История открытия собственных плазмид у чумного микроба

Представленная в открытых источниках информация о роли отечественных специалистов в открытии внехромосомных факторов наследственности (плазмид) у чумного микроба (Yersinia pestis) скудна и разрозненна, а ведущий вклад отечественных военных ученых в решение этой задачи остается в тени.

Цель работы – обобщение имеющихся фактов и материалов об истории открытия внехромосомных факторов наследственности (плазмид) у чумного микроба.

Источниковая база и методы исследования. Анализировались открытые зарубежные и отечественные источники по рассматриваемой проблеме, в том числе архивные документы филиала 48 ЦНИИ МО РФ (г. Киров), ранее недоступные.

Результаты и обсуждение. В 1972 г. ученые США на основании экспериментальных данных сделали вывод об отсутствии у чумного микроба (Yersinia pestis) внехромосомной ДНК. В 1975–1977 гг. военные ученые НИИ микробиологии МО СССР (НИИМ, ныне – филиал 48 ЦНИИ МО РФ, г. Киров) с использованием равновесного ультрацентрифугирования, электронной микроскопии и электрофореза в агарозном геле обнаружили у возбудителя чумы три собственные плазмиды с молекулярными массами 6,4; 47 и 67 мегадальтон (МД) и показали, что первая из них кодирует синтез пестицина I, фибринолизина и плазмокоагулазы; вторая определяет признак кальцийзависимости и синтез антигенов V и W; третья детерминирует синтез антигена FI и мышиного токсина. В 1978 г. была подана заявка на научное открытие, авторами являлись Т.Г. Абдуллин, Е.В. Смирнов и И.В. Дармов (от НИИМ), а также академик И.В. Домарадский – руководитель лаборатории ВНИИсинтезбелок (г. Москва). Официальный диплом СССР на научное открытие за № 001 под шифром

«Плазма» был выдан в 1983 г., приоритет открытия – 27 декабря 1977 г. Первые публикации в отечественной и зарубежной литературе, подтверждающие истинность открытия, появились лишь в 1980–1981 гг. На основе открытия были созданы новые вакцинные штаммы и штаммы-суперпродуценты протективных антигенов.

Заключение. На основании анализа данных литературы и архивных материалов показана ведущая роль отечественных военных ученых в открытии собственных плазмид у чумного микроба.

1. Медведев НП, Погорельский ИП, Кибирев АВ, Черкасов НА, Золотарев АГ, Шабалин БА и др. История и современность. 1928–2008. Федеральное государственное учреждение «48 Центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны России. Киров: ОАО «Кировская областная типография»; 2008. 648 с.

2. Онищенко ГГ, Дармов ИВ, Васильев НТ, Кириллов ИА, Кикоть СГ, Борисевич СВ и др. Сибирская язва: актуальные проблемы разработки и внедрения медицинских средств защиты. Онищенко ГГ, Дармов ИВ, Борисевич СВ, ред. 2-е изд. Сергиев Посад; 2018. 592 с.

3. Пехов АП. Генетика бактерий. М.: Медицина; 1977. 408 с.

4. Кудлай ДГ. Внехромосомные факторы наследственности бактерий и их значение в инфекционной патологии. М.: Медицина; 1977. 224 с.

5. Мейнелл Г. Бактериальные плазмиды [пер. с англ.]. М.: Мир; 1976. 237 с.

6. Домарадский ИВ. Чума. М.: Медицина; 1998. 176 с.

7. Anisimov AP, Lindler LE, Pier GB. Intraspecific diversity of Yersinia pestis. Clin Microbiol Rev. 2004; 17(2):434–64. https://doi.org/10.1128/cmr.17.2.434-464.2004

8. Супотницкий МВ. Биологическая война. Введение в эпидемиологию искусственных эпидемических процессов и биологических поражений: монография. М.: «Кафедра», «Русская панорама»; 2013. 1136 с.

9. Ашмарин ИП. Молекулярная биология: Избранные разделы. Л.: Медицина, Ленинградское отделение; 1974. 360 с.

10. И.П. Ашмарин: жизнь в науке и наука в его жизни. Ашмарина-Кукушкина ОИ, Ашмарина ЛИ, ред. М.: Изд-во МГУ; 2010. 328 с.

11. Пак ГЮ. Некоторые свойства индуцированных непестициногенных мутантов чумного микроба. Проблемы особо опасных инфекций. 1969;(1):75–9.

12. Кольцова ЕГ, Сучков ЮГ, Лебедева СА. Передача фактора бактериоциногенности у чумного микроба. Генетика. 1971;7(4):118–22.

13. Little RV, Brubaker RR. Characterization of deoxyribonucleic acids from Yersinia pestis by ethidium bromide cesium chloride density gradient centrifugation. Infect Immun. 1972;5(4):630–31.

14. Авторское свидетельство 001 СССР. «Плазма». Дармов ИВ: № 01/01А; заявл. 27.06.1978; опубл. 27.06.1983. Приоритет открытия 27.12.1977.

15. Попов ЮА, Проценко ОА, Анисимов ПИ, Кокушкин АМ, Можаров ОТ. Обнаружение плазмид пестициногенности чумного микроба методом электрофореза в агарозном геле. В кн.: Профилактика особо опасных инфекций. Саратов; 1980. С. 20–5.

16. Проценко ОА, Анисимов ПИ, Можаров ОТ, Попов ЮА, Кокушкин АМ, Кононов НП. Внехромосомная наследственность чумного микроба. В кн.: Эпидемиология и профилактика природноочаговых инфекций. Саратов; 1981. С. 131–40.

17. Ferber DM, Brubaker RR. Plasmids in Yersinia pestis. Infect Immun. 1981;31(2):839–41.

18. Ben-Gurion R, Shafferman A. Essential Virulence Determinants of Different Yersinia Species are Carried on a Common Plasmid. Plasmid. 1981;5(2):183–87.

19. Yang R, Anisimov A, Eds. Advances in Experimental Medicine and Biology. V. 918. Yersinia pestis: Retrospective and Perspective. Dordrecht: Springer Science, Business Media Dordrecht; 2016. 391 p. https://doi.org/10.1007/978-94-024-0890-4

20. Demeure Ch, Dussurget O, Fiol GM, Le Guern A-S, Savin C, Pizarro-Cerda J. Yersinia pestis and plague: an updated view on evolution, virulence determinants, immune subversion, vaccination and diagnostics. Microbes Infection. 2019;21(5-6):202–12. https://doi.org/10.1016/j.micinf.2019.06.007

21. Шестаков СВ. Как происходит и чем лимитируется горизонтальный перенос генов у бактерий. Экол генетика. 2007;5(2):12–24. https://doi.org/10.17816/ecogen52

22. Achtman M, Zurth K, Moirelli G, Torrea G, Guiyoule A, Carniel E. Yersinia pestis, the cause of plague, is a recently emerged clone of Yersinia pseudotuberculosis. Proc Natl Acad Sci USA. 1999;96(24):14043–8. https://doi.org/10.1073/pnas.96.24.14043

23. Сунцов ВВ. Геномогенез микроба чумы Yersinia pestis как процесс мозаичной эволюции. Генетика. 2021;57(2):140–54. https://doi.org/10.31857/S0016675821020119

24. Янов СН, Дармов ИВ, Маракулин ИВ. Способ введения чужеродных генов в геномы грамотрицательных микроорганизмов, плазмидный вектор рКС47м для введения чужеродных генов в геномы грамотрицательных микроорганизмов, способ конструирования плазмидного вектора рКС47м. Патент РФ. 2092556. Опубл.10.10.1997. Бюл. № 28.

25. Дармов ИВ, Маракулин ИВ, Янов СН, Бывалов АА, Абдуллин ТГ, Смирнов ЕВ. Конструирование штаммов-продуцентов антигенов FI и Т чумного микроба. Биотехнология. 1992;(6):59–62.