Институт
биоорганической химии

Сотрудниками Лаборатории антибиотикорезистентности и Лаборатории молекулярного дизайна и синтеза ИБХ РАН обобщены данные по последним достижениям в области фенотипического скрининга бактерий. Развитие новых физико-химических подходов к такому скринингу, как и совершенствование методов обработки информации, открывает перспективы создания комплексных подходов к описанию морфологии микроорганизмов. Среди наиболее активно развивающихся направлений можно выделить применение новых принципов профайлинга микроорганизмов, внедрение методов машинного обучения для обработки данных и миниатюризацию методов фенотипирования с помощью микрофлюидных устройств. Работа была поддержана грантом РНФ № 23-24-00409 и опубликована в журнале Antibiotics.

Сотрудники Лаборатории молекулярных основ эмбриогенеза ИБХ РАН совместно с сотрудниками Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича разработали метод широкоформатной идентификации генов, потеря/возникновение которых в ходе эволюции была связана с потерей/появлением интересующего фенотипического или физиологического признака. В качестве доказательства принципа авторы идентифицировали гены, участвующие в регенерации конечностей у рыб и амфибий, но отсутствующие у не способных к такой регенерации рептилий, птиц и млекопитающих. Разработанный метод предоставляет широкий диапазон возможностей для изучения взаимосвязи между утратой/появлением фенотипических и физиологических признаков и утратой/появление специфических генов в эволюции. Работа была поддержана грантом РНФ 23-74-30005 и опубликована в журнале Biology Direct. Подробнее

Сахарный диабет - значимый фактор риска ишемического инсульта. Гипергликемия усугубляет патогенез инсульта, приводя к более обширному поражению головного мозга. Предполагается, что более масштабные повреждения ткани при ишемии должны коррелировать со степенью выраженности окислительного стресса. Команда ученых из ИБХ РАН и других российских институтов впервые зарегистрировала динамику H₂O₂ в режиме реального времени в тканях головного мозга крыс при развитии ишемического инсульта в условиях гипергликемии. Для этого был использован биосенсор HyPer7 и технология оптоволоконного интерфейса. Авторы показали, что высокий гликемический статус не влияет на генерацию H₂O₂ в ишемическом очаге ткани, однако существенно усугубляет последствия патогенеза. Также впервые с помощью метода Рамановской микроспектроскопии было продемонстрировано, как резкое повышение уровня глюкозы в крови увеличивает относительное количество восстановленных цитохромов в митохондриальной электрон-транспортной цепи в нейронах у бодрствующих мышей. Работа опубликована в журнале Free Radical Biology and Medicine.

Исследователи из Лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов ИБХ РАН усовершенствовали метод получения образцов геномной ДНК из грибов для ПЦР-диагностики. Авторами проведен поиск специальных хаотропных смесей для получения высокоочищенных клеточных оболочек с ДНК за счет высокотемпературной экстракции РНК, белков и низкомолекулярных компонентов из биомассы дрожжей. Наиболее эффективной оказалась хаотропная смесь на основе 7М мочевины, 1% SDS, 100 мМ аммиака и 25 мМ цитрата натрия. Ее использование обеспечивало практически полное удаление РНК и липидов за 10 минут, и одностадийное получение ДНК-содержащих клеточных чехлов, которые можно непосредственно добавлять в реакционную смесь для ПЦР без дополнительной пробоподготовки. Разработанный подход перспективен для ПЦР-диагностики и таксономических исследований грибов и других микроорганизмов с прочной клеточной стенкой. Исследование опубликовано в журнале Analytica Chimica Acta. Подробнее

Как правило, существенное изменение свойств химических веществ требует не менее существенного изменения их строения – введения электронно-донорных или электроноакцепторных групп, замыкания новых циклов и введения новых гетероатомов. Тем не менее, иногда из этого правила бывают исключения. Так, учеными из Группы химии гетероциклических соединений и Лаборатории оптического биоимиджинга ИБХ РАН было показано, что введение в молекулы хромофора GFP трифтор-метильной группы вместо метильной позволяет существенно увеличить интенсивность их флуоресценции. Ранее подобного эффекта удавалось достигнуть только трудоемким введением мостиковых групп или существенным изменением природы заместителей в молекуле. Полученные вещества не только являются яркими флуорофорами, но и могут быть использованы для селективного мечения ЭПР в живых клетках. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences.