Малые некодирующие РНК Mycobacterium tuberculosis как регуляторы взаимодействия «патоген-хозяин»

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-15-00332

НазваниеМалые некодирующие РНК Mycobacterium tuberculosis как регуляторы взаимодействия «патоген-хозяин»

Руководитель Ажикина Татьяна Леодоровна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-401 - Молекулярная и клеточная медицина

Ключевые слова Mycobacterium tuberculosis, малые некодирующие РНК, инфекция, патогенез, транскриптом, макрофаги

Код ГРНТИ76.03.43

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Туберкулёз, хроническое инфекционное заболевание, вызываемое бактерией Mycobacterium tuberculosis, уносит ежегодно почти 2 млн жизней (WHO report 2016). Болезнь протекает преимущественно в форме бессимптомной латентной инфекции, в настоящее время около 1/4 популяции являются носителями. Широко распространяются штаммы M. tuberculosis со множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) и широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ). Существует настоятельная необходимость обойти молекулярные механизмы, вызывающие резистентность и создать принципиально новые подходы к терапии. Жизненный цикл микобактерии в инфицированном организме проходит через несколько стадий: непосредственно инфицирование и развитие болезни - переход в латентное состояние, характеризующееся наличием жизнеспособных бактерий со сниженным уровнем репликации, - выход из латентного состояния - рецидивирующий туберкулез. Спектр проявлений инфекции зависит как от особенностей иммунного ответа хозяина на патоген, так и от способности микобактерий противостоять этому ответу. Выявление и исследование новых молекулярных цепей адаптации M. tuberculosis к иммунной защите хозяина при персистировании в макрофагах представляет собой важную научно-прикладную проблему, на решение которой направлен настоящий проект. Многовековая ко-эволюция M.tuberculosis и его хозяина позволила патогену выработать набор стратегий, позволяющих эффективно бороться с системами защиты организма хозяина. Регуляторные белки, некодирующие РНК и их мишени составляют сложные регуляторные сети, позволяющие патогену адаптировать свой метаболизм на различных стадиях развития инфекции. Известно, что малые РНК бактерий модулируют широкий спектр физиологических ответов и регулируют ключевые этапы жизнедеятельности у целого ряда возбудителей заболеваний. В последнее время обсуждается идея о том, что малые РНК внутриклеточных патогенных бактерий могут не только адаптировать бактериальный транскриптом под меняющиеся условия, но также взаимодействовать с транскриптомом инфицированного организма, вмешиваясь тем самым в процессы антибактериальной защиты. В данном проекте мы формулируем идею о роли малых РНК M tuberculosis MTS1338 и MTS0997 как регуляторов, запускающих каскад реакций для демпфирования повреждающих факторов макрофагов. Будут проведены комплексные исследования по выявлению роли этих малых РНК в патогенезе туберкулеза, для чего будут созданы мутантные штаммы с делетироваными генами этих малых РНК и изучены их характеристики в системе in vitro (в жидкой среде), при заражении этими штаммами макрофаг-подобных культур, первичных культур макрофагов, а также в системе in vivo в мышиных моделях инфекции. Другим направлением будет исследование процессов секреции данных малых РНК в цитоплазму инфицированных макрофагов и поиск эукариотических мишеней этих малых РНК, а также молекулярных путей, на которые могут оказывать воздействие эти малые РНК. Подобные исследования ранее не проводились. Полученные результаты позволят предложить способы модуляции иммунного ответа при персистировании М.tuberculosis внутри макрофагов воздействием на экспрессию (подавление) данных малых РНК.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Салина Е.Г., Григоров А.С., Майоров К.Б., Логунова Н.Н., Игнатов Д.В., Скворцова Ю.В., Быченко О.С., Апт А.С., Капрельянц А.С., Ажикина Т.Л. DrrS, a small Mycobacterium tuberculosis RNA, regulates the whole genome expression shifts consistent with adaptations for survival within host macrophages Journal of Infectious Diseases (год публикации - 2019)
10.1101/474304

2. Скворцова Ю.В., Салина Е.Г., Григоров А.С., Майоров К.Б., Быченко О.С., Капрельянц А.С., Апт А.С., Ажикина Т.Л. DrrS, a small RNA of Mycobacterium tuberculosis, and its contribution into bacterial adaptation to immune response EMBO/EMBL Symposium: Innate Immunity in Host-Pathogen Interactions, 24-27 june 2018, Heidelberg, Germany, Abstracts Book, p. 195 (год публикации - 2018)

