Химическая и биологическая безопасность

Медицинские приложения нанобиотехнологии привели к появлению новой отрасли – наномедицине. Наномедицина призвана следить, исправлять, создавать и производить контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне с использованием разработанных наноустройств и наноструктур. В настоящее время на основе нанотехнологий разрабатываются наноустройства, способные выполнять операции от диагностики и мониторинга до уничтожения патогенных микроорганизмов, восстановления поврежденных органов, снабжения организма необходимости веществами и т. д. Среди направлений развития нанобиотехнологии, непосредственно связанных с наномедициной, можно выделить аналитическую нанобиотехнологию в создании нанодиагностикумов; препаративную нанобиотехнологию – наноэлектрофорез, нанохроматографию и т. д. и инженерную нанобиотехнологию – использование наночастиц в качестве контейнеров для доставки лекарств и наночастиц-лекарств; создание синтетического генома на основе ДНК как самовоспроизводящейся системы; использование нанотехнологий в регенеративной медицине (регенерация тканей) и создание нанороботов для медицины, способных имитировать функции различных клеток. Россия, ГУ НИИ БМХ РАМН, Москва.

Проведен биоинформационный поиск секретируемых и мембраносвязанных кандидатных пептидаз, вовлеченных в вирулентность L. monocytogenes, с их последующим изучением. Поиск был начат с отбора кандидатов по следующим параметрам: наличие лидерной последовательности и/или трансмембранного домена, расположение активного центра пептидазы на поверхности бактерии, наличие регуляторных областей, характерных для генов патогенности. В результаты отобрано 11 генов кандидатных пептидаз. В 4 из них были введены инсерционные мутации. Вирулентность мутантных штаммов изучена на модели мышей линии balb C и отличалась от штамма дикого типа. Мутанты по генам lmo0961 и lmo2077 обладали повышенной вирулентностью, мутанты по генам lmo0028 и lmo1493 – пониженной, при этом все мутанты не изменяли уровень экспрессии известных факторов патогенности. In vitro показано влияние мутаций в генах lmo0028 и lmo1493 на расхождение клеток в процессе деления; влияние мутации в гене lmo0961 на этом уровне до настоящего времени не выявлено; мутация в гене lmo2077 привела к улучшению способности бактерий расти в условиях повышенного содержания CO₂ и отсутствия O₂, т. е. в условиях, напоминающих внутриклеточные. Таким образом, полученные результаты продемонстрировали эффективность биоинформационного подхода в идентификации белков, вовлеченных в вирулентность L. monocytogenes. Россия, ГУ НИИЭМ РАМН, Москва.