The object of research, development or design (in Russian) : Escherichia coli,бактериофаги, литическая активность.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Escherichia coli, бактериофагтар, литикалық белсенділік.

Aim of work (in Russian) : Целью настоящего проекта является выделение и изучение биологических свойств фагов, обладающих способностью лизировать патогенные штаммы E. coli, вызывающие колибактериоз телят.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты бұзауларда колибактериозды тудыратын патогенді E. coli штамдарын лизистеу қабілеті бар фагтарды бөліп алу және биологиялық қасиеттерін зерттеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Отбор фекальных и водных проб проводили с соблюдением асептики, используя стерильные инструменты и ёмкости. Культивирование бактериальных штаммов выполняли в TSB при 37 °С в течение 18–24 ч на вибростенде (70 об/мин). Идентификацию изолятов проводили с помощью системы Biolog GEN III и ПЦР. Антибиотикочувствительность определяли диско-диффузионным методом. Фаги выделяли методом двойных агаровых слоёв, титры — по методу Грациа. Чистые линии получали многократными пассажами. Морфологию изучали с использованием трансмиссионной электронной микроскопии. Литическую активность определяли при совместном культивировании фагов с бактериальными штаммами-хозяевами, а диапазон хозяев — с различными штаммами E. coli в микропланшетах. ДНК выделяли набором PureLink Viral DNA/RNA Kit. Полногеномное секвенирование проводили на платформе Illumina MiSeq, сборку — с помощью SPAdes 3.12.0, аннотацию — с использованием PROKKA 1.7 и tRNAscan-SE. Эффективность фагового коктейля оценивали по ингибированию роста E. coli. Хранение осуществляли тремя способами: при комнатной температуре, при 4–8 °С и в лиофилизированной форме с 0,8 М сахарозой. Эффективность хранения оценивали по уровню литической активности.

