Дүниежүзінің шамамен 30%-ы алтын түсті стафилококкпен жұқтырылған, олардың көпшілігі белгілері жоқ тасымалдаушылар болып табылады. Осылайша, Staphylococcus aureus көптеген инфекциялардың қоздырғышы болып қала береді, ол медициналық мекемелерде және қоғамда таралуда. Антибиотиктерді дұрыс қолданбау метициллинге төзімді алтын түсті стафилококктан туындаған инфекциялардың көбеюіне әкелді, бұл маңызды клиникалық мәселе болып табылады. Алтын түсті стафилококк бүкіл әлем бойынша денсаулық сақтау жүйесіне ауыр қауіп төндіреді. Сондықтан S. aureus патогенезі мен антибиотикке төзімділік ерекшеліктерін зерттеу бойынша зерттеулер жүргізу, жаңа дәрілік препараттарды жасауға көмектесу өте маңызды. Алтын түсті стафилококк бүкіл әлем бойынша денсаулық сақтау жүйесіне ауыр қауіп төндіреді. Сондықтан S. aureus патогенезі мен антибиотикке төзімділік ерекшеліктерін зерттеу бойынша зерттеулер жүргізу жаңа дәрілік препараттарды жасауға көмек көрсету үшін өте маңызды.

Жоба S. aureus урацил-ДНК-гликозилазасының биохимиялық сипаттамасына арналған, бұл фермент геномның тұрақтылығын сақтауда маңызды рөл атқарады, себебі урацилдің ДНҚ-да болуы салдарынан пайда болатын мутацияларды болдырмауға көмектеседі. Зерттеліп отырған фермент ДНҚ репарациясының механизміне қатысады, атап айтқанда негіздердің эксцизионды репарациясына (НЭР). НЭР туралы барлық қолда бар деректер Escherichia coli модельдік организмінде жүргізілген зерттеулерге негізделген. Алайда, S. aureus-те НЭР ферменттерінің өз ерекшеліктері бар, олардың ішінде урацил-ДНК-гликозилазасы туралы ақпарат әлі де жоқ.

Өзектілігі

Антибиотиктерді дұрыс қолданбау көп дәріге төзімді бактериялардың пайда болуына жауап береді. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы ESKAPE қоздырғыштарын, соның ішінде. S. aureus жаңа антибиотиктерді жасауды қажет ететін бактериялар тізімінде.

Қолданыстағы антибиотиктер патогендердің негізгі жасушалық процестеріне бағытталған: ДНҚ репликациясы, РНҚ транскрипциясы, ақуыз синтезі, метаболикалық жолдардың тежелуі және жасуша қабырғасының биосинтезі. Бактериялық қоздырғыштар бар антибиотиктерге төзімділікті дамытады, әсіресе дұрыс пайдаланбаған кезде. Бактериялық патогенездегі ДНҚ репарациясының маңыздылығын ескере отырып, НЭР ферменттері жаңа бактерияға қарсы препараттар үшін перспективті мақсаттар болып саналады.

Мақсаты

Ауруханаішілік инфекциялардың ең көп тараған себебі болып табылатын алтын стафилококктың бұрын зерттелмеген урацил-ДНҚ гликозилазасының биохимиялық сипаттамасы.

Күтілетін нәтижелер

Нәтижелер жоба патогеннің иесінің организмінде тұрақтылығын тереңірек түсінуге және дәрілік препараттар үшін әлеуетті мақсаттарды анықтауға ықпал етеді, бұл S. aureus инфекцияларында табысты емдеуге маңызды.