3. Салина Е.Г., Григоров А.С., Скворцова Ю.В., Майоров К.Б., Быченко О.С., Апт А.С., Капрельянц А.С., Ажикина Т.Л. Small non-coding RNA nc11733 in mycobacterial adaptation to stress International workshop "Targeting RNA World", Saint Petersburg, Russia, 2-7 September, 2018, Abstract Books, p. 46 (год публикации - 2018)

4. Салина Е.Г., Григоров А.С., Капрельянц А.С., Ажикина Т.Л. МАЛАЯ РНК M.TUBERCULOSIS MTS0997 АКТИВИРУЕТ СИНТЕЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ РИБОСОМНЫХ БЕЛКОВ Научная конференция грантодержателей РНФ "Современные тенденции в химии, биологии, медицине. От молекулы к лекарству" (Казань, 2018) Тезисы докладов, стр. 93 (год публикации - 2018)

5. Салина Е.Г., Григоров А.С., Скворцова Ю.В., Майоров К.Б., Быченко О.С., Острик А.А., Логунова Н.Н., Игнатов Д.В., Капрельянц А.С., Апт А.С., Ажикина Т.Л. MTS1338, A Small Mycobacterium tuberculosis RNA, Regulates Transcriptional Shifts Consistent With Bacterial Adaptation for Entering Into Dormancy and Survival Within Host Macrophages Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 9:405 (год публикации - 2019)
10.3389/fcimb.2019.00405

6. Салина Е.Г., Григоров А.С., Быченко О.С., Скворцова Ю.В., Мамедов И.З., Ажикина Т.Л., Капрельянц А.С. Resuscitation of Dormant “Non-culturable” Mycobacterium tuberculosis Is Characterized by Immediate Transcriptional Burst Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, Том: 9 Номер статьи: 272 (год публикации - 2019)
10.3389/fcimb.2019.00272

7. Скворцова Ю.В., Салина Е.Г., Буракова Е.А., Быченко О.С., Стеценко Д.А., Ажикина Т.Л. A new antisense phosphoryl guanidine oligo-2’-O-methylribonucleotide penetrates into intracellular mycobacteria, and suppresses target gene expression Frontiers in Pharmacology, Том: 10 Номер статьи: 1049 (год публикации - 2019)
10.3389/fphar.2019.01049

8. Григоров А.С., Салина Е.В., Скворцова Ю.В., Быченко О.С., Капрельянц А.С., Ажикина Т.Л. DrrS and Mcr11, small RNAs of Mycobacterium tuberculosis, are involved in bacterial adaptation to persistence in the host organism FEBS Open Bio, Том: 9 Стр.: 246-246 Приложение: 1 (год публикации - 2019)
10.1002/2211-5463.12675

9. Быченко О.С., Скворцова Ю.В., Григоров А.С., Ажикина Т.Л. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ КОДИРУЕМЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ АПТАМЕРОВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ МАЛОЙ РНК MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS MTS1338 В ИНФИЦИРОВАННЫХ МАКРОФАГАХ ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЖИЗНИ, том 493, с. 32–37 (год публикации - 2020)
10.31857/S2686738920040095

10. Острик А.А., Салина Е.Г., Скворцова Ю.В., Григоров А.С., Быченко О.С., Капрельянц А.С., Ажикина Т.Л. МАЛЫЕ РНК Mycobacterium tuberculosis В АДАПТАЦИИ К СТРЕССОВЫМ УСЛОВИЯМ, МОДЕЛИРУЮЩИМ ИНФЕКЦИЮ in vitro ПРИКЛАДНАЯ БИОХИМИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ, том 56, № 4, с. 336–341 (год публикации - 2020)
10.31857/S0555109920040121

11. Острик А.А., Ажикина Т.Л., Салина Е.Г. Small Non-coding RNAs and their Role in Pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis Biochemistry (MOSCOW) (год публикации - 2021)

12. Потанина Д.М., Григоров А.С., Скворцова Ю.В., Ажикина Т.Л. Исследование роли MTS1338, малой РНК Mycobacterium tuberculosis, во взаимодействии внутриклеточного патогена с клеткой хозяина Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (Москва), сборник тезисов XXXII Зимней молодежной научной школы "Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии" (год публикации - 2020)

13. Быченко О.С., Скворцова Ю.В., Зиганшин Р.Х., Григоров А.С., Асеев Л.В., Острик А.А, Капрельянц А.С., Салина Е.Г., Ажикина Т.Л. Mycobacterium tuberculosis Small RNA MTS1338 Confers Pathogenic Properties to Non-Pathogenic Mycobacterium smegmatis Microorganisms, Том: ‏ 9 Выпуск: ‏ 2 Номер статьи: 414 (год публикации - 2021)
10.3390/microorganisms9020414

Публикации