Методы исследования (на казахском) : Нәжіс пен су үлгілері стерильді құралдар мен контейнерлер арқылы асептикалық тәртіпте алынды. Бактерия штаммдары TSB-де 37°C температурада 18-24 сағат бойы дірілдеуіш стендте (70 айн/мин) өсірілді. Изоляттар Biolog GEN III жүйесі мен ПТР көмегімен анықталды. Антибиотиктерге сезімталдық дискілік диффузия әдісі арқылы анықталды. Фагтар қос агар қабаты әдісімен бөлініп алынды, ал титрлер Грациа әдісімен анықталды. Таза тармақты бірнеше пассаж арқылы алынды. Морфология трансмиссиялық электронды микроскоптын көмегімен зерттелді. Литикалық белсенділік фагтарды бактериалды қожайын штаммдарымен бірге өсіру арқылы анықталды, ал микропластиналардағы әртүрлі E. coli штаммдарымен қожайын диапазоны анықталды. ДНҚ PureLink вирустық ДНҚ/РНҚ Kit жинағы арқылы бөлініп алынды. Толық геномды реттілік Illumina MiSeq платформасында орындалды, құрастыру SPAdes 3.12.0 көмегімен орындалды, ал аннотация PROKKA 1.7 және tRNAscan-SE көмегімен орындалды. Фаг коктейльінің тиімділігі E. coli өсуін тежеу арқылы бағаланды. Сақтау үш әдіспен орындалды: бөлме температурасында, 4–8°C және 0,8 М сахарозамен лиофилденген күйде. Сақтау тиімділігі литикалық белсенділік деңгейімен бағаланды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Из фекалий больных телят изолировано 37 бактериальных штаммов: 35 E. coli, 1 Proteus mirabilis и 1 Serratia liquefaciens. Девять штаммов E. coli предположительно относились к серотипу O157:H7, более половины (54%) обладали множественной лекарственной устойчивостью. Из сточных вод и фекалий выделено 13 бактериофагов, активных против E. coli (Ec.ABO.4, Ec.AMO.4, Ec.KWW.4, Ec.SKA.4, Ec.PL.4, Ec.AMO.26, Ec.CWW.26, Ec.CWW.27, Ec.KWW.27, Ec.KWW.38, Ec.ShWW.39, Ec.ShWW.44, Ec.ShWW.46). Фаги класса Caudoviricetes отличались морфологическим разнообразием, высокой скоростью адсорбции, коротким латентным периодом (~20 мин) и крупной вспышкой (до 246 частиц/клетку). Наиболее широкий спектр активности имели Ec.ABO.4, Ec.AMO.4, Ec.ShWW.44, Ec.SKA.4, Ec.PL.4, Ec.AMO.26, Ec.CWW.26 и Ec.ShWW.46, лизировавшие 11–17 штаммов E. coli; на их основе сформирован фаговый коктейль. Полногеномное секвенирование выявило двуцепочечные ДНК-геномы (48–150 кб), отсутствие генов лизогении, антибиотикоустойчивости и вирулентности. Предсказано 79–293 ORF (26–64,5% с известной функцией). Филогенетически фаги относятся к подсемействам Stephanstirmvirinae, Jameshumphriesvirinae и родам Justusliebigvirus, Phapecoctavirus, Zewailvirus, Sircambvirus, Nonanavirus, Gamaleyavirus. Фаговый коктейль ингибировал рост 70% штаммов E. coli. Оптимальное хранение — при 4–8 °C (активность сохраняется 6 мес), лиофилизированная форма показала большую стабильность при длительном хранении.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Ауру бұзаулардың нәжісінен 37 бактерия штаммдары бөлініп алынды: 35 E. coli, 1 Proteus mirabilis және 1 Serratia liquefaciens. Тоғыз E. coli штамдары O157:H7 серотипіне жатады және жартысынан көбі (54%) көп дәріге төзімді болды. Ағынды сулардан және нәжістен E. coli-ге қарсы белсенді он үш бактериофаг (Ec.ABO.4, Ec.AMO.4, Ec.KWW.4, Ec.SKA.4, Ec.PL.4, Ec.AMO.26, Ec.CWW.26, Ec.CWW.27, Ec.KWW.27, Ec.KWW.27, Ec.W3W.c.c. Ec.ShWW.44, Ec.ShWW.46) оқшауланған. Caudoviricetes класының фагтары морфологиялық әртүрлілігімен, жоғары адсорбция жылдамдығымен, қысқа жасырын кезеңімен (~20 мин) және үлкен жарылуымен (246 бөлшек/клеткаға дейін) ерекшеленді. Ec.ABO.4, Ec.AMO.4, Ec.ShWW.44, Ec.SKA.4, Ec.PL.4, Ec.AMO.26, Ec.CWW.26 және Ec.ShWW.46 11–17 E. coli штаммдарын лизистейтін ең кең ауқымды белсенділікке ие болды; олардың негізінде фаг коктейлі түзілді. Тұтас геномды секвенирлеу қос тізбекті ДНҚ геномдарын (48–150 кбит/с) және лизогенез, антибиотиктерге төзімділік және вируленттілік гендерінің жоқтығын анықтады. 79–293 ORF болжанған (белгілі функциямен 26–64,5%). Филогенетикалық тұрғыдан фагтар Stephanstirmvirinae және Jameshumphriesvirinae топшаларына және Justusliebigvirus, Phapecoctavirus, Zewailvirus, Sircambvirus, Nonanavirus және Gamaleyavirus тұқымдастарына жатады. Фаг коктейлі E. coli штамдарының 70% өсуін тежеді. Оңтайлы сақтау 4–8°C болды (белсенділік 6 ай бойы сақталады); лиофилденген түрі ұзақ сақтау кезінде жоғары тұрақтылық көрсетті.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Было изолировано 37 бактериальных штаммов и 13 бактериофагов способных лизировать E. coli. Изолированные фаги обладали высокой скоростью адсорбции, латентным периодом около 20 минут, вспышкой роста — до 246 вирионов на клетку. Фаги проявляли литическую активность 80–100% при разных значениях MOI. Наиболее активные изоляты (Ec.ABO.4, Ec.AMO.4, Ec.ShWW.44, Ec.SKA.4, Ec.PL.4, Ec.AMO.26, Ec.CWW.26, Ec.ShWW.46) лизировали до 17 изолированных штаммов E. coli и были использованы для формирования фагового коктейля. Все фаги имели двуцепочечный ДНК-геном линейной или кольцевой формы размером от 48 021 до 150 152 п.н. В геномах выявлено от 79 до 293 открытых рамок считывания, при этом доля белков с установленной функцией составляла 26–64,5%. Морфологически фаги относились к представителям класса Caudoviricetes (сифо-, мио- и подоподобные типы). Оптимальные условия хранения коктейля — 4–8 °С; активность сохраняется 6 месяцев. Лиофилизированная форма отличается высокой стабильностью.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : E. coli лизисіне қабілетті 37 бактериялық штамм және 13 бактериофаг оқшауланған. Оқшауланған фагтар жоғары адсорбция жылдамдығын көрсетті, жасырын кезең шамамен 20 минутты және бір жасушада 246 вирионға дейін өсу серпінін көрсетті. Фагтар әртүрлі MOI мәндерінде 80-100% литикалық белсенділікті көрсетті. Ең белсенді изоляттар (Ec.ABO.4, Ec.AMO.4, Ec.ShWW.44, Ec.SKA.4, Ec.PL.4, Ec.AMO.26, Ec.CWW.26, Ec.ShWW.46) 17 оқшауланған E. coli штаммдарын және патогенді түзу үшін пайдаланылды. Барлық фагтарда өлшемдері 48 021-ден 150 152 н.ж. дейінгі сызықтық немесе дөңгелек пішінді қос тізбекті ДНҚ геномдары болды. Геномдарда 79-дан 293-ке дейін ашық оқу шеңберлері анықталды, белгіленген функциясы бар белоктардың үлесі 26-дан 64,5% дейін. Морфологиялық жағынан фагтар Caudoviricetes класына жатады (сифо-, мио- және бүршік тәрізді түрлері). Коктейльді сақтаудың оңтайлы шарттары 4–8°C; белсенділік 6 ай бойы сақталады. Лиофилизацияланған түрі өте тұрақты.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : В строгом соответствии с утверждённым календарным планом были проведены все запланированные исследования и получены соответствующие результаты.

Efficiency (in Kazakh) : Бекітілген күнтізбелік жоспарға сәйкес барлық жоспарланған зерттеулер жүргізіліп, тиісті нәтижелер алынды.

Field of application (in Russian) : Целевыми потребителями полученных результатов проекта могут являться научные организации занимающиеся разроботкой и внедрением новых средств борьбы с бактериальными инфекциями, ветеринарные клиники, а также предприятия агропромышленного сектора (животноводческие фермы, птицефабрики) и пищевой промышленности.

Field of application (in Kazakh) : Жоба нәтижелерінің мақсатты тұтынушылары бактериялық инфекциялармен күресудің жаңа құралдарын әзірлеумен және енгізумен айналысатын ғылыми ұйымдар, ветеринариялық клиникалар, сондай-ақ агроөнеркәсіптік сектордағы (мал фермалары, құс фабрикалары) және тамақ өнеркәсібі кәсіпорындары болуы мүмкін.