The object of research, development or design (in Russian) : Ферменты репарации ДНК Nfo

The object of research, development or design (in Kazakh) : ДНҚ репарациясы фермент Nfo

Aim of work (in Russian) : Структурно-функциональное исследование ферментов репарации ДНК у Staphylococcus aureus

Aim of work (in Kazakh) : Staphylococcus aureus-дағы ДНҚ репарациясы ферменттерін құрылымдық және функционалдық зерттеу

Методы исследования (на русском) : Методы молекулярной биологии и генетической инженерии: полимеразная цепная реакция, клонирование генов при помощи ферментов нуклеинового обмена, трансформация бактерий методом температурного шока и электропорационного переноса плазмидной ДНК. Методы ионообменной хроматографии на анионно- и катионно-обменных сорбентах и метало-хелатной (аффинной) хроматографии на ионах никеля Ni2+. Определение нуклеотидной последовательности (сиквенс) по методу Сенгера. Структурный анализ путем кристаллизации фермента.

Методы исследования (на казахском) : Молекулярлық биология және гендік инженерия әдістері: полимеразды тізбекті реакция, нуклеин қышқылының метаболизмі ферменттерінің көмегімен гендерді клондау, температуралық соққы арқылы бактерияларды трансформациялау және плазмидті ДНҚ-ның электропорациялық тасымалдануы. Аниондық және катионалмастырғыш сорбенттердегі ионалмастырғыш хроматография және никель иондары Ni2+ метал-хелатты (тұғындылық) хроматографиясының әдістері. Сэнгер әдісімен нуклеотидтер тізбегін (тізбегін) анықтау. Ферменттің кристалдануы арқылы құрылымдық талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Была подтверждена принадлежность S. aureus с помощью секвенирования фрагмента гена 16S рибосомальной РНК и анализа белкового профиля. Амплифицированные из геномной ДНК S. aureus гены nfo и dnaN, кодирующие АП эндонуклеазу Nfo и β-субъединицу ДНК-полимеразы III DnaN, соответственно, были клонированы в экспрессирующие вектора. Секвенирование полученных рекомбинантных векторов подтвердило отсутствие мутаций. Скрининг репарационной активности с использованием как бесклеточного экстракта S. aureus, так и рекомбинантного белка выявил наличие AП-эндонуклеазной, NIR- и 3'→5'-экзонуклеазной активности. Выделение и характеристика рекомбинантного белка SaNfo подтвердили, что фермент обладает AП-эндонуклеазной и NIR-активностями. Выявлено, что мутант E258Q приводит к полному отсутствию активности репарации ДНК. Функциональная важность SaNfo была подтверждена in vivo его экспрессией в штамме E.coli BH110 с дефицитом АП эндонуклеаз. Было обнаружено, что β-зажим S.aureus в несколько раз стимулировал активность SaNfo расщепления АП сайта за счет снижения неспецифического связывания фермента с ДНК и увеличения скорости оборота. Проведены работы по кристаллизации и получена структура фермента. В результате проведенных работ проведена структурно-функциональная характеристика SaNfo.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Ақуздық профиль талдауы және рибосомалды РНҚ 16S ген фрагментін секвенирлеу арқылы S. aureus бактерия өсінінің тиесілілігі дәлелденді. АП эндонуклеазасының Nfo және ДНҚ-полимеразасының III DnaN β-суббірлігін кодтайтын S. aureus геномдағы ДНҚ nfo және dnaN гендері тиісінше амплификацияланды, айқындалатын векторлар клонданды. Алынған рекомбинантты векторлардың секвенирлеу мутациялардың жоқтығын дәлелденді. S. aureus жасушасыз сығындысы да, рекомбинантты ақуызды да қолдануымен репарациялық белсенділіктің тексеруі AП-эндонуклеаза, NIR- және 3'→5'-экзонуклеаза белсенділігінің болуын анықтады. Рекомбинантты SaNfo ақуызының бөлуі және сипаттамасы фермент AП-эндонуклеаза және NIR- белсенділігіне ие екенін дәлелдеді. E258Q мутанты ДНҚ репарациялық белсенділіктің толық жоқтығына келтіретіні анықталды. SaNfo функционалдық маңыздылығы оның АП эндонуклеазасына кем BH110 E.coli штаммында in vivo айқындалауымен дәлелденді. S. aureus β-қысқышы ферменттің ДНҚ-мен спецификалық емес байланысуын азайту және айналым жылдамдығын көбейту арқылы AП сайтының SaNfo бөлу белсенділігін бірнеше рет ынталандырғаны анықталды. Кристалдану бойынша жұмыстар жүргізіліп, ферменттің құрылымы алынды. Жүргізілген жұмыстардың нәтижесінде SaNfo құрылымдық-функционалдық сипаттамасы анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : -

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : -

Level of implementation (in Russian) : -

Level of implementation (in Kazakh) : -

Efficiency (in Russian) : Внедрение результатов исследования и полученных новых знаний, полученных в рамках предлагаемого проекта, в отечественную систему здравоохранения (практическую медицину) позволит получить значительный социальный и экономический эффект за счет раннего выявления заболеваний, сократить экономические затраты со стороны бюджета государства за счет уменьшения использования лекарственных средств.

Efficiency (in Kazakh) : Болжам жобаның шеңберінде қол жеткізілген зерттеу нәтижелері мен алынған жаңа білімнің отандық денсаулық сақтау жүйесіне (тәжірбиелік медицинаға) енгізілуі ауруды ерте анықтау есебінен елеулі әлеуметтік және экономикалық әсерлерге әкеліп, дәрі-дәрмектерді қолдануын азайту есебінен мемлекет бюджетінің экономикалық шығынын азайтуға көмектеседі.

Field of application (in Russian) : Область применения – молекулярная биология, энзимология.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану аясы – молекулалық биология және энзимология.