В ИрГТУ исследуют качество байкальской воды методами молекулярной биологии
31-01-2013, 17:01
Магистр по направлению «биоинформатика» ИрГТУ Елена Верхозина проводит исследования с использованием методов молекулярной биологии для решения экологических задач. Данный подход позволяет судить об изменении качества воды в прибрежной части Байкала, находящейся под антропогенным влиянием.
В основе разработок лежат фундаментальные исследования по изучению биогеохимических функций микроорганизмов в водной экосистеме озера Байкал. Начиная с 1990 г. в институтах СО РАН проводятся теоретические и экспериментальные работы по выявлению роли микроорганизмов в биогеохимических процессах, влияющих на формирование качества воды озера Байкал (Верхозина В.А., Верхозина Е.В., Верхотуров В.В., Гончар Д.А., Дедков В.С., Дегтярев С.Х.).
Как сообщила исследователь, в более ранних работах было установлено, что в выделенных штаммах микроорганизмов (Flavobacterium aquatil, Pseudomonas gladioli, Hafnia alvei, Acinetobacter calcoaceticus, Curtobacterium citreum) встречаются уникальные ферменты эндонуклеазы рестрикции (ЭР). Каждая рестриктаза узнаёт определённый участок ДНК и расщепляет нуклеотидную цепь по определенной последовательности. Эта уникальная способность рестриктаз сделала их основным инструментом исследований в генной инженерии.
По словам Е. Верхозиной, в пробах байкальской воды найдены как широко распространенные, так и уникальные, ранее не обнаруженные в природе рестриктазы. Новые ферменты представляют большой интерес для их использования в биотехнологии, генно-инженерных и медико-биологических работах. В чистых фоновых районах штаммы микроорганизмов не имеют таких ферментов.
«Объяснение этому явлению состоит в том, что одноклеточные бактерии не имеют иммунной системы, которая защищала бы их от вирусов или чужеродных бактерий. Эту роль и выполняет фермент рестриктаза, уничтожающая любую попавшую внутрь клетки постороннюю молекулу ДНК, разорвав ее по определенной последовательности. Таким образом, молекула ДНК расщепляется. Наличие "посторонних" вирусов способствует появлению в штаммах бактерий уникальных рестриктаз, которые позволяют защищаться от вирусов и посторонних микроорганизмов, неспецифичных для водоема. Это своеобразная степень защиты водных бактерий может быть использована в качестве индикатора антропогенного воздействия», - считает Е. Верхозина.
Данное свойство микроорганизмов она предлагает положить в основу разработки инновационных методов определения качества питьевой воды, поставляемой из озера Байкал, а также ее подлинности.
Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время проблемы воды и водных ресурсов в мире становятся все более острыми. Особое беспокойство мировой общественности вызывает загрязнение чистой воды и связанные с этим проблемы здоровья и жизни людей. «По прогнозам ученых, озеро Байкал в ближайшем будущем станет чуть ли не единственным источником чистой воды. Оценка качества байкальской воды, ее санитарно-гигиеническая безопасность, а также исключение подделок бутилированной питьевой воды при розливе имеют большое научно - практическое значение», - отмечает Е. Верхозина.
По ее словам, наличие ферментов рестриктаз в штаммах микроорганизмов свидетельствует об антропогенном воздействии на воду. Безусловно, этот индикатор может быть использован для оценки качества и подлинности бутилированной питьевой воды из озера Байкал. В результате возможна разработка системы микробиологической диагностики антропогенного влияния на качество воды озера Байкал на ранних стадиях. Это очень важно, так как в настоящее время на экосистему озера крайне негативно воздействует развитие туристической индустрии, судоходство, расширение земель поселений в прибрежной зоне, особенно в летний период. Разработка водоохранных мероприятий невозможна без поиска новых подходов и методов с использованием молекулярно-генетических, биотехнологических и биоинформационных подходов.
Е. Верхозина также подчеркивает, что рынок питьевой воды в мире динамично развивается. По ее данным, среднестатистический россиянин в год выпивает всего 10 л бутилированной воды, тогда как француз или немец – 100-120 л, а итальянец – 40-150 л. Мировой рынок бутилированной воды оценивается в $ 46 млрд., причем за последние три года, согласно аналитикам из Danone, он увеличился на 11 %.
Наталья Розова
В основе разработок лежат фундаментальные исследования по изучению биогеохимических функций микроорганизмов в водной экосистеме озера Байкал. Начиная с 1990 г. в институтах СО РАН проводятся теоретические и экспериментальные работы по выявлению роли микроорганизмов в биогеохимических процессах, влияющих на формирование качества воды озера Байкал (Верхозина В.А., Верхозина Е.В., Верхотуров В.В., Гончар Д.А., Дедков В.С., Дегтярев С.Х.).
Как сообщила исследователь, в более ранних работах было установлено, что в выделенных штаммах микроорганизмов (Flavobacterium aquatil, Pseudomonas gladioli, Hafnia alvei, Acinetobacter calcoaceticus, Curtobacterium citreum) встречаются уникальные ферменты эндонуклеазы рестрикции (ЭР). Каждая рестриктаза узнаёт определённый участок ДНК и расщепляет нуклеотидную цепь по определенной последовательности. Эта уникальная способность рестриктаз сделала их основным инструментом исследований в генной инженерии.
По словам Е. Верхозиной, в пробах байкальской воды найдены как широко распространенные, так и уникальные, ранее не обнаруженные в природе рестриктазы. Новые ферменты представляют большой интерес для их использования в биотехнологии, генно-инженерных и медико-биологических работах. В чистых фоновых районах штаммы микроорганизмов не имеют таких ферментов.
«Объяснение этому явлению состоит в том, что одноклеточные бактерии не имеют иммунной системы, которая защищала бы их от вирусов или чужеродных бактерий. Эту роль и выполняет фермент рестриктаза, уничтожающая любую попавшую внутрь клетки постороннюю молекулу ДНК, разорвав ее по определенной последовательности. Таким образом, молекула ДНК расщепляется. Наличие "посторонних" вирусов способствует появлению в штаммах бактерий уникальных рестриктаз, которые позволяют защищаться от вирусов и посторонних микроорганизмов, неспецифичных для водоема. Это своеобразная степень защиты водных бактерий может быть использована в качестве индикатора антропогенного воздействия», - считает Е. Верхозина.
Данное свойство микроорганизмов она предлагает положить в основу разработки инновационных методов определения качества питьевой воды, поставляемой из озера Байкал, а также ее подлинности.
Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время проблемы воды и водных ресурсов в мире становятся все более острыми. Особое беспокойство мировой общественности вызывает загрязнение чистой воды и связанные с этим проблемы здоровья и жизни людей. «По прогнозам ученых, озеро Байкал в ближайшем будущем станет чуть ли не единственным источником чистой воды. Оценка качества байкальской воды, ее санитарно-гигиеническая безопасность, а также исключение подделок бутилированной питьевой воды при розливе имеют большое научно - практическое значение», - отмечает Е. Верхозина.
По ее словам, наличие ферментов рестриктаз в штаммах микроорганизмов свидетельствует об антропогенном воздействии на воду. Безусловно, этот индикатор может быть использован для оценки качества и подлинности бутилированной питьевой воды из озера Байкал. В результате возможна разработка системы микробиологической диагностики антропогенного влияния на качество воды озера Байкал на ранних стадиях. Это очень важно, так как в настоящее время на экосистему озера крайне негативно воздействует развитие туристической индустрии, судоходство, расширение земель поселений в прибрежной зоне, особенно в летний период. Разработка водоохранных мероприятий невозможна без поиска новых подходов и методов с использованием молекулярно-генетических, биотехнологических и биоинформационных подходов.
Е. Верхозина также подчеркивает, что рынок питьевой воды в мире динамично развивается. По ее данным, среднестатистический россиянин в год выпивает всего 10 л бутилированной воды, тогда как француз или немец – 100-120 л, а итальянец – 40-150 л. Мировой рынок бутилированной воды оценивается в $ 46 млрд., причем за последние три года, согласно аналитикам из Danone, он увеличился на 11 %.
Наталья Розова
Рекомендуем похожее по теме:
В рамках Дня Байкала на Фестивале «Золотая черепаха» в Москве пройдет обширная культурная программа и выступления исследователей озера
Планируется обширная культурная программа, ряд презентаций, экскурсий, выступления ученых и исследователей по итогам Международной научно-исследовательской экспедиции «Миры» на Байкале» (организованной ФССОБ при партнерстве Русского географического общества).
Особенности выработки энергии микробами, очищающими сточные воды, исследуют ученые ИрГТУ и лаборатории НИИ Биологии ИГУ
Разработкой и запуском установки, вырабатывающей электрическую энергию в процессе очистки сточных вод, занимается аспирант кафедры водоснабжения, водоотведения, охраны и рационального использования водных ресурсов НИ ИрГТУ Алексей Лапковский совместно с научными сотрудниками лаборатории НИИ Биологии при ИГУ.
Три новые лаборатории института архитектуры и строительства НИ ИрГТУ оснащаются оборудованием стоимостью 37, 5 млн. рублей
В институте архитектуры и строительства НИ ИрГТУ в январе 2012 года начнут работать три новые уникальные научно-исследовательские лаборатории, для которых в рамках НИУ приобретено оборудование на сумму 37, 5 млн. рублей. Как сообщил директор института архитектуры и строительства НИ ИрГТУ Виктор Чупин, в этих лабораториях будут исследоваться инновационные строительные и дорожные материалы,
Лед озера Байкал от мусора очистят волонтеры
Идет поиск волонтеров для очистки льда озера Байкал, который накопился за зимний период.
Крещенскую воду проверят в лаборатории.
Чтобы не повторилась ситуация 2010 года, когда сотни людей стали жертвами кишечной инфекции после купания и употребления воды из Крещенской иордани, Роспотребнадзор стал более тщательно обследовать проруби, где верующие проводят Крещенские обряды. Местным властям предстоит не только организовать
Правительство России в ближайшие три года выделит Бурятии почти 1 млрд. рублей субсидий на охрану Байкала
Правительство РФ в ближайшие три года из федерального бюджета выделит почти 1 млрд. рублей субсидий Республике Бурятия на природоохранные мероприятия, предусмотренные федеральной целевой программой «Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной территории на 2012-2020 годы».
Госрасходы на сохранение Байкала в 2011 году выросли в 9 раз, до 893 млн рублей
Средства федерального бюджета, выделенные на охрану природы Байкала в 2011 году, составили 893 миллиона рублей против 96,4 миллионов рублей, потраченных годом ранее, говорится в докладе Минприроды РФ о состоянии Байкала за 2011 год.
В рамках программы утилизации отходов БЦБК будет потрачено 111,5 миллионов рублей
В федеральном бюджете России в текущем году заложены средства в размере 111,5 миллионов рублей, направленные на ликвидацию и уничтожение отходов, образовавшихся в результате работы Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК), что в Байкальске. Это стало возможным благодаря федеральной целевой программе «Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной
Станция "Совхозная" под Ангарском осталась без питьевой воды
Решение о приостановке подачи питьевой воды на станции "Совхозная", которая относится к ведению города Ангарска, было принято главной города Леонидом Михайловым. Стоит сказать, что это решение основано на предписании Роспотребнадзора, так как питьевая вода в Совхозной не соответствует санитарным нормам.
Женщина выпивает 25 литров воды в день
Саша Кеннеди, 26-летняя жительница Саутенд-он-Си в графстве Эссекс, имея неутолимое чувство жажды, выпивает до 25 литров в день. Она говорит, что пристрастие к воде появилось у нее с двух лет.
Опрос:
Считаете ли вы коронавирус реальной угрозой?
Спонсоры страницы:
Анонсы:
Реклама:
Коротко по области>> Все новости
Более 200 тюменских студентов стали участниками ликбезов дорожной безопасности
Сотрудники Госавтоинспекции продемонстрировали участникам тренингов видеоролики с мест дорожных аварий
В муниципалитетах Подмосковья продолжаются мероприятия в честь открытия мотосезона
Очередь дошла до Орехово-Зуево, где собрались сотни мотоциклистов и инспекторы дорожно-патрульной службы
В Усть-Илимске в результате ДТП скончался велосипедист
Сотрудники отдела Госавтоинспекции МО МВД России «Усть-Илимский» проводят проверку по факту аварии, в результате которого скончался водитель велосипеда.
В Иркутской области полицейские устанавливают местонахождение 15-летней Анны Кулик
8 мая около 18:30 ее дочь ушла из дома, расположенного в 20-м квартале г. Шелехов, и до настоящего момента ее местоположение неизвестно.
В Приангарье суд вынес обвинительный приговор участнику конфликта, который применил травматическое оружие
С учетом мнения государственного обвинителя суд назначил подсудимому наказание сроком 2,5 года условно.
Встречу с руководителями фракций ЗС провели Игорь Кобзев и Александр Ведерников
Губернатор Иркутской области Игорь Кобзев обсудил со спикером Законодательного Собрания региона Александром Ведерниковым и руководителями парламентских фракций реализацию поручений по итогам ежегодного послания губернатора.
Добавить комментарий!