Фундаментальный принцип экстремофилии

Другое предположение о структуре регуляторов из экстремофилов вытекает из гипотезы о том, что одним из фундаментальных принципов экстремофилии, который обеспечивает приспособление к экстремальным факторам среды, является иммобилизация биополимеров и субклеточных структур в экстремофильных клетках и даже самих клеток во внешней среде.

О возможностях, которые открывает этот принцип для стабилизации и активации ферментов, можно судить на основании общих представлений об иммобилизации (см., например: Тривен, 1983). В качестве носителей могут выступать различные производные целлюлозы и крахмала, имеющиеся во многих экстремофилах муреиновые компоненты мембран и другие полимеры. Реальное подтверждение этой гипотезы не только бы явилось одним из фундаментальных достижений в изучении экстремофилии, но и позволило бы обогатить медицину новыми классами носителей лекарственных веществ.

Третий тип веществ в экстремофилах, которые могут представить интерес для практической медицины, — это вещества, на основе которых осуществляются принципиально новые процессы, характерные только для этих форм жизни.

Например, бактерии М. radiorans способны репарировать двойные разрывы ДНК, возникающие под действием ионизирующей радиации (Назим, Джеймс, 1981). Ряд микроорганизмов способен биохимически модифицировать соли ртути и мышьяка и других токсических соединений путем процессов, характерных только для этой группы организмов (Эрлих, 1981). Штамм Вас. stearothermophilus использует в качестве источника углерода и энергии фенол (Головачева и др., 1975), по-видимому имея для этого специфическую ферментативную систему. Использование веществ из таких организмов будет способствовать созданию протекторов для защиты человека.

Исходя из естественного предположения о том, что термофилы безусловно должны обладать какими-либо особыми веществами или комплексами веществ, чтобы обеспечивать нормальное функционирование клеток, было проведено исследование биологической активности экстрактов из термофильных сине-зеленых водорослей, живущих в различных гидротермальных источниках Камчатки, Курильских островов и Прибайкалья (Баренбойм и др., 1986). На различных объектах (изолированные клетки, развивающиеся эмбрионы рыб, переживающие ткани, животные) были обнаружены такие практически важные виды биологической активности, как антигипоксическая, антигипертермическая, антистрессорная и др. (описание полевых методов поиска см.: Баренбойм и др., 19846). Фракционирование экстракта с помощью колоночной хроматографии на ДЕАЕ-целлюлозе и электрофореза на бумаге дало ряд фракций, одна из которых оказалась мощным активатором таких мембранотропных белков, как Са²⁺ — Mg²⁺ — АТФаза и моноаминоксидаза.

По предварительным данным, эта фракция — гликозидо-подобный пептид, в состав которого, по-видимому, входит стабильный нитроксильный радикал, что само по себе представляет значительный интерес для биоорганической химии (Баренбойм и др., 1986а; Баренбойм и др., 1986в; Брикенштейн и др., 1986).

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков

Применение биологических объектов для контроля загрязненности среды

Сама по себе идея о применении биологических объектов для контроля загрязненности среды не нова. В настоящее время общепринято, что чувствительность биологических объектов к состоянию окружающей среды делает их ценными индикаторами для контроля за состоянием окружающей среды, особенно в случае охраны данного биоценоза. Методы контроля за химическим загрязнением биосферы (вариант классификации) Возможны три различных подхода к…