Оренбургский государственный университет

3.2. Микро- и нанобиология

Основатель научного направления — Дерябин Дмитрий Геннадьевич, доктор медицинских наук, профессор.

Руководитель научного направления — Давыдова Ольга Константиновна, кандидат биологических наук.

Направления подготовки:

• 06.03.01 Биология, профиль «Биохимия» (бакалавриат)
• 06.03.01 Биология, профиль «Микробиология» (бакалавриат)
• 06.04.01 Биология, магистерская программа «Биохимия и молекулярная биология»
• 06.04.01 Биология, магистерская программа «Микробиология и вирусология»
• 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика (специалитет)
• 06.06.01 Биологические науки, профиль «Биохимия» (аспирантура)
• 06.06.01 Биологические науки, профиль «Микробиология» (аспирантура)

Основные направления исследований:

• разработка подходов к регуляции стрессовых реакций и плотностно-зависимой коммуникации (чувства кворума) у бактерий;
• применение пробиотических культур микроорганизмов с целью аккумуляции тяжелых металлов;
• токсические и антитоксические эффекты наночастиц и наноматериалов;
• биологическое и физико-химическое исследование молекулярных и наноструктурированных соединений, обладающих антибактериальной или бактериорегуляторной активностями;
• использование бактериальных люминесцирующих биосенсоров в системе оценки биологической активности малых молекул и наночастиц;
• оценка бактерицидных свойств наночастиц металлов в зависимости от условий их биосинтеза.

Основные научные результаты:

• обоснованы подходы к оценке бактерицидного, токсического, стрессового и регуляторного потенциала широкого спектра биогенных и абиогенных факторов по их влиянию на уровень свечения рекомбинантных (генноинженерных) люминесцирующих микроорганизмов;
• предложена модель по биоаккумуляции тяжелых металлов пробиотическими штаммами при дезинтоксикации, в том числе в сочетании с антибактериальными препаратами;
• обнаружено явление взаимодействия ауторегуляторных d1-факторов бактерий (алкилоксибензолов) с ДНК, изменяющее ее конформационное состояние и чувствительность к экстремальным денатурирующим воздействиям;
• охарактеризовано воздействие алкилоксибензолов на активность генов стрессового ответа микроорганизмов;
• выявлены модифицирующие и стабилизационные эффекты ауторегуляторных d1-факторов бактерий в системах «фермент — субстрат» и «антиген — антитело»;
• дана развернутая характеристика иммуномодулирущей активности бактериальных ауторегуляторов — гомосеринлактонов и алкилоксибензолов;
• показаны возможности атомно-силовой микроскопии в системе оценки биологической активности биотических и абиотических факторов;
• предложены подходы по изучению молекулярных и клеточных факторов врожденного иммунитета с использованием рекомбинантных люминесцирующих бактерий;
• разработан метод биолюминесцентного биотестирования соединений наноуглерода, с использованием которого предложена концепция нанодезинфектантов на основе высокоструктурированных соединений наноуглерода;
• выявлена способность различных по природе соединений осуществлять блокирование чувства кворума бактерий;
• изучены эффекты воздействия антиоксидантных молекул на гены окислительного стресса бактерий.
• показана перспективность использования микроорганизмов рода Bacillus, выделенных из пробиотиков, в качестве активного биосорбента подвижных форм свинца;
• определен токсический эффект углеродных наночастиц на клетки простейших и бактерий с возможностью усиления повреждающего эффекта видимым светом и выявлением эффекта фотодеструкции генетического материала клеток;
• показано использование углеродных наночастиц в качестве дезинфектантов, в том числе при предварительной сенсибилизации клеток-мишеней производным гидроксибензола;
• оценены морфологические и антибактериальные свойства наночастиц оксидов Co и Zn, а также их ферратов в различных условиях синтеза (слабокислых и щелочных) в отношении бактериальных клеток;
• осуществлен «зеленый» синтез наночастиц металлов с использованием в качестве восстановителя экстрактов лекарственных растений и микроорганизмов, проведена оценка их биологической активности и морфологии.

Персональный состав коллектива:

1. Алёшина Елена Сергеевна, канд. биол. наук, доцент
2. Давыдова Ольга Константиновна, канд. биол. наук, доцент
3. Домнина Надежда Александровна, аспирант
4. Дроздова Елена Александровна, канд. биол. наук, доцент
5. Каримов Ильшат Файзелгаянович, канд. биол. наук, доцент
6. Романенко Наталья Александровна, канд. биол. наук, доцент
7. Сизенцов Алексей Николаевич, канд. биол. наук, доцент

Основные данные о деятельности за период с 2019 по 2023 г.:

Количество публикаций участников коллектива, в том числе:

Поощрения и достижения:

Премия губернатора Оренбургской области в сфере науки и техники: Сизенцов А.Н., Барышева Е.С. (2019).

Основные научные проекты коллектива:

1. Альтернативные физико-химические методы инактивации патогенных микроорганизмов (государственное задание на проведение научно-исследовательских работ № FSGU-2023-0003, руководитель Летута С.Н., 2023–2025 гг.).
2. Изучение механизмов биоаккумуляции тяжелых металлов пробиотическими штаммами микроорганизмов и оценка эффективности их применения при интоксикации тяжелыми металлами, и лечении инфекционных заболеваний в комплексе с антибиотиками и экстрактами лекарственных растений (инициативная госбюджетная НИР № АААА-А16-116110310071-0, руководитель Сизенцов А.Н., 2018-2021 гг.).
3. Сканирующая зондовая и электронная микроскопия в микробиологических исследованиях (инициативная госбюджетная НИР № 01201358522, руководитель Никиян А.Н., 2018-2021 гг.).
4. Оценка окислительного стресса бактерий под воздействием антибиотиков (грант правительства Оренбургской области в сфере научной и научно-технической деятельности, соглашение № 7, руководитель Домнина Н.А., 2019 г.).
5. Методы коррекции минерал дефицитных состояний с использованием пробиотических штаммов микроорганизмов рода Bacillus (грант правительства Оренбургской области в сфере научной и научно-технической деятельности, соглашение № 21, руководитель Климова Т.А., 2019 г.).

Контактная информация:

460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. 2308, ОГУ, кафедра биохимии и микробиологии.

Тел.: (35-32) 37-24-81.

E-mail: biochimiya@mail.osu.ru.