Биотехнологии

Учёные из МФТИ и ОИЯИ в совместной работе увеличили точность обнаружения ценных кристаллов белков, размер которых ограничен парой микрон. Именно такие маленькие кристаллы используются сейчас для изучения структуры мембранных белков, знание которой очень важно для фундаментальных и прикладных фармацевтических исследований. Работа опубликована в престижном журнале Journal of American Chemical Society.

more_horiz Читать полностью

Агротехнологи МФТИ разработали быстрый способ определения влияния различных химических веществ на рост растений.

Исследователи из МФТИ, центра «Фундаментальные основы биотехнологии» и МГУ им. М. В. Ломоносова вместе с иностранными коллегами из Фрайбургского университета (Германия) придумали быстрый способ подбора веществ, влияющих на скорость роста растений. Учёные разработали технологию тестирования химических соединений на пыльце, вместо использованного ранее способа многодневного тестирования на семенах.  Это существенно ускорит процедуру подбора микроэлементов  для повышения урожайности сельхозкультур.

more_horiz Читать полностью

 Одним из результатов плодотворного белорусско-российского научного сотрудничества явились два совместных изобретения: «Тейхоевая кислота Bifidobacterium longum и способ выделения тейхоевой кислоты из биомассы бифидобактерий» (патент Республики Беларусь на изобретения № 19625, МПК (2006.01): C 12P 19/04; авторы изобретения: А.Ижик (BY), Г.Новик (BY), О.Валуева (RU), Ю.Книрель (RU); заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт микробиологии НАН Беларуси»).

Тенденции современного развития фармакологической отрасли требуют перехода от клеточного уровня к молекулярному: к использованию вместо клеток микроорганизмов отдельных их компонентов, обладающих той или иной биологической активностью. Подобными клеточными молекулярными структурами у пробиотических микроорганизмов являются тейхоевые кислоты (ТХ), которые перспективны для производства на их основе лечебно-профилактических препаратов, вакцин, пищевых добавок.

Поясняется, что молекулы ТХ состоят из повторяющихся звеньев, представляющих собой полиолы или гликозилполиолы, соединенные фосфодиэфирными связями. В зависимости от природы полиола различают глицерин-, рибит- и манит- ТХ. Гидроксильные группы полиолов могут быть гликозилированы остатками глюкозы, галактозы, маннозы, рамнозы, глюкозамина, галактозамина, изредка — О-метилпроизводными галактозы или ацилированы остатками D-аланина, L-лизина, уксусной и янтарной кислот.

Как утверждается авторами, выделенные ими из биомассы бифидобактерий ТХ обнаружены впервые. Разработанный ими новый способ изоляции ТХ из биомассы бифидобактерий отвечает требованиям эргономичности, экологичности, а также обкспечивает приемлемый выход конечного продукта.

Для получения ТХ Bifidobacterium longum бактериальную биомассу разводят 2 %-ным раствором додецилсульфата натрия до сметанообразной консистенции. Полученную смесь обрабатывают ультразвуком, нагревают ее до 100 °С, отмывают от додецилсульфата натрия, лиофилизируют и проводят экстракцию ТХ раствором трихлоруксусной кислоты в две стадии (режимы экстракции приводятся). Экстракты центрифугируют, подвергают диализу и выделяют из них ТХ путем проникающей гельхроматографии.

Подчеркивается, что предложенный способ может быть использован для выделения ТХ из любого штамма бифидобактерий. Преимущества нового способа: 1) чистота выделенных продуктов позволяет определять структуры ТХ бактерий; 2) способ занимает меньше времени для выделения (48 ч вместо 72 ч у прототипа); 3) он применим для масштабов промышленного производства; и др.

Созданы популяционно-клоновые лесосеменные плантации ольхи черной «путем формирования из пнёвой поросли вегетативного потомства предварительно вырубленных при рубке главного пользования плюсовых и лучших нормальных деревьев» (патент Республики Беларусь на изобретение № 19101, МПК (2006.01): A 01G 23/00,A 01H 1/04; авторы изобретения: Л.Поплавская, С.Ребко, П.Тупик; заявитель и патентообладатель: Белорусский государственный технологический университет).

 Для развития лесного селекционного семеноводства в нашей стране приоритетными направлениями являются сохранение лесных генетических ресурсов, дальнейшее развитие и совершенствование лесосеменной базы и селекция лесных древесных видов. Главной задачей сохранения лесных генетических ресурсов является сохранение генетического разнообразия. Воздействие комплекса антропогенных факторов кардинально изменяет естественную среду обитания. Поэтому у лесных древесных пород для успешной адаптации к изменениям условий окружающей среды сохранение генетического разнообразия является крайне важным условием. Решение этой задачи заключается в селекции и сохранении наиболее продуктивных и адаптированных к местным условиям популяций, которые характеризуются высоким уровнем генетической изменчивости.

