Наведено результати вивчення розповсюдженості та циркуляції РНК-геномних фітовірусів різних таксономічних груп (таких як Tobamovirus - ВТМ; Cucumovirus - ВОМ; Potyvirus - УВК, ВМБ; Potexvirus - ХВК; Luteovirus - ВСПБ, ВЖКЯ, Hordeivirus - ВШМЯ) в грунтах у різних екологічних умовах України та оцінено можливість виникнення епіфітотій, викликаних цими вірусами. Вперше обстежено грунти різних регіонів України на наявність антигенів фітовірусів та створено карту розповсюдженості антигенів фітовірусів різних таксономічних груп. Показано нерівномірність розповсюдження фітовірусів у обстежених областях та її залежність від характеристик грунту та ступеню антропогенного навантаження агро- та природних ценозів. Запропоновано схему відбору зразків грунту для визначення антигенів фітовірусів. Розроблено методику підготовки та проведення імуноферментного аналізу грунту. Показано, що в грунтах агроценозів спостерігається коливання концентрацій антигенів вірусів рослин з року в рік, яке залежить від рослин, що культивуються. Сформульовано загальні закономірності впливу забруднення оточуючого середовища важкими металами на віруси рослин. Така дія може призводити до виникнення нових штамів вірусів або зміни інфекційності вже існуючих. Доведено, що збільшення концентрації важких металів у грунті призводить до підвищення контамінації рослин вірусами, розвитку вірусної інфекції та, як наслідок, вторинної контамінації грунту вірусами або їх антигенами.

  Скачати повний текст

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню біорізноманіття, біологічних та генетичних властивостей бактеріофагів, поширених у ґрунтових біотопах Аргентинських островів в Антарктиді. Бактеріофаги є внутрішньоклітинними паразитами, їх життєвий цикл повністю залежить від бактерії-хазяїна, а саме від її метаболічної активності, умов довкілля та систем захисту від вірусних інфекцій. Для оцінки та розуміння функціонування системи фаг-бактерія важливим є застосування системного (комплексного) підходу та цілісного розуміння біології вірусів бактерій. Досліджень, пов’язаних з вивченням бактеріофагів на території Антарктиди досить мало, що пов’язано з відсутністю методів, модельних систем та віддаленістю і кліматичними умовами Антарктичного регіону.Дослідження вірусного різноманіття у місці розташування Української антарктичної наукової станції «Академік Вернадський», о.Галіндез, Антарктида започатковані кафедрою вірусології КНУ імені Тараса Шевченка. Але досліджень, присвячених бактеріофагам у ґрунтах, не проводилось. Основною причиною відсутності інформації, присвяченої ґрунтовим вірусам в Антарктиді, є складність культивування, як вірусів, так і їх бактеріальних хазяїв. Для ідентифікації та визначення біологічних властивостей фагів обов'язковою умовою є наявність бактерій-хазяїв в яких відбудеться розмноження фага. Оскільки, біорізноманіття вірусів у будь-якій екосистемі залежить від бактеріального складу, нами було виділено та ідентифіковано 8 бактеріальних культур. Надалі бактеріальні культури використовувались для накопичення вірусів, а також для встановлення фагово-бактеріальної взаємодії. Ця робота формує перше комплексне уявлення про поширення бактеріофагів у ґрунтових біотопах Антарктиди. Дана дисертація містить унікальні дослідження біорізноманіття вірусів в Антарктиді, з особливим акцентом на ґрунтові фаги. Характеристика фагового різноманіття, дослідження біологічних властивостей функціонування системи фаг-бактерія, а також генетично-молекулярна характеристика деяких фагів сприяють розширенню наших уявлень про віром Антарктичного регіону.^UThe thesis is devoted to the study of the biodiversity, biological and genetic properties of bacteriophages, common in soil biotopes of the Argentine islands in Antarctica.Bacteriophages are intracellular parasites; their life cycle is completely dependent on the host bacterium, namely on metabolic activity, environmental conditions and defense systems against viral infections. To assess and understand the functioning of the phage-bacterial system, it is important to apply a systematic (integrated) approach and a holistic understanding of the biology of bacterial viruses. There have been almost no studies related to the study of bacteriophages in Antarctica, which is due to the lack of methods, model systems and the remoteness and climatic conditions of the Antarctic region.The work required the optimization of traditional methods for phage isolation and purification, which resulted in the successful production of 32 phage isolates, which were subsequently examined by electron microscopy. According to morphological characteristics, phages belonged to three taxonomic families: phages with long contractile tails of the family Myoviridae, phages with long incompressible tails of the family Siphoviridae and phages with short tails of the family Podoviridae, order Caudovirales. Studies of viral diversity at the location of the Ukrainian Antarctic Research Station "Academician