Одной из глобальных проблем человечества является рост устойчивости микробов к антибиотикам. В настоящее время уже существуют бактерии, резистентные ко всем существующим антибактериальным препаратам. Исследования генетиков Томского государственного университета нацелены на создание новых подходов для решения этой проблемы инструментами инженерной биологии. Учёные ТГУ исследуют белки системы репарации микробов – механизма, защищающего живые организмы от нежелательных мутаций ДНК. Использование этих белков в качестве мишени позволит направленно влиять на микроорганизмы.
В рамках стратегического проекта «Инженерная биология», поддержанного программой «Приоритет 2030», учёные кафедры генетики и клеточной биологии Биологического института ТГУ изучают белки системы репарации ДНК различных микроорганизмов, подверженных агрессивным условиям внешней среды. Часть сложных генетических исследований выполняют молодые учёные и студенты старших курсов.
Выпускнику бакалавриата Евгению Коваленко удалось выделить один из белков иммунной системы E.coli и воспроизвести данное соединение путём молекулярного клонирования.
– Исследования проводились на базе двух научных центров – ТГУ и лаборатории геномной и белковой инженерии Института химической биологии и фундаментальной медицины в Новосибирске, – рассказывает бакалавр БИ ТГУ Евгений Коваленко. – На начальном этапе нами был выбран белок системы репарации E.coli, представляющий интерес с точки зрения возможной мишени для антибиотиков. Ген белка DUT был клонирован в плазмидный вектор, который был размножен в бактериальном штамме. Кроме того, эти клетки наработали белок DUT (дезоксиуридинтрифосфатаза) в большом количестве, являясь своего рода инкубатором, позволяющим наращивать соединение, которое нас интересует.
По словам Евгения Коваленко, выделенный белок – не совсем обычный объект. Если большинство белков являются мономерами, то выделенный биологом ТГУ – тример, он состоит из трёх компонентов, которые обеспечивают нужный функционал, собираясь в одну структуру.
Изучение особенностей белка из системы репарации микроорганизма позволит подобрать оптимальный ингибитор – вещество, способное оказывать блокирующее действие на соединение, которое помогает микробу защищаться от негативных факторов.
– Получение такой информации значимо с точки зрения фундаментальной медицины, оно помогает понять, как функционируют живые организмы, – объясняет Евгений Коваленко. – С другой стороны, новые знания о белках системы репарации микробов имеют большое практическое значение – такие данные позволят оказывать направленное влияние на микроорганизмы, которые полностью определяют существование человека.