Жоба жетекшісі

Тургимбаева А. М. Хирш Индексі – 2; ResearcherID N-6857-2017; ORCID 0000-0001-7263-1643; Scopus Author ID 57202383621

Зерттеу тобының мүшелері

Абельденов С. К. Хирш Индексі – 3; ResearcherID F-5139-2015;ORCID 0000-0002-6974-9138; Scopus Author ID 56674705400

Зейн Ұ.Ө. Хирш Индексі –1; Scopus Author ID 57877532300

Жоба басшысының және зерттеу тобы мүшелерінің жарияланымдары мен қорғау құжаттары

1. Kirillov S, Isupov M, Paterson NG, Wiener R, Abeldenov S, Saper MA, Rouvinski A. Octahedral Iron in Catalytic Sites of Endonuclease IV from Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Biochemistry. 2025 Jan 7;64(1):67-82. doi: 10.1021/acs.biochem.4c00447.
2. Amanzholova M., Shaizadinova A., Bulashev A., Abeldenov S. Genetic identification of Staphylococcus aureus isolates from cultured milk samples of bovine mastitis using isothermal amplification with CRISPR/Cas12a-based molecular assay. Vet Res Commun. ‒ 2023. DOI: 10.1007/s11259-023-10212-z
3. Shaizadinova A., Amanzholova M., Kirillov S., Bulashev A., Abeldenov S. Rapid and highly sensitive LAMP-CRISPR/Cas12a-based identification of bovine mastitis milk samples contaminated by Escherichia coli. Journal of Agriculture and Food Research. ‒ 2023, DOI: 10.1016/j.jafr.2023.100721
4. Zein U, Turgimbayeva A, Abeldenov S. Biochemical Assessment of the Mutant Sliding β-Clamp on Stimulation of Endonuclease IV from Staphylococcus aureus. Indian J Microbiol. 2024 Mar;64(1):165-174. doi: 10.1007/s12088-023-01148-8.
5. Turgimbayeva A, Zein U, Zharkov DO, Ramankulov Y, Saparbaev M, Abeldenov S. Cloning and characterization of the major AP endonuclease from Staphylococcus aureus. DNA Repair (Amst). 2022
6. Kirillov S, Daniyarov A, Turgimbayeva A, Ramankulov Y, Kalendar R, Abeldenov S. Draft Genome Sequence of Lactobacillus salivarius KZ-NCB, Isolated from Chicken Cecum. Microbiol Resour Announc. 2020 Dec 10;9(50):e01129-20. doi: 10.1128/MRA.01129-20.
7. Turgimbayeva A, Abeldenov S, Zharkov DO, Ishchenko AA, Ramankulov Y, Saparbaev M, Khassenov B. Characterization of biochemical properties of an apurinic/apyrimidinic endonuclease from Helicobacter pylori. PLoS One. 2018 Aug 15;13(8):e0202232. doi: 10.1371/journal.pone.0202232.
8. Sarina N, Abeldenov S, Turgimbayeva A, Zhylkibayev A, Ramankulov Y, Khassenov B, Eskendirova S. Obtaining and characterization of monoclonal antibodies against recombinant extracellular domain of human epidermal growth factor receptor 2. Hum Antibodies. 2018 Feb 5;26(2):103-111. doi: 10.3233/HAB-170327.
9. Characterization of DNA substrate specificities of apurinic/apyrimidinic endonucleases from Mycobacterium tuberculosis. Abeldenov S, Talhaoui I, Zharkov DO, Ishchenko AA, Ramanculov E, Saparbaev M, Khassenov B. DNA Repair (Amst). 2015 Sep;33:1-16. doi: 10.1016/j.dnarep.2015.05.007.

Қол жеткізілген нәтижелер

2024 ж.

S. aureus геномдық ДНҚ-дан тиісінше урацил-ДНҚ-гликозилазасын және ДНҚ-полимераза III β-суббірлігін білдіретін udg және dnaN гендері амплификацияланған. Амплификацияланған гендер сақтау үшін аралық векторларға және кейінгі хроматографиялық тазарту үшін экспрессия векторларына клондалды. Аралық және экспрессиялық векторлардағы клондалған гендердің ашық оқу кадрында ешқандай мутация жоқ.

E. coli продуценттерінің штаммдарында udg және dnaN гендерінің ең тиімді экспрессиясы үшін оңтайлы жағдайлар таңдалды.