Основные направления научно-исследовательской деятельности кафедры

• изучение молекулярных механизмов вирулентности фитопатогенных микроорганизмов и их взаимодействия с растениями
• функциональная геномика фитопатогенных бактерий
• молекулярная биотехнология биологически активных веществ (ферменты, пигменты) и конструирование штаммов-продуцентов
• разработка систем диагностики фитопатогенов важнейших сельскохозяйственных культур
• изучение систем секреции белков бактериальной клетки
• получение трансгенных растений, устойчивых к патогенам и гербицидам
• разработка векторной системы для клонирования гена фитазы и оптимизация условий его экспрессии
• изучение молекулярных взаимодействий в системе сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) – фитопатогенные бактерии
• анализ геномов фитопатогенных бактерий Erwinia amylovora и Pectobacterium carotovorum с целью выявления новых факторов вирулентности
• модификация сигнальных путей рецепции патогенов у растений картофеля для повышения устойчивости к заболеваниям

Выяснение механизмов взаимодействия фитопатогенов с растениями проводится с целью идентификации биологически активных веществ, способных индуцировать защитные механизмы растений для борьбы с инфекцией. Начаты работы по получению таких веществ и подготовке их к производству для практического использования в растениеводстве. Ведется также идентификация генов авирулентности бактерий, которые можно использовать для создания трансгенных растений устойчивых к патогенам. Проводится исследование секреторных систем бактерий рода Pectobacterium и разработка векторов для секреции продуктов клонированных генов в периплазму и культуральную жидкость, что будет использоваться в биотехнологии для повышения эффективности экспрессии гетерологичных белков. В последнее время в этих исследованиях активно используются геномные технологии и биоинформатика.

Основные научные достижения и прикладные разработки

• Изучено функционирование системы секреции белков III типа фитопатогeнных бактерий Pectobacterium carotovorum. Выявлен ген авирулетности DspE фитопатогeнных бактерий Pectobacterium carotovorum и изучается механизм транслокации белка авирулентности в клетки растений. Получены трансгенные растения табака с бактериальными генами hrpN, hrpW и показана индукция в трансгенных растениях систем устойчивости к патогенам.
• Впервые в Беларуси расшифрованы полные геномные последовательности фитопатогенных бактерий Pectobacterium atrosepticum и P. carotovorum.
• Получен бактериальный продуцент глюкозоизомеразы с высоким уровнем биосинтеза фермента, ген которого был клонирован из клеток Arthrobacter.
• Получены бактериальные штаммы, накапливающие в клетках каротин либо ликопин в зависимости от введенной рекомбинантной плазмиды.
• Из клеток бактерий рода Bacillus выделены гены, определяющие синтез термостабильных альфа-амилаз. В настоящий момент ведётся работа по получению штаммов-продуцентов термостабильных альфа-амилаз на основе бактерий рода Bacillus.
• С помощью химического мутагенеза получены штаммы мицелиального гриба Aspergillus awamori с повышенной продукцией глюкоамилазы. Ведутся исследования по созданию продуцента глюкоамилазы с помощью генно-инженерных технологий.
• Сконструированы плазмидные векторы, направляющие секрецию чужеродных белков в периплазму клеток.
• Создана коллекция штаммов бактерий, ускоряющих процесс росяной мочки льносоломы, а также способные осуществлять процесс получения льнотресты в заводских условиях.
• Создана смесь олигонуклеотидных праймеров для надежной мультиплексной ПЦР-детекции лактофагов четырех доминирующих в Беларуси видов. Смесь апробирована в ходе мультиплексной ПЦР образцов молочных продуктов и полуфабрикатов, что позволило установить ее эффективность.
• Получен трансгенный картофель (Solanum tuberosum) сорта «Скарб», содержащий в геноме ген hrpN Pectobacterium carotovorum, что обуславливает устойчивость картофеля к таким бактериозам как «мягкая гниль» и «черная ножка». Созданы трансгенные растения рапса (Brassica napus) сорта «Прамень», устойчивые к гербициду глифосату.
• Впервые в Республике Беларусь создан трансгенный рапс, устойчивый к гербициду глифосату.