​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) воссоздали "генеалогическое" древо фермента оксидоредуктазы (LuxG) биолюминесцентных бактерий и определили условия эффективной работы этого фермента. Исследование, которое поможет создать эффективные биотесты для быстрой оценки токсичности еды, воды и почвы, опубликовано в журнале "Proteins".

Исследователи СФУ изучили "генеалогическое" древо фермента оксидоредуктазы (LuxG) биолюминесцентных бактерий, синтезирующегося одновременно с люциферазой - светящимся белком, который производят также светлячки, медузы, черви и грибы. Сопоставив данные об эволюции оксидоредуктазы с информацией о 3D-структуре этого белка, ученые определили ряд важных особенностей, обеспечивающих эффективную работу фермента.

"Мы предполагаем, что понимание, как устроена оксидоредуктаза LuxG, откуда взялась и как эволюционировала, приблизит ученых к созданию более чувствительных биотестов, нежели существующие. Потому что белки, которые синтезируются одновременно и эволюционировали вместе, вероятно, будут вместе работать лучше, чем белки гибридной системы, в которой люциферазе придется иметь дело с редуктазой-незнакомкой", – сообщила соавтор работы, сотрудник лаборатории биолюминесценции СФУ Анна Деева.

Биотестирование – это методика, с помощью которой можно проанализировать уровень загрязнения воды, почвы, продуктов питания. В основе метода лежит использование живых организмов, клеток или ферментов.

В бактериальной биолюминесцентной ферментативной тест-системе обязательно присутствует люцифераза, для которой необходимо два субстрата. Один имеется в избытке, а другой – очень нестабильный, поэтому его поставляет оксидоредуктаза. Этот фермент мало изучен на данный момент, несмотря на активное использование люциферазы и оксидоредуктазы в разработке биотестов.

Дальнейшие исследования позволят создать систему экспресс-мониторинга, при помощи которой можно будет определить загрязненность различных проб в течение 15 минут.

Похожие новости

  • 14/07/2017

    Ученые СФУ будут отслеживать изменения климата по кольцам тибетских деревьев

    ​Международная группа исследователей с участием российских ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) разработала эффективный метод оценки влияния климатических изменений на развитие растений, основанный на математическом моделировании, сообщила пресс-служба СФУ.
    1185
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1294
  • 23/08/2018

    Российские ученые исследуют гены опасного поведения

    ​Новое исследование российских генетиков поможет объяснить и предупредить возникновение агрессивного поведения. Эти сведения нужны для понимания механизмов влияния генов на проявление характера и поступки.
    855
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    1281
  • 23/08/2019

    Ученые разрабатывают светящиеся белки для поиска раковых клеток в организме

    ​Международная группа исследователей, в которую вошли представители Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск), разрабатывает специальные белки, способные в составе медицинских препаратов определять в организме раковые клетки и сигнализировать о них свечением под лучами ультрафиолетовой лампы или лазера.
    674
  • 26/09/2018

    Разработан эффективный способ получения бактериальной целлюлозы

    ​Российские ученые разработали эффективный способ производства бактериальной целлюлозы из штамма чайного гриба. Они определили условия и методы выращивания бактерий, которые позволяют получить большее количество пленок этого вещества.
    686
  • 30/10/2018

    Ученые из РФ, Египта и Германии предложили простой способ определения пола финиковых пальм

    ​Ученый Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Египта и Германии выявили молекулярные маркеры (ДНК- маркеры), которые позволили им определить пол финиковых пальм на стадии саженцев, что необходимо для успешной культивации этих растений.
    751
  • 14/12/2017

    Сибирские геофизики объяснили озоновую дыру естественными причинами

    ​Ученые Сибирского федерального университета сравнили состояние содержание озона в Северном полушарии по спутниковым данным и выдвинули новую гипотезу возникновения Антарктической озоновой дыры. Результаты исследования опубликованы в "Журнале Сибирского федерального университета".
    843
  • 15/08/2017

    К чему ведет редактирование генома

    ​Недавно в журнале Nature была опубликована статья, рассказывающая об успешном исправлении мутации в ДНК человеческого зародыша при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9. Возможность устранения ошибок в геноме ведет к абсолютно новой ситуации, которая разворачивается на наших глазах.
    1268
  • 29/01/2019

    Выявлены ассоциации генов, связанных с адаптацией ладанной сосны к окружающей среде

    Биологи Сибирского федерального университета (СФУ) вместе с коллегами из США, Канады и Германии изучили генетическую основу устойчивости ладанной сосны к засухе. &13; Ладанная сосна - один из наиболее экономически значимых видов хвойных, ее древесину используют в разных областях промышленности.
    471