Меню
Все темы
Бактерий научили перерабатывать пластик в белок шелка
Растущая распространенность пластиковых отходов вызывает интерес к возможностям переработки пластмасс в полезные биоматериалы. Одно из решений предложили ученые из США — они получили штамм бактерий рода Pseudomonas, способный превращать деполимеризованный полиэтилен в рекомбинантные белки.
Для работы исследователи выбрали штамм P. aeruginosa RR1 и P. oleovorans, поскольку для них уже была показана способность утилизировать пиролизованный полиэтилен. В качестве источника углерода авторы взяли гексадекан — аналог деполимеризованного полиэтилена. Они протестировали различные условия культивирования, в которых варьировали количества гексадекана (0,46%, 4,6% или 9,2%), количества элементарного азота (0,65 г/л или 1,3 г/л) и его источники (NH4Cl или NH4NO3). Результаты указывают на то, что преимущество в росте бактерий обеспечивают более низкие концентрации углеводородов, а оптимальным источником азота служит хлорид аммония. После оптимизации состава сред авторы добились устойчивого — свыше 1 × 109 КОЕ/мл — роста биомассы.
Бактерии в данном исследовании синтезировали зеленый флуоресцентный белок (GFP), на котором авторы проверили способность бактерий синтезировать целевой продукт, и белок шелка. Индукция экспрессии этих белков осуществлялась при помощи изопропил-β-d-1-тиогалактопиранозида (IPTG). P. aeruginosa в предложенной системе экспрессировала рекомбинантные белки, причем их концентрация достигала 10 мг/л при использовании гексадекана в качестве единственного источника углерода. Эффективность также подтвердилась в случае, когда среда для роста содержала смесь линейных и разветвленных алканов, полученную при деполимеризации полиэтилена. Бактерии, росшие на таких средах, экспрессировали белок шелка в количестве 11,3 ± 1,1 мг/л. Авторы исследования рассчитывают, что полученные результаты окажутся полезны для переработки пластиковых отходов.
Вам будет интересно
664
0
Из-за роста населения Земли в ближайшем будущем ожидается «белковый кризис». Один из самых перспективных источников белка, прежде всего для корма животных — муха черная львинка (Hermetia illucens). Ее личинки преобразуют органические отходы в высококачественный белок, однако в нем существенно ниже уровни некоторых незаменимых аминокислот, чем, например, в рыбной муке.
Ученые из Национальной организации сельскохозяйственных исследований Японии (NARO) и Токийского университета увеличили содержание незаменимых аминокислот в личинках черной львинки. У большинства насекомых аминокислоты поступают из пищи, а их избыток выводится. Исследователи с помощью РНК-интерференции подавили экспрессию гена HiNATt, продукт которого — транспортер аминокислот в мальпигиевых сосудах, выделительных органах насекомых. Общее количество аминокислот в белке модифицированных мух выросло на 77,3%, а уровни гистидина, метионина и валина увеличились в 2–2,5 раз, хотя рацион личинок не изменился. Однако сами личинки при этом стали мельче.
799
0
Восточная синица (Parus minor) знаменита своей способностью к сложной звуковой коммуникации. Оказалось, что коммуникация с помощью жестов у этой птицы не менее развита. Проанализировав поведение восьми пар синиц, ученые выделили жест, который, по-видимому, означает «только после вас» и приглашает партнера первым войти в гнездо. Они рассматривают его как пример символического жеста. Подробнее.
Амилоид бета имеет плохую репутацию из-за его роли в образовании амилоидных бляшек и развитии болезни Альцгеймера. Однако ученые показали, что амилоид бета очень важен для здоровья печени. Если снизить его уровень с помощью антител, в печени экспрессируются маркеры фиброза и цирроза. Подробнее.
Собаки понимают людей лучше, чем считалось раньше. В новом эксперименте 18 собакам закрепляли на голове электроды, после чего давали им прослушать запись голоса хозяина, называющего одну из игрушек собаки, и быстро демонстрировали через окошко хозяина, держащего в руках игрушку — иногда названную ранее, иногда другую. В ответ на демонстрацию неожиданного объекта активность мозга собаки повышалась значительно сильнее. То есть она успевала составить мысленный образ объекта до того, как ей его показали. Подробнее.
