Аннотация:Цианобактерии - древнейшие фотоавтотрофные прокариоты, вносящие значительный
вклад в углеродный и азотный природные циклы. Многие вторичные метаболиты
цианобактерий (пептиды, небелковые аминокислоты, алкалоиды и другие) представляют
большой интерес как с точки зрения воздействия на окружающую среду, в том числе на
здоровье человека, так и с точки зрения использования их в фармакологии. Многие
метаболиты цианобактерий обладают гепатотоксическим, нейротоксическим и
дерматотоксическим действием, вследствие чего они получили общее название –
цианотоксины. Известно, что пик синтеза цианотоксинов приходится на период массового
разрастания популяций цианобактерий. До сих пор нет полного понимания цели
образования цианотоксинов в клетках цианобактерий. Наибольшее число исследований
посвящено микроцистинам и нодуляринам – коротким циклическим гепатотоксичным
пептидам. Менее изучено действие алкалоидов (цилиндроспермопсина, анатоксина-а,
сакситоксина и некоторых других) на метаболизм цианобактерий. Повышенный интерес
возник в последнее время к изучению небелковой аминокислоты β-метиламино-L-аланина
(ВМАА). Это связано с возможной связью биоаккумуляции ВМАА в организме человека
и развитием тяжелых болезней нервной системы, таких как болезнь Альцгеймера,
Пакринсона, боковой амиотрофический склероз. В нашей работе приведены результаты
исследований действия ВМАА на клетки самих цианобактерий. С этой целью мы
используем методы транспозонного и инсерционного мутагенеза, геномики,
транскриптомики и протеомики, а также биохимические и биофизические методы, методы
электронной микроскопии. Наши результаты указывают, что BMAA может влиять на
протекание процессов фотосинтеза и азотфиксации, клеточного деления и
дифференцировки. Исследования функциональной роли вторичных метаболитов в клетках
цианобактерий позволят глубже понять регуляторные механизмы, управляющие
адаптацией к окружающей среде природных популяций этих микроорганизмов.
Работа посвящена памяти Кокшаровой Тамары Афанасьевны, активного члена ВОГИС.
Работа поддержана грантом РФФИ 14-04-00656.