Спасение аквахозяйств от опаснейшей болезни рыб пришло из реки Норишка в Михайловском парке в Москве

Вызывающие аэромоноз рыб, бактерии рода Aeromonas – бич рыбхозов, так как при заражении этой бактерией погибает практически вся рыба. Исследователи предложили использовать против этого патогена его естественных врагов и определили вирус, способный уничтожить бактериальную угрозу. В ходе исследования при этом микробиологи из ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с зарубежными коллегами выделили подходящий для этого вирус, относящийся к неизвестному ранее роду, и изучили геном нового бактериофага.

Данная новаторская работа была проведена в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего», реализуемого при поддержке национального проекта «Наука и университеты». Соответствующая статья с описанием нового бактериофага, получившего название Gekk3-15, опубликована в F1000Research. 

Во многих развитых странах есть аквахозяйства, где рыбу разводят в искусственных водоемах. Такое производство, с одной стороны, рентабельное, но с другой, и рискованное - из-за большой скученности в садках и искусственных прудах среди рыб молниеносно распространяются бактериальные инфекции. Одно из самых частых и тяжелых заболеваний рыб в этих условиях вызывают бактерии из рода Aeromonas. В тяжёлых случаях аэромоноз уничтожает до 90% поголовья, а заводчикам приходится долго и тщательно заниматься очисткой и обеззараживанием садков перед новым выпуском. 

Для борьбы с аэромонозом рыб можно использовать антибиотики, но во многих странах на разных этапах производства пищевых продуктов они жёстко регламентируются или полностью запрещены. 

Штаммы вирусов-бактериофагов точно и избирательно действуют только на определённые бактерии, поэтому считаются многообещающим биологическим средством против различных инфекций, в том числе и в рыбоводстве, так как метод безопасен для окружающей среды, человека и животных.

Микробиологи из ФИЦ Биотехнологии РАН с коллегами из Лестерского университета (Великобритания) впервые смогли секвенировать и расшифровать геном одного из бактериофагов - естественного врага бактерий Aeromonas. 

В поисках разновидностей вирусов, которые потенциально подошли бы для этой цели, биологи брали пробы в различных российских водоёмах и выделяли штаммы. 

Одним из самых перспективных оказался штамм, выделенный в 2021 году из реки Норишка в Михайловском парке в Москве – он получил название Gekk3-15: маленький, но очень эффективный миовирус с геномом длиной в 64 847 пар оснований.

Вирусологи прочитали и расшифровали его геном, исследовали строение нового штамма под электронным микроскопом. 

«В генах вируса были зашифрованы структурные белки – в том числе, необходимые для создания «хвоста» бактериофага, который ученые наблюдали и под микроскопом. Он действует как шприц и способен сокращаться и вводить генетический материал вируса внутрь оболочки клетки-жертвы. Исследователи изучили гены, ответственные за метаболизм нового Gekk3-15 и доказали его способность разрушать бактериальные клетки, которые он заразил. Вирусологи исследовали гены вируса с помощью баз данных геномных последовательностей, чтобы отыскать его ближайших «родственников» и определить его место на эволюционном древе. Поскольку процент сходства структурных белков у Gekk3-15 и родственного вируса Pseudomonas phage (штамм EPa61) варьировался от 38% до 63%, ученые заключили, что изученный вирус – представитель нового рода, а может быть, даже подсемейства», сообщает ФИЦ Биотехнологии РАН в релизе об открытии.