|
Pētījuma vadītājs Svetlana Gonta, Dr.chem., Latvijas Universitāte Pētījuma aktivitātes mērķi Izpētīt eikariotisko un prokariotisko mikroorganismu šūnu pretstresa noturības sistēmas. Pētījuma aktivitātes uzdevumu un veicamo darbu izklāsts Pētījumu aktivitātes uzdevumi: 1. Veikt zinātniskās literatūras analīzi. 2. Pārbaudīt zonžu piemērotību un aktivitāti attiecībā pret mērķa savienojumiem. 3. Izvērtēt atlasīto zonžu efektivitāti mērķa savienojumu noteikšanai mikroorganismu šūnās. 4. Izpētīt iekššūnu metabolītu, tajā skaitā rezerves savienojumu dinamiku stresa un normālās augšanas apstākļos. 5. Savākt datus par fluorescentu zonžu īpašībām un pielietot tos datu bāzes izveidei. Fluorescentās metodes mūsdienās uzskata par progresīvu un efektīvu pieeju mikroorganismu fizioloģijas pētījumiem, kā arī biotehnoloģijas jomā. Projekta ietvaros, izmantojot jaunsintezētās (aktivitāte Nr.2.) fluorescentās zondes, tiks veikti eikariotisko un prokariotisko mikroorganismu metabolītu pētījumi, tajā skaitā arī rezerves savienojumu biosintēzes pētījumi stresa un normālos augšanas apstākļos. Paredzēts, ka veikto pētījumu rezultātā tiks izstrādātas jaunas fluorescentās metodes, piemērotas mikroorganismu fizioloģijas izpētei. Sevišķa uzmanība tiks pievērsta savienojumiem, kuru funkcijas ir saistītas ar modeļu mikroorganismu šūnu noturību pret oksidatīvo stresu. Projektā tiks izmantotas sekojošas modeļu kultūras: eikarioti Saccharomyces cerevisiae un fenolus degradējošo psihrofīlo raugu celmi un prokarioti Azotobacter chroococcum un Pseudomonas putida. Visi minētie mikroorganismi ir vērtīgo bioloģiski aktīvo vielu producenti un projektā iesaistītajiem zinātniekiem ir pieredze darbā ar šiem objektiem. Liela teorētiskā un praktiskā nozīme ir pētījumiem, saistītiem ar stresa faktoru iedarbību uz eikariotu, tajā skaitā cilvēka, šūnām. Šajā sakarā ir jāpasvītro, ka S. cerevisiae ir ļoti perspektīvs un piemērots modelis fluorescento metožu izstrādāšanai un eikariotisko organismu šūnu oksidatīvās sistēmas izpētei. Izstrādātās metodes tiks pielietotas arī biotehnoloģijā, saistībā ar bioloģiski aktīvu vielu biosintēzes regulāciju. Lai atlasītu efektīvas fluorescentās zondes, sākotnējā etapā tiks pārbaudīta jauniegūto zonžu piemērotība un aktivitāte attiecībā pret mērķa savienojumiem, kuri tiks izdalīti no modeļu kultūru šūnām. Jauniegūto fluorescento zonžu efektivitāte tiks salīdzināta arī ar komerciālo zonžu efektivitāti. Kā efektivitātes rādītāji tiks ņemta zonžu spektrālu parametru (emisijas maksimums un fluorescences intensitāte) atkarība no izmaiņām mērķa savienojumu struktūrā. Otrajā etapā tiks veikti pētījumi par atlasīto zonžu efektivitāti mērķa savienojumu noteikšanai mikroorganismu šūnās. Tiks pārbaudīta pētāmo mikroorganismu šūnu caurlaidība attiecībā pret atlasītajām fluorescentajām zondēm. Fluorescences intensitāte (un/vai viļņu garums) šūnā tiks salīdzināta ar tīro krāsvielu raksturlielumiem. Mērķa savienojumi tiks analizēti arī ar citām metodēm (ķīmiskām, bioķīmiskām) un iegūtie dati tiks salīdzināti savā starpā. Izanalizējot visus iegūtos datus kopumā varēsim atlasīt jaunas perspektīvas fluorescentās zondes mikroorganismu fizioloģijas un bioķīmijas pētīšanai. Darbā paredzēts atlasīt fluorescentas zondes, piemērotas dažu rezerves savienojumu (polihidroksialkanoāti, polifosfāti, polisaharīdi, alkilresorcinoli) un reaktīvo skābekļa savienojumu noteikšanai mikroorganismu šūnās normālos un stresa apstākļos (pH, osmolalitāte, temperatūra u.c.). Visos norādītajos darba etapos iegūtie dati par fluorescento zonžu īpašībām un rezultāti par to pielietošanu mērķa savienojumu analīzei tiks izmantoti datu bāzes izveidē. Pamatojoties uz kopējo datu bāzi, tiks izstrādāti optimālie modeļi fluorescentu zonžu efektīvākai izmantošanai (aktivitāte Nr.8.). |