Vernadsky", Galindez Island. Galindez, Antarctica, founded by the Department of Virology of the Taras Shevchenko National University. But there have been no studies dedicated to bacteriophages in soils. The main reason for the lack of information devoted to soil viruses in Antarctica is the difficulty of culturing both viruses and their bacterial hosts. In order to identify and determine the biological properties of phages, the presence of host bacteria, through which the phage can reproduce, is a prerequisite. As viral biodiversity in any ecosystem depends on the composition of bacterial populations, we isolated and identified eight bacterial cultures. Bacterial cultures were subsequently used to accumulate viruses as well as to establish phage-bacterial interactions. This work creates the first comprehensive insight into the distribution of bacteriophages in Antarctic soil biotopes.This thesis contains unique studies of virus biodiversity in Antarctica, with a particular focus on soil phages. Characterisation of phage diversity, studies of biological properties of the functioning of the phage-bacterial system and genetic and molecular characterisation of some phages contribute to our understanding of the Antarctic region.

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню літичних властивостей специфічних вірусів бактерій (бактеріофагів) родин Enterobacteriaceae та Pseudomonadaceae. У дисертаційній роботі було проведено виділення та характеристику бактеріофагів, специфічних до поширених збудників бактеріозів, досліджені їх біологічні та генетичні властивості, розроблено схему взаємодії фагів з бактеріями в умовах in planta та досліджено вплив фагів на первинну ланку імунної відповіді рослин.Актуальність теми кваліфікаційної роботи зумовлена необхідністю пошуку та дослідження нових літичних бактеріофагів, специфічних до фітопатогенних бактерій-представників родин Enterobacteriaceae та Pseudomonadaceae, які є широко поширеними збудниками фітобактеріозів в Україні. Протимікробна дія фагів добре досліджена in vitro, проте існує великапрогалина в дослідженнях in planta, як в Україні, так і в світі. Проблематичним також є різноманіття методів дослідження ефективності бактеріофагів проти їх хазяїнів in planta, внаслідок чого результати порівняння результатів експериментів ускладнюється. Малодослідженим є вплив сумісного навантаження бактеріофага та бактерії на імунну відповідь рослин.Пошук бактеріофагів, специфічних до збудників бактеріозів, які викликають хвороби важливих для сільського господарства культур рослин – актуальне завдання для України, сільськогосподарська галузь якої до сих пір лишається важливою для економіки як нашої держави, так і Європи. Згідно з нормами ЄС і вимогами до чистоти продуктів рослинництва від хімічно- табіологічно-активних речовин проти збудників фітобактеріозів рослин не рекомендовано використовувати антибіотики, тому пошук альтернативних засобів боротьби із бактеріозами є важливим завданням для науковців. Одним із найбільш ефективних і багатообіцяючих засобів боротьби із фітопатогенними мікроорганізмами є літичні, специфічні до збудника бактеріофаги (фаги).^UThe dissertation is devoted to the study of lytic properties of specific bacterial viruses (bacteriophages) from families Enterobacteriaceae and Pseudomonadaceae. Selection and characterization of bacteriophages specific to common pathogens ofbacteriosis, their biological and genetic properties were studied, the scheme of interaction of phages with bacteria in planta was developed and the influence of phages on the primary link of plant immune response was investigated.The urgency of the topic of qualification work is due to the need to find and study new lytic bacteriophages specific to phytopathogenic bacteria - representatives of the families Enterobacteriaceae and Pseudomonadaceae, which are widespreadpathogens of phytobacteriosis in Ukraine. Antimicrobial activity of phages is well studied in vitro, but there is a large gap in in planta studies, both in Ukraine and worldwide. The variety of methods of bacteriophage efficacy research against their hosts in planta is also problematic as the results of experiments cannot be compared. The effect of co-inoculation of bacteriophage and bacteria on the immune response of plants is poorly investigated.The search for bacteriophages specific to bacteriosis pathogens that cause diseases of important plant crops for agriculture is an urgent task for Ukraine, the agricultural sector of which is still important for the economy of both our country and Europe. According to EU standards and requirements for the purity of crop products from chemically and biologically active substances against plantpathogens, antibiotics are not recommended, so the search for alternative approach to fight bacteriosis is an important task for scientists. One of the most effective and promising methods is the use of lytic, pathogen-specific bacteriophages (phages).

Представники роду Emaravirus є високошкодочинними патогенними агентами сільськогосподарських та декоративних культур, що призводять до зменшення врожайності, погіршення якості плодів, зниження естетичної привабливості та загибелі уражених рослин. Також емаравіруси є об’єктами підвищеного наукового інтересу для фундаментальної науки завдяки особливостям організації їх генетичної інформації, механізмам еволюції та біологічним властивостям. Досліджень щодо виявлення емаравірусів та вивчення їх властивостей в Україні не проводилося. Метою роботи була ідентифікація емаравірусів рослин родин Rosaceae та Poaceae в Україні та вивчення їх молекулярно-біологічних властивостей. Завданнями дослідженнябули: провести скринінг рослин за візуальними симптомами в агро- та урбоценозах України; ідентифікація емаравірусів за допомогою комплементарних вірусологічних методів дослідження: молекулярнобіологічних i серологічних; філогенетичний аналіз фрагментів послідовностей українських ізолятів емаравірусів; дослідити час дивергенції українських ізолятів емаравірусів від ізолятів з інших країн; рекомбінаційний аналіз послідовностей українських ізолятів емаравірусів; проаналізувати поширеність емаравірусів в моно- та сумісних інфекціях з іншими патогенами в Україні.Об’єктом дослідження були віруси роду Emaravirus: HPWMoV, RLBV, RRV, BLMaV, PCLSaV та EMARaV. Предметом дослідження є біорізноманіття та властивості українських ізолятів емаравірусів.^URepresentatives of the genus Emaravirus are highly harmful pathogenic agents of agricultural and ornamental crops, which lead to a decrease in yield, deterioration of fruit quality, decrease in aesthetic appeal and death of affected plants. Emaraviruses are objects of of increased scientific interest from the point of view of fundamental science due to the peculiarities of the organization of their genetic information, mechanisms of evolution and biological properties. Research on the detection of emaraviruses and the study of their properties has not been conducted in Ukraine. The aim of the work was the identification of emaraviruses of plants of theRosaceae and Poaceae families in Ukraine and the study of their molecular biological properties. The tasks of the research were: to screen plants by visual symptoms in the agro- and urban coenoses of Ukraine; identification of emaraviruses using complementary virological research methods: molecular-biological and serological; phylogenetic analysis of sequence fragments of Ukrainian isolates of emaraviruses; to investigate the time of divergence of Ukrainian isolates of emaraviruses from isolates from other countries; recombination analysis of sequences of Ukrainian isolates of emaraviruses; to analyze the prevalence of emaraviruses inmono- and co-infections in Ukraine.The object of the study is viruses of the genus Emaravirus: HPWMoV, RLBV, RRV, BLMaV, PCLSaV and EMARaV. The subject of the study is the biodiversity and properties of Ukrainian isolates of emaraviruses.