Данное изобретение может быть использовано различными лесохозяйственными учреждениями и предприятиями лесного комплекса с целью получения потомства, которое будет более приспособленным к местным условиям, иметь высокую продуктивность и большее генетическое разнообразие.

К микробиологии, биотехнологии и медицине относится изобретение белорусских и российских ученых «Способ выделения полисахаридов из биомассы бифидобактерий» (патент Республики Беларусь на изобретение № 16185, МПК (2006.01): C07H1/08; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси»).

Поясняется, что в настоящее время тенденцией развития фармакологической отрасли является переход к использованию вместо клеток микроорганизмов, использующихся для приготовления ряда фармакологических препаратов, отдельных клеточных компонентов, обладающих биологической активностью. Подобными компонентами, например, у пробиотических микроорганизмов являются полисахариды, являющиеся перспективными для производства на их основе профилактических и лечебно-профилактических препаратов, а также вакцин и пищевых добавок.

Задачей, на решение которой были направлены усилия авторов, являлась разработка нового способа получения биомассы пробиотических бактерий и выделения из нее фракций полисахаридов. Причем, новый способ должен отвечать требованиям чистоты этих фракций, быть приемлемым с точки зрения экологии, быть эргономичным с высоким выходом конечного продукта.

В предложенном способе биомассу бифидобактерий разводят раствором додецилсульфата натрия до сметанообразной консистенции, обрабатывают ее ультразвуком, нагревают до 100 градусов Цельсия, отмывают дистиллированной водой от додецилсульфата натрия, лиофилизуют. Затем проводят экстракцию полисахаридов 10 %-ным раствором трихлоруксусной кислоты в две стадии при подобранных температурно-временных режимах. Полученные экстракты центрифугируют, диализируют и выделяют из них полисахариды путем проникающей гель-хроматографии.

Отмечается высокий уровень биологической активности выделенных полисахаридов. Способ применим для масштабного промышленного производства.

И снова повысили воспроизводимость и чувствительность способа определения стимулирующего или ингибирующего действия растительного экстракта на рост тест-штамма дрожжевого и плесневого гриба своим изобретением Н.Дудчик, В.Филонов, Е.Колядич, Л.Мельникова, А.Лилишенцева и Н.Иващенко (патент РБ на изобретение № 14977, МПК (2006.01): C12Q1/02; заявитель и патентообладатель: Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр гигиены»).

Как отмечают авторы, достигнутый ими технический результат от применения заявленного способа заключается, прежде всего, в простой пробоподготовке при проведении производимых анализов и др.

Для проведения указанных исследований бывает «хорош» тот или иной тест-штамм и способ его применения.

Два изобретения в одном патенте – «челночный вектор «pKMmob размером 4822 п.н.» для молекулярного клонирования в бактериях рода Pseudomonas или Escherichia coli» и «способ его конструирования» созданы учеными С.Василенко, Хамза Фади Джауд и М.Титок (патент Республики Беларусь №14736, МПК (2006.01): C12N15/70, C12N15/78; заявитель и патентообладатель: Белорусский государственный университет). Предлагаемое техническое решение относится к генной инженерии и может быть использовано в биотехнологии для клонирования чужеродных молекул ДНК в системе грамотрицательных бактерий рода Pseudomonas и E. coli. 

С помощью генно-инженерных манипуляций авторы конструируют «челночный вектор» для молекулярного клонирования, способный эффективно вводиться и стабильно поддерживаться в бактериях рода Pseudomonas и E. coli.

Двое ученых построили модель, показыва­ющую, как выглядит пространство для наблю­дателя, упавшего в сферически симметричную черную дыру. Статья с теоретическими основа­ми работы доступна на сайте arXiv.org. скачать видео этого процесса можно здесь.

Черными дырами называют области в про­странстве, гравитационное притяжение которых настолько велико, что ни вещество, ни излучение не могут покинуть их. Считается, что в космосе черные дыры могут образовываться при коллапсе массивных звезд. Граница области, за которую не выходит свет, получила название горизонта событий.

Внутри черных дыр нарушаются классические законы физики. Тем не менее, некоторые расчеты того, как могут развиваться события внутри черной дыры, провести можно. Авторы данной работы за­ключили, например, что при взгляде в горизонталь­ной плоскости наблюдатель увидит, что излучение смещено в синюю область спектра, а при взгляде в вертикальной плоскости заметит смещение в красную область. Возможности проверить эти вы­воды на практике у ученых не будет — наблюдателя разорвет на части гравитационное воздействие еще до того, как он успеет что-то увидеть.

