|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмовНИР
Physiology and biochemistry of phototrophic and chemotrophic microorganisms
- Руководитель НИР: Бонч-Осмоловская Е.А.
- Ответственные исполнители: Егорова М.А., Котова И.Б., Цавкелова Е.А.
- Участники НИР: Алексеева Л.Л., Алехова Т.А., Бадмадашиев Д.В., Баранова Н.А., Бирюков М.В., Брюханов А.Л., Бубнов И.А., Вахрамеева Т.А., Вершинин Е.С., Виноградова Е.Н., Гавирова Л.А., Ганецкая Е.А., Глухарева И.Д., Данилова И.В., Данилова П.Л., Динариева Т.Ю., Дрыгина Т.В., Дьяконова А.Т., Еникеев Р.Р., Захарчук Л.М., Ивановский Р.Н., Исмаилов А.Д., Калягин С.Д., Киташов А.В., Климко А.И., Клягин С.Д., Колотилова Н.Н., Комаревцев С.К., Корниенко Е.И., Крейер В.Г., Кремнёва М.К., Кузнецова А.Ю., Лебедева Н.В., Леонтьева М.Р., Липей С.О., Малахова Д.В., Мальцева А.И., Мельник А.Д., Меркель А.Ю., Митрофанова Т.И., Наумкина Е.Б., Нетрусов А.И., Никандрова А.А., Новожилова Т.Ю., Новоселова Л.А., Орехова А.В., Осмоловский А.А., Очнева А.Г., Перевалова А.А., Петрякова А.Д., Пискункова Н.Ф., Попова Е.А., Потехина Н.В., Провоторова Е.А., Протопопова А.О., Пыркин В.О., Рагимова Т.А., Ракова А.И., Семенов А.М., Семенова Е.В., Сережкин И.Н., Сорокина Е.В., Стоянова Л.Г., Строева А.Р., Суркова Д.Е., Тактарова Ю.В., Татаринова Н.Ю., Тиморшина С.Н., Тульская Е.М., Филиппова А.М., Ходжаев Е.Ю., Хотина В.Н., Чердынцева Т.А., Шевель Н.Н., Шестаков А.И., Шестакова А.А., Шестакова О.О., Ширинкина Л.И., Щербакова П.А.
- Подразделение: Лаборатория физиологии и биохимии микробов
- Срок исполнения: 1 января 2021 г. - 31 декабря 2027 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 23-1-21
- Номер ЦИТИС: 121032300094-7
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физико-химические основы биологии и биотехнологии
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Клеточные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.27.05 Методы и аппаратура в микробиологии
- 34.27.15 Систематика и номенклатура микроорганизмов
- 34.27.17 Морфология и физиология микроорганизмов
- Классификатор OECD: Микробиология
-
Ключевые слова:
хемотрофные микроорганизмы, биохимия, метаболизм, фототрофные микроорганизмы
biochemistry, chemotrophy microorganisms, phototrophic microorganisms, metabolism -
Описание:
Целью исследования является выявление новых свойств микроорганизмов (бактерий и микромицетов), имеющих фундаментальное и прикладное значение.
-
Abstract:
The goal of this work is to reveal new capasities of microorganisms (bacteria and micromycetes), that are of fundamenal or applicable value. Among our tasks there are: 1) studying of novel metabolic pathways in phototrophic and chemolithotrophic microorganisms; 2) search for new enzymes produced by micromycetes, for the application in medicine and environmental technologies; 3) the investigation of oxygen tolerance mechanisms in obligately anaerobic bacteria; search for new lactobacteria with probiotic activity; 4) search for bacteria producing new antibiotics; 2) studying of plant-microorhanisms interrelations; 5) investigation of microbial communities degrading xenobiotics.
-
Планируемые результаты:
В результате выполнения НИР будут получены новые знания о метаболизме прокариот и его эволюции, выявлены новые свойства ферментов микромицетов и ферментов антиоксидантной защиты бактерий. Будут получены новые молочнокислые бактерии с сочетанием признаков, оптимальным для производства кисломолочных продуктов с свойствами, а также бактерии - продуценты новых антибиотиков. Будут исследованы микробные сообщества, ассоциированные с различными видами культурных растений, разлагающие нефтяные загрязнения и анилиновые красители.
-
Научный задел:
За прошедшие годы в коллективе была создана коллекция фототрофных и хемотрофных микроорганизмов, в том числе молочнокислых бактерий и актиномицетов, разработаны методы их культивирования и хранения. Получены предварительные данные о наличии у исследуемых микроорганизмов новых метаболических путей и ферментов с новыми свойствами. разработаны методы очистки антибиотиков и характеристики их активности, а также количественные методы филогенетического анализа микробных сообществ различной степени сложности. Имеется ряд штаммов, перспективных для дальнейшего использования в биотехнологии (очистка от нефтяных загрязнений, производство новых кисломолочных продуктов)
-
Основные результаты:
В результате выполнения запланированных исследований будут расширены знания о метаболизме прокариот, их ферментных системах, выявлены важнейшие компоненты природных микробных сообществ, осуществляющих важнейшие биосферные процессы, получены новые штаммы-продуценты новых биологически активных соединений.
- Добавил в систему: Пискункова Нина Федоровна
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: Показано, что наряду с ферментами канонического варианта цикла Арнона Бюкенана, в клетках Chb. limnaeum обнаруживаются также активность цитратсинтазы, отсутствующей в общепринятом варианте цикла. Проведён полный биоинформационный анализ наличия генов, кодирующих ферменты антиоксидантной защиты, в анонсированных за последний год в GenBank геномах аноксигенных фототрофных бактерий: обнаружено, что большинство из них содержат в геноме гены, кодирующие СОД и цитохром с пероксидазу. В протеоме лактобацилл обнаружены ферменты антиокислительной защиты и выяснены возможные механизмы защиты аэротолерантных клеток от вредного действия активных форм кислорода, что будет важной предпосылкой для создания в будущем препаратов эффективных пробиотиков. Проведена экспрессия молекулярно-генетической конструкции, содержащей в себе последовательность гена, кодирующего образование протеазы микромицетом A. giganteus A16, в бактериях E. coli BL21. Было показано накопление целевого белка, обладающего протеолитической активностью. Доказанная нестабильность пищевого азокрасителя при контакте с микробиотой ЖКТ и вызываемая им сукцессия микробного сообщества свидетельствуют об опасности использования подобных ксенобиотических веществ в пищевых продуктах. По результатам исследований в 2021 г опубликовано 2 книги, 2 монографии и 97 статей. Задачи, поставленные перед сотрудниками кафедры в рамках выполнения НИР выполнены полностью. | ||
| 2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: В результате выполнения НИР получены новые штаммы молочнокислых бактерии с сочетанием признаков, оптимальным для производства кисломолочных продуктов, а также бактерии - продуценты новых антибиотиков. Разработана методика целевого поиска сидеромицинов, класса антибиотиков, обладающих большим потенциалом для преодоления антибиотикорезистентности. Проверено образование антимикробных веществ у 52 штаммов вновь выделенных микроскопических грибов. Были получены активные накопительные культуры сульфатредуцирующих бактерий. Исследованы микробные сообщества, ассоциированные с различными видами культурных растений, разлагающие нефтяные загрязнения и анилиновые красители. Получены новые знания о метаболизме прокариот и его эволюции, выявлены новые свойства ферментов микромицетов и ферментов антиоксидантной защиты бактерий. | ||
| 3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: В результате выполнения НИР получены данные по активностям и регуляции синтеза ключевых ферментов антиоксидантной защиты – супероксиддисмутазы, каталазы и различных пероксидаз – у новых видов аэротолерантных сульфатредуцирующих бактерий. Исследовали разнообразие и роль микроорганизмов различных физиологических и филогенетических групп в процессе анаэробного окисления метана. Изучено влияние источников углерода и азота в составе питательной среды на образование протеаз микромицетами A. ustus 1 и A. ochraceus L-1 (ВКМ F-4104D), показано, что наибольшая продукция протеаз, активных в отношении фибриллярных белков, была достигнута при использовании сочетания глюкозы и глицерина в качестве источников углерода. Проведено детальное изучение фибринолитического препарата, выделенного из культуральной жидкости микромицета Sarocladium strictum 203. Проведены начальные доклинические испытания выделенной субстанции такие как: определение острой токсичности, цитотоксичности и аллергенности, а также проведена апробация кремовой формы препарата на основе изучаемого комплекса протеаз. Установлены предположительные трофические связи между гомо- и гетероферментативными лактобактериями разных родов и дрожжами различных рас. Результаты явились новыми и инновационными, они были опубликованы. Впервые протеомным анализом были исследованы некоторые молекулярные механизмы адаптации L.rhamnosus КМ МГУ 529 к росту при интенсивной аэрации. Установлено, что адаптация к интенсивной аэрации в периодической культуре по отношению к статичным условиям культивирования на питательной среде MRS заключается в перестройке углеродного метаболизма. Выявлена возможность понижения уровня показателя минимальной ингибирующей концентрации (МИК) для противоинфекционного лекарственного вещества, на примере композитов хлорамфеникола и наночастиц окислов железа (магнетит) и композитов хлорамфеникола и феррита цинка до уровня значения минимальной биоцидной концентрации (МБК) при их воздействии на популяцию бактерии E. coli. В результате, для подавления бактериального роста требуются меньшие концентрации лекарственного препарата и неорганических наночастиц. | ||
| 4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: | ||
| 5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: | ||
| 6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: | ||
| 7 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".