Анотація до роботи:

Дмитрук К.В. Ідентифікація структурних та регуляторних генів біосинтезу рибофлавіну у флавіногенних дріжджів Candida famata. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – Інститут біології клітини НАН України, Львів, 2006.

Дисертацію присвячено ідентифікації структурних та регуляторних генів біосинтезу рибофлавіну (РФ) у флавіногенних дріжджів C. famata. Методом гомологічної / гетерологічної комплементації клоновано гени RIB1, RIB2, RIB5, RIB6 та RIB7 з банку генів C. famata що кодують ГТФ-циклогідролазу ІІ, 2,5-диаміно-4-окси-6-рибозиламінопіримідин-5’-фосфатредуктазу, 6,7-диметил-8-рибітиллюмазин-синтазу, 3,4-дигідрокси-2-бутанон-4-фосфатсинтазу та рибофлавінсинтазу, відповідно. За допомогою полімеразної ланцюгової реакції ізольовано та ідентифіковано ген RIB3 D. hansenii, що кодує 2,5-диаміно-4-окси-6-рибітиламінопіримідин-5’-фосфатдезаміназу. Показано, що ’-субодиниця казеїнкінази 2 опосередковано залучена у регуляцію біосинтезу РФ. За допомогою оптимізованого для C. famata методу інсерційного мутагенезу, вперше ідентифіковано регуляторні гени позитивного типу дії, що контролюють флавіногенез у дріжджів C. famata: CfMET2 (гомосерин-О-ацетилтрансфераза) та CfSEF1 (потенційний транскрипційний фактор).

В результаті виконання дисертаційної роботи було ідентифіковано 6 структурних генів біосинтезу рибофлавіну дріжджів Candida famata. Ідентифіковано гени позитивного типу дії CKA2, MET2 та SEF1, що регулюють процес біосинтезу вітаміну В₂. Головні наукові та практичні результати роботи викладено у наступних висновках:

1. Отримано та біохімічно охарактеризовано колекцію реципієнтних штамів для клонування структурних генів, задіяних у біосинтезі рибофлавіну C. famata (leu2rib1, leu2rib2, leu2rib5, leu2rib6, leu2rib7).

2. Клоновано гени RIB1, RIB2, RIB5, RIB6 та RIB7 з банку генів C. famata методом функціональної гомологічної/гетерологічної комплементації, що кодують ГТФ-циклогідролазу ІІ, 2,5-диаміно-4-окси-6-рибозиламінопіримідин-5’-фосфат-редуктазу, 6,7-диметил-8-рибітиллюмазинсинтазу, 3,4-дигідрокси-2-бутанон-4-фосфатсинтазу та рибофлавінсинтазу, відповідно.

3. За допомогою полімеразної ланцюгової реакції ізольовано та ідентифіковано ген RIB3 D. hansenii, що кодує 2,5-диаміно-4-окси-6-рибітиламінопіримідин-5’-фосфатдезаміназу.

4. Показано здатність ідентифікованих генів біосинтезу рибофлавіну C. famata / D. hansenii комплементувати відповідні мутації у іншого виду флавіногенних дріжджів P. guilliermondii.

5. Виділено та охарактеризовано мутанти C. famata, що втратили здатність до надсинтезу рибофлавіну за умов дефіциту іонів заліза. Розроблено метод позитивної селекції для ідентифікації регуляторних генів позитивного типу дії з банку генів C. famata методом функціональної комплементації на середовищі з фторацетатом.

6. Ідентифіковано ген CKA2 (каталітична ’ субодиниця казеїнкінази 2), що супресує нездатність до надсинтезу рибофлавіну за умов дефіциту іонів заліза в середовищі.

7. Оптимізовано метод інсерційного мутагенезу для отримання мутантів та ідентифікації регуляторних генів позитивного типу дії, що контролюють флавіногенез у дріжджів C. famata.

8. Ідентифіковано гени позитивного типу дії CfMET2 (гомосерин-О-ацетилтрансфераза) та CfSEF1 (потенційний транскрипційний фактор), що залучені в регуляцію біосинтезу рибофлавіну.

Публікації автора:

1. Voronovsky A., Abbas C., Fayura L., Kshanovska B., Dmytruk K., Sibirna K., Sibirny A. Development of a transformation system for the flavinogenic yeast Candida famata. // FEMS Yeast Research. – 2002. –P. 1-8.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь в отриманні матеріалу, експериментальній роботі та написанні статті. Здобувач особисто здійснив конструювання банку генів флавіногенних дріжджів C. famata).

2. Dmytruk, K., Abbas, C., Voronovsky, A., Kshanovska, B., Sybirna, K., Sibirny, A. Cloning of structural genes involved in riboflavin synthesis of the yeast Candida famata // Ukr. Biokhim. Zh. – 2004. - Vol. 76. – P. 78–87.

(Дисертант опрацював дані літератури та власні результати, йому належить участь в отриманні матеріалу, експериментальній роботі та написанні статті).

3. Voronovsky, A.Y., Abbas, C.A., Dmytruk, K.V., Ishchuk, O.P., Kshanovska, B.V., Sybirna, K.A., Gaillardin, C., Sibirny, A.A. Candida famata (Debaryomyces hansenii) DNA sequences containing genes involved in riboflavin synthesis // Yeast. – 2004. - Vol. 21. – P. 1307-1316.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів, участь у написанні та оформленні статті).

4. Abbas C., Voronovsky A., Fayura L., Kshanovska B., Dmytruk K., Sibirna K., Sibirny A. Transformation system for the flavinogenic yeast // US Patent Number US07009045, 7/03/2006.

(Дисертанту належить опрацювання робочої схеми експерименту, аналіз літературних даних і власних результатів. Дисертантом особисто ізольовано з банку генів та проаналізовано фрагменти, що комплементують мутації першої та п’ятої біохімічних груп штамів C. famata ауксотрофів по РФ).

5. Andrii Sibirny, Kostyantyn Dmytruk, Olena Ishchuk, Oksana Chmil, Barbara Kshanovska, Andrii Voronovsky, Charles Abbas. Development of a transformation system for the flavinogenic yeast Candida famata. // 9th International Symposium on the Genetics of Industrial Microorganisms, Abstracts of 9th International Symposium on the Genetics of Industrial Microorganisms, Gyeongju, Korea, 2002, P. 130.

(Дисертант брав участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді).

6. A.Y. Voronovsky, K.V. Dmytruk, O.P. Ishchuk, C.A. Abbas, A.A. Sibirny. Cloning of structural genes involved in riboflavin synthesis of industrial flavinogenic yeast Candida famata. // 1st FEMS Congress of European Microbiologist, Abstracts of 1st FEMS Congress of European Microbiologist, Lubljana, Slovenia, 2003, P. 477.

(Дисертант брав участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді).

7. Andrei A. Sibirny, Kostyantyn V. Dmytruk, Olena P. Ishchuk, Andriy Y. Voronovsky, Charles A. Abbas. Cloning of structural and regulatory genes of riboflavin synthesis of industrial flavinogenic yeast Candida famata. // 21st International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology, Abstracts of 21st International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology, Gotheburg, Sweden, 2003, P. S222.

(Дисертант брав участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді. Дисертант особисто ідентифікував регуляторний ген позитивного типу дії СKА2 C. famata, що кодує каталітичну субодиницю казеїнкінази 2).

8. Дмитрук К.В. Розробка методу інсерційного мутагенезу флавіногенних дріжджів Candida famata з метою клонування регуляторних генів біосинтезу рибофлавіну // Сімнадцята наукова сесії наукового товариства ім. Шевченка. м. Львів, Україна, 2006, С. 20.

(Дисертант особисто проводив дослідження, опрацювання та аналізі експериментальних даних. Дисертант вперше ідентифікував регуляторні гени позитивного типу дії MET2, SEF1, залучені в регуляції біосинтезу РФ C. famata).

9. Дмитрук К.В. Розробка методу інсерційного мутагенезу флавіногенних дріжджів Candida famata // Конференція-конкурс молодих учених (м. Київ, Україна, 2006, С. 12).

(Дисертант проводив дослідження, опрацювання та аналізі експериментальних даних. Дисертант вперше ідентифікував регуляторні гени позитивного типу дії MET2, SEF1, залучені в регуляції біосинтезу РФ C. famata).