#бактериофаги

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.