Показать меню
24 мар 13:16Политика

С бактериями — вредителями растений будут бороться на молекулярном уровне

С бактериями — вредителями растений будут бороться на молекулярном уровне

Заболевания растений, вызываемые микоплазмами — патогенными микроорганизмами — трудно поддаются лечению и наносят большой ущерб сельскому хозяйству. Молодые ученые Института цитологии РАН и Казанского (Приволжского) федерального университета исследовали белки теплового шока, которые могут стать мишенью новых препаратов для борьбы с возбудителями микоплазмозов. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты работы опубликованы в журнале RSC Advances, кратко о них сообщается в пресс-релизе РНФ.

Ученым известно более семисот болезней сельскохозяйственных растений, возбудителями которых служат микоплазмы — представители особого класса бактерий. У них нет клеточной стенки, а геном крайне мал даже по меркам бактерий. Одна из самых распространенных и устойчивых к стрессам микоплазм — ахолеплазма (Acholeplasma laidlawii), единственная, которая может жить без организма-хозяина. Ахолеплазма, как и ее ближайшие родственники, поражает такие растения, как рис и горох. Основные симптомы заражения: изменение в листьях и генеративных органах, израстание цветков и побегов (появление вместо одного множества цветков и побегов с искаженным развитием), изменение цвета листьев и цветков, превращение отдельных частей цветка в листовые образования, увядание, пожелтение, карликовость.

Ахолеплазма и другие микоплазмы чувствительны, например, к таким антибиотикам, как тетрациклин и гентамицин. Но эти препараты не убивают микроорганизм, а заглушают его активность. Как только атака антибиотиками прекращается, рост бактерий может возобновиться. Ахолеплазма не умирает даже в холодильнике и способна заражать порошки для приготовления питательных сред для бактерий. Поэтому подавление вызванных Acholeplasma laidlawii инфекций представляет серьезную проблему.

«Мы предположили, что мишенью при разработке высокоэффективных средств для борьбы с микоплазмами может служить так называемый малый белок теплового шока, который является ключевым элементом шаперонной, защитной, сети в микоплазме. При стрессе он вырабатывается клетками A. laidlawii в наибольшем количестве», — рассказал руководитель проекта по гранту РНФ Иннокентий Вишняков, старший научный сотрудник, руководитель группы молекулярной цитологии прокариот и бактериальной инвазии Института цитологии РАН (Санкт-Петербург).

Белки теплового шока (БТШ) необходимы для выживания при подъеме температуры окружающей среды и, соответственно, самой клетки выше оптимальной. При нагревании некоторые белки разворачиваются, теряя свою структуру, а при понижении могут свернуться обратно, но неправильно, что помешает их нормальной работе. БТШ в этой системе выполняют функции внутриклеточных помощников, задача которых — сохранить возможность восстановления структуры других белков после окончания стресса и, если это не удается, отправить «сломанный» белок на утилизацию. Малые белки теплового шока (мБТШ) при этом являются белками «скорой помощи», первыми реагирующими на стресс. Если нарушить их работу, бактерия может стать уязвимой.

Расшифровать механизм работы мБТШ A. laidlawii ученым удалось благодаря проведению ряда исследований, используя стандартные методы генной инженерии (создание генетических векторов, содержащих гены природного мБТШ и его измененных форм), молекулярного клонирования (внесения чужеродной ДНК, например тех же векторов, в клетку), аффинной хроматографии (метод очистки и разделения белков).

Чтобы посмотреть, какие именно структуры формирует белок внутри микоплазмы, его «сшивали» при помощи глутаральдегида, а потом разрушали клетки, определяя размер получившихся комплексов. Какие участки мБТШ влияют на его шаперонную функцию, ученые выясняли, сравнивая работу его природной и мутантных форм с помощью методов со-осаждения и поверхностного плазмонного резонанса. Суть первого состоит в том, чтобы «поймать» (как на удочку) белки-партнеры, взаимодействующие с исследуемым белком и связанным его носителем в колонке. Таким способом можно установить, с какими вариантами мутантных мБТШ будет взаимодействовать какой-нибудь модельный белок, и определить критически важные участки мБТШ, которые позволят ему спасать белки в клетке. Вторая методика — это измерение взаимодействий между молекулами с помощью оптических биосенсоров и отражения света от границы двух сред. То есть метод позволяет изучать белки, обладающие оптической плотностью в видимом диапазоне электромагнитного излучения.

В результате комплексного исследования малого белка теплового шока ахолеплазмы ученым стал ясен механизм его работы, и это открывает новые возможности для поиска способов его блокирования.

По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
Фонд «Полилог» объявляет грантовый конкурс на подготовку научно-популярных книг об истории российского меценатства «Меценаты России: истоки благотворительности»16:11Банк Уралсиб получил возможность выпускать цифровые финансовые активы00:47Как изменился портрет покупателя премиальных авто с 2022 года20:53Тимур Турлов: сотрудничество с ChessBase откроет новые возможности для 11 млн клиентов15:50Подвижник и музей. История в письмах08:43Школа имени Юрия Лужкова: в Севастополе увековечили память выдающегося политика19:58Вертолеты России реализуют в 2026 году контракт с ГТЛК на поставку новых Ми-8МТВ-1, сообщил генеральный директор холдинга Колесов17:374 бренда из маркета и шоурума Московской недели моды для комфортного и функционального гардероба12:02Территория бега к 90-летию Юрия Лужкова: первый этап собрал свыше 500 участников22:1290 лет со дня рождения Ю. М. Лужкова: Московский Пасхальный фестиваль отдаёт дань памяти основателю17:58Семейноцентричность вместо краткосрочной прибыли: новый тренд в управлении компаниями16:30Масштаб и наследие: к 90-летию со дня рождения Юрия Лужкова утверждена программа мероприятий20:58Вагон метро для крабов и рыб: почему Нью-Йорк утопил старые составы подземки?19:13Фонд Юрия Лужкова и РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина отметили успехи студентов12:48Фонд Юрия Лужкова учредил именную премию для юных артистов в рамках фестиваля «Дорога в цирк. Это серьезно»10:26Фонд Юрия Лужкова приветствует посвящение Пасхального фестиваля экс-мэру Москвы16:14Окно возможностей - почему важно замечать первые изменения в работе мозга19:52Выставка в детских центрах расскажет о пронзительной истории дружбы Лужкова и Никулина12:56
Популярные новости
Выбор редакции