Тихоходки могут выживать в условиях, смертельных для других организмов. Ученые проверили, можно ли «позаимствовать» эти свойства. Оказалось, что если ввести в клетки человека белки тихоходки, те приобретут способность замедлять метаболизм и переживать стресс в состоянии биостаза. После снятия стресса клетки возвращаются к нормальному метаболизму. Подробнее.
Китайские исследователи показали, что воздействие искусственного света в ночное время на спящего человека повышает риск инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний. Высокий уровень освещенности подавляет выработку мелатонина и ухудшает качество сна, что сказывается на здоровье человека. Авторы призывают снизить ночную освещенность, если это возможно. Подробнее.
887
0
Генетически модифицированные микроорганизмы находят все более широкое применение в промышленности, но с этим связаны и риски — например, при нарушении условий содержания микроорганизм может попасть в окружающую среду. Один из способов предотвратить такие утечки предложили авторы статьи в Nature Communications. Чтобы контролировать выживание пекарских дрожжей, они изменили стабильность нескольких ключевых белков и сделали ее зависимой от эстрадиола.
Ученые получили 775 штаммов Saccharomyces cerevisiae; в одном из генов каждого штамма был изменен дегрон (участок, регулирующий скорость деградации белка). Модифицированный дегрон стабилизировался эстрадиолом, поэтому каждый из 775 полученных штаммов сохранял экспрессию белка только в присутствии этого соединения. Три гена — SPC110, DIS3 и RRP46 — оказались наиболее подходящими мишенями. Соответствующие штаммы нормально росли в присутствии эстрадиола, но их рост нарушался в его отсутствие. Наиболее значительное сдерживание роста обеспечил штамм с модификацией SPC110 — частота уклонения от такой системы контроля составила менее 5×10-7. Однако некоторым клеткам все же удавалось обойти внесенное учеными ограничение. Анализ «нарушителей» показал, что наиболее частым способом была мутация, вносящая преждевременный стоп-кодон на C-конце белка. Удаление C-концевого домена белка еще сильнее снизило выживаемость модифицированных дрожжей в отсутствие эстрадиола.
Авторы отмечают, что предложенный метод, основанный на лиганд-зависимом изменении стабильности ключевых белков, можно расширить — например, использовать другие малые молекулы в тех случаях, когда применение эстрадиола нежелательно.
695
0
Рак эндометрия — пятый по распространенности вид онкологии у женщин. Для понимания этиологии этого заболевания важно идентифицировать генетические черты, которые обуславливают предрасположенность к нему. С помощью полногеномного секвенирования ученые идентифицировали 16 локусов, ассоциированных с риском рака эндометрия.
В ходе этого исследования авторы работы подтвердили уже существующие генетические связи, а также обнаружили два варианта риска, связанных с экспрессией ZKSCAN5 и CYP3A7. Второй из них связан с уровнем половых гормонов: CYP3A7 кодирует фермент, метаболизирующий тестостерон. Исследователи выяснили, что аллели риска ассоциированы с более низкой экспрессией CYP3A7. Его сниженная экспрессия была связана с высоким уровнем тестостерона у женщин, и именно эти варианты оказались ассоциированы с риском рака эндометрия. Такие результаты, по словам ученых, позволяют говорить о возможности применения антиандрогеновой терапии для снижения риска развития рака эндометрия.
683
0
Ощущение горечи во рту нередко оказывается симптомом заболевания, вызванного патогенными микроорганизмами. Рецепторы горького вкуса кодируются генами Tas2r, но эти гены также обеспечивают защиту от бактерий и паразитов в полости рта и кишечнике. Ученые выяснили, как именно восприятие горечи искажается при воспалительных процессах.
Оказалось, что экспрессия Tas2r изменяется в ответ на липополисахариды, входящие в состав бактериальных мембран. В опытах на мышах липополисахариды заметно увеличили доступность генов, кодирующих Tas2r. Иными словами, искажение горького вкуса было вызвано эпигенетическим механизмом, причем изменения происходили на периферии и не затрагивали мозг напрямую. Воспалительный ответ на липополисахариды влиял, в частности, на экспрессию генов в стволовых клетках вкусовых сосочков. Такое ремоделирование может способствовать формированию эпигенетической памяти, которая позволит организму быстрее реагировать на будущие инфекции, но также способно на долгое время изменить восприятие вкуса.
