Белки кодируемые этими генами, позволяющими успешно бороться с реакциями, получили названия антиресктритаза.
Впервые гены, кодирующие белки были обнаружены профессором Геннадием Борисовичем Зеленским и его сотрудниками в плазме в 1980 - 1984 годах и названы арт анимейшн рестрикшен.
Белки арт - небольшие белки размером 140 - 170 аминокислотных остатков с очень высоким суммарным отрицательным зарядом -10-(-30) являются ингибиторами клеточных рестриктаз.
Сюрпризом для исследователей оказалась особая форма пространственной структуры белков арт, эти белки по своей форме совсем не походили на обычную глобулярную компактную форму, а скорее были подобны пространственной структуре ДНК, то есть палочкаподобной и несущие вдоль оси тесно расположены отрицательные заряды.
В научной литературе появился новый термин ДНК мимикрия. Идея подобного сходства белка в ДНК понятна, белок как бы обманывает связываясь с рестриктазой.
И тем самым инактивирует тут особенность связываться с вошедшими в клетку ДНК плазмиды или транспозоны, так в природе у микроорганизмов происходит в противостоянии систем нападения. Мобильный элемент плазмида или транспозон и защитой рестриктазы, которая на молекулярном уровне определяется феноменом ДНК мимикрии.
Перед группой профессора Геннадия Борисовича стояла серьёзная прикладная задача, а именно создать чувствительные специфические биосенсоры для детекции антибиотиков. Гены резистентности в котором распространяются от магнита. Задача была успешно решена, решение задачи было подсказано самой природой, дело в том, что гены резистентности к антибиотикам в норме.
Открывается лишь при появлении в среде антибиотика, например ген резистентности к инсулину определяет синтез бета-лактамазы, разрушающий ампициллин, но синтезируются в клетке бета-лактамаза лишь когда в среде проявляется ампициллин. Отвечает за связь с ампициллином специальный белок, регулятор экспрессии.
Сконструированный биосенсор для детекции ампициллина представляет собой бактерию кишечной палочки, содержащую небольшую плазмиду. В эту плазмиду вектора встроено два генетических элемента, ген регулятора экспрессии, и ген-репортер, заменивший ген бета-лактамазы геном регулятором экспрессия.
Таким образом если в среде нет антибиотика бактерии, биосенсор светится, но если в среде появляется ампициллин или другой антибиотик этого ряда, бактерия начинается светить сине зеленым светом, интенсивность свечения измеряется специальным прибором времени.
В результате были сконструированы биосенсоры, способные обнаруживать в среде и количественно измерять в широком диапазоне концентраций антибиотика аминогликозида в продуктах питания, особенно в молочных продуктах так, как именно в них в связи с болезнями коров лечение антибиотиками невозможно.
Чувствительность данных биосенсоров очень высокая, они способны обнаруживать среду антибиотика при концентрациях на несколько порядков ниже концентраций, убивающих бактерий.
Использования в качестве пищи продуктов питания, содержащих антибиотики противопоказано, особенно детям.
Наличие антибиотиков в продуктах питания особенно в молоке острейшие проблемы сегодняшней пищевой промышленности. Обнаружить эти антибиотики как раз позволяют биосенсорны.
Это касается здоровья каждого из нас, мониторинг продуктов, которые мы каждодневно употребляем наиважнейшая задача биоенсоров.
Спасибо за внимание.