Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 61, № 5 (2025)
Статьи
Микроволновые сенсорные системы для определения биологически значимых антигенов (обзор)
Аннотация
Возможность комбинирования узнающих ( чувствительных) биологических компонентов с различными преобразователями создает большое разнообразие биосенсорных систем. Одно из перспективных направлений – разработка биосенсорных систем на основе микроволновых резонаторов. Принцип работы микроволновых датчиков основан на изменении резонансной частоты электромагнитного резонатора при контакте с исследуемым биологическим объектом. В обзоре показана перспективность применения микроволновых сенсорных систем, обсуждаются различные способы проведения анализа при определении биомолекул на примере антибиотиков и маркеров заболеваний, в том числе глюкозы и антител. Представленные результаты демонстрируют перспективность использования микроволновых сенсорных систем для определения биомолекул и дальнейшего их внедрения для биомедицинских применений.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):443-457
443-457
Роль аденилатциклазы и цАМФ в контроле вирулентности бактериальных патогенов животных, фитопатогенов и мутуалистов растений (обзор)
Аннотация
По имеющимся на сегодняшний день сведениям, у всех типов микроорганизмов присутствуют общие механизмы регуляции активности факторов вирулентности вторичным мессенджером цАМФ. Лучше всего они исследованы у патогенов человека и животных. В то же время микроорганизмы, отличающиеся по специализации и условиям обитания, например фитопатогены и мутуалисты, имеют механизмы, подконтрольные цАМФ и аденилатциклазам, принципиально отличные от таковых у патогенов животных. Изученность этих процессов у микроорганизмов различной специализации неодинакова. В обзоре предпринята попытка систематизировать имеющиеся данные литературы и провести их сравнительный анализ.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):458-467
458-467
Гликирование метилглиоксалем легоглобина в сравнении с другими гемоглобинами и влияние на их пероксидазную активность
Аннотация
Проведено изучение подверженности неферментативному гликированию гемоглобиновых белков разного происхождения. Были исследованы легоглобин (Lb) из клубеньков бобов, миоглобины (Mb) из мышц кашалота и сердца лошади и гемоглобины (Hb) из эритроцитов быка и человека. Степень гликирования Lb была в 2.5 раза выше, чем у Mb кашалота и Hb человека, и в 5 раз выше, чем у Mb лошади и Hb быка. В микроаэробных условиях количество конечных продуктов гликирования было в три раза ниже, чем в кислородсодержащей среде, а также медленнее шла и деградация гема. Гликирование влияло на пероксидазную активность гемопротеидов. Исходная скорость пероксидазной реакции Lb была в 6 раз выше, чем у миоглобинов, и в 10–13 раз выше, чем у гемоглобинов. Гликирование снижало скорость пероксидазной реакции Lb и гемоглобинов, у миоглобинов она либо не изменялась, либо возрастала в зависимости от времени инкубации с MG .
