Большой интерес вызывает разработка новых экономически выгодных и экологически безопасных методов получения наночастиц металлов с целью их последующего применения в различных областях нанотехнологии, нанобиотехнологии и медицины. В этой связи внимание исследователей привлекает возможность продукции наночастиц биологическим методом с использованием культур бактерий,водорослей, грибов и экстрактов растений как альтернатива физическим и химическим методам получения наночастиц. Культуры указанных организмов обладают способностью восстанавливать ионы металлов с образованием наночастиц металлов. биологические методы экологически безопасны,так как в них не используются токсические соединения. Благодаря этим методам возможно получение стабильных наночастиц различной формы и размеров, в том числе с необычными свойствами, для их последующего применения в различных областях нанотехнологии и нанобиотехнологии. Ряд полученных таким образом наночастиц (например, серебра, цинка и др.) проявляют

антибактериальные и фунгицидные свойства, что делает их перспективными для использования в

медицине. Нами была показана способность азотфиксирующих цианобактерий синтезировать наночастицы серебра и золота в дазотрофных условиях роста. Мы показали способность к биосинтезу наночастиц серебра

с помощью экстрактов растений (мяты перечной (Mentha piperita L), донника лекарственного (Melilotus officinalis) и дягиля лекарственного (Archangelica officinalis)), обитающих на территории Российской Федерации, легкодоступных и не использовавшихся ранее для получения наночастиц. Изучены физические и биологические свойства полученных наночастиц; в частности, исследована эффективность полученных наночастиц как агентов для подавления роста бактерий и формирования бактериальных биопленок.

Ключевые слова: наночастицы серебра; наночастицы золота; растительные экстракты; биосинтез наночастиц металлов с помощью бактерий; антимикробное действие / silver nanoparticles; gold nanoparticles; plant extracts; biosynthesis of metal nanoparticles with the help of bacteria; antimicrobial action

Микроорганизмы синтезируют огромное количество вторичных метаболитов,большинство из которых относится к летучим органическим соединениям различной природы (ЛОС). Они могут подавлять или стимулировать рост бактерий, грибков и растений, вызывать системную резистентность растений, воздействовать на насекомых, действуя как аттрактанты или репелленты, подавлять развитие нематод и т.д. Продукты, содержащие ЛОС, могут играть значительную роль в конкурентных отношениях микроорганизмов, в антагонизме бактерий и фитопатогенов растений, а также в микробиоте человека и животных.ЛОС, синтезируемые бактериями, представляют ценный арсенал химических соединений для биотехнологии, сельского хозяйства, медицины, пищевой промышленности и др. Вопросы о механизмах действия ЛОС, путях их биосинтеза, экологической и функциональной значимости заслуживают глубокого и детального изучения. В наших работах мы исследовали биологическую активность ЛОС, образуемых бактериями, и механизмы их действия на клетки различных организмов, в том числе на фотоснтез цианобактерий и зеленых водорослей.

Еще одним направлением наших исследований вторичных метаболитов бактерий является изучение небелковой аминокислоты бета-N-метиламин-L-аланин (BMAA) и его функциональной роли в клетках цианобактерий. BMAA связывается с глутаматными рецепторами в мозге человека и животных, приводя к тяжелым нейродегенеративным заболеваниям, вызывает окислительный стресс, приводит к дисфункции митохондрий. В наших экспериментальных работах методами транскриптомики и протеомики было показано, что BMAA проявляет регуляторное действие действие в клетках нитчатых азотфиксирующих цианобактерий. С помощью методов функциональной протеомики были исследованы изменения регуляции клеточного метаболизма цианобактерии, вызванные действием цианотоксина. Нами получены транспозонные мутанты цианобактерий, устойчивые к BMAA, и начато определение сайтов включения инсерций транспозонов в их геном.

Ключевые слова: микроорганизмы; вторичные метаболиты; углеродный и азотный метаболизм; дифференцировка клеток; небелковые аминокислоты; пептиды; цианотоксины; летучие органические соединения; экспрессия генов / microorganisms; cell differentiation; non-protein amino acids; peptides; carbon and nitrogen metabolism; volatile organic compounds; gene expression; secondary metabolites; cyanotoxins