Биология ломоносова кратко: к 300-летию со дня рождения — Открытия Ломоносова

Содержание

к 300-летию со дня рождения — Открытия Ломоносова

М.В. Ломоносов впервые дал достаточно полное и верное определение химии как науки. Это положение было им выдвинуто в 1741 году в одной из первых его работ по химии — «Элементы математической химии». Его идеи намного опередили свое время.

Ломоносов первым сформулировал основные положения кинетической теории газов. Своей корпускулярно-кинетической теорией тепла М.В. Ломоносов предвосхитил многие гипотезы и положения, которые сопутствовали дальнейшему развитию теорий строения атома и материи.

Титульный лист рукописи М.В.Ломоносова «Элементы математической химии»

Экспозиция «Академия наук XVIII века и М.В.Ломоносов»: кабинет ученого (фрагмент). Музей М.В. Ломоносова, Санкт-Петербург

                                                      

В 1748 году М.В. Ломоносов добился постройки и оборудования по его чертежам первой в России химической лаборатории

при Академии наук, где стал проводить анализы образцов различных руд и минералов. Он провёл более 4 тысяч опытов, разработал технологию изготовления цветных прозрачных и непрозрачных (смальт) стёкол.

Для изготовления изделий из цветного стекла в 1753 году Ломоносов начал строительство фабрики. Усть-Рудицкая фабрика была передовым художественно-промышленным предприятием России XVIII века, здесь применялись созданные по проекту ученого станки.


Макет химической лаборатории. Музей М. В. Ломоносова, Санкт-Петербург

Дарственная грамота императрицы Елизаветы Петровны, выданная М.В.Ломоносову на землю в Копорском уезде при деревне Усть-Рудица. 1756 г., 2 сентября

                                                      

26 мая (6 июня) 1761 года Михаил Ломоносов, наблюдая за прохождением Венеры между Землей и Солнцем, сделал великое открытие, что на Венере есть атмосфера, по-видимому, более плотная, чем атмосфера Земли.

Одного этого открытия было бы достаточно, чтобы имя Ломоносова сохранилось в веках. Открытие атмосферы на Венере представляет собой исключительное событие в истории астрономии. Оно не только имело значение для космологии, но и положило начало астрофизике как науке.

Рисунок Виолетты Лебедевой, 13 лет, Ягринская гимназия, г. Северодвинск

Рукопись М.В. Ломоносова «Показание пути Венерина по солнечной плоскости...», 1761 г.

                                                      

М.В. Ломоносов заложил основы физической химии. Он объяснял химические явления на основе законов физики и своей теории строения вещества. «Физическая химия, — писал он, — есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях». В 1752-1753 годах в своей химической лаборатории он впервые в мире прочитал курс физической химии, сопровождавшийся опытами

студентам академического университета.

Рукопись М. В. Ломоносова. 1752 г.

Ломоносов в химической лаборатории.
Художник Н. Наговицын, 1958 г.

                                                      


   М.В. Ломоносов. Художник В. Трещёв

Огромное значение имеет сформулированный Ломоносовым закон сохранения материи и движения. Он впервые объединил в одной формулировке эти принципы. Этот закон ученый назвал «всеобщим естественным законом» и в 1760 году опубликовал его в своей работе «Рассуждении о твердости и жидкости тел».

Это открытие способствовало изгнанию из науки метафизических гипотез и укреплению материалистических взглядов в естествознании.

                                                      


   Химическая лаборатория И. Генкеля во Фрайберге,  где обучался Ломоносов

Работы М.В. Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел» и «О слоях земных» называют началом русской научной геологии. Это первые русские пособия по горному делу. В них ученый первым в мире дал обоснованное понятие о рудных жилах и об их возрасте.

Сочинение М.В. Ломоносова «Первые основания металлургии, или рудных дел», 1763 г.

                                                      

В начале 1750-х годов Ломоносов проявляет особый интерес к созданию мозаик, стеклянных изделий и бисера. Он возродил в России древнее искусство мозаики. В его мастерской было создано сорок мозаик, из которых до наших дней сохранилось двадцать три.

Мозаичное панно Ломоносова «Полтавская баталия»

                                                      

М.В. Ломоносов создал русскую школу научной и прикладной оптики. Одновременно талантливый изобретатель и приборостроитель, он в то же время стоял у истоков русской теоретической оптики. Значительное место в научной деятельности ученого занимало конструирование оптических приборов различного назначения. Так, Ломоносов создал новый тип отражательного телескопа-рефлектора, «ночезрительную трубу», «горизонтоскоп». Оптико-технические работы Ломоносова намного опередили науку его времени.

Телескоп-рефлектор грегорианский

Схема изобретенного М. В. Ломоносовым горизонтоскопа. Рисунок автора

                                                      


Гравюра В.Фаворского по рисунку М. В. Ломоносова из работы «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», 1753 г.

В 1753 г. М. В. Ломоносовым была разработана строго научная теория атмосферного электричества, которая в полной мере соответствует современным взглядам. В «Слове о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» Ломоносов впервые в мире выдвинул теорию возникновения атмосферного электричества и показал тождественность его с электричеством, получаемому от электростатической машины. Он научно доказал волновую природу света и электричества.

Ломоносов разрабатывал теории света, фотометрии, астрофизики, научные основы цветовидения.

Ломоносов и Рихман. Рисунок В. и Л. Петровых, 1959 г

                                                      


Карта околополярных стран, составленная М. Ломоносовым, 1763 г.

С 1758 года Ломоносов возглавлял Географический департамент Императорской Академии наук и принимал активное участие в составлении карт и атласа России. Он подготовил карту Арктики. В работе «Краткое описание разных путешествий по северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию» ученый собрал все ранее известные сведения о подобных путешествиях и обосновал возможность плавания Северным морским путем. Труды Ломоносова в области географии заслужили международное признание — в 1760 году его избрали членом Шведской академии наук.

                                                      

Ломоносов создал новую теорию стихосложения, которая стала господствующей, а затем и классической. Он разработал теорию русской прозы, итогом этой работы явилась его «Риторика». Выход в свет его «Российской грамматики» стало выдающимся событием в истории русского языкознания и отечественной культуры. Ломоносов создал русский литературный язык, русский научный язык. Научные термины, которые он составил, в большинстве своем используются до сих пор.

Рукописи М. Ломоносова «Краткое руководство к риторике», 1744 г. и «Российская грамматика», 1755 г.

                                                      

Неоценим вклад ученого в создание истории России. В 1758 году М.В. Ломоносов подготовил к печати рукопись «Древней Российской истории...», опубликованную только в 1766 году, после смерти автора. Для написания этого труда он изучил древнерусские летописи и документы, источники на греческом и латинском языках, труды византийских историков, польских хронистов.

М.В. Ломоносов.
Записки по русской истории

862 год. Рурик, Синеус и Трувор и послы славянские.
Художник Б.Чориков

Ломоносов 2021 - Ломоносов

В 2021 году традиционная Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» пройдет с 12 по 23 апреля в Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова. Международная конференция «Ломоносов» проводится в рамках Международного молодежного научного форума «Ломоносов». Председателем Оргкомитета Форума «Ломоносов» является Ректор Московского университета академик Виктор Антонович Садовничий.

Основная цель Конференции «Ломоносов» — развитие творческой активности студентов, аспирантов и молодых ученых, привлечение их к решению актуальных задач современной науки, сохранение и развитие единого международного научно-образовательного пространства, установление контактов между будущими коллегами.

В 2021 году работа Конференции будет проходить по 41 секции, отражающей все основные направления современной фундаментальной и прикладной науки.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: выбор секций региональных площадок осуществляется исключительно участниками из этого региона! Для остальных участников секции расположены в самом начале списка.

Для участия в конференции приглашаются студенты (специалисты, бакалавры или магистры), аспиранты, соискатели и молодые ученые любой страны мира в возрасте до 35 лет (включительно) — учащиеся или сотрудники российских и зарубежных вузов, аспиранты и сотрудники научных учреждений.

Рабочие языки конференции: русский и английский.

Формат проведения конференции: дистанционный с возможным очным участием (на усмотрение Оргкомитета секции).

Все желающие принять участие в Конференции до 9 марта 2021 года (включительно) ТОЛЬКО с помощью системы электронной регистрации представляют в организационный комитет тезисы докладов для отбора к участию. Подача заявок осуществляется на научно-образовательном портале «Ломоносов» (lomonosov-msu.ru). Правила оформления тезисов находятся здесь. Заявки, поступившие по почте или по электронной почте (e-mail), не рассматриваются и не регистрируются.

Экспертизу и конкурсный отбор поданных заявок осуществляют экспертные советы (жюри) секций, возглавляемые ведущими учеными МГУ имени М.В.Ломоносова и Российской академии наук. Приглашение отобранных участников осуществляется организационным комитетом по представлению экспертных советов не позднее, чем за две недели до начала Конференции «Ломоносов».


Дополнительную информацию о работе каждой секции Конференции «Ломоносов» можно найти на соответствующих страницах в разделе «Структура конференции».

 

Помимо XXVIII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» приглашаем Вас принять участие в Социологическом исследовании интеллектуальной молодежной среды, а также в мероприятиях, которые будут проходить в рамках Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2021»:

Также в рамках научно-образовательных консорциумов «Вернадский», объединяющих МГУ, региональные вузы, научно-исследовательские институты и социально-ориентированный федеральный и региональный бизнес, организованы региональные площадки XXVIII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»: 

Выбор площадки осуществляется при подаче заявки в списке секций Конференции.

Проведение Конференции «Ломоносов» поддержано грантом Президента Российской Федерации на развитие гражданского общества, предоставленным Фондом президентских грантов Всероссийской молодежной общественной организации «Российский союз студенческих организаций» на проект «Международный молодежный научный форум «Ломоносов».

Дистанционный образовательный модуль «Молекулярная иммунология»: Основные лекторы

Иммунология давно стала самостоятельной наукой и является одной из самых бурно развивающихся областей современной биологии и медицины. Поэтому неудивительно, что в среднем раз в 7 лет Нобелевская премия вручается именно за открытия в области иммунологии.

В этом образовательном модуле будут представлены основные концепции, определяющие современные представления об иммунной системе человека и других млекопитающих. Особый акцент сделан не на феноменологическом, а на молекулярно-клеточном описании иммунных реакций. Излагаются основные принципы иммунологического распознавания различных типов патогенов и известные способы молекулярных взаимодействий, обеспечивающие их реализацию.  Эти принципы отличаются у врожденной и адаптивной ветвей иммунитета, но уровни реализации имеют общие черты.  Подробно рассматривается устройство физических барьеров в желудочно-кишечном тракте, в коже и в легких, а также молекулярно-клеточные защитные механизмы, действующие в барьерных тканях человека. Изучаются семейства рецепторов врожденного иммунитета, цитокины, а также молекулярные механизмы передачи сигналов от рецепторов врожденного иммунитета и от рецепторов цитокинов. Среди эффекторных функций клеток врожденного иммунитета уделяется внимание продукции активных форм кислорода, хемотаксису и фагоцитозу. При рассмотрении клеточных и гуморальных компонентов воспалительных реакций обсуждаются молекулы адгезии, участвующие в механизмах роллинга и транспорта лейкоцитов, динамика миграции клеток в очаг воспаления. Отдельная лекция модуля посвящена системе комплемента: функциональным группам белков, входящих в нее, механизмам формирования C3-конвертазы, опсонизации, рецепторам комплемента, путям активации и основным функциям комплемента, а также защите собственных клеток от атаки компонентами комплемента. В разделе адаптивного иммунитета подробно изучаются механизмы распознавания антигенов лимфоцитами, механизмы формирования разнообразия их антигенных рецепторов, клональная селекция, устройство и классификация рецепторов В-клеток, антител и рецепторов Т-клеток, презентация пептидов Т-клеткам и MHC-рестрикция. Защитные функции антител и Т-клеток рассматриваются в связи со структурой рецепторов, мембранных комплексов и внутриклеточных сигнальных каскадов, участвующих в активации клеток иммунной системы. Рассматривается развитие иммунного ответа во времени и пространстве, в частности, дифференцировка лимфоцитов в первичных лимфоидных органах и на периферии, механизмы обеспечения и примеры иммунологической толерантности, механизмы отторжения трансплантатов. Кратко рассматривается иммунологическая толерантность при беременности в связи с онтогенезом иммунной системы человека. Кратко суммируется современное состояние знаний о реакции иммунной системы на неоплазии, дается информация об онкогенные вирусах и о возможности вакцинации против них, а также об общих механизмах действия профилактических вакцин. Рассматриваются фундаментальные основы патологий иммунитета, таких как аутоиммунные заболевания, аллергические реакции, наследственные и приобретенные иммунодефициты, в том числе иммунологические аспекты ВИЧ/СПИД и КОВИД-19. Кратко рассматриваются наиболее важные методы, применяемые в иммунологии или использующие иммунологические реагенты: гибридомная технология, ИФА, проточная цитофлуориметрия, различные способы иммунопреципитации, в том числе ChIP-Seq (более подробно эти вопросы рассматриваются в отдельном образовательном модуле «Иммунобиотехнология»). Проверка знаний по образовательному модулю проводится в форме онлайн зачета.

Цель модуля

Формирование у студентов целостного представления о строении и функционировании иммунной системы, ее молекулярных, генетических и цитологических основ. Знакомство с различными методиками и технологиями для применения фундаментальных знаний в современной биотехнологии и медицине.

Планируемые результаты обучения

Студент ознакомится с основными концепциями в области современной иммунологии, а также познакомится с основными иммунобиотехнологиями, важными для медицины. Кроме того, студент овладеет навыками чтения и интерпретации научных публикаций.

Форма аттестации. Структура и критерии оценки

По образовательному модулю проводится онлайн аттестация. На каждой из них студенту будет предложен билет с вопросами по темам, изложенным в разделе. Длительность ответа на вопросы – 1,5 часа. Предполагается бимодальная система оценивания (зачет/незачет).

Пресс-конференция ректора МГУ им. М.В.Ломоносова (Россия) В.Садовничего

Источник: scientificrussia.ru

8 апреля в формате онлайн в МИА "Россия Сегодня" прошла пресс-конференция академика Виктора Садовничего, ректора Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, президента Российского союза ректоров. Пресс-конференция была посвящена приоритетным направлениям развития вуза в области изучения космоса. Также Виктор Антонович рассказал и о предстоящей приемной кампании.

"Мы находимся в преддверии больших событий, через несколько дней мы будем отмечать выдающееся событие - 60-летие полёта Юрия Гагарина в космос. Президентом России этот год объявлен Годом науки и технологий. Для нас предмет особой гордости, что это объявление было на Заседании Попечительского совета МГУ", - говорит Виктор Антонович.

12 апреля, в день первого полёта человека в космос, МГУ проведёт большой форум, на котором Виктор Антонович прочтёт свою лекцию о делах, которые помогали в освоении космического пространства, прозвучат приветственные слова космонавтов, Елены Юрьевны Гагариной, старшей дочери первого космонавта, выпускницы МГУ, к трансляции подключатся желающие со всех регионов страны.

"Говоря о космосе, я хотел бы поговорить о науке, потому что освоение космического пространства и полёт космонавта - событие, которое было подготовлено тысячами учёных, специалистов". В МГУ по словам Виктора Антоновича создано 7 научно-образовательных школ, каждая из которых функционирует в абсолютно новом направлении. В своём выступлении Виктор Антонович кратко рассказал о каждой из этих школ, магистерских программах, которые примут учащихся уже с 1 сентября 2021 года. В этих школах работают уже тысячи учёных, половина из которых - молодые учёные.

1) Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды,
2) Фотонные и квантовые технологии, цифровая медицина,
3) Математические методы анализа сложных систем,
4) Фундаментальные и прикладные исследования космоса,
5) Сохранение мирового культурно-исторического наследия,
6) Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект,
7) Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология. 

"Это есть ответ на вызов Московского университета, что мы переходим на междисциплинарную форму обучения, научных исследований, закрепляем её, ведь в одной школе могут работать 15 факультетов разных направлений, что объединены общим пространством школы", - говорит Виктор Антонович. 

Останавливаясь на школе Фотонных и квантовых технологий, цифровой медицины, Виктор Антонович пояснил, что: "Медицина всё больше начинает объединяться с физикой, квантами, фотоникой, многие болезни лечатся именно с помощью физических методов: это радиационная медицинская физика, биомедицинская фотоника, всё, что применяется для лечения ранее неизлечимых болезней. Очень важно, что это объединение нескольких факультетов, в них и биологи, медики, физики, математики. Мы объединили это как научное направление и как магистерские программы".

Виктор Антонович рассказал и о создании филиала МГУ в Сарове, где уже с 1 сентября 2021 года начнётся обучение по 5 магистерским программам, а также и про Научно-технологическую долину "Воробьёвы горы": "Если вспоминать MIT, другие американские университеты, при них есть так называемые долины, между собой их называют "гаражи", куда молодые учёные могут зайти и что-то делать. Известно, что многие крупнейшие научные открытия, которые покорили весь мир, были сделаны в "гаражах". Виктор Антонович вспомнил беседу с одним из создателей Apple Computer.  Тогда Стив Возняк рассказал Виктору Антоновичу, как он паял первый персональный компьютер, как появилась первая партия компьютеров и как Apple стала крупнейшей корпорацией мира.  Скоро такая долина появится и у МГУ. Торжественная церемония старта строительства с участием мэра Москвы Сергея Собянина прошла 26 января. "Я надеюсь, через два года мы все будем свидетелями открытия долины при Московском университете", - говорит академик Садовничий. 

О вкладе МГУ в освоение космоса

М.В. Ломоносов стоял у истоков космических исследований: изобрёл ночезрительную трубу, открыл наличие атмосферы Венеры, очень много внимания привлекал к изучению звёзд. В ноябре 1957 года учёные МГУ Сергей Вернов и Александр Чудаков осуществили первый в мире космический эксперимент и сделали крупнейшее открытие - обнаружили внешний радиационный пояс Земли. После чего учёные МГУ к этому моменту осуществили более 450 экспериментов на космических аппаратах. В 1988 году учёные МГУ создали центрифугу с целью подготовки космонавтов, она позволила осуществить имитационное моделирование всех трёх этапов космического полёта, поместить людей в "состояние невесомости". Как рассказал Виктор Антонович, в состоянии невесомости человек может сначала что-то сделать, а только потом увидеть, учёные МГУ смогли объяснить это явление. Они разработали уникальный метод гальванической стимуляции запаздывания стабилизации взора, возникающего в течение всего орбитального полёта, а также в период реабилитации космонавта. 

"Московский университет создал целую космическую флотилию МГУ. Это мощные спутники и "Татьяна 1", "Татьяна 2", "Ютсат", "Ломоносов" и много небольших спутников, которые мы запускаем. Эта флотилия - гордость Московского университета. Все спутники отработали на орбите нужное время, а "Ломоносов" работает и сейчас. <...>. Он приносит много информации, которую используют студенты, учёные, конечно, это успех Московского университета".  

Кроме всего перечисленного, Виктор Садовничий обратил внимание слушателей, что в МГУ создана уникальная сеть роботов-телескопов МАСТЕР МГУ. "По всей планете в нужных местах стоят телескопы. Кнопка в МГУ. Когда мы наблюдаем за каким-то явлением, нажимаем кнопку и видим это явление не только на нашей территории, но и, скажем, над Южной Америкой или Австралией. То есть мы можем мониторить события вокруг нашей небольшой планеты Земля. <...>. Такая система уникальна, нужна и она сделала много научных открытий".

Биологи реконструировали эволюцию жизненных циклов древних беспозвоночных - Наука

ТАСС, 5 февраля. Российские ученые реконструировали эволюцию жизненных циклов древних беспозвоночных, а также разработали подход, позволяющий установить особенности древних видов. Исследование опубликовал научный журнал Paleobiology, кратко об этом пишет пресс-служба МГУ им. Ломоносова.

"Благодаря этой работе мы, зная морфологию раковинки современной брахиоподы и ее вымерших родственников, смогли реконструировать их жизненный цикл <...>. По сути, мы изобрели "машину времени", которая позволяет путешествовать в прошлое и выяснять, как жили вымершие животные", – сказала Елена Темерева, один из авторов работы, профессор МГУ им. Ломоносова.

Человек, шимпанзе, рыбы, моллюски и черви имеют общего предка, который в далеком прошлом из радиально симметричного животного, подобного медузе, преобразовался в двусторонне симметричного или, как говорят биологи, билатерального. Этот древний общий предок, вероятно, имел разнообразные придатки и щупальца, а появился он, по разным оценкам, от 650 до 500 миллионов лет назад.

В настоящее время щупальцевый аппарат - лофофор сохранила группа животных под названием лофофораты. Они используют его для питания и этим похожи на предка билатеральных животных. Однако их эволюция до сих пор не ясна и вызывает жаркие дебаты среди специалистов. Новое исследование коллектива палеонтологов и зоологов МГУ проливает свет на эволюцию плеченогих, или брахиопод, - одного из трех типов, входящих в группу лофофорных животных.

Возникли брахиоподы примерно во время кембрийского взрыва около 540 миллионов лет назад. В наши дни сохранилось лишь около 5% от их былого видового разнообразия. Ископаемые и современные брахиоподы вели и ведут малоподвижный образ жизни: сидят, прочно прикрепившись к субстрату ножкой или закапываются в грунт, формируя норки. Новые территории брахиоподы заселяют во время одной из своих стадий развития: у одних групп это покрытая ресничками мягкотелая личинка, у других - молодая особь с маленькой легкой раковинкой.

Критерии биологической реконструкции

В новой работе исследователи с помощью детального анализа строения раковины современной брахиоподы Lingula anatina и сравнения ее структур с ископаемыми раковинами вымерших плеченогих реконструировали эволюцию жизненных циклов брахиопод от появления этой группы до наших дней. Особенно ученых заинтересовали преобразования, которые происходят с раковиной молодой особи от момента ее вылупления из яйца до оседания на дно.

С помощью методов световой и электронной микроскопии они изучили микроскульптуру раковинок молодых лингул и выяснили, что она стадийно изменяется и состоит из трех зон, имеющих разные морфологические признаки. В результате ученые выделили три стадии развития раковины Lingula anatina, которые четко отделены друг от друга, что является маркером, указывающим на смену сред обитания в жизненном цикле: выход из яйца и переход от планктонного к донному образу жизни.

Применив полученные критерии, ученые пришли к выводу, что около 540 млн лет назад, у первых брахиопод в планктоне обитала лишь ресничная личинка без раковины, которая питалась и плавала при помощи работы ресничных шнуров. А молодая особь, выходящая из яйца уже с раковиной, как у современных лингулид, - эволюционное изобретение брахиопод. Оно появилось позднее - около 450 млн лет назад и позволило некоторым плеченогим более эффективно расселяться.

"Важно отметить, что сходным образом происходила эволюция жизненных циклов других малоподвижных животных - моллюсков, у базальных групп которых, например, у хитонов, сохранилась ресничная личинка - трохофора, в то время как у брюхоногих и двустворчатых представителей типа из яйца вылупляется велигер, который представляет собой молодую особь с раковиной и наиболее эффективно выполняет расселительную функцию, как и у брахиопод", - пояснила старший научный сотрудник МГУ Татьяна Кузьмина, слова которой приводятся в сообщении.

Таким образом, за сто миллионов лет эволюционного пути некоторые плеченогие перешли от развития с метаморфозом к прямому развитию. А распространенная гипотеза о том, что жизненный цикл современных лингул исходен для всех брахиопод, теперь подлежит пересмотру, добавляют авторы работы.

Что представляет собой тест на антитела к коронавирусу

В Москве начали проводить тест на антитела к новому коронавирусу, который позволит не только понять, как в популяции вырабатывается иммунитет к инфекции, но и определить потенциальных доноров плазмы для заражённых пациентов. О том, как работает эта система, о процедуре переливания крови от переболевших к больным и о прогнозе на «вторую волну» COVID-19 по стране «Парламентской газете» рассказал заведующий кафедрой иммунологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, заведующий лабораторией молекулярных механизмов иммунитета Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН и руководитель направления «Иммунобиология и биомедицина» Научно-технологического университета «Сириус», академик РАН Сергей Недоспасов.

- Сергей Артурович, от чего зависит, как человек болеет коронавирусом — бессимптомно или с симптомами?

- Почему — науке, строго говоря, неизвестно. В нас есть другие коронавирусы. Возможно, бессимптомные больные имеют какой-то иммунитет.  

- Почему Минздрав предложил 13 апреля всех, у кого диагностировано ОРВИ, считать коронавирусными больными? 

- Думаю, что решение Минздрава основано на невозможности быстро и надёжно протестировать население, при этом они боятся пропустить реальные случаи. Это решение учёными воспринято неоднозначно, но врачи, которые находятся на переднем крае борьбы с инфекцией, когда им чего-то не хватает, могут принимать решения по обстоятельствам.

- Насколько вирус влияет на организм человека? Зависит ли это от того, как протекала болезнь?

- Это очень сложный и обширный вопрос. Если кратко — вирусная инфекция в нижних дыхательных путях приводит к патологическим процессам, которые могут привести даже к гибели.

- Как формируется коллективный иммунитет?

- Считается, что когда у большинства населения есть иммунный ответ (в данном случае — нейтрализующие вирус антитела), то вирус перестаёт распространяться. Поэтому через этот «коллективный эффект» будет защищён даже тот человек, у которого нет иммунитета — слишком мала вероятность встретиться с вирусом.

- Насколько вероятна и сильна может быть вторая волна эпидемии коронавируса?

- Если нет профилактической вакцины, то вторая волна возможна. Но, вероятнее всего, она будет гораздо меньшего масштаба. Когда это может произойти — остаётся только гадать: тут и особенности вируса, и особенности жизни данной популяции, и особенности системы здравоохранения.

- В Институте скорой помощи имени Склифосовского и городской больнице №52 в Москве провели первые процедуры переливания крови больным новой коронавирусной инфекцией от пациентов, которые уже вылечились от COVID-19. В чём принцип этого способа лечения? Насколько широко эта процедура применялась ранее для лечения инфекционных болезней в мире?

- Это — классический метод, называемый серотерапией, и за него дали первую Нобелевскую премию Эмилю фон Берингу в 1901 году. В сыворотке (или плазме) крови, то есть в самой крови переболевших, находятся защитные антитела. Если их механически перенести другому, то возможен как профилактический, так и терапевтический эффект — разумеется, если болезнь ещё не зашла слишком далеко. Так лечили, например, дифтерию, столбняк, энцефалит.

Чтобы защитить один миллион человек, понадобятся десятки, если не сотни тысяч доноров. Практически это организовать не представляется возможным, хотя в малых масштабах это и работает.

- Сколько человек может спасти один донор?

- Одна доза может защитить небольшое число людей. Чтобы защитить один миллион человек, понадобятся десятки, если не сотни тысяч доноров. Практически это организовать не представляется возможным, хотя в малых масштабах это и работает. И надо помнить про другие инфекции, которые можно перенести при такой процедуре.

- Сейчас тест-системы на антитела к коронавирусу в России начали использовать для проверки медиков, чтобы понять, кто из них переболел и у кого из них есть иммунитет к заболеванию. Надо ли тестировать всех граждан? Или только переболевших ОРВИ и гриппом? 

- Эти тест-системы более сложные и капризные, чем ПЦР-тесты. Если пока есть нарекания даже к ПЦР-тестированию, то отладка и наработка хороших антительных тестов займёт месяцы. И такая система не будет дешёвой. Конечно, поголовное тестирование помогло бы составить полную картину эпидемии, но даже тестирование каких-то больших групп, например медицинских работников, выздоровевших, пациентов с подозрением на коронавирус, будет огромным шагом вперёд. 

- Каков механизм работы тест-систем на антитела к коронавирусу?

- В лаборатории искусственно производят вирусный белок оболочки вириона. Закрепляют его на носителе, добавляют сыворотку крови испытуемого. Если в сыворотке есть антитела, то они «прилипнут» к белку, а он сам уже прилеплен к поверхности. Если тщательно отмыть, а потом «покрасить» веществом, которое будет связываться с антителами, то можно по окрашиванию количественно определить, сколько таких антител у пациента. Если их нет, то ответ будет «ноль». Повторяю, система капризная, требует отработки и контролей, но сама по себе технология вполне стандартная. 

- Тест на антитела нужен в том числе для того, чтобы выяснить, выработался ли в стране коллективный иммунитет. А как учёные определят — выработался он или нет? И в какие сроки этот иммунитет вырабатывается?

- Антительный тест не позволяет определить, являются ли антитела нейтрализующими вирус, то есть защитными. Может такое быть, что они связывают вирус, но всё равно не мешают ему проникнуть в клетку. Поэтому на каком-то этапе должен быть поставлен тест с самим коронавирусом. Для этого им заражают чувствительную культуру клеток и следят, как добавление сыворотки, скажем, от переболевшего, влияет на заражаемость клеток. Этот тест требует специальных условий и мер предосторожности, так как это — живой высокоинфекционный вирус. Именно поэтому при массовой эпидемии все сыворотки проверить не реально. Но если после проверки двадцати пяти сывороток окажется, что в двадцати точно есть нейтрализующие антитела, а еще в четырёх — есть, но их мало, то для целей практической медицины можно будет считать, что к этому вирусу защитные антитела образуются с высокой вероятностью, и далее просто ориентироваться на результаты антительного теста. 

При классической вирусной инфекции антитела образуются примерно через неделю-две. Сколько они в нас будут жить — вопрос экспериментальный, так как на это может повлиять множество факторов. Если это будут годы , то на это время человек и будет защищён от повторного заражения. Отмечу, что при успешном вакцинировании хорошей вакциной антитела могут быть образованы на десятилетия и даже на всю оставшуюся жизнь. 

История лаборатории МВЖК в МГУ им. М.В. Ломоносова

20 ноября 2017 года на Химическом факультете Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (г. Москва) при поддержке Российского химического общества им. Д.И. Менделеева состоялось пленарное заседание и открылась работа секций Международной научной конференции «К истории лабораторий: теория, практика, учебно-образовательная деятельность». На конференции приняли участие представители научных и учебных организаций по химии, отдельные исследователи, музеи естественно-научного цикла.

С пленарным докладом «Лаборатории Московских высших женских курсов (1872-1918)» выступил директор Музея МПГУ Владимир Юрьевич Борисов. Он осветил научно-исследовательскую деятельность Курсов с позиций организации работы, основных ведущих ученых, результаты деятельности лабораторий МВЖК. По итогам Конференции был выпущен сборник тезисов и докладов.

Тезисы пленарного доклада В.Ю. Борисова: «Лаборатории Московских высших женских курсов (1872-1918)»

Новости
Российская провинция в творчестве Александра Филимонова
08 / 04 / 2021

7 апреля 2021 г. в Выставочном зале Музея МПГУ открылась юбилейная персональная выставка доцента кафедры рисунка Художественно-графического факультета Института изящных искусств МПГУ Александра Ивановича Филимонова «Российская провинция в творчестве художника-педагога». Она приурочена к 60-летию со дня рождения мастера и 30-летию его педагогической деятельности.

Новости
Календарь памятных дат МПГУ: Густав Густавович Шпет (1879-1937)
07 / 04 / 2021

Дирекция изучения истории МПГУ продолжает перелистывать страницы Календаря памятных дат.  7 апреля 1879 г. родился видный русский философ, историк, искусствовед, психолог, переводчик-полиглот, знавший 17 иностранных языков, профессор Московских высших женских курсов и 2-го МГУ Густав Густавович Шпет.

Новости
Памяти Сергея Алексеевича Чаплыгина
06 / 04 / 2021

5 апреля 2021 г. МПГУ совместно с Центральным аэрогидродинамическим институтом имени профессора Н. Е. Жуковского провел ряд мероприятий, посвященных памяти великого ученого, выдающегося организатора отечественного образования и педагога С.А. Чаплыгина (1869-1942).

Новости
«Он был высшим научным и нравственным авторитетом»
05 / 04 / 2021

5 апреля 2021 г. исполнилось 152 года со дня рождения выдающегося русского ученого, одного из основоположников гидро- и аэродинамики, первого Героя Социалистического Труда среди ученых страны, академика АН СССР,  в 1905-1918 гг. - директора МВЖК,  в 1918-1919 гг. - первого избранного ректора  2-го МГУ Сергея Алексеевича Чаплыгина.

Новости
«О Вернадском можно говорить бесконечно»
12 / 03 / 2021

12 марта 2021 г. исполнилось 158 лет со дня рождения крупнейшего мыслителя, Леонардо ХХ столетия, основоположника ряда современных наук и научных школ, первого избранного директора Московских высших женских курсов, видного общественного деятеля Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945).

Новости
Дар Института журналистики Музею МПГУ
11 / 03 / 2021

По инициативе проректора МПГУ по связям с общественностью, директора Института журналистики Т.Н. Владимировой и коллектива института в Музей МПГУ переданы предметы, пополнившие экспозицию и фонд редкой книги.

Новости
К 145-летию Константина Борисовича Бархина (1876-1938)
10 / 03 / 2021

10 марта 2021 г. исполняется 145 лет со дня рождения Константина Борисовича Бархина — видного российского и советского филолога, педагога-методиста, профессора, заведующего кафедрой русского языка, декана факультета русского языка и литературы МГПИ им. А.С. Бубнова.

Новости
Онлайн-экскурсия в Музее МПГУ
28 / 02 / 2021

24 февраля в выставочном зале Музея МПГУ для студентов 2 курса факультета начального образования Института детства, в рамках учебной дисциплины «Основы изобразительной деятельности» состоялась онлайн-экскурсия по выставке детских художественных работ.

Новости
Выдающийся ученый и педагог: к 160-летию Н.Д. Зелинского (1861-1953)
06 / 02 / 2021

Дирекция изучения истории МПГУ продолжает рассказывать о выдающихся ученых-педагогах, составивших гордость и славу нашего Университета. 6 февраля 1861 г. родился выдающийся ученый-химик, академик АН СССР, Герой Социалистического Труда Николай Дмитриевич Зелинский. Почти два десятилетия он вел плодотворную научно-педагогическую деятельность на Московских высших женских курсах.

Новости
Воинская слава России – Сталинград
02 / 02 / 2021

2 февраля 1943 г. победоносно завершилась Сталинградская битва. Сегодня мы рассказываем о ветеранах МГПИ им. В.И. Ленина – МПГУ - участниках сражения, ознаменовавшего начало коренного перелома в Великой Отечественной и Второй мировой войнах. В этот же день в дистанционном формате пройдет Межвузовский круглый стол «Символ мужества – Сталинград», организованный Дирекцией изучения истории МПГУ.

Новости
Алексей Лубков: «Благодаря Ключевскому сформирована научная школа исторической науки»
Журнал ректора
30 / 01 / 2021

29 января 2021 года в МПГУ в дистанционном формате состоялся Межвузовский круглый стол «Историк. Время. Наследие», посвященный 180-летию со дня рождения русского историка, академика Императорской Санкт-Петербургской академии наук по истории и древностям русским, председателя Императорского Общества истории и древностей российских при Московском университете, тайного советника Василия Ключевского. Заседание открыл ректор МПГУ Алексей Лубков.

Новости
Памяти Василия Осиповича Ключевского
29 / 01 / 2021

28 января 2021 г. в некрополе Донского монастыря прошла организованная Дирекцией изучения истории МПГУ мемориально-патронатная акция, посвященная 180-летию со дня рождения выдающегося историка, профессора МВЖК Василия Осиповича Ключевского (1841-1911).

Новости
С юбилеем, дорогой Борис Федорович!
29 / 01 / 2021

Дирекция изучения истории МПГУ, Совет ветеранов МПГУ поздравляет Бориса Федоровича Славина с юбилеем – 80-летием со дня рождения и желает ему всего самого наилучшего, новых творческих успехов и крепкого здоровья!

Новости
К 120-летию видного педагога и ученого МГПИ имени В.И. Ленина А.А. Уранова (1901-1974)
25 / 01 / 2021

Дирекция изучения истории МПГУ продолжает перелистывать страницы Календаря памятных дат МПГУ на 2021 год. 25 января исполнилось 120 лет со дня рождения Алексея Александровича Уранова – одного из основателей популяционной биологии растений, кандидата биологических наук, профессора, заведующего кафедрой ботаники, проректора по научной работе МГПИ им. В.И. Ленина.

Новости
Бессмертный полк МПГУ: Николай Сергеевич Новоселов
19 / 12 / 2020

19 декабря 1941 г. в битве под Москвой совершил бессмертный подвиг, бросившись со связкой гранат под фашистский танк, выпускник аспирантуры МГПИ имени А.С. Бубнова, кандидат филологических наук, педагог, литературовед и писатель Николай Сергеевич Новоселов.

Михаил Ломоносов, краткая биография

Биографию М. Ломоносова вы можете прочитать в оригинальной русской версии.

Его детство

Михаил Васильевич Ломоносов, ученый и лексикограф, основатель Московского государственного университета (МГУ), родился 8 ноября 1711 года в деревне Мишанинская (ныне Ломоносовская) Архангельской области на берегу Белого моря.

Его отец, Василий Дорофеевич Ломоносов, был рыбаком и охотником.Он был хорошим человеком, но абсолютно неграмотным. Его мать, Елена Ивановна, умерла, когда Лемоносову было 9 лет. Жизнь с мачехой была для него невыносимой.

Самыми лучшими воспоминаниями из его детства были морские прогулки с отцом, уроки грамотности и математики с местным священником. «Грамматика» Мелентие Смотриски и «Арифметика» Симеона Полоцкого были для мальчика, по его собственным словам, «Врата в науку».

В декабре 1730 года страсть к знаниям подтолкнула Майкла к решению покинуть свой дом с помощью нескольких рыбаков.Он добирался сначала на лодке, а затем пешком в Москву. Ему тогда было 19 лет.

Ломоносовские годы учебы

Молодому Ломоносову понадобилось 3 недели, чтобы добраться до Москвы, где его уже никто не ждал. Он самостоятельно вошел в школьную систему и вместе с младшими школьниками начал изучать естественные науки. Дети сначала подшучивали над ним, но постепенно они привыкли к нему и полюбили тихого и умного мальчика.

Он жил очень бедно, часто ел только куском хлеба.За 5 лет прошел всю школьную программу. Затем продолжил обучение в Национальном университете «Киево-Могилянская академия». Через год, будучи в числе лучших учеников, Михаил Ломоносов был направлен в Академию наук Санкт-Петербурга.

Там он продолжил интенсивное изучение естественных наук, а также изучение европейских языков.

В возрасте 25 лет его отправили учиться в Германию. 3 года учился в Марбургском университете, затем во Фрайберге.После этого он провел год, путешествуя по Голландии. Михаил Ломоносов изучал математику, физику, химию, металлургию, горное дело и западноевропейскую литературу. Занимался поэтическим переводом.

В Германии Ломоносов женился на немецкой девушке Элизабет-Кристин Циль. Их сын Иван умер в раннем возрасте, а у дочери Елены Ломоносовой было четверо детей от мужа Алексея Константинова, который был библиотекарем императрицы Екатерины II.

Его возвращение в Россию

В 1741 году Михаил Ломоносов вернулся в Россию и начал работать в Академии наук и художеств.До своей смерти в 1765 году Михаил Ломоносов неустанно трудился на благо русской науки, увлеченно занимаясь физикой, химией, астрономией, приборостроением, географией, металлургией, геологией, филологией и историей. Он разработал проект МГУ, который теперь носит его имя.

Елена Буланова

МГУ / А.Н. Институт физико-химической биологии им. Белозерского

Общая информация

ФИО
Институт физико-химической биологии им. Белозерского

Адрес
119992, г. Москва, Ленинские горы

Телефон
7 + 495 + 93

30

Электронная почта
shulach @ genebee.msu.su;

WWW
www.genebee.msu.su/anb/intro.htm;

Проекты МНТЦ

  • 0866 - Биоэнергетическое производство электричества
  • 2296 - Фотосинтез и перенос заряда
  • 2874 - Восстановление апоптозной способности опухолевых клеток
  • 3188 - Цитохром c: про-апоптозные и антибактериальные функции
  • Области технологий

    • Прочее / Биотехнология
    • Радиобиология / Биотехнология
    • Цитология, генетика и молекулярная биология / Биотехнология
    • Биохимия / Биотехнология
    • Открытие лекарств / Медицина
    • Биоинформатика / Биотехнология
    • Защита растений / Сельское хозяйство
    • Надзор / сельское хозяйство
    • Микробиология / биотехнология

    Краткое описание

    The A. Институт физико-химической биологии им. Н.Н. Белозерского был основан в 1965 году профессором Андреем Николаевичем Белозерским, вице-президентом Академии наук СССР, заведующим кафедрой биохимии растений МГУ.

    Академик Белозерский А.Н., первый директор института, умер 30 декабря 1972 года. С тех пор эту должность занимал академик В.П. Скулачев. Научной работой института руководит его Ученый совет, избираемый научными сотрудниками.

    Помимо 16 научно-исследовательских отделов, охватывающих все основные отрасли современной физико-химической биологии, в составе института 5 сервисных отделов, в которых размещено самое дорогое оборудование.

    Общее количество ученых и технических специалистов в настоящее время составляет около 220 и 100 человек соответственно.

    Среди наиболее важных результатов, опубликованных исследователями института, можно отметить:

    • Прямое измерение генерации разности электрических потенциалов внутриклеточных мембран.
    • Открытие H + - и Na + -моторов, молекулярных механизмов, осуществляющих вращение жгутиков бактерий.
    • Описание Na + -цикла, механизма трансдукции энергии через мембрану, альтернативного митчеллианскому H + -циклу.
    • Открытие и выяснение функции белка клетки сетчатки, реэкерина.
    • Открытие принципов организации фотосинтетического аппарата, обеспечивающего высокую эффективность преобразования световой энергии.
    • Топография и тонкая структура декодирующего центра рибосомы установлены с помощью первоначально разработанных химических методов.
    • Создание новой концепции внутриклеточного транспорта генетического материала вирусов растений.
    • Открытие структуры и экспрессии геномов нескольких РНК-вирусов (hordei-potex- и клостеровирусов).
    • Описание тканевой и возрастной специфичности метилирования ДНК у животных и растений.

    60 ученых института награждены государственными и международными наградами за научные достижения.

    С первого дня своего основания институт стал важным образовательным центром МГУ.Имеет тесные связи с 4 кафедрами биологического факультета, 2 кафедрами химического факультета и 2 кафедрами физического факультета. Сотрудники института читают лекции и проводят практические занятия для студентов этих факультетов. Ежегодно в институте над дипломными работами работают около 200 аспирантов и студентов.

    Тематика института, как правило, входит в Государственные научные программы. 66 научных проектов института поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований, 4 проекта - грантами Говарда Хадджеса, 5 - грантами CRDF, 10 - грантами INTAS, 3 - грантами Copernicus, 2 - NIH (Fogarty). грантами, 3 - грантами Volkswagen и др.

    Институт поддерживает широкие международные связи. Ученые сотрудничают со своими коллегами из Европы, США, Канады и Японии. В 1989 г. институт был включен в Сеть базовых институтов ЮНЕСКО, работающих в области физико-химической биологии.


    Ключевые слова

    1. Введение

    Веротоксигенные (VTEC) и шигатоксигенные (STEC) штаммы Escherichia coli связаны с множеством болезней пищевого происхождения, вызывающих заболеваемость и смертность людей 1-3 .VTEC и STEC являются зоонозными патогенами, обычно передаваемыми в сельскохозяйственном цикле 4 . Большинство штаммов STEC принадлежат к серотипу O157: H7 5 , хотя были идентифицированы штаммы STEC, отличные от O157, и в настоящее время они приобретают повышенное значение 3 как, например, так называемая «большая шестерка» - O26, O45 , O1; O111, O121 и O145 6 , а также серотип O104: h5, вызвавший хорошо известную вспышку 2011 г. в Германии 7 .

    Штаммы STEC обладают рядом факторов патогенности, главным из которых является продукция токсина шига 5, 8 .

    Хотя Stx-конвертирующие бактериофаги весьма различаются генетически и морфологически, с точки зрения организации генома все они принадлежат к широкой группе лямбдоидных бактериофагов 9, 10 . В этих фагах ген токсина stx расположен ниже консервативного гена Q, кодирующего антитерминатор области позднего гена 9 . Экспрессия токсина подавляется в нормально растущих лизогенных бактериальных клетках и имеет место только после индукции профага.Молекулы токсина, лишенные сигнального ведущего пептида для секреции, высвобождаются при лизисе клеток. Лизогения в stx-конвертирующих фагах менее стабильна по сравнению с stx-лямбдоидными фагами 11-14 , что приводит к более высокой скорости спонтанной индукции и повышенной чувствительности к факторам окружающей среды. Многие антибиотики также увеличивают скорость индукции Stx-превращающих профагов, тем самым увеличивая продукцию токсина. Таким образом, использование антибиотиков для лечения инфекций STEC остается спорным 15 .

    В то же время, инфекции STEC являются самоограниченными, и патоген самопроизвольно элиминируется примерно через 10 минут. 2 недели. Стандарт лечения этих инфекций основан на поддерживающей терапии (симптоматическое лечение, плазмаферез, инфузионная терапия), направленной на стабилизацию состояния пациента в течение времени, необходимого для самолечения инфекции 16 .

    Таким образом, можно предположить, что тяжесть симптомов и исход заболевания могут также зависеть от взаимодействия фага stx, выделяемого популяцией STEC в верхнем отделе кишечника, с резидентным E.coli в кишечнике. В случае активного размножения фагов на этом участке высвободившийся токсин может вносить вклад в общую токсиновую нагрузку. Однако фаги stx редко способны образовывать бляшки in vitro на изолированных симбиотических кишечных штаммах E. coli 17 .

    Около 70% Stx-конвертирующих бактериофагов представляют собой подовирусы, родственные бактериофагу vb_EcoP_24B, также известному как фаг ϕ24B 14, 18 . Сообщалось, что диапазон хозяев лизогенизации фага ϕ24B намного шире, чем его диапазон хозяев, которые поддерживают образование бляшек 17 . Такие же наблюдения были сделаны и для некоторых других фагов stx 19, 20 . Создание лизогенной популяции E. coli в заднем кишечнике пациента также может представлять угрозу индуцируемого увеличения токсиновой нагрузки. Путь передачи латерального гена токсина другим (потенциально) энтеропатогенным штаммам E. coli, адаптированным к среде кишечника, может привести к появлению новых высоковирулентных линий STEC 3, 19 .

    Вторичный (концевой) рецептор бактериофага ϕ24B был идентифицирован как белок BamA, ранее называвшийся YaeT 21 , ответственный за встраивание вновь синтезированных белков внешней мембраны бета-ствола во внешнюю мембрану бактерий 22 .Белок BamA необходим для жизнеспособности бактериальных клеток и, следовательно, очень консервативен. Это обстоятельство позволяет предположить, что большое количество не продуцирующих Stx или даже непатогенных штаммов E. coli потенциально может лизогенизироваться in vivo и, таким образом, участвовать в эволюции STEC и / или патогенезе заболеваний, вызванных STEC.

    Имеющиеся данные позволяют предположить, что наличие подходящего вторичного рецептора - не единственный фактор, необходимый для успешной адсорбции фага и доставки ДНК в клетку-хозяин.Для E. coli было показано, что многие типы О-антигенов защищают клетки почти полностью от фагов, не способных специфически распознавать О-антиген 23-26 . Это достигается за счет неспецифического экранирования интимной клеточной поверхности этой структурой. Было неясно, как фаг ϕ24B и родственные вирусы, которые кодируют только один потенциальный белок-шип хвоста, gp61 14 , могут проникать через O-антигенный щит в различных штаммах E. coli, принадлежащих к разным O-серотипам.

    Можно предположить, что в экспериментальных условиях, использованных James et al. 17 , когда большое количество фага добавляется к суспензии клеток-хозяев, некоторые частицы фага могут случайно проникнуть через гипотетические временные тормоза, которые могут существовать в щите О-антигена некоторых клеток. Этого будет достаточно, чтобы выявить определенную частоту лизогенизации, особенно если используется фаг, помеченный геном устойчивости к антибиотикам. В качестве альтернативы фаг может лизогенизировать небольшую фракцию мутантных клеток, лишенных биосинтеза О-антигена, которые обычно присутствуют в бактериальных культурах 25 .

    Бактериофаги, которые потенциально способны инфицировать штамм, но сдерживаются его О-антигеном, могут быть успешно использованы в качестве зонда для проверки эффективности опосредованной О-антигеном защиты 25 . Мы разработали использование T5-подобного мутанта бактериофага DT571 / 2 без боковых хвостовых волокон (LTF) в качестве такого зонда 24 . В дальнейшем этот фаг обозначается FimX. В качестве альтернативы физическое состояние О-антигена в культуре можно непосредственно оценить с помощью быстрого профилирования LPS на основе электрофореза в SDS-PAGE с окрашиванием серебром, специфичным для сахара 25 .

    2. Материал и методы 2.1E. coli и бактериофаги и их культивирование

    Штамм E. coli MG1655, лизогенизированный на фаг ϕ24B: cat, был любезным подарком профессора Г. Вегжина, Гданьский университет, Польша. Фаг Т5 был подарен доктором В. Ксензенко (Институт белковых исследований РАН, Пущино-на-Оке, Россия). Ранее нами были описаны Т5-подобные бактериофаги видов DT57C и их мутанты LTF 24 . К ним относятся: фаг DT57C, фаг DT571 / 2, мутант DT571 / 2 ltfA - без LTF (далее FimX) и мутант DT571 / 2 ABF, несущий LTF неразветвленный LTF только с одним рецептор-связывающим доменом (вместо двух такие домены на разветвленных LTF фагов DT57C или DT571 / 2).Бактериофаг 9g, сифовирус, представляющий типовой штамм рода Nonagvirus 27 . Gostya9 представляет собой T5-подобный бактериофаг, который, как было показано, распознает другой вторичный рецептор, отличный от рецепторов фагов T5, DT57C и 9g 28 . Бактериофаг G7C, родственный N4 подовирус, специфически распознающий O-антиген штамма E. coli 4s, был выделен и охарактеризован нами ранее 29, 30 . Мы выделили все вышеупомянутые фаги, за исключением T5 и сконструированных фаговых мутантов из фекалий лошади, как это описано в соответствующих публикациях, цитированных выше.Штаммы диких E. coli были ранее выделены нами из фекалий лошадей и охарактеризованы. Это были 4s (O22) 23 , HS1 / 2 (O87) 31, 32 , HS3-104 (O81) 33 , F5 (O28 ab) 34 и F17 (новый O-серотип) . 35 . Клинические уропатогенные изоляты E. coli UP1 и UP11 были получены из клинического микробиологического отделения Института эпидемиологии (Москва, Россия). Штамм UP11 был далее идентифицирован как продуцент O5 O-антигена 36 .

    Способность штаммов продуцировать О-антигены контролировали с помощью LPS-профилирования, как описано у Kulikov et al. (2019) 25 .

    E. coli 4s и грубые варианты F17 4sR (мутант 4s wclH) 23 и F17 wbbL −35 были сконструированы нами ранее.

    Все штаммы E. coli культивировали на среде LB (триптон 10 г, дрожжевой экстракт 5 г, NaCl - 10 г, дистиллированная H 2 O - до 1 л). В эту среду добавляли 15 г бакто-агара на 1 л для чашек или 6 г бакто-агара для верхнего агара.

    Бактериофаг FimX был размножен на E. coli 4sR и подсчитан с использованием стандартной техники двухслойного посева.

    Бактериофаг ϕ24B: cat был получен путем индукции митомицином C штамма E. coli MG1655 (ϕ24B: cat). Для этой процедуры ночную культуру лизогена выращивали в присутствии 34 мкг / мл хлорамфеникола. Затем 300 мл LB в колбе Эрленмейера на 500 мл инокулировали 3 мл ночной культуры (N.B. - это объемное соотношение давало лучший выход фага, чем обычные условия с лучшей аэрацией).Культуру выращивали в орбитальном шейкере при 220 об / мин, 37 ° C до OD 600 = 0,2. Затем добавляли митомицин C до 1 мкг / мл и инкубацию продолжали в течение ночи при тех же условиях. После инкубации наблюдали лизис культуры. Лизат очищали центрифугированием при 15000 × g в течение 15 мин. Супернатант собирали, осаждали ПЭГ 37 и ресуспендировали в 3 мл буфера SM (трис-HCl pH 7,5 - 10 мМ, NaCl - 50 мМ, MgCl 2 - 10 мМ, желатин - 5 г / л). .Исходный фаг был титрован и использовался в этих экспериментах.

    Для титрования фага ϕ24B: cat использовали модифицированный двухслойный метод. Среда верхнего слоя содержала 4 г / л бакто-агара (вместо 6 г / л) и была дополнена CaCl 2 до 5 мМ. В нижний слой добавляли 2,5 мкг / мл хлорамфеникола. Для инокуляции газона использовали 300 мкг лог-фазы культуры E. coli C600 (OD 600 = 0,6).

    2.2 Лизогенизация штаммов E. coli

    Эту процедуру выполняли, как описано в James et al. 17 с небольшими изменениями. Вкратце, среднюю логарифмическую жидкую культуру подходящего штамма выращивали в среде LB, фаг добавляли в количестве 5 БОЕ / КОЕ хозяина и смесь инкубировали при 37 ° C в течение 30 мин. После инкубации клетки центрифугировали в настольной центрифуге (10000 × g, 1 мин), клетки ресуспендировали в LB, дважды промывали LB для удаления несвязавшегося фага и высевали на планшеты с добавлением 34 мкг / мл. хлорамфеникола для отбора лизогена.

    2.3. Профилирование LPS

    с помощью электрофореза SDS-PAGE выполняли, как недавно описано 25 .

    2.4 Бактерицидную активность сыворотки (SBA)

    против различных штаммов измеряли следующим образом. Для рутинного ветеринарного контроля использовали образцы крови, взятые у клинически здоровых лошадей. Образцы отбирали в вакуумную пробирку с желтой крышкой с активатором свертывания (Еламед, Москва, Россия). Сыворотку отделяли центрифугированием при 1600 × g в течение 10 мин. Сыворотку хранили при +4 ° C и использовали для тестов в течение 24 часов.Для оценки SBA лунки 96-луночного планшета, содержащие 175 мкл среды LB и 25 мкл сыворотки, инокулировали 5 мкл культуры в средней логарифмической фазе соответствующего штамма (OD 600 = 0,6) и планшеты были инкубировали при 37 ° C в автоматическом планшет-ридере с перемешиванием. OD 600 регистрировали каждые 30 мин. В контрольном эксперименте сыворотка заменялась таким же объемом физиологического раствора. Весь эксперимент повторяли трижды.

    3. Результаты

    Мы решили использовать эти два подхода для оценки статуса продукции O-антигена лизогенов ϕ24B, образующихся в окружающей среде E.coli. Для этого жидкие культуры штаммов, продуцирующих О-антиген 4s, HS1 / 2, HS3-104, F5, F17, UP1 и UP11, а также грубых штаммов 4sR и C600 заражали фагом ϕ24B: cat, как описано Джеймсом 17 . Затем отбирали лизогены, высевая смесь на чашки LB с добавлением 34 мкг / мл хлорамфеникола. Лизогены были получены для штаммов 4s, HS1 / 2, HS3-104, F5 и F17. На штамме UP11 лизогены не наблюдались. Частота лизогенизации составляла примерно 10 -4 КОЕ лизогена / БОЕ фага для грубых штаммов и примерно 10 -7 -10 -6 в штаммах, продуцирующих О-антиген.Последнее значение сопоставимо с уровнем спонтанных мутаций в E. coli, инактивирующих ген среднего размера (например, устойчивые к фагам мутанты).

    Мы отобрали 3 клона лизогена на штамм и подтвердили присутствие профага ϕ24B с помощью ПЦР для гена 61 (ген белка хвостовой спинки). Для лизогенов E. coli 4s мы также выполнили индукцию митомицина C с последующей электронной микроскопией, которая подтвердила, что продуцируется фаг, морфологически идентичный ϕ24B.

    ЛПС-профили полученных лизогенов показали, что во всех случаях эти штаммы вообще не продуцировали О-антиген или синтез О-цепи был значительно снижен по сравнению с исходными штаммами (рис.1).

    biorxiv; 860106v1 / FIG1F1fig1 Рисунок 1.

    Профили ЛПС используемых штаммов E. coli и их производных ϕ24B: лизогены кошек. Левая полоса на каждой из панелей - клетки дикого типа, остальные дорожки - три лизогенных клона для каждого штамма.

    Мы проверили способность фага FimX расти на лужайках полученных лизогенов. Этот фаг не был способен образовывать бляшки на родительских штаммах, продуцирующих О-антиген, за исключением F5, на котором он формировал бляшки с эффективностью посева (EOP) 10 -4 по сравнению со штаммом C600, используемым для размножения FimX 34 .В то же время EOP фага FimX на всех тестируемых лизогенных культурах находился в диапазоне 0,1–1,0 по сравнению со штаммом E. coli C600. Эффект лизогенизации на рост FimX не отличался от других методов генерации грубых мутантов, ранее использовавшихся нами в штаммах 4s или F17 23, 25 .

    Другие Т5-подобные фаги (DT57C, DT571 / 2, ABF и Gostya9), а также сифовирус 9g продемонстрировали усиление инфекционности производных лизогенов некоторых штаммов, которые изначально были устойчивы к этим фагам.Фаг G7C, который зависит от специфического распознавания O-антигена для инфицирования клеток E. coli 4s 30 , не был способен инфицировать лизогенные штаммы E. coli 4s (ϕ24B: cat), что хорошо согласуется с потерей продукции O-антигена, обнаруженной LPS. профилирование (рис. 1).

    Поскольку штаммы с нарушенным синтезом О-антигена считаются более уязвимыми к факторам иммунитета, мы решили измерить чувствительность полученных лизогенов к бактерицидной активности лошадиной сыворотки (SBA).Все штаммы дикого типа были устойчивы к SBA в наших условиях. Их культуры также росли в присутствии сыворотки или даже немного быстрее, чем в контрольном эксперименте. В отсутствие сыворотки лизогенные штаммы показали скорость роста, близкую к их родственным штаммам дикого типа. В то же время рост лизогенов практически полностью прекращался в присутствии сыворотки (рис. 2). Только один из протестированных лизогенных клонов, производное штамма HS3-104, был способен значительно расти в присутствии сыворотки крови лошади, хотя повышение оптической плотности было замедленным, а скорость роста была значительно ниже, чем в исходном штамме. (Рисунок.2). Этот результат можно объяснить тем, что в лизогенах HS3-104 синтез О-антигена был сильно снижен, но не исчез полностью (рис. 1). Таким образом, фактический синтез O-полисахарида может быть усилен в этом конкретном клоне в условиях эксперимента.

    biorxiv; 860106v1 / FIG2F2fig2Figure 2.

    Чувствительность штаммов E. coli и их производных ϕ24B: рост кошачьих лизогенов к бактерицидной активности лошадиной сыворотки. Черные линии - штамм дикого типа, серые линии - три лизогенных клона, испытанных для каждого исходного штамма.

    4. Обсуждение

    Полученные результаты позволяют сделать вывод, что лизогенизация фагом ϕ24B различных штаммов E. coli, продуцирующих О-антигены, не была связана с необычной способностью этого вируса проникать через О-антигенный щит, а опосредована спонтанным образование грубых бактериальных мутантов или мутантов со значительно нарушенным биосинтезом О-антигена. Непонятно, почему лизогенизация оказалась неэффективной для некоторых штаммов. Нельзя исключить активность противовирусных систем, таких как рестрикция-модификация, избегающая лизогенизации на стадиях после проникновения вирусной ДНК в клетку 38 .Также эффект может быть связан с точечными мутациями, присутствующими в белке BamA, или более низкой частотой грубых мутантов в определенных штаммах.

    В условиях нашего эксперимента высокая концентрация использованного бактериофага позволяла инфицировать почти все клетки, потенциально чувствительные к фагу. Однако in vivo популяция E. coli вряд ли столкнется с такой массированной вирусной атакой. Трудно оценить долю грубых мутантов в естественной среде обитания, но мы можем предположить, что она должна быть ниже, чем в условиях in vitro, потому что такие мутанты нарушили защиту не только от фаговой атаки, но и от агентов иммунной системы, таких как бактерицидная активность сыворотки. 39-41 и от других факторов окружающей среды 26 и, следовательно, должны быть выбраны противоположным образом.Более того, если лизогены stx-фага образовывались в результате инфицирования таких грубых мутантов, их ожидаемая пригодность и / или вирулентность были бы значительно ниже, чем у родительских штаммов. Примечательно, что эти штаммы были высокочувствительны к SBA лошадиной сыворотки, к которой исходные штаммы, продуцирующие О-антиген, были полностью устойчивы. Следовательно, ожидается, что лизогены фага ϕ24B будут иметь пониженную вирулентность. Таким образом, фактор неспецифической защиты бактериальных клеток антигеном O не следует игнорировать при оценке потенциальной значимости передачи stx-конвертирующего фага в природе (поскольку в настоящее время во многих исследованиях им пренебрегают 19, 20 ).

    Мы также должны отметить, что лизогенизация с помощью ϕ24B: cat, по-видимому, представляет собой простую и эффективную процедуру отбора мутантов с нарушенным или полностью отмененным синтезом O-антигена. Эта процедура может быть особенно ценной для исследователей, работающих с полевыми изолятами E. coli, для которых геномные последовательности еще не доступны и / или в которых другие быстрые методы, такие как рекомбинация с фрагментами ПЦР для нокаута генов 42 , часто менее эффективны. чем в лаборатории Э.coli.

    Биохимия (Москва), Приложение серии А: Мембрана и клеточная биология

    ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР

    Колесников Станислав Сергеевич
    д.т.н. Наук, член-корреспондент РАН, Институт биофизики клетки РАН, Пущино, Россия

    ЗАМЕСТИТЕЛЬ РЕДАКТОРА

    Павел Васильевич Авдонин
    д.т.н. Наук, проф., Институт биологии развития им. Кольцова, Москва, Россия
    Роман Г.Ефремов
    д.т.н. Наук, проф., Институт биоорганической химии им. Шемякина-Овчинникова РАН, Москва, Россия

    КООРДИНАЦИОННЫЙ РЕДАКТОР

    Владимир Сергеевич Акатов
    д.т.н. Наук, профессор, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия

    РЕДАКЦИЯ

    Акимов Сергей Александрович
    канд. Sci. Кандидат биологических наук, Институт физической химии и электрохимии им. Фрумкина, Москва, Россия
    Сергей М. Антонов
    д.т.н. Наук, профессор, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия
    Фазлы И. Атауллаханов
    д.т.н. Кандидат биологических наук, член-корреспондент РАН, Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Рогачева, Москва, Россия
    Булычев Александр Анатольевич
    доктор биологических наук. Биол., Проф., МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва Россия
    Юрий АлександровичЧизмаджев
    д-р физ. Наук, член-корреспондент РАН, Институт физической химии и электрохимии им. Фрумкина, Москва, Россия
    Антонина Я. Дунина-Барковская
    канд. Sci. Биол., Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
    Ермаков Юрий Анатольевич
    д-р техн. Наук, Институт физической химии и электрохимии им. Фрумкина, Москва, Россия
    Казначеева Елена Валерьевна
    д-р техн. (Биол.), Проф., Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия
    Литвин Феликс Федорович
    д-р физ. Наук, профессор, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
    Минин Александр Александрович
    канд. Sci. (Биол.), Институт белковых исследований, Москва, Россия
    Молотковский Юлиан Геннадьевич
    Доктор физико-математических наук. Кандидат биологических наук, профессор, Институт биоорганической химии им. Шемякина-Овчинникова РАН, Москва, Россия
    Алексей В.Муравьева
    д-р физ. Биол., Проф., Ярославский государственный педагогический университет им. Ушинки, Ярославль, Россия
    Ставровская Алла Анатольевна
    д.т.н. Наук, профессор, Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина, Москва, Россия
    Ягужинский Лев Сергеевич
    д-р физ. Наук, профессор, Институт физико-химической биологии им. Белозерского МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
    Зинченко Валерий Павлович
    доктор биологических наук. Наук, профессор, Институт биофизики РАН, Пущино, Россия

    КОНСУЛЬТАТИВНЫЙ СОВЕТ

    Сергей М.Безруков
    Доктор наук, Национальный институт здравоохранения, Бетезда, США
    Петр Д. Брегестовски
    Доктор наук, Средиземноморский институт нейробиологии, Марсель, Франция
    Леонид В. Черномордик
    Доктор наук, Национальный институт здравоохранения, Бетезда, США
    Александр Н. Гречкин
    Dr. Sci. Кандидат биологических наук, академик РАН, Казанский институт биохимии и биофизики - подразделение ФГБУН «Казанский научный центр РАН», Казань, Россия
    Генрих Р.Иваницкий
    д.т.н. Кандидат биологических наук, член-корреспондент РАН, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, г. Пушино, Московская обл., Россия,
    Иванов Вадим Тимофеевич
    д.т.н. Кандидат биологических наук, академик РАН, Институт биоорганической химии им. Шемякина-Овчинникова РАН, Москва, Россия
    Магазинник Лев Геннадьевич
    Dr. Кандидат биологических наук, профессор, действительный член РАН, Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия.Санкт-Петербург, Россия
    Рубин Андрей Борисович
    д.т.н. Наук, профессор, член-корреспондент РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
    Рюрик Константинович Саляев
    д-р физ. Наук, проф., Член-корреспондент РАН, Сибирский институт физиологии и биохимии растений РАН, Иркутск, Россия
    Шувалов Владимир Александрович
    доктор биологических наук. Наук, Институт фундаментальных биологических проблем РАН, Пущино, Россия
    Владимир П.Скулачев
    д-р физ. Наук, профессор, академик РАН, МГУ им.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *