Новости

Бактериальные системы рестрикции-модификации отвечают за защиту клеток от чужеродного генетического материала, например, бактериофагов и плазмид. При этом бактериальные защитные системы жестко регулируются, чтобы избежать аутоиммунных реакций.    Исследовательская группа под руководством Артема Исаева, руководителя лаборатории анализа метагеномов Сколтеха, изучила одну из первых открытых бактериальных иммунных систем, EcoKI, и обнаружила, что присутствие плазмидной ДНК в клетке приводит к активации рестрикции - встроенной программы подавления иммунитета. Этот эффект был назван плазмидоиндуцированным ослаблением рестрикции. Он возникает, когда в клетку попадают плазмиды с особыми свойствами, что запускает конфликт с внутриклеточным иммунитетом. Результаты исследования представлены в журнале Nucleic Acids Research.    Плазмиды - это разновидность мобильных генетических элементов, кольцевые молекулы ДНК, которыми бактерии активно обмениваются друг с другом, что приводит к их быстрому распространению в популяции. "Открытие оказалось для нас совершенно неожиданным. Мы изучали белок, который должен был ингибировать систему EcoKI, но не могли объяснить полученные данные. Тогда мы задались вопросом: может ли сама плазмидная ДНК быть ответственной за подавление бактериального иммунитета? Оказалось, что наличие плазмиды, в которой есть специальные элементы (сайты распознавания EcoKI), притягивает нуклеазу EcoKI к плазмидной ДНК, что позволяет деградировать этот белок".    "Эта программа необходима для защиты клетки от непреднамеренной атаки нуклеаз на бактериальную хромосому, но оказалось, что плазмидная ДНК может также служить "губкой", которая притягивает нуклеазу EcoKI и направляет ее на протеолиз, что полностью отключает бактериальный иммунитет. Это также губительно для самой плазмиды, поскольку клетка становится чувствительной к фаговой инфекции. Таким образом, мы предполагаем, что этот конфликт возникает непреднамеренно и является просто отражением сложности различных биологических механизмов, которые иногда могут мешать друг другу", - рассказал Исаев.    Полученные результаты помогли лучше понять процессы бактериальной рекомбинации, которая позволяет одной молекуле ДНК обмениваться фрагментами со своей копией внутри клетки. Клетка восстанавливает разрывы ДНК в бактериальном геноме с помощью процесса гомологичной рекомбинации. Для этого процесса также необходима специальная последовательность, называемая сайтом Chi. Если удалить этот участок, то двухцепочечный разрыв может привести к полной деградации поврежденной ДНК плазмиды.    "Мы установили, что для запуска рестрикционного выравнивания плазмиде необходим Chi-сайт, то есть способность к активной рекомбинации. Однако в особых условиях, если удалить компоненты клетки, отвечающие за основной путь рекомбинации (белки RecBCD и RecA), мы все равно можем наблюдать ослабление рестрикции. "Это говорит о том, что в бактериальной клетке существуют скрытые или альтернативные пути рекомбинации, которые не проявляются в присутствии RecBCD и RecA. Наша новая модельная система поможет изучить эти механизмы", - объясняют ведущие авторы исследования Михаил Скутель и Дарья Яновская, аспиранты Сколтеха.

17-18 апреля 2024 г. в Москве прошел XVII Международный биотехнологический форум «РосБиоТех». Тема этого года – «Цифровизация биоиндустрии в промышленности сельском хозяйстве и здравоохранении: современные вызовы и перспективные направления развития».     Форум проводился в Москве на площадке ФИЦ Биотехнологии РАН и собрал более 300 представителей научного сообщества и отраслевой индустрии, преподавателей и студентов ведущих профильных вузов из разных стран. На мероприятии были вручены медали и дипломы победителям конкурсов инновационных разработок, проектов и стартапов. Мероприятие прошло в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего» и было приурочено к 300-летию Российской академии наук. В этом году мероприятие проводится в 17 раз и традиционно было организовано при сотрудничестве трех отделений Российской академии наук: Отделения нанотехнологий и информационных технологий, Отделения медицинских наук и Отделения сельскохозяйственных наук РАН.   На Форуме были представлены достижения в области фундаментальных и прикладных биотехнологических исследований. На площадке РОСБИОТЕХ-2024 прошли пленарные заседания, тематические сессии, круглые столы, выставка-презентация инновационных разработок в области биотехнологий для здравоохранения, пищевой промышленности и сельского хозяйства и награждение научно-исследовательских коллективов за актуальные разработки.    Основная цель Форума – предоставить специалистам в фундаментальных и прикладных отраслях биотехнологий, медицины, фармацевтических и пищевых производств возможность презентовать свои исследования, наладить контакты, провести плодотворные научные дискуссии, в том числе для возможности инициирования совместных проектов – междисциплинарных и международных. На мероприятии встретились учёные и разработчики наукоёмких технологий из России, Индии, Китая, Ирана, Австралии, Кубы и других стран.    «Производственное решение не может быть сведено к одной технологии. Требуется взаимодействие между людьми разных специальностей, это дает толчок к развитию», – обратился с приветствием к участникам Алексей Николаевич Фёдоров, директор ФИЦ Биотехнологии РАН. Как многолетний Председатель Форума с приветственными словами выступил академик РАН Сигов Александр Сергеевич, заместитель академика-секретаря ОНИТ РАН, президент Университета МИРЭА.    На торжественном открытии академик РАН Владимир Олегович Попов, научный руководитель ФИЦ Биотехнологии РАН, рассказал о направлениях работы Центра, его достижениях и ведущих проектах, а также подчеркнул значимость международной кооперации при реализации научных исследований. Господин Субрата Дас, Министр образования и социального обеспечения Посольства Республики Индия в РФ, отметил, что сотрудничество в развитии научных исследований и технологий - важнейшая часть отношений между Россией и Индией, а направления сотрудничества в области разработок для сельского хозяйства и энергетики являются одними из самых привлекательных для сотрудничества и инвестиций.    С приветственными словами также обратились академик РАН Игорь Владимирович Решетов, член президиума РАН, директор Института кластерной онкологии им. профессора Л.Л. Левшина Сеченовского университета, академик РАН Валерий Васильевич Береговых, зам. академика-секретаря Отделения медицинских наук РАН, профессор кафедры промышленной фармации Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России, Оксана Александровна Кузнецова, директор ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Ирина Рудольфовна Куклина, исполнительный директор Аналитического центра международных научно-технологических и образовательных программ, Хари Шарма, вице-президент Индийской академии биомедицинских наук и другие гости. В адрес Форума поступили приветствия от Александра Анатольевича Солдатова, ректора Российского биотехнологического университета (РОСБИОТЕХ), Владимира Валентиновича Квардакова, Председателя Совета Российского центра научной информации (РЦНИ), господина Мира Фарука, вице-президента Индийского делового совета, главы представительства индийской фармацевтической компании Ipca-Laboratories в России.    Основными темами докладов Форума стали применение нанотехнологий и IT в здравоохранении и медицине, современные подходы к диагностике, лечению и реабилитации пациентов при социально значимых заболеваниях, разработка и внедрение инновационных биомедицинских технологий, профилактика онкологических заболеваний, биотехнологии в производстве продуктов питания (в том числе, функциональных и специализированных) и другие направления.    Секция Форума «Пищевые биотехнологии и стратегии развития пищевых систем» прошла во второй день работы Форума и была организована в ФНЦ пищевых систем имени В.М. Горбатого РАН. Мероприятие было приурочено к 300-летию Российской академии наук и 95-летию Всероссийской академии сельскохозяйственных наук (ВАСХНИЛ). С пленарными докладами о новых разработках в области пищевых технологий, функционального и специализированного питания выступили профессор Линдси Браун из Университета Гриффита в Австралии и доцент Института пищевых наук Чжэцзянской академии сельскохозяйственных наук Кэ Кэ Чжао, Китай. Сопредседателями секции стали Александр Борисович Лисицын, академик РАН и Ирина Михайловна Чернуха, академик РАН, член президиума РАН.    На площадке РОСБИОТЕХ-2024 прошло совместное заседание Третьей Международной конференции «Перспективные подходы и технологии в задачах биомедицины и клинической практики» и вебинара по проблемам биомедицины, организованном Минобрнауки России и DSIR MST Правительства Индии. Были представлены результаты, как фундаментальных исследований, так и разработок для клинической практики. Так академик РАН Владимир Алексеевич Черепенин рассказал о возможности применения мощных ультракоротких электромагнитных импульсов для борьбы с онкологическими заболеваниями, в том числе с карциномой. Уже внедрённой в клиническую практику инфракрасной термографии посвятил свой доклад ведущий научный сотрудник Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН Михаил Иванович Щербаков. Об инновационных разработках биоматериалов на основе коллагена для неудовлетворенных биомедицинских потребностей, например для применения в кардиохирургии коллагеновой мембраны, рассказал профессор Б. Мадхан, CSIR-Central Leather Research Institute, Adyar в Ченнаи, Индия.    В рамках Форума прошла выставка инновационных продуктов для здоровьесбережения, а также состоялось награждение научно-исследовательских коллективов дипломами и медалями в номинациях «Конкурс молодых ученых, аспирантов и студентов» и «Конкурс инновационных разработок и проектов в области биотехнологий».