ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи



Отдел генетики и молекулярной биологии бактерий

Руководитель - член-корреспондент РАМН, профессор Г.Б.Смирнов.

Отдел создан академиком В.Д.Тимаковым, который руководил им более 20 лет. Затем до 2000 г. отдел возглавляла академик РАМН, профессор А.Г.Скавронская. Основные направления работы отдела были определены еще В.Д.Тимаковым - генетические и молекулярно-биологические исследования, сфокусированные на выяснении генетических основ бактериальных функций, определяющих жизнеспособность бактерий, их мутабельность и болезнетворное действие. С прошлым и настоящим отдела связаны имена крупных ученых - профессоров Б.Н.Ильяшенко, Ю.В.Езепчука, В.Н.Гершановича, В.М.Бондаренко.

Лаборатория генетики бактерий

Руководитель - доктор медицинских наук Г.И.Алешкин.

Лаборатория генетики бактерий основана академиком В.Д.Тимаковым в 1964 г. с целью изучения фундаментальных проблем генетики микроорганизмов, важных для медицинской микробиологии.

Со времени основания по 2000 г. лабораторию возглавляла академик РАМН, профессор А.Г.Скавронская. Основным научным направлением лаборатории являлось исследование молекулярно-генетических закономерностей индуцированного мутагенеза у бактерий и вклада репарации ДНК в этот процесс.

С появлением представлений о SOS-репарации ДНК лаборатория приступила к изучению механизмов SOS-мутагенеза у бактерий. С 1974 г. в лаборатории на молекулярно-генетическом уровне изучаются фундаментальные механизмы патогенности и иммуногенности возбудителей бруцеллеза и туляремии.

В настоящее время знания и опыт сотрудников лаборатории направлены на выяснение роли Y-полимераз в репликационном SOS-мутагенезе и установление механизмов антимутагенеза, являющегося результатом взаимодействия основных регуляторных стрессорных систем бактериальной клетки. На модели E.coli исследуется участие ДНК-полимеразы Y, роль генов т-РНК и Tra-оперона плазмиды pKM101 в индукции SOS-сигнала, а также в немишеневом и мишеневом репликационном мутагенезе, индуцированном ультрафиолетом.

Совместно с лабораторией генетической регуляции биохимических процессов исследуется взаимодействие систем SOS-идуцированного мутагенеза с системами PEP-зависимого и -независимого транспорта и утилизации углеводов.

На модели возбудителя туляремии Francisella tularensis проводится изучение перспектив использования этих бактерий в качестве носителей для ДНК-вакцин против туберкулеза. Эксперименты включают конструирование рекомбинантных плазмид, несущих гены возбудителя туберкулеза, и оценку возможности их наследования и выражения в клетках францизелл и эукариотических клетках.


Лаборатория биологически активных наноструктур

Руководитель - кандидат биологических наук В.Г.Лунин.

Лаборатория сосредоточена на разработке нового поколения субъединичных кандидатных нановакцин, основанных на принципе самосборки вакцинно-ценных белков на матрице из природного полисахаридного нанокаркаса (гликан, пептидогликан, хитин). Самосборка вакцинных наночастиц проводится с помощью аффинного взаимодействия полисахарид-связывающих белковых доменов (ковалентно связанных с вакцинно-ценными белковыми доменами) с полисахаридным нанокаркасом. Одновременно с самосборкой в одну стадию осуществляется очистка, концентрирование и иммобилизация белковых частиц - фрагментов оболочек патогенных вирусов и бактерий и других вакцинно-ценных компонентов на нанокаркасе.

Отдельным направлением работы является создание диагностикумов нового поколения, основанных на использовании флюоресцентно меченных наночастиц, несущих на поверхности молекулы-акцепторы (антигены или антитела). Получение наночастиц предполагает самосборку, осуществляющуюся за счет аффинного взаимодействия ковалентно присоединенного к акцепторной молекуле полисахарид-связывающего домена с целлюлозным каркасом наночастицы.

Ведется разработка планарных биочипов и диагностикумов - пластинок, на поверхности которых упорядоченно размещены рецепторы к искомым веществам (антигены или антитела). Иммобилизация молекулярных наносенсоров на подложке биочипа осуществляется аффинным взаимодействием ковалентно присоединенного к рецепторной белковой молекуле полисахарид-связывающего домена с целлюлозной поверхностью подложки.


Лаборатория молекулярной генетики плазмид

Руководитель - член-корреспондент РАМН, профессор Г.Б.Смирнов.

Первым основным направлением работы лаборатории было исследование феноменов, связанных с мигрирующими генетическими элементами (МГЭ): IS-последовательностями и транспозонами. Результаты показали, что генетические процессы, связанные с этими элементами - транспозиция, точное исключение - находятся под контролем генов бактериального генома.

Следующим этапом работы стало изучение генетики холерного вибриона и молекулярных основ токсинообразования. Работу проводили совместно с Саратовским противочумным институтом "Микроб". Исследования дали возможность сконструировать рекомбинантный штамм, обладающий способностью к специфической адгезии на слизистой кишечника человека и продуцирующий В-субъединицу холерного токсина. Штамм успешно прошел лабораторные испытания в качестве живой пероральной вакцины. Все продукты и технологии защищены авторскими свидетельствами.

Одновременно было установлено, что основной детерминант патогенности холерного вибриона - оперон холерного токсина, вместе с прилежащими нуклеотидными последовательностями, представляет собой МГЭ-подобную структуру, и в вибрионах Эль Тор синтез токсина регулируется с помощью амплификации.

С середины 80-х годов в лаборатории проводятся исследования возбудителя псевдотуберкулеза. Работы велись совместно с Институтом эпидемиологии и микробиологии СО РАМН (г.Владивосток). Было установлено, что в штаммах Yersinia pseudotuberculosis, выделенных от больных во время вспышек заболевания, присутствует дополнительная крупная плазмида pVM82, находящиеся в составе которой гены детерминируют ее конъюгативность, способность подавлять клеточное и гуморальное звенья иммунитета хозяина, устойчивость микробов к нормальной сыворотке. Получена физическая карта плазмиды.

Параллельно этим исследованиям проводили молекулярно-генетическое изучение гена lcrV, кодирующего синтез V-антигена иерсиний. Было установлено, что ген lcrV содержит как консервативные, так и вариабельные области, что определяет вариабельность нуклеотидных последовательностей этого гена у возбудителей псевдотуберкулеза.

В настоящее время лаборатория продолжает изучать генетический контроль и механизмы патогенности у иерсиний, приступила к изучению патогенных бартонелл.

В составе лаборатории функционирует группа молекулярной биологии патогенных микроорганизмов.

Изучаются механизмы регуляции вирулентности и изменчивости возбудителей бордетеллезов людей и животных. Выделены и охарактеризованы мобильные генетические элементы возбудителя коклюша, показано их участие в регуляции вирулентности и изменчивости возбудителя. Проводятся работы по конструированию живых аттенуированных вакцин против бордетеллезов. Планируется использование бактерий рода Bordetella для представительства гетерологичных антигенов с целью создания живых поливалентных вакцин.


Лаборатория генетики вирулентности бактерий

Руководитель - доктор медицинских наук, профессор В.М.Бондаренко.

Основным направлением работ лаборатории являются исследования, связанные с разработкой критериев этиологической значимости клинических штаммов условно патогенных энтеробактерий, расшифровкой природы факторов патогенности, ассоциированных со способностью этих микроорганизмов колонизировать эпителий, размножаться in vivo и продуцировать токсические вещества. Осуществлен отбор консервативных олигонуклеотидных последовательностей, необходимых для синтеза праймеров, используемых для разработки на основе ПЦР тест-систем, детектирующих гены патогенности. Отработан метод сочетанной специфической иммуномагнитной концентрации клеток патогенных энтеробактерий с последующей биолюминесцентной АТФ-метрией. Исследуется роль бактериальных липополисахаридов в патогенезе инфекционных заболеваний. Изучается активность ауторегуляторов роста пробиотических штаммов нормофлоры кишечника.

В течение последнего десятилетия исследования коллектива нашли отражение в трудах по проблеме патогенности клебсиелл, дисбактериозам кишечника, шигеллам и шигеллезам, этиологии, механизмам формирования и прогнозу бактериурии, язвенной болезни, хроническому гастриту и эзофагиту в аспекте дисбактериоза.


Лаборатория генной инженерии патогенных микроорганизмов

Руководитель - академик РАМН, профессор А.Л.Гинцбург.

Основные направления исследований лаборатории:

  • Генетические механизмы обратимого процесса образования патогенными бактериями покоящихся или "некультивируемых" форм.
  • Механизмы взаимодействия патогенных бактерий с организмом хозяина. Влияние факторов иммунной защиты хозяина на процесс активации патогенных бактерий.
  • Разработка на основе ПЦР диагностических тест-систем для выявления возбудителей инфекционных заболеваний человека.

В последние годы получены приоритетные результаты о генетическом контроле процесса формирования патогенными бактериями покоящихся (некультивируемых) форм и о факторах окружающей среды и организма хозяина, способствующих обратимому переходу бактерий в некультивируемое и, наоборот, из некультивируемого - в активное состояние роста и размножения.


Лаборатория молекулярной биотехнологии

Руководитель - доктор биологических наук, профессор Б.С.Народицкий.

В лаборатории разрабатываются векторные системы на основе аденовирусов для обеспечения эффективной экспрессии генов различных патогенов в эукариотических клетках. Исследуется возможность использования генно-инженерных конструкций и их комбинаций для генетической иммунизации человека и животных. Изучаются механизмы модуляции апоптоза эукариотических клеток, инфицированных различными внутриклеточными патогенами.

В ходе исследований разработана оригинальная векторная конструкция на основе аденовирусов птиц CELO. Получен рекомбинантный аденовирус, экспрессирующий G-белок вируса бешенства (AdCELO-G). В опытах на мышах продемонстрирована 90% защита животных от соответствующего патогена.



в начало страницы
 

 
© 2002 www.gamaleya.ru