Анотація до роботи:

_{Осташ Б.О. Генетичний контроль окремих етапів біосинтезу ландоміцину Е в Streptomyces globisporus 1912. – Рукопис.}

_{Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15 – генетика.– Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Київ, 2003.}

_{З фагової бібліотеки генів S.globisporus 1912 відібрано три рекомбінантні фаги, які містять кластер генів біосинтезу протипухлинного антибіотика ландоміцину Е (LaE; lnd-кластер). За допомогою секвенування виявлено 28 структурних lnd-генів, що контролюють формування молекули LaE, один ген позитивної регуляції синтезу LaE (lndI) та один ген стійкості до LaE (lndJ). Делеції у межах lnd-кластеру призводять до припинення або змін у біосинтезі LaE, що доводить участь lnd-генів у продукції цього антибіотика. За допомогою спрямованого мутагенезу вивчено роль окремих lnd-генів, що забезпечують циклізацію лінійного полікетидного попередника LaE та його модифікацію. Ген lndL кодує циклазу-ароматазу 1 та 2 кілець, lndF – циклазу, що каталізує унікальне ангулярну циклізацію 3-го кільця. Ген оксигенази lndM контролює окиснення 3-го кільця попередника LaE, а ген lndGT4 - останній етап біосинтезу LaE – приєднання дезоксицукру L-родинози до дисахаридного попередника. Гени lndZ4 та lndZ5 відповідають за гідроксилювання першого кільця попередника LaE у позиції С11. Шляхом спрямованого мутагенезу lndGT4 отримано 3 нові ландоміцини F, G, H, з різною кількістю цукрів у своїх молекулах і без гідроксильної групи у позиції С11 аглікону. У гетерологічних господарях екпресія lnd-генів з власних промоторів залежить від експресії регуляторного гену lndI. Експресія генів lndMlndNlndOlndPlndGlndHlndQlndR lndSlndT під контролем конститутивного промотора гену апраміцинстійкості aac(3)IV у продуценті спорідненого антибіотика урдаміцину А призводить до продукції нового ангуцикліна.}

_{В результаті виконаної роботи виявлено і секвеновано кластер генів біосинтезу протипухлинного антибіотика ландоміцину Е (lnd-кластер) Streptomyces globisporus 1912. З’ясовано функції шести структурних lnd-генів і регуляторну функцію гену lndI. Вперше отримано нові ландоміцини із зміненою структурою аглікону.}

1. _{Кластер генів біосинтезу ландоміцину Е (lnd-кластер) знаходиться у ділянці хромосоми S.globisporus 1912 розміром 36 т.п.н. Виявлено 30 генів, що контролюють біосинтез ландоміцину Е. Гени lndZ6lndAlndBlndClndDlndLlndF lndElndMlndZ4lndZ5lndNlndOlndVlndP контролюють синтез полікетидної частини ландоміцину Е, lndGlndHlndQlndRlndSlndTlndZ1lndZ3 – синтез дезоксицукрів, lndGT2lndGT1lndGT4 – їхнє приєднання до аглікону, ген lndJ кодує імовірний детермінант стійкості до ландоміцину Е, lndI – позитивний регулятор структурних lnd-генів. Роль генів lndX та lndU у біосинтезі LaE невідома.}

2. _{В трьох із дев’яти Lnd- - мутантів S.globisporus 1912 виявлені делеції які призводять до повного припинення біосинтезу ландоміцину Е. Ці делеції охоплюють райони клонованого lnd-кластеру, що містять регуляторний ген lndI та гени мінімальної полікетидсинтази lndA, lndB, lndC.}

3. _{Гени lndL та lndF кодують циклазу-ароматазу першого кільця і циклазу третього-четвертого кілець ландоміцинону, відповідно. Ген lndM кодує оксигеназу третього кільця, lndGT4 кодує родинозилтрансферазу, що приєднує залишок L-родинози під час синтезу ландоміцину Е.}

4. _{Інактивація гену lndGT4 призводить до продукції рекомбінантним штамом GT4.1 нових ландоміцинів F та Н, а комплементація генетичних порушень у цьому штамі геном lndGT4 – до продукції ландоміцину G. Усі три нові ландоміцини не містять гідроксильної групи у позиції С11. Ландоміцини Н та F містять у своїй структурі моно- та дисахаридний залишки, відповідно, ландоміцин G – трисахаридний залишок.}

5. _{В гетерологічних господарях S.coelicolor CH999 та S.fradiae Tu2717 lnd-гени експресуються за наявності специфічного регуляторного гену lndI, або під контролем сильного конститутивного промотора.}

Публікації автора:

_{1. Ostash B.O., Luzhetskiy A.M., Gromyko O.M., Fedorenko V.O. Transfer of plasmids from Escherichia coli to mutant strain S. globisporus LND900 with altered biosynthesis of antitumor antibiotic landomycin E // Наук. Вісн. Ужгород. Нац. Ун-ту, Сер. Біол. –2001.-Т.10.-С.147-149.}

_{2. B. Ostash, L. Basiliya, O. Gromyko, Yu. Rebets, V. Fedorenko. Streptomyces globisporus 1912 mutants with altered landomycin E biosynthesis // Вісник Львів. ун-ту, сер. біол. – 2001. -Т.27.-С.106-112.}

_{3. А.Н.Лужецкий, Б.Е.Осташ, В.А. Федоренко. Межродовая конъюгация Еscherichia coli - Streptomyces globisporus 1912 с использованием интегративной плазмиды pSET152 и ее производных // Генетика. –2001.-Т.37, №10.-С.1340-1347.}

_{4. Y. Rebets, B.Ostash, A. Luzhetskyy, D.Hoffmeister, A. Braтa, C.Mendez, J.A. Salas, A. Bechthold, V. Fedorenko. Production of landomycins in strains Streptomyces globisporus 1912 and S. cyanogenus S136 is regulated by genes encoding putative transcriptional activators // FEMS Microbiol. Lett.-2003.-V.222(1).-P.149-153.}

_{5. В.О.Федоренко, Л.І.Басілія, К.О.Панькевич, Л.П.Дубицька, Б.О.Осташ, А.М.Лужецький, О.М.Громико, Г.Крюгель Генетичний контроль біосинтезу актиноміцетами протиракових антибіотиків-полікетидів // Бюлетень ін-ту сільськогосп. мікробіології . – 2000. – Т.2.-С.27-31.}

_{6. Федоренко В.О., Басілія Л.І., Заворотна С.А., Голець Л.М., Кириченко Н.В., Настасяк І.М., Демидчук Ю.О., Дубицька Л.П., Мазепа А.Й., Мар’їна О.В., Панькевич К.О., Осташ Б.О., Лужецький А.М., Громико О.М., Самбір М.В. Генетичний контроль біосинтезу антибіотиків та стійкості до антибіотиків у актиноміцетів. „Генетика і селекція в Україні на межі тисячоліть”. K.: Логос.-2002.- Т.1. – С.469-476.}

_{7. K. Pankevych, J. Demydchuk, A. Luzhetskiy, B. Ostash, L. Basiliya, K.Weber, V. Fedorenko, H. Saluz and H. Krugel. Pathway alignment and analysis of the landomycin E biosynthetic gene cluster from Streptomyces globisporus 1912. Dresden, VAAM-Workshop " Biologie der Actinomyceten" – Theses. – 1999.-26-28 September. -P. V18.}

_{8. M.V. Sambir, O.M. Gromyko, B.O. Ostash. Molecular analysis of Streptomyces globisporus 1912 mutants deficient in production of putative anticancer polyketide Landomycin E. 2nd international medical conference for students and young doctors-Gdansk-April 28-30, 2000.-Theses-P.134.}

_{9. Ostash B.O. Genetic approaches to studying the landomycin E biosynthesis in Streptomyces globisporus 1912 // Conference on genetics and molecular biology for students and young scientists devoted to 100th anniversary of genetics: Proc. (L'viv, Ukr., 20 -22 April 2000). - Львів, 2000. - С. 69.}

_{10. Ostash B.O., Pankevych K.O., Luzhetskiy A.M., Basiliya L.I., Gromyko O.M., Kruegel H., Fedorenko V.O. Studying of genes involved in landomycin E biosynthesis by S. globisporus 1912 // 12th Int. Symp. on the biology of actinomycetes; Vancouver, Canada, August 5-9, 2001. Abs.-P.133.}

_{11. Luzhetskiy A.M., Ostash B.O., Gromyko O.M., Fedorenko V.O. Conjugative transfer of plasmid DNA into Streptomyces – producers of antitumor antibiotics //12th Int. Symp. on the biology of actinomycetes; Vancouver, Canada, August 5-9, 2001. Theses.-P.80.}

_{12. V.O.Fedorenko, B.O.Ostash, A. M.Luzhetskiy, L.I. Basiliya, K.O. Pankevych, O.M.Gromyko, Yu. V.Rebets, H. Kruegel. Genetic control of antitumor landomycin E biosynthesis in S. globisporus 1912 // Mat. Ogolnopol. Symp. Mikrobiol. Krakow, Poland, 6-8 Wrzesien 2001. Abs.-P.17-18.}

_{13. Yu. Rebets, B. Ostash. Using of different vector systems for heterologous expression of genes for angucycline antibiotic landomycin E biosynthesis // Conf. for students, PhD students and young scientists on molecular biology and genetics, September 20-22, 2001, Kyiv, Ukraine. Abstract. P.119.}

_{14. V. Yuskevych, B. Ostash. Characterization of recombinant strain Streptomyces fradiae Tu 2717 carrying plasmid pSET152 and its derivatives // Сonf. for students, PhD students and young scientists on molecular biology and genetics, September 20-22, 2001, Kyiv, Ukraine. Abstracts book. P.129.}

_{15. Ребець Ю.В., Осташ Б.О., Юськевич В.Ю., Федоренко В.О. Гени Streptomyces globisporus 1912, які контролюють процеси циклізаціїї полікетидного ланцюга ландоміцину Е // Укр.біохім.журн. – 2002. – Т.74, № 46. – С.52-53.}

_{16. Rebets Y., Ostash B., Luzhetskyy A., Bechthold A., Fedorenko V. Pathway-specific regulatory genes for landomycins E and A biosynthesis of Streptomyces globisporus 1912 and Streptomyces cyanogenus S136, a new member of SARP family// VAAM – Workshop “Biologie bakterieller Naturstoffproduczenten” 29.Sept.-1 Okt.2002, Freiburg. – P.28.}

_{17. Rebets Yu., Ostash B. Heterologous expression of landomicyn E biosynthesis genes in model strains of streptomycetes//6-th School-Conf. of young scientists “Biology – science of XXI century” : Proc. (Puschino, Russia, 20-24 May 2002). – Theses.- V.1.-P.308.}

_{18. Юськевич В., Осташ Б. Гетерологічна експресія генів біосинтезу ландоміцину Е в штамі-продуценті урдаміцинів S.fradiae Tu 2717 // Мат. ІІ-ої Всеукр. Конф. студентів та аспірантів „Біологічні дослідження молодих вчених на Україні”(Київ, 23-26 квітня 2002р.). Тези.- C. 46-47.}

_{19. Юськевич В., Осташ Б, Федоренко В. Використання генів оксигеназ, що задіяні у біосинтезі ангуциклічних полікетидів, для конструювання продуцентів нових антибіотиків // Тези доповідей учасників І-ої Всеукр. Наук.-практ. Конф. студентів, аспірантів та молодих учених (10-11 лютого 2003р., м. Київ). С. 137-138.}

_{20. Лужецький А., Грек М., Федоришин М., Осташ Б., Басілія Л., Бехтольд А., Федоренко В. Використання кон’югації для створення рекомбінантних штамів Streptomyces cyanogenus S136 // Тези доповідей учасників І-ої Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих учених (10-11 лютого 2003р., м. Київ). С. 127-128.}

_{21. Ребець Ю., Осташ Б., Лужецький А., Хофмейстер Д., Брана А., Мендез К., Салас Х.А., Бехтольд А., Федоренко В. Гени, що контролюють біосинтез ландоміцинів у Streptomyces globisporus 1912 та Streptomyces cyanogenus S136 // Тези доповідей учасників І-ої Всеукр. наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих учених (10-11 лютого 2003р., м. Київ). С. 135-136.}

_{22. Ребець Ю., Мік У., Дутко Л.О., Осташ Б., Басілія Л., Федоренко В. Клонування та вивчення генів lndJ та lndW Streptomyces globisporus 1912, що кодують білки транспортери // Тези доповідей учасників І-ої Всеукр. Наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та мол. учених (10-11 лютого 2003р., м. Київ).С.133-134.}

_{23. Осташ Б., Лужецький А., Громико О., Ф. Ломбо, Салас Х.А., Федоренко В. Генетичний контроль глікозилювання протипухлинного антибіотика ландоміцину Е: вивчення гену lndGT4 Streptomyces globisporus 1912 // Тези доповідей учасників І-ої Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих учених (10-11 лютого 2003р., м. Київ). С. 130-131.}