Успадкування гена, що кодує антибактеріальний білок коліцин M, у нащадків трансгенних рослин салату
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2026.01.074Ключові слова:
бактеріоцини, коліцин М, трансгенний салат, патогенна Escherichia coli, антибіотикорезистентність, успадкування трансгенівАнотація
У зв’язку зі зростанням антибіотикорезистентності бактеріальних патогенів та періодичними спалахами харчових інфекцій, спричинених ентерогеморагічними штамами Escherichia coli, постала потреба в пошуку альтернативних засобів профілактики інфекційних захворювань і контролю патогенних штамів. Одним із перспективних підходів є використання бактеріоцинів — антимікробних білків бактеріального походження, які успішно синтезують у біотехнологічних рослинах. Раніше нами було продемонстровано створення трансгенних рослин салату (Lactuca sativa L.) з експресією одного з бактеріоцинів — коліцину M і підтверджено антибактеріальну активність екстрактів цих рослин проти різних штамів E. coli, в тому числі й патогенних серотипів, таких як O157:H7. У роботі наведено результати дослідження успадкування трансгена у нащадків цих трансгенних рослин, визначення ліній потенційно з однією трансгенною вставкою та отримання стабільних гомозиготних трансгенних ліній салату з геном коліцину M. Наявність експресії коліцину М у нащадків трансгенних рослин салату оцінювали за антибактеріальною активністю рослинних екстрактів проти лабораторних штамів E. coli. Отримані результати підтверджують перспективність створення біотехнологічних рослин, здатних синтезувати антимікробні білки для боротьби з бактеріальними патогенами.
Завантаження
Посилання
WHO warns of widespread resistance to common antibiotics worldwide (2025). World Health Organization (WHO). Retrieved from https://www.who.int/news/item/13-10-2025-who-warns-of-widespread-resistance- to-common-antibiotics-worldwide
Willyard, C. (2017). The drug-resistant bacteria that pose the greatest health threats. Nature, 543, 15. https:// doi.org/10.1038/nature.2017.21550
Sheu, C.-C., Chang, Y.-T., Lin, S.-Y., Chen, Y.-H. & Hsueh, P.-R. (2019). Infections caused by carbapenem- resistant Enterobacteriaceae: An update on therapeutic options. Front. Microbiol., 10, 80. https://doi. org/10.3389/fmicb.2019.00080
Record-high rates of STEC and Listeria infections in the EU/EEA in 2023 (2025, June 5). European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). Retrieved from https://www.ecdc.europa.eu/en/news-events/record- high-rates-stec-and-listeria-infections-eueea-2023
Navarro-Garcia, F. (2014). Escherichia coli O104:H4 pathogenesis: an enteroaggregative E. coli/Shiga toxin- producing E. coli explosive cocktail of high virulence. Microbiol. Spectr., 2, No. 6. https://doi.org/10.1128/ microbiolspec.EHEC-0008-2013
Tietze, E., Dabrowski, P. W., Prager, R., Radonic, A., Fruth, A., Auraß, P., Nitsche, A., Mielke, M. & Flieger, A. (2015). Comparative genomic analysis of two novel sporadic Shiga toxin-producing Escherichia coli O104:H4 strains isolated 2011 in Germany. PloS One, 10, No. 4, e0122074. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0122074
Quinn, O., Yanshi, King, G., Hoban, A., Sawyer, C., Douglas, A., Painset, A., Charlett, A., Nelson, A., Rees, C., Byers, C., Williams, C., Brown, C., Mohan, K., Brown, C., Jenkins, C., Neill, C., Leckenby, G., Larkin, L., Allison, L., Olufon, O., Nickbakhsh, S., Mannes, T., Inns, T. & Balasegaram, S. (2024). National outbreak of Shiga toxin- producing Escherichia coli O145:H28 associated with pre-packed sandwiches, United Kingdom, May—June 2024. Epidemiol. Infect., 152, e179. https://doi.org/10.1017/S0950268824001729
Biswas, S., Bal, M., Pati, S., Rana, R., Dixit, S. & Ranjit, M. (2024). Antibiotic resistance in toxigenic E. coli: a severe threat to global health. Discov. Med., 1, No. 1, 72. https://doi.org/10.1007/s44337-024-00102-x
Schulz, S., Stephan, A., Hahn, S., Bortesi, L., Jarczowski, F., Bettmann, U., Paschke, A.-K., Tusé, D., Stahl, C. H., Giritch, A. & Gleba, Yu. (2015). Broad and efficient control of major foodborne pathogenic strains of Escherichia coli by mixtures of plant-produced colicins. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 112, pp. E5454-E5460. https://doi. org/10.1073/pnas.1513311112
Hahn-Löbmann, S., Stephan, A., Schulz, S., Schneider, T., Shaverskyi, A., Tusé, D., Giritch, A. & Gleba, Yu. (2019). Colicins and salmocins — new classes of plant-made non-antibiotic food antibacterials. Front. Plant Sci., 10, 437. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00437
Łojewska, E., Sakowicz, T., Kowalczyk, A., Konieczka, M., Grzegorczyk, J., Sitarek, P., Skała, E., Czarny, P., Śliwiński, T. & Kowalczyk, T. (2020). Production of recombinant colicin M in Nicotiana tabacum plants and its antimicrobial activity. Plant Biotechnol. Rep., 14, pp. 33-43. https://doi.org/10.1007/s11816-019-00571-y
Shcherbak, N., Prochaska, H., Lystvan, K., Prokhorova, Y., Giritch, A. & Kuchuk, M. (2023). Accumulation of colicin M protein and its biological activity in transgenic lettuce and mizuna plants. Front. Plant Sci., 14, 1271757. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1271757
Bertani, G. (1951). Studies on lysogenesis. I. The mode of phage liberation by lysogenic Escherichia coli. J. Bacteriol., 62, No. 3, pp. 293-300. https://doi.org/10.1128/jb.62.3.293-300.1951
Healey, A., Furtado, A., Cooper, T. & Henry, R. J. (2014). Protocol: a simple method for extracting next- generation sequencing quality genomic DNA from recalcitrant plant species. Plant Methods, 10, 21. https://doi. org/10.1186/1746-4811-10-21
Rajeevkumar, S., Anunanthini, P. & Sathishkumar, R. (2015). Epigenetic silencing in transgenic plants. Front. Plant Sci., 6, 693. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00693
Vaucheret, H. (2023). Epigenetic management of self and non-self: lessons from 40 years of transgenic plants. C. R. Biol., 345, No. 4, pp. 149-174. https://doi.org/10.5802/crbiol.96
James, V. A., Avart, C., Worland, B., Snape, J. W. & Vain, P. (2002) The relationship between homozygous and hemizygous transgene expression levels over generations in populations of transgenic rice plants. Theor. Appl. Genet., 104, No. 4, pp. 553-561. https://doi.org/10.1007/s001220100745
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
