Регистрация / Вход
Прислать материал

Молекулярные основы получения новых биопрепаратов, биосенсоров и биотопливных элементов с использованием аэробных микроорганизмов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0296
Организация
ФГБОУ "ТулГУ", ТулГУ
Руководитель работ
Боронин Александр Михайлович
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
10,5 млн
Внебюджетные средства
2,63 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 30.09.2009
1. Создана рабочая коллекция микроорганизмов – деструкторов углеводородов нефти, на основе которой будут разработаны новые биопрепараты для очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами территорий в условиях высокой засоленности и низких температур (методика поддержания штаммов);
2.Охарактеризованы и идентифицированы с помощью молекулярно-генетических методов наиболее эффективные микроорганизмы – деструкторы нефти (паспорта на штаммы; свидетельства депонирования штаммов);
3. Результаты исследования избирательной способности микроорганизмов-деструкторов в отношении деградации отдельных фракций нефти (методика оп-ределения эффективности биодеградации нефти), которые будут учтены в процессе отбора эффективных штаммов при составлении искусственных ассоциаций – основы биопрепарата;
4. Разработан макет биосенсора на основе плазмидсодержащих бактерий – деструкторов капролактама для определения содержания капролактама в сточных водах
5. Предложен способ экспресс-оценки окислительной активности бактери-альных штаммов с различной комбинацией «бактериальный хозяин – САР-плазмида» с помощью биосенсоров на основе кислородного электрода;
6. Выявлены условия культивирования уксуснокислых бактерий и дрожжей, которые позволяют получать биомассу культур с заданными метаболическими характеристиками для использования в качестве основы биораспознающих элементов как универсальных, так и специализированных БПК-биосенсоров;
7. Получена детальная характеристика окисляющей активности четырех дрожжевых штаммов;
8. Получен ряд эффективности медиаторов – производных ферроцена в условиях биоэлектрокаталитического окисления глюкозы мембранлокализованными ферментами уксуснокислых бактериями Gluconobacter oxydans, что будет использовано при разработке амперометрических медиаторных биосенсоров и биотопливных элементов на основе целых клеток микроорганизмов.
Развернуть
2
01.10.2009 - 10.12.2009
2.1. Идентификация нуклеотидных последова-
тельностей структурных генов, кодирующих
ферменты биосинтеза эктоина у потенциальных
продуцентов, очистка и характеристика фермен-
тов пути биосинтеза эктоина Methylomicrobium alcaliphilum и Methylophaga thalassica. 2.2. Характеристика новых деструкторов ЭДТА
методами полифазной таксономии, включаю-
щими секвенирование и анализ гена 168 рРНК,
ДНК/ДНК гибридизацию; изучение их феноти-
пических свойств; проведение филогенетиче-
ского анализа генов, кодирующих специфиче-
ские для метