Российские ученые нашли способ «отключать» иммунитет бактерий: создание промштаммов ускорится в разы

«Взломанная» бактерия: как российские учёные ускорили создание промышленных штаммов

Ученые МФТИ совершили прорыв, который напрямую повлияет на биотехнологическое производство. Они нашли способ отключать защитную систему бактерии Bacillus licheniformis — одного из ключевых микроорганизмов, используемых для производства ферментов, антибиотиков и других веществ.

В чём суть?

Раньше, чтобы внедрить в бактерию чужеродную ДНК и заставить её вырабатывать нужный продукт, исследователи сталкивались с защитным механизмом микроорганизма. Бактерия просто уничтожала внедрённый генетический материал. Поиск рабочей модификации мог растягиваться на годы.

Учёные МФТИ определили точную последовательность ДНК, которую атакует иммунная система Bacillus licheniformis, и нашли способ её отключать — с помощью белка-подавителя ArdB. Результат: время создания нового штамма-продуцента сокращается с нескольких лет до полугода. 

На фото можно увидеть модель взаимодействия комплекса BlihIA с целевой ДНК

Почему это важно для биотехнологических производств?

— Ускоренная разработка штаммов для выпуска ферментов, аминокислот, органических кислот

— Возможность быстрее создавать продуценты для субъединичных вакцин и диагностических реагентов

— Снижение затрат на НИОКР при переходе от лабораторной конструкции к промышленному масштабированию.

Как отмечают эксперты, открытие снимает ограничения для работы не только с этой бациллой, но и с другими промышленно значимыми микроорганизмами.

Визуализация, представленная на фото, демонстрирует, как комплекс BlihIA взаимодействует с определенным фрагментом ДНК.

Logos i5 — технология, представляющий собой совокупность непатогенных устойчивых штаммов актинобактерий, выделенных из природных и антропогенно загрязнённых локусов, применяемых с учетом особенностей их биологической организации под воздействием экополлютантов.

Эффективность применения технологии биоремедиации Logos i5 основана на способности актинобактерий, входящих в состав, использовать метаболические пути для растворения тяжелых металлов и метаболизировать в клетках соли для использования их в дальнейшей жизнедеятельности. Они могут выделять различные типы ферментов, таких как оксидазы и редуктазы, которые могут изменять окислительно-восстановительный потенциал тяжелых металлов.

Таким образом, они могут изменять степень окисления металла, что снижает его токсичность и делает его более доступным для использования бактериями.

Кроме того, актинобактерии могут выделять экзополимеры, такие как экзополисахариды и протеины, которые могут связывать тяжелые металлы и помогать их удалению из окружающей среды. Эти экзополимеры также могут образовывать слои вокруг клеток бактерий, чтобы защитить их от токсичности металлов, что позволяет им выживать в средах с их высоким содержанием.

Технология биоремедиации Logos i5 — применяется отдельно для каждого объекта, после проведения предварительных лабораторных апробаций с учётом технологических особенностей, фактических условий и технического задания, в соответствии с установленной целевой задачей