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):468-477
468-477
Влияние нейротрансмиттеров на содержание фотосинтетических пигментов у Haematococcus lacustris (штаммы IPPAS H-239 и BM-1)
Аннотация
В настоящей работе исследовано действие нейротрансмиттеров серотонина ( 5-НТ ), гистамина, дофамина ( ДА ), норадреналина ( НА ) и ацетилхолина ( АХ ) в концентрациях 0.1–10 мкМ на содержание хлорофиллов ( а и b ) и каротиноидов у микроводоросли Haematococcus lacustris , штаммы IPPAS H -239 и BM -1. У штамма BM -1 все тестированные амины, кроме серотонина (нулевой эффект), вызывали стимуляцию образования каротиноидов с повышением их содержания в клетках на 7 и особенно на 14 сутки культивирования. Это стимулирующее действие было наиболее сильным при действии АХ и гистамина и слабее выражено при добавлении ДА и НА. Для штамма H . lacustris IPPAS H -239 характерно стимулирующее действие только АХ и в небольшой мере НА; остальные амины, напротив, ингибировали образование каротиноидов. В присутствии всех тестированных биогенных аминов, кроме серотонина, суммарное содержание хлорофиллов а и b возрастало у штамма ВМ-1. Содержание хлорофиллов в клетках штамма IPPAS H-239 увеличивали АХ и НА, а гистамин и 5-НТ снижали его. Выдвинуто предположение, что тестированные нейротрансмиттеры задерживают переход – вегетативные клетки – пальмеллоидные клетки – инцистированные клетки на промежуточной “коричневой” пальмеллоидной стадии, характеризующейся значительным содержанием как хлорофиллов, так и вторичных каротиноидов.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):478-486
478-486
ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ТРАНСФОРМАЦИИ Mycobacterium abscessus МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОПОРАЦИИ
Аннотация
Эффективная трансформация микобактерий и, в частности, M ycobacterium a bs cessus , значительно осложняется специфическим строением их клеточной стенки. Наиболее широко используемым и эффективным методом введения молекул плазмидной и фаговой ДНК в клетки микобактерий является электропорация . На эффективность электропорации существенное влияние оказывают многие факторы, такие как природа ДНК, селективный маркер, добавки в питательную среду, параметры электрического импульса, вид и штамм микобактерии-реципиента. Хотя условия эффективной электропорации для медленнорастущего патогена M ycobacterium tuberculosis и быстрорастущего сапрофита M ycobacterium smegmatis подробно описаны в литературе, рекомендации относительно M. a bs cessus носят разрозненный и даже противоречивый характер. В настоящей работе установлено, что эффективная трансформация M . abscessus АТСС 19977 репликативным вектором pMV 261 методом электропорации возможна при использовании культуры в логарифмической фазе роста в достаточно широком диапазоне значений оптической плотности ОП 600 = 0.8–4.2, при этом охлаждение несущественно влияло на частоту трансформации. Критически важным параметром была масса вносимой ДНК. Установлено, что число полученных трансформантов в расчете на 1 мкг ДНК возраста ло пропорционально квадрату ее массы, при внесении менее 0.5 мкг плазмидной ДНК эффективность электропорации была недостаточной.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):487-493
487-493
АНТИМИКРОБНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МИКРОМИЦЕТА Emericellopsis sp. Е102 И ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА БИОСИНТЕЗ АНТИБИОТИКОВ
Аннотация
В последние десятилетия интерес к грибам из рода Emericellopsis как к продуцентам биологически активных молекул значительно возрос в связи с выделением новых соединений с потенциальным фармацевтическим применением. Проведена оценка спектра антибиотической активности, которая позволила выбрать перспективный продуцент нового антибактериального соединения – штамм Emericellopsis sp. Е102, выделенный из засоленных почв. Штамм Е102, на основании молекулярных данных и филогенетических построений, образует отдельную кладу в составе крупной морской клады среди грибов рода Emericellopsis и предположительно является новым видом. Этилацетатный экстракт культуральной жидкости Emericellopsis sp. Е102 в концентрации 1000 мкг/ мл образовывал зоны ингибирования размером 20.3–30.0 мм в тестах по отношению к Escherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Staphylococcus aureus ATCC 29213 и Enterococcus faecalis ATCC 29212. Анализ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии выявил соединение с моноизотопной массой вещества 724.5 г/моль. С помощью сервиса Chemcalc.org были определены наиболее вероятные брутто-формулы искомого компонента. На основании представленных расчетов сделано предположение, что вещество имеет стерановый каркас.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):494-503
494-503
Изучение локализации эндогенных N-фенил-2-нафтиламина и фталатов в проростках гороха (Pisum sativum L.)
Аннотация
Изучали содержание негативных аллелопатических веществ – N -фенил-2-нафтиламина ( N -ФНА ) и фталатов – в различающихся по морфо-физиологическим показателям участках корней, в эпикотиле этиолированных проростков гороха ( Pisum sativum L .) и в каллусе, полученном из их эпикотилей. Выявление в клетках каллуса N -ФНА, о -фталевой кислоты и фталатов свидетельствовало о самостоятельном биосинтезе этих соединений в клетках растений гороха. П о изменениям содержания N -ФНА и фталатов, вызванных воздействием 10 –4 М нафталина, показано, что к основным локусам биосинтеза этих соединений у проростков гороха, относятся растущая апикальная часть корня и эпикотил ь. Предполагается возможность практического использования для ремедиации почв, загрязненных поллютантами ПАУ, бобовых культур, характеризующихся способностью метаболизировать эти вещества с участием поселяющихся в их тканях эндофитных бактерий, способных к деградации ПАУ.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):504-510
504-510
Низкие температуры стимулируют альтернативный сплайсинг гена CPK26 винограда Vitis amurensis
Аннотация
Изучено участие альтернативного сплайсинга ( AS ) в формировании устойчивости растений к абиотическим стрессам при участии гена кальций-зависимой протеинкиназы ( CPK ) VaCPK26, отвечающего за устойчивость винограда Vitis amurensis Rupr. к засолению почвы и засухе. Изучен уровень транскрипции VaCPK26 в листьях винограда под воздействием различных факторов окружающей среды. При низкотемпературном воздействии, в дополнение к полноразмерному транскрипту VaCPK26, был получен короткий сплайсированный транскрипт VaCPK26 s 1 , у которого отсутствовал второй экзон из семи, входящих в состав полноразмерного VaCPK26. Рекомбинантный VaCPK26 повышал устойчивость клеток винограда к солевому стрессу и засухе, а сверхэкспрессия сплайсированного транскрипта VaCPK26s1 в культурах клеток винограда V. amurensis не влияла на устойчивость к тестируемым стрессам. Результаты показали, что AS может приводить к потере свойств транскриптов VaCPK26, характерных для исходной полноразмерной формы под воздействием абиотического стресса. Полученная информация важна для полного понимания биологических функций CPK и альтернативного сплайсинга растений в ответе на стресс.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):511-520
511-520
Конкурентный поляризационный флуоресцентный аптамерный анализ афлатоксина В1: влияние солевого состава реакционной среды на взаимодействие реагентов и предел обнаружения
Аннотация
В работе рассмотрено взаимодействие аптамера (синтетического рецептора на основе одноцепочечной ДНК), имеющего петлевую структуру, со специфическим лигандом – афлатоксином В1 ( АФВ1 ), распространенным токсичным контаминантом пищевых продуктов, Изучено влияние одно- и двухвалентных катионов (Cs +, Li +, Na +, K +, Sr 2+, Ba 2+, Mg 2+, Ca 2+) в разных концентрациях на реакционную способность аптамера. Регистрировали анизотропию флуоресценции (АФ) меченного флуоресцеином производного АФВ1, отражающую как связывание с аптамером, так и мобильность комплекса аптамер – меченый АФВ1 в данной реакционной среде. Показано, что регистрируемые изменения АФ существенно отличаются в зависимости от присутствующего в реакционной среде катиона и его концентрации. Влияние на АФ одновалентных катионов наблюдалось в диапазоне 400 мМ–2. 5 М, для двухвалентных более выражено по амплитуде и соответствовало концентрациям от 6 до 200 мМ. По степени изменений АФ катионы образуют ряды Cs + << K + ≤ Li + < Na + и Ba 2+ < Sr 2+ < Ca 2+ < Mg 2+. Сравнение характеристик конкурентного определения АФВ1 для традиционно используемой реакционной среды и среды с 50-кратным (с 20 мМ до 1.0 М) увеличением концентрации ацетата магния показало 12-кратное снижение предела обнаружения – до 2.5 ± 0.4 нМ. Полученные результаты позволяют рассматривать выбор содержания катионов как эффективный инструментарий при создании высокочувствительных аптамерных аналитических систем.
Прикладная биохимия и микробиология. 2025;61(5):521-528
521-528