Алексей Самолыго

Фаговые РНК полимеразы (T7 и другие) играют важную роль в биотехнологиях, позволяя создавать системы гетерологической экспрессии. У важного модельного организма T. thermophilus такой системы нет, так как не изучено ни одной термофильной фаговой РНК полимеразы. Перспективным модельным объектом для изучения фаговой физиологии является бактериофаг P23-45. Все гены фага были распределены по классам: ранние, средние и поздние — в зависимости от времени экспрессии и описаны их промоторы, методом РНК секвенирования был получен транскриптом, а в нашей лаборатории разрешены структуры РНК полимераз. В отличие от множества фагов, модифицирующих бактериальную полимеразу, чтобы она работала на производство фаговых транскриптов, фаг P23-45 обладает уникальным образом задействует две РНК полимеразы, роли которых во время инфекции неизвестны. Определение роли хотя бы одной из них представляет важную веху в исследовании механизмов регуляции фаговых генов и позволит в перспективе создавать гетерологические системы экспрессии термофильных белков, которые, в целом, лучше кристаллизуются и изучаются методами структурной биологии. Для исследования роли ранней РНК полимеразы, предлагается использовать новаторский метод, задействующий природную для штамма T. thermophilus HB8 CRISPR-Cas систему типа III, которая, как нами было показано, направлено деградирует фаговый транскрипт, который мы можем выбирать практически произвольно, и обеспечивает бактериям иммунитет.

Создав конструкции, направленные на деградацию фаговых транскриптов ранней РНК полимеразы фага или ее ингибитора, мы определим, какие фаговые РНК транскрибирует ранняя РНК полимераза. Наша гипотеза заключается, что в том, что ранняя полимераза отвечает за транскрипцию большинства генов, средних и поздних, тогда как вторая, находящаяся в белке хвоста необходима для транскрипции ранней полимеразы непосредственно и, возможно, других ранних генов, что будет установлено методом РНК секвенирования.