ИСТИНА

Изучение механизмов устойчивости и поиск антибиотиков имеют решающее значение для опережения распространения резистентных бактерий. Симбиотическая микрофлора диких животных может быть рассмотрена как богатый источник штаммов, проявляющих антагонистические свойства в отношении патогенов. В результате профилирования разнообразных образцов таких сообществ с помощью платформы сверхвысокопроизводительного скрининга были неоднократно идентифи-цированы штаммы Bacillus pumilus, эффективно подавлявшие рост S. aureus. Для отобранных штаммов были проведены полногеномное секвенирование и последующий поиск биосинтетических кластеров с использованием пакета antiSMASH. Несмотря на различие фенотипов, для всех продуцентов с антибиотическими свойствами был обнаружен общий набор ха-рактерных кластеров, кодирующих белки, ответственные за продукцию антибиотика амикумацина (Ami), сидерофора ба-циллибактина и предполагаемых аналогов противомикробных веществ, включающих бацилизин, циклический бактериоцин класса IId, сурфактин и десферриоксамин. Как единственный вторичный метаболит, обеспечивающий антибактериальный эффект, был идентифицирован амикумацин. По генам, кодирующим ключевые ферменты биосинтеза Ami, в результате био-информатического анализа выделено три семейства кластеров у представителей рода Bacilli, характерные для B. pumilus, B. subtilis и Paenibacillus. В геномах B. cereus и B. thuringiensis обнаруживаются родственные кластеры, кодирующие био-синтез цвиттермицина; анализ гена ключевого гибридного фермента PKS/NRPS AmiI или его гомолога ZmaK позволяет от-личать эти биосинтетические кластеры от кластеров биосинтеза Ami. Для представителей Bacillus и Paenibacillus характерны различные ферменты, обеспечивающие ауторезистентность и активацию антибиотика при секреции: в то время как у Bacillus эту функцию выполняют киназа AmiN и фосфатаза AmiO, мы предполагаем, что ауторезистентность Paenibacillus обеспечи-вается метил- или ацетилтрансферазами. Пробиотическая активность выделенных штаммов в совокупности с межвидовым разнообразием кластеров Ami предполагает высокое влияние штаммов-продуцентов Ami на бактериальные сообщества. Глубокая характеристика генотипа и метаболического профиля открывает новые возможности для инженерии пробиотиче-ских штаммов. Работа поддержана грантом РНФ № 19-14-00331.