суббота, 25 октября 2014 г.

"Прирученные" бактериофаги - агенты генного трансфера у бактерий

От 0.05 до 80% генов бактериальных геномов и геномов архей оказались в их составе в результате горизонтального переноса. Главным, определяющим возможность горизонтального переноса, фактором является сосуществование организмов. Даже далеко не близкородственные микроорганизмы могут обмениваться генетической информацией, если они существуют в одном сообществе. Описаны различные способы передачи генетического материала горизонтальным путём. Прежде всего, это захват из окружающей среды, перенос ДНК при конъюгации и трансдукция, перенос генов с участием бактериофагов. При сборке фагов в его частицах могут случайно оказаться фрагменты генома хозяина, так что часть генома фага или весь геном замещаются ДНК микроорганизма. Такая ДНК передаётся новому хозяину и может встроиться в его геном. Недавно был описан ещё один путь распространения генетического материала – перенос ДНК с участием агентов генного трансфера, частиц, похожих на фаговые, однако, содержащих только геномную ДНК сформировавшей их клетки.

суббота, 18 октября 2014 г.

Метилотрофы - потребители одноуглеродных соединений

Метаболизм одноуглеродных органических соединений – важная составляющая глобального круговорота углерода. Наиболее распространённое такое соединение – метан, парниковый газ. Также часто оказывается в окружающей среде метанол и метилированные амины, одноуглеродные соединения, включающие галогены и метилированные соединения серы. Это связано не только с промышленным загрязнением, например, метанол, метан и хлорметан выделяются при разложении растительных тканей в анаэробных условиях, ряд таких веществ присутствует и в тканях животных. Метан встречается в залежах угля и нефти, в больших количествах синтезируется метанобразующими бактериями. Микроорганизмы, метаболизирующие одноуглеродные соединения распространены повсеместно, их принято называть метилотрофами. Метилотрофы ассимилируют углерод восстановленных одноуглеродных соединений - формальдегида, муравьиной кислоты и соединений, содержащих метильную группу (СН3-), например, диметиловый эфир. 

суббота, 11 октября 2014 г.

Участие тРНК в синтезе биомолекул и регуляторных процессах.

тРНК состоят из 73–90 нуклеозидов и имеют характерную структуру клеверного листа, включающую D-петлю, T петлю, вариабельную петлю и петлю антикодона. Эта вторичная структура складывается в трёхмерную третичную структуру, в которой сближаются петли T и D. Наиболее изученной функцией тРНК является транспортировка аминокислот к месту синтеза белка и встраивание их в растущую белковую цепь. Будучи в комплексе с аминокислотой, тРНК взаимодействуют с кодонами мРНК и обеспечивая необходимую для образования новой пептидной связи конформацию комплекса. Однако оказалось, что это только часть функций тРНК. Связанные с аминокислотами тРНК участвуют в нерибосомном синтезе пептидов, посттрансляционной модификации белков, модификации фосфолипидов мембран и синтезе антибиотиков. Как в комплексе с аминокислотой, так и без аминокислотного остатка, эти молекулы  выполняют регуляторную функцию, управляя метаболизмом и программируемой гибелью клеток.

суббота, 4 октября 2014 г.

Биосенсоры на основе фагов - средство для выявление патогенов в пище.

Инфекционная доза патогенных бактерий, распространяющихся с пищей, мала и составляет порядка 10 клеток. Наиболее распространённые возбудители пищевых инфекций - Campylobacter, Salmonella, Listeria monocytogenes, Escherichia coli (E. coli) O157:H7, Staphylococcus aureus и  Bacillus cereus .При традиционном способе приготовления и употребления пищи такие патогенны погибают при тепловой обработке, но в современном мире риск заболевания растёт из-за большого количества готовых к употреблению продуктов в рационе человека. Ключевые вопросы, которые должны быть учтены при разработке методов для обнаружения пищевых патогенов, это дифференциации живых и мертвых клеток, автоматизация, простота и точность. Далеко не все лабораторные методы отвечают этим требованиям: культуральный метод требует нескольких суток культивирования, а молекулярные и иммунологические методы не всегда позволяют отличить погибшие микроорганизмы от активных. Одним из способов, отличающихся быстротой, специфичностью и способностью различать живые и мёртвые клетки являются разнообразные методики с использованием бактериофагов. Преимуществом бактериофагов является возможность работать в различных условиях, например в широком диапазоне pH, в присутствии нуклеаз и протеолитических ферментов. Как правило, бактериофаги очень специфично распознают клетки своего хозяина, хотя есть и исключения, когда один и ток же фаг может паразитировать в клетках бактерий различных видов. Полный инфекционный цикл фага протекает в течение часов. Всё это позволяет быстро провести оценку наличия патогена в сложных для исследования образцах продуктов питания, в том числе и вне лаборатории, с использованием биосенсоров.