежденных. Каждый из компонентов этой системы жертвует частью популяции для сохранения собственного вида. А уж лизогенное состояние — это вообще целая симфония. Оба, и фаг и бактерия (актинофаг и актиномицет), выживают: фаг в части популяции лизогенных актиномицетов в интегрированном в хромосому актиномицета состоянии, а лизогенная бактерия (актиномицет) становится устойчивой к повторной инфекции фагом. Как в песне «У попа была собака». Вскользь отмечу, что отличительной особенностью актинофага phiC31 является то, что он действует на очень большое число актиномицетных штаммов и это являлось еще одним основанием для конструирования на его основе фаговых векторов.

Ох, пришло на ум, как в статье Маргарет Смит и ее соавторов, посвященной определению полной нуклеотидной последовательности ДНК актинофага phiC31, среди 18 процитированных в библиографии статей не нашлось места хотя бы для одной ссылки на наши работы, как первооткрывателей фага phiC31, посвятивших много лет его генетическому изучению. Я, конечно, расстроилась, Лёня, как всегда, не поддержал моих амбиций. Я обмолвилась об этом Кэрол Лейти, на что она мне ответила «Да, что вы, мы, например, читали и анализировали вашу статью о феномене Pgl, как библию». Ну, тут я успокоилась. До Маргарет, наверное, как-то дошло мое замечание, и в последующих ее статьях появилось, может быть, даже чересчур много ссылок на наши работы, хотя они были опубликованы уже много лет тому назад.

Наиболее полные данные, полученные в лаборатории генетики актиномицетов и актинофагов в московском институте ВНИИ генетика, были опубликованы в нескольких обобщающих статьях. Одна из них, «Генетика актинофагов и их взаимоотношения с актиномицетам», была опубликована в биологическом журнале Армении, т. 38, № 11, 966–975, в 1985 году, в год кончины С. И. Алиханяна, который сохранил актиномицетную тематику в институте ВНИИ генетика. Авторами статьи были Н. Д. Ломовская, Н. М. Мкртумян, Т. А. Воейкова, Г. Л. Муравник, Е. В. Перова. Статья до сих пор иногда мелькает в ссылках в интернете. Вторая статья, тоже подводящая итоги изучения актинофага phiC31, опубликована в менее доступном издании «Генетическая инженерия штаммов, образующих антибиотики» — сборнике статей, опубликованном в Москве в 1992 году на русском и английском языках. Соавторами статьи «Фаг phiC31 — модель для молекулярно-генетического изучения фагов Streptomyces», были Т. А. Воейкова, Л. М. Исаева, А. П. Болотин, Н. Кудрявцева, Н. М. Мкртумян и Н. Д. Ломовская. В этой статье описывается также конструирование и свойства плазмиды pZAT22, имеющей в своем составе фаговый интегразный ген и способной встраиваться в хромосому актиномицетов по сайту интеграции профага phiC31.

В этом же сборнике сотрудниками нашей лаборатории были опубликованы еще четыре статьи, подводящие итоги исследований нескольких предыдущих лет. Насколько я помню, инициатором этого издания был В. Н. Даниленко, который в то время уже работал в институте антибиотиков, а мы с Норой Мкртумян были вместе с ним составителями и научными редакторами этого сборника. Он сохранился в моем архиве и помогает вспомнить результаты, которые не удалось опубликовать в периодических журналах.

В заключение этой сложной для понимания саги об актинофаге phiC31 хочется отметить главное преимущество использования фаговых векторов для клонирования актиномицетных генов. Важно, что фаг, содержащий актиномицетные гены или их фрагменты, может быть отобран в результате трансфекции штамма S.lividans 66.

Трансфекция, то-есть, проникновение фаговой ДНК в протопласты штамма S.lividans 66, происходит очень эффективно. Это позволяет легко отбирать фаг, несущий требуемый актиномицетный фрагмент. Перенос в другой актиномицетный штамм можно легко осуществить просто с помощью инфекции таким фагом. Этот метод мы с Лёней модифицировали, уже работая в Америке, и