Ученые проводили все подсчеты для простей­шей сферически симметричной черной дыры, радиус которой равен радиусу Шварцшильда. Черные дыры, образующиеся при коллапсе звезд, обладают более сложными характеристиками. Однако, как отмечают авторы, с течением времени они становятся все более похожими на простейшие черные дыры. Работа ученых носит не только развлекатель­ный характер. Теоретические изыскания «на грани­це» классической физики могут помочь в обнару­жении новых закономерностей и принципов.

Американские и британские ученые пред­ложили дешевый способ получения больших количеств белка, способного нейтрализовать вирус иммунодефицита человека. в эксперименте с генетически-модифицированными растениями ученым удалось получить 60 грам­мов белка. Этого количества достаточно для производства 1 миллиона доз микробицидного геля для защиты от ВИЧ-инфекции.

Микробицидные гели для защиты от ВИЧ могут стать важным дополнительным средством профилактики ВИЧ-инфекции в развивающихся странах. Разработка такого средства особенно важна для защиты здоровья женщин, которые не всегда имеют возможность настаивать на безо­пасном сексе.

Однако все проведенные на сегодняшний день испытания гелей для защиты от ВИЧ-инфекции не приводили к желаемым результатам. По мнению ученых, новым и более перспективным действу­ющим веществом для подобного рода продуктов может стать белок гриффитсин (griffithsin), выра­батываемый красными водорослями. Проведенные ранее лабораторные эксперименты показали, что гриффитсин способен связываться с вирусом иммунодефицита и препятствовать его проникно­вению в клетку.

Чтобы удешевить добычу этого вещества, ис­следователи в Кентукки заразили растения табака вирусом табачной мозаики, в который был встроен ген, кодирующий гриффитсин. Модифицированные таким образом растения были способны вырабатывать нужный белок в достаточных для промышленного производства количествах.

С засаженного модифицированным табаком участка удалось площадью 460 квадратных мет­ров получить около 60 граммов гриффитсина. Этого количества достаточно для производства 1 миллиона доз микробицидного геля. Впрочем, для того, чтобы доказать не только дешевизну, но и эффективность такого геля, ученым еще пред­стоит провести ряд доклинических и клинических исследований, оценка результатов которых может несколько лет.

На национальной выставке в Латвии Государственный комитет по науке и технологиям Беларуси (ГКНТ) предста­вил свыше 200 разработок и экспонатов по актуальным направлениям двусторон­него научно-технического сотрудниче­ства. На коллективном стенде ГКНТ свои разработки продемонстрировали 12 учреждений Министерства образования Беларуси, 6 организаций национальной академии наук и ИРУП «технопарк БНТУ «Политехник», сообщает пресс-служба ГКНТ.

Экспозиция ведущих белорусских вузов и научных учреждений вызвала неподдель­ный интерес у гостей и участников выстав­ки. Представители научной сферы особенно оценили экспертно-диагностическую систе­му для раннего выявления и мониторинга хронической обструктивной болезни лег­ких «Спирометр с функцией пульсокметрии МАС-1» УНП РУП «Унитехпром БГУ». Спи­рометр многократно превосходит по бы­стродействию, информационной емкости и возможностям экспертной оценки. Данная разработка уже внедрена в большинстве больниц Беларуси, а также в России и Сло­вакии. Можно предположить, что получит она распространение и в Латвии, так как в рам­ках выставки достигнуты договоренности о поставках с тремя фирмами Риги. Даже если вам нужна бетономешалка купить которую можно в специализированных строительных магазинах, всё равно вам нужна оценка эксперта, который подскажет нужную мешалку под ваш бюджет.

По достоинству латыши оценили и со­временное производство искусственных ювелирных камней, представленное на Национальной выставке ГНПО «НПЦ НАН Бела­руси по материаловедению». В Минск уче­ные научно-практического центра академии наук возвращались с контрактом на сумму порядка 50 тысяч долларов. Ряд протоколов о намерениях подписал и РНПУП «Центр све­тодиодных и оптоэлектронных технологий НАН Беларуси». На выставке они презенто­вали светодиодную продукцию: уличные све­тильники и светильники для ЖКХ. Продукция центра имеет высокие технические харак­теристики и оригинальные художественные решения. Настоящий фурор произвели гемосорбенты нового поколения «OVOSORB», «LIPOSORB» и «АнтиIge» Белорусского госу­дарственного медицинского университета и ИБОХ НАН Беларуси. Как отмечают ученые, впервые в мировой практике появилась воз­можность удаления из организма человека конкретных соединений, играющих ключевую роль в формировании тех или иных заболе­ваний. Данные препараты по эффективности идентичны зарубежным, но дешевле своих конкурентов в сто и более раз.

В рамках Национальной выставки Беларуси в Латвии прошли интересные форумы, встречи и презентации, по результатам которых были подписаны соглашения и протоколы о научно-техническом сотрудничестве. В частности, до­кументы подписали Рижский технический уни­верситет и 9 ведущих белорусских вузов (БГУ, БНТУ, ПГУ и др.)