
Научное сообщество совершило прорыв в изучении уникального природного антибиотика, вырабатываемого почвенными бациллами. Макролактин А, известный своими полезными свойствами уже более трех десятилетий, раскрыл свой секрет — он эффективно борется с патогенными микроорганизмами путем блокировки синтеза белков в их клетках. Это открытие открывает новые горизонты в создании экологичных средств защиты сельскохозяйственных культур и инновационных препаратов против инфекций. Исследование получило поддержку Российского научного фонда и опубликовано в авторитетном издании Biochimie.
Современное сельское хозяйство сталкивается с серьезной проблемой — потерей до 40% урожая из-за вредоносных микроорганизмов. Традиционные пестициды, хотя и эффективны, нередко наносят ущерб экологии и здоровью людей. На смену им приходят прогрессивные микробиологические препараты, действующие по принципу природного соперничества между микроорганизмами. Полезные бактерии, обитающие в прикорневой зоне, создают естественный защитный барьер, вырабатывая антибиотические вещества.
Особого внимания заслуживает макролактин А, производимый бактерией Bacillus velezensis — распространенным представителем здоровой микрофлоры растений. Это соединение демонстрирует впечатляющий спектр действия против различных патогенных микроорганизмов, а также обладает противовоспалительным и противоопухолевым эффектом. Понимание механизма его работы критически важно для создания целенаправленных препаратов нового поколения.
Междисциплинарная команда российских ученых провела комплексное исследование молекулярного механизма действия макролактина А. Специалисты Тюменского государственного университета успешно выделили это вещество из метаболитов почвенной бактерии. Используя современное оборудование, исследователи из научных центров Казани подтвердили структуру выделенного антибиотика с помощью ядерного магнитного резонанса.
Московские ученые сделали важное открытие — макролактин А останавливает производство белков в бактериальных клетках. Этот процесс осуществляется через воздействие на фактор элонгации Tu в рибосомах — своеобразных клеточных фабриках по производству белка. Инновационная система биосенсоров помогла точно определить механизм действия антибиотика.
Исследователи провели успешный эксперимент с получением устойчивых к макролактину А бактерий. Генетический анализ выявил изменения в гене, отвечающем за синтез фактора элонгации, что подтвердило предыдущие наблюдения. Особенно важно, что вещество показало высокую эффективность против различных типов бактерий, включая золотистый стафилококк и кишечную палочку.
Обнадеживающие результаты получены при тестировании безопасности макролактина А. Лабораторные исследования на клетках человеческой кожи продемонстрировали низкий уровень токсичности, сопоставимый с широко применяемым азитромицином. Это открывает перспективы для создания безопасных средств защиты растений.
Научная работа продолжается: планируется детальное изучение молекулы с помощью криоэлектронной микроскопии и исследование влияния вещества на почвенную микрофлору. Эти исследования помогут лучше понять роль природных антибиотиков в микромире и предсказать их экологическое воздействие.
По словам ведущих специалистов проекта, полученные результаты значительно обогащают понимание функциональной роли антибиотиков в природе. Способность макролактина А влиять на белковый состав микробиоты открывает новые перспективы в сельском хозяйстве и медицине.
В масштабном исследовании приняли участие специалисты ведущих научных центров страны, включая Сколковский институт науки и технологий и НИИ биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, что подчеркивает комплексный подход к решению важной научной задачи.
Источник: indicator.ru