#бактериофаги

Ученые впервые использовали языковые нейросети, чтобы создать геномы жизнеспособных бактериофагов — вирусов, поражающих бактерии. Взяв за основу код одного природного вируса, алгоритм спроектировал 16 новых вирусов, которые успешно уничтожили кишечную палочку. Это открывает путь к созданию персонализированной терапии против устойчивых инфекций.

Слушатели узнают, почему сегодня бактериофаги рассматриваются, как перспективный инструмент медицины будущего.

Различные системы рестрикции-модификации — это своего рода оборонительное заграждение, которое защищает бактерии от заражающих их вирусов (бактериофагов). Те научились преодолевать «броню», в том числе с помощью имитирующих ДНК белков, которые принимают удар на себя. Специфике таких антирестрикционных систем, а также перспективам их применения на практике посвящена новая работа физтехов.

Слушатели узнают про иммунные системы, подавляющие распространение вирусов.

Исследователи из Лаборатории анализа метагеномов Сколтеха под руководством Артема Исаева совместно с коллегами из Великобритании изучили метилтрансферазу BREX системы, и благодаря установлению структуры белка смогли изменить его специфичность к ДНК-сайтам, что позволило также значительно усилить антивирусную защиту.

Бактерии обретают все большую резистентность к антибиотикам. Такая «гонка» может привести к тому, что антибиотики перестанут подавлять патогенные бактерии. В качестве одной из их альтернатив рассматриваются бактериофаги — природные «хищники» и враги бактерий. В Лаборатории анализа метагеномов Центра молекулярной и клеточной биологии Сколтеха занимаются исследованиями бактериофагов и бактериальных иммунных систем. В новой работе группа ученых под руководством заведующего лабораторией Артема Исаева проанализировала состав одного из терапевтических фаговых коктейлей и обнаружила в нем новый вид бактериофага — он оказался более эффективным, чем ранее известные виды, похожие на него.

Одно из главных отличий бактериофагов от антибиотиков в том, что они действуют намного избирательнее. Антибактериальные препараты часто уничтожают не только болезнетворные бактерии, но и представителей нормальной микрофлоры. А фаги атакуют лишь микроорганизмы определенного вида. Микрофлора за счет этого не только не страдает, но и получает поддержку в конкурентной борьбе с патогенами. Это открывает интересные возможности и позволяет рассматривать фаги не только как средства антибактериальной терапии, но и как пробиотики. О перспективах применения фагов как инструмента нормализации микробиома рассказал советник по науке холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех Игорь Никитин.

Бактериофаги — это вирусы, которые заражают бактериальные клетки, природные «хищники» и враги бактерий. Когда фаг заражает клетку, она разрушается, и из нее наружу выходят десятки или даже сотни новых вирусных частиц — фаговое потомство. Продолжающаяся «гонка вооружений» между бактериями и фагами привела к возникновению разнообразных врожденных и адаптивных иммунных систем у бактерий и анти-иммунных систем у фагов. При этом иногда фаги могу «играть на стороне хозяина» и сами кодируют иммунные системы, которые помогают им конкурировать с другими фагами. Одна из таких иммунных систем — PARIS (от английского Phage Anti-Restriction-Induced System).

Нарастающая проблема потери чувствительности бактерий к антибиотикам заставляет ученых искать альтернативные способы лечения инфекционных заболеваний. Среди них чаще всего упоминаются бактериофаги — вирусы, способные уничтожать целевые штаммы возбудителей инфекций, в том числе «супербактерии», у которых наблюдается устойчивость к большинству известных антибиотиков. Во многих случаях, чтобы справиться с источником инфекции, фаготерапия применяется как самостоятельный метод лечения. Однако в последнее время появляется все больше исследований, которые показывают, что комбинация антибиотиков и фагов в терапии может значительно повышать эффективность лечения бактериальных инфекций. Поговорили об этом с советником по науке холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех Игорем Никитиным.

Даже в компактных геномах вирусов встречаются паразитарные участки — так называемый эгоистичный генетический материал. Как правило, такие последовательности нуклеотидов кодируют только специальные белки для собственной имплантации в геном потомков своего хозяина. Американские микробиологи впервые доказали, что у некоторых бактериофагов такие включения несут важную и полезную функцию: они не только занимаются собственным воспроизводством в дочерней ДНК, но и мешают конкурентам вируса-хозяина размножаться.

Аллергия — состояние, при котором иммунная система работает не совсем правильно и бурно реагирует на безвредные вещества, окружающие человека в повседневной жизни. Что же заставляет иммунитет так себя вести? В этом замешаны различные факторы, и один из них — микрофлора, считает советник по науке холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех Игорь Никитин. По его мнению, бактерии могут способствовать развитию аллергопатологий и вызывать инфекционные осложнения. Эту проблему потенциально можно решить, воздействуя на состав микробиома. И тут могут прийти на помощь особые вирусы — бактериофаги. Обсуждаем с экспертом возможности фаготерапии в борьбе с атопическими заболеваниями.

Тяжелый ожог — это не только поражение кожи, но и изменения во всем организме, зачастую создающие опасность для жизни. Теряется жидкость, из-за гибели тканей выделяется множество токсинов. Пострадавшего важно как можно быстрее доставить в клинику и начать лечение. Но после того, как острый период прошел, угроза для жизни остается: в ожоговую рану часто попадают бактерии, способные привести к тяжелым осложнениям и сепсису. При этом появляется все больше микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам, и ученые ищут альтернативные эффективные препараты. Вместе с советником по науке холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, доктором медицинских наук, профессором Игорем Никитиным разбираемся, как применение бактериофагов — вирусов, атакующих бактерии, может помочь при ожогах.

Участники мероприятия познакомятся со строением и многообразием бактериофагов.

Бактериофаги — природные «хищники» и враги бактерий. Они способны специфически распознавать конкретные виды бактерий и считаются безопасными для человека. В связи с повышением устойчивости вызывающих заболевания микроорганизмов к действию антибиотиков в последние годы все активнее как возможная альтернатива антибиотикам изучаются бактериофаги. В новом исследовании группа ученых из Сколтеха во главе с руководителем Лаборатории анализа метагеномов Артемом Исаевым обратила внимание на бактериофаг BF23. Несмотря на то что его выделили еще в 1949 году, геномная последовательность фага до сих пор оставалась неизвестной. Исследователи провели геномный и протеомный анализа фага, а также изучили, как фаг взаимодействует с системами бактериального иммунитета.

Международная группа исследователей обнаружила крайне любопытную способность клеток млекопитающих «поедать» и «переваривать» вирусы, убивающие бактерий. Ученые назвали это очередным примером возможного симбиоза млекопитающих и живущих вместе с ними бактерий, а также возможностью повышения эффективности лечения инфекций, устойчивых к антибиотикам.

Группа морских биологов из Китая описала новый вид морских бактерий, выделенных из глубоководного холодного источника. Как оказалось, микроорганизм обладает рядом уникальных характеристик, среди которых — особый тип деления, нехарактерный для бактерий этого класса, и специальный хронический вирус, помогающий организму-хозяину усваивать питательные вещества.

Результаты исследования ученых из Сколтеха и научных центров Швеции и Швейцарии помогли лучше понять, как устроено взаимодействие между бактериями и фагами — вирусами, которые заражают клетки бактерий. Открытие может стать важным этапом на пути развития новых способов борьбы с инфекциями.

Новые гены в клетки вносят с помощью вирусов. Но часто они слишком малы, чтобы вместить всю нужную ДНК и другие молекулы. Поэтому биологи изменили фаг Т4, способный нести намного больше полезного груза, «научив» его доставлять в человеческие клетки самые длинные гены.

Ученые обнаружили бактериофаг P74-26, способный выживать в горячих источниках и поражать обитающие там бактерии. Его устойчивость отчасти связана с необычной структурой хвоста, который достигает рекордной для вирусов длины.

Доктор биологических наук Андрей Летаров расскажет про биологию бактериофагов.

Существует множество способов обеззаразить продукты питания — например, с помощью УФ-облучения или нагревания до нужной температуры. Но теперь ученые предложили еще один необычный способ: содержащий особые вирусы спрей.

Исследователи из университета Ла Троба в Австралии обнаружили вирус, который атаковал хорошо известную болезнетворную бактерию, способную не только вызвать воспаление десен, но и привести к возникновению раковой опухоли.

Ученые обнаружили, что у бактериофагов — вирусов бактерии — распространена способность отслеживать изменения, которые происходят внутри клетки их хозяина, и выбирать, в какой момент покинуть ее. Результаты исследования могут иметь значение для разработки новых противовирусных препаратов.

Бактериофаги — вирусы, заражающие бактерий — были открыты не так давно по историческим меркам, всего сто лет назад. Но за это время человечество успело найти им немало полезных применений. Многие слышали, что бактериофаги применяют для лечения бактериальных инфекций у человека, но это лишь верхушка айсберга. Эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проектного офиса по изучению бактериофагов Александр Жарников рассказывает о вариантах использования бактериофагов в других областях нашей жизни — от ветеринарии до разработки новых вакцин.

Поражающие бактерии вирусы защищают свой геном внутри клетки-хозяина, образуя вокруг него белковое «ядро» с множеством небольших пор.

Сегодня Всемирная организация здравоохранения называет устойчивость инфекций к антибиотикам одной из наиболее серьезных угроз для человечества. В поисках альтернативных стратегий профилактики и контроля бактериальной инфекции медики все чаще обращают внимание на бактериофаговую терапию. При этом в медицинском сообществе есть мнение, что совместное применение антибиотиков и фагопрепаратов позволяет повысить эффективность антибактериальной терапии. О потенциале комплексного похода в лечении бактериальных инфекций антибиотиками и бактериофагами рассказывает эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проектного офиса по изучению бактериофагов Александр Жарников.

Бактериофаги – это вирусы, поражающие и уничтожающие только бактерии. Еще в прошлом веке фармацевты научились использовать во благо свойства этих крошечных помощников борьбы с болезнями путем создания на их основе лечебно-профилактических антибактериальных препаратов. Их успешно применяют для лечения инфекционных заболеваний вот уже почти сто лет и они безопасны даже для новорожденных. Но медицина продолжает исследовать особенности бактериофагов, и эта работа далеко не закончена. В прошлом материале, открывшем цикл статей о фагах, мы писали о том, какой вклад они внесли в науку. Сегодня эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проектного офиса по изучению бактериофагов Александр Жарников рассказывает о некоторых научных гипотезах, касающихся влияния этих вирусов на организм человека.

Бактериофаги — самые многочисленные живые организмы на Земле, они оказывают влияние на всю экосистему планеты. Для людей, в первую очередь для экспертов из мира медицины, они интересны своими уникальными особенностями — препараты на основе фагов — важный инструмент в борьбе с растущей сопротивляемостью опасных бактерий к антибактериальным препаратам — антибиотикорезистентностью. В первом материале, который откроет цикл публикаций об особенностях и процессе изучения бактериофагов, эксперт предприятия холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех Александр Жарников рассказывает о том, какой вклад внесли фаги в развитие современной фундаментальной науки.

Колибактин, который производят клетки кишечной палочки, активирует профаги соседних бактерий — вирусы, скрытые в их собственной ДНК.

Пандемия коронавируса ускорила рост устойчивости бактерий в организме человека к антибиотикам. Как следствие, пациенты, перенесшие заболевание, становятся подвержены риску развития «суперинфекций». Российские медики и фармацевты видят решение проблемы в совершенствовании государственных программ вакцинации и рациональном применении уникальных препаратов-бактериофагов. О том как побороть мировую тенденцию по снижению эффективности антибиотиков рассказывает эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проекта «Развитие бактериофагов» НПО «Микроген» Александр Жарников.

Ученые предложили использовать фаги для борьбы с вредоносными бактериями. Они считают, что это поможет справиться с микроорганизмами, устойчивыми к антибиотикам, а также с теми, что живут в труднодоступных местах, например в слизистой оболочке кишечника.

Исследователи Сколтеха и их коллеги из России, США и Швеции описали необычную РНК-полимеразу, транскрибирующую гены малоизученного crAss-подобного бактериофага. Ученым удалось «поймать» этот фермент, используя очень малую часть (составляющую менее трех процентов) аминокислотной последовательности, подобной другим РНК-полимеразам. Понимание механизма инфицирования хозяйских клеток этими фагами позволит контролировать состав микробиома, что, в свою очередь, важно для борьбы с различными заболеваниями.

Ученые Сколтеха из лаборатории профессора Северинова исследовали малоизученный тип системы CRISPR-Cas у бактерий, обитающих в условиях чрезвычайно высоких температур. В ходе исследования было установлено, как система CRISPR-Cas распознает угрозу, собирая фрагменты генетической информации бактериофага в своей генетической «базе данных», которую она использует для борьбы с инфекциями. Понимание этого механизма открывает перспективы для дальнейших генетических манипуляций как с бактериями, так и с их вирусами-фагами.

Исследователи Сколтеха из лаборатории профессора Северинова совместно с коллегами из Швейцарии и Израиля исследовали малоизученный механизм защиты бактерий от вирусов – BREX, и продемонстрировали, что его можно «отключить» при помощи вирусного белка, имитирующего ДНК.

Австрийские ученые обнаружили в образцах биологических жидкостей людей новый вид бактериофагов — вирусов, поражающих бактерии.

Одной из наиболее сложных задач для ученых сегодня может стать поиск путей решения проблемы устойчивости к антибиотикам патогенных бактерий. Наука ищет выходы из ситуации, и кое-что уже придумано. Способ борьбы с «супербактериями» разрабатывают и отечественные ученые из госкорпорации «Ростех».

Международный коллектив ученых из Университета Лестера, МГУ и МФТИ разработал математическую модель, которая открывает новые возможности для контроля и мониторинга распространения мелиоидоза в Юго-Восточной Азии.

Не имеющие хвоста ДНК-содержащие бактериофаги не удавалось обнаружить стандартными методами – но теперь ученые полагают, что они доминируют в Мировом океане.

Исследователи заявили, что обнаружили ранее неизвестную способность бактериофагов.

Ученые описали два новых вируса, которые помогут уничтожить антибиотикоустойчивые бактерии, вызывающие вспышки инфекции в лечебных учреждениях.

Большой геном бактериофагов WO почти наполовину состоит из ДНК, заимствованной у эукариот – в том числе и из гена, кодирующего опасный латротоксин ядовитых пауков.