0
1690
Газета Наука Печатная версия

25.09.2018 20:51:00

Одомашнивание кишечной палочки

Управлять поведением микроорганизмов научились с помощью света

Игорь Лалаянц

Об авторе: Игорь Эруандович Лалаянц – кандидат биологических наук.

Тэги: биология, микробиология, медицина


биология, микробиология, медицина Лечебный спрей с белком моллюска, поступающий в клетку. Аминокислота лишает клетку необходимого ей железа при низком рН. Иллюстрация Physorg

Это давняя научная традиция – давать новым обнаруженным феноменам имена ученых, которые их открыли. Так появились мечниковские макрофаги и туберкулезная палочка Коха; название «сальмонелла», вызывающая тиф, – в честь министра сельского хозяйства США Д.Е. Сальмона (Salmon).

Теодор Эшерих (Escherich) был известным австрийским педиатром, занимавшимся детскими кишечными инфекциями в университетах Граца, Вены и Мюнхена. Выделенную им кишечную палочку, которая вообще-то очень полезна, но может вызывать и колит (воспаление толстого кишечника), назвали в его честь эшерихией (E.coli). Много позже этот безвредный микроорганизм стал наряду с мухой дрозофилой объектом интенсивных генетических исследований. Достаточно сказать, что именно с ее помощью Френсис Крик, сооткрыватель двойной спирали ДНК, расшифровал генетический код, благодаря чему стали возможны молекулярная биология и биотехнология.

В 1978 году с помощью E.coli был получен первый человеческий инсулин, а затем и интерферон. Это стало возможным благодаря небольшим кольцевидным молекулам ДНК, «плавающим» в цитоплазме бактериальной клетки, за что их и назвали плазмидами. Они удобны тем, что в них можно вводить чужие гены. А это, в свою очередь, дало возможность получать протеины, которые синтезируют только генетически модифицированные бактерии.

Так, была получена E.coli, реагирующая на свет и «убегающая» от него в более темное место. Благодаря этой ее особенности итальянские ученые из миллиона клеток получили… портрет Моны Лизы. В данном случае адресность движению живых «контейнеров» самых разных веществ длиной не более 1 микрона (микрометра) придавал свет. Со временем новая система направленного перемещения получит самое разное применение.

Известно, что микробы и вирусы оседают на поверхности клеток, соединяясь с белковыми рецепторами, цепи которых пронизывают клеточную оболочку. Зачастую после этого сами клетки поглощают инфекционных агентов с помощью специального механизма – эндоцитоза (введения внутрь цитоклетки). Эту особенность сейчас активно эксплуатируют в несколько иной области, а именно – для подавления нежелательного клеточного роста.

Так, в корейском Научно-технологическом университете г. Поханга предложили спрей с липкими наночастицами для лечения поверхностных процессов. С помощью кишечной палочки корейцы получили белок раковинных прилипал (двустворок), внутрь которых поместили доксорубицин (DOX), повреждающий ДНК и делающий клеточное деление невозможным. При попадании в цитоплазму моллюсковый протеин лишает клетки активного железа. В отсутствии железа, без которого невозможно генерирование энергии, клетка претерпевает апотоз, или запрограммированную смерть.

12-2-2-t.jpg
Микробный «портрет» Моны Лизы.

Среда закисляется в клетках, которые неэффективно «сжигают» глюкозу, поэтому корейские наночастицы, попадая в такие клетки, раскрываются и высвобождают свой убийственный груз. Прочное соединение с поверхностью наночастицам обеспечивает белок-«липучка» моллюска.

По другую сторону океана, в Пенсильванском университете Филадельфии, шли несколько иным путем, защищая получаемые наночастицы сначала небольшими цепочками аминокислот, а затем – металлическим «покрытием».

Защита необходима прежде всего от иммунных клеток – например, тех же макрофагов, функция которых направлена на поглощение разного рода чужеродных частиц. Филадельфийцы сообщили о разработке способа быстрого и крупномасштабного получения наночастиц со специфическими пептидами на поверхности. Миллионы наночастиц теперь стало возможно получать за какие-то полчаса! Ничего подобного биоинженерия до этого не знала.

Для защиты от иммунных клеток крови, печени и селезенки поверхность наночастиц «обогатили» пептидными сигналами «Не ешь меня» (Don’t Eat Me – DEM). Металлоорганические частицы получали путем самосборки и последующего наполнения лекарством в водной среде. Оба вида наночастиц хорошо зарекомендовали себя в ходе испытаний на мышах. Теперь надо ждать одобрения новых препаратов для клинических испытаний.


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Вся правда о детях

Вся правда о детях

Михаил Бойко

Реальная история Юли с планеты Ю

0
1090
Главное – достучаться до нейронов

Главное – достучаться до нейронов

Игорь Лалаянц

Ученые полагают, что им удалось выявить еще одну мишень для воздействия на развитие новообразований

0
702
Кто разрушает защитный барьер мозга

Кто разрушает защитный барьер мозга

Игорь Лалаянц

Преобладание закольцованных РНК в аномальных клетках теперь установленный факт

0
1125
Грифы секретности срывать осторожно!

Грифы секретности срывать осторожно!

Елена Семенова

Владимир Пирожок о главном чекисте страны, закоулках Москвы и политиках лихих 90-х

0
2170

Другие новости

Загрузка...
24smi.org