Open Access Open Access  Restricted Access Access granted  Restricted Access Subscription Access

Vol 94, No 4 (2025)

Cover Page

Full Issue

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

REVIEWS

Biofilms as a presumed basic form of microorganisms existence: modern concepts

Plakunov V.K., Zhurina M.V., Martyanov S.V., Gannesen A.V.

Abstract

The review analyzes current information on the processes of formation of microbial biofilms, both fixed on biotic and abiotic surfaces, and arising as a result of autoaggregation and coaggregation in the thickness of the liquid. The physicochemical phenomena occurring during recognition of the phase boundary surface by microorganism cells are described in detail. The components of the extracellular polymer matrix of biofilms, the regulation of their formation, the structural significance for the architecture of biofilms and the protective role when exposed to biocides (including antibiotics) and other adverse environmental factors are described in detail. Approaches to managing the formation of microbial biofilms are considered. A new scheme for the formation of microbial biofilms proposed in the literature, including three stages instead of five, is analyzed.

Microbiology. 2025;94(4):303-329
pages 303-329 views

EXPERIMENTAL ARTICLES

Effectiveness of microalgae and cyanobacteria cryopreservation (for the strains from the All-Russian Collection of Microorganisms)

Redkina V.V., Temraleeva A.D.

Abstract

The efficiency of cryopreservation of cyanobacteria and eukaryotic microalgae of different taxonomic groups, including charophyte, chlorophyte and ochrophyte microalgae, was assessed using 24 strains of the algological part of the All-Russian Collection of Microorganisms (VKM) as an example. Microalgae cultures differing in cell size, morphological organization of the thallus, reproduction method, presence and size of mucous membranes, and ability to form dormant cells were selected for comparative study. Two types of cryoprotectors (methanol and dimethyl sulfoxide), two types of nutrient media (slant agar and liquid medium), and three methods for determining the survival of microalgae after cryopreservation were tested. It was shown that a two-step cryopreservation protocol using both cryoprotectants (methanol and dimethyl sulfoxide) was successfully applied to all 24 studied strains, regardless of their taxonomic affiliation and morphological features. Based on the results of the experiment, a standard operating procedure for cryopreservation of microalgae was developed, including a liquid culture medium with dimethyl sulfoxide, as well as two methods for determining the survival of microalgae after cryopreservation – growth in a liquid medium and streaks on agar. The proposed protocol not only ensures the preservation of cell viability and the possibility of further use of the strain as a morphologically and genetically representative sample, but also minimizes time and resource costs, as well as the risk of contamination of cultures.

Microbiology. 2025;94(4):330-340
pages 330-340 views

Effect of biogenic polyamines on rifampicin accumulation in Escherichia coli cells

Akhova A.V., Nesterova L.Y., Tkachenko A.G.

Abstract

The biogenic polyamines are well known to regulate cell wall permeability for antibiotics permeating the cell via porins. The effect of polyamines on the antibiotics transported by the non-porin route, such as rifampicin, has not been studied. In this work, the effect of intracellular putrescine, spermidine, and cadaverine on the efficiency of rifampicin accumulation, the bacterial susceptibility to rifampicin, the hydrophobicity of the cell surface, as well as the effect of polyamines on the expression of the marRAB operon was tested. None of the three polyamines studied affected the rate of rifampicin transport into the cell at the early stages (2 min). Under the longer exposure (60 min) a protective effect of cadaverine was observed, since the accumulation of rifampicin in cadaverine-free cells was higher compared to cadaverine-proficient ones. The absence of cadaverine in Escherichia coli cells increased their hydrophobicity. There was a direct relationship between the degree of hydrophobicity of the cell surface and the efficiency of rifampicin accumulation. Polyamines themselves did not affect the expression of marRAB operon, but modulated its expression induced by salicylate. Putrescine had no effect, spermidine decreased and cadaverine increased the expression level. Overall, polyamine biosynthesis plays a role in bacterial adaptation to rifampicin, as the strains unable to synthesize cadaverine or putrescine and spermidine were more sensitive than the wild-type strains. Cadaverine plays a special role in protecting against the effects of rifampicin; its intracellular concentration affected bacterial susceptibility to rifampicin.

Microbiology. 2025;94(4):341-350
pages 341-350 views

SHORT COMMUNICATIONS

Genome Mapping of RNA‒DNA Hybrids in Escherichia coli

Oleynikova K.Y., Ruzov A.S., Zhigalova N.A.

Abstract

We have mapped RNA‒DNA hybrids in the prokaryotic genome for the first time. Using the S9.6 antibody immunoprecipitation method (S9.6-DRIP) followed by whole-genome sequencing, we identified 219 unique peaks of RNA‒DNA hybrids in the genome of Escherichia coli TOP10. These peaks corresponded to 219 different genes and were predominantly distributed in the coding regions of the genome (88.12%). Analysis of individual genes containing RNA‒DNA hybrids revealed that they encode enzymes involved in important energy and metabolic processes in prokaryotes, such as lipoic acid synthesis.

Microbiology. 2025;94(4):351-355
pages 351-355 views

Development of a protocol for transformation of Lacticaseibacillus paracasei RG

Dudik P.S., Armyaninova D.K., Goncharenko A.V.

Abstract

Lactic acid bacteria, traditionally used in the food industry, are considered as a platform for the creation of recombinant strains for the expression and delivery of protectively significant antigens and other biologically active molecules to the gastrointestinal tract of farm animals and humans. One of the obstacles to obtaining recombinant strains of lactic acid bacteria is their low efficiency of plasmid DNA transformation. The probiotic strain Lacticaseibacillus paracasei RG, safe and able to overcome the acidic barrier of the stomach, was chosen as the object of research. The effect of growth conditions, preparation of competent cells and the electroporation mode on the efficiency of L. paracasei RG transformation with the pTRKH2 vector was studied, as a result of which a protocol for efficient transformation of L. paracasei RG with recombinant DNA was created.

Microbiology. 2025;94(4):356-360
pages 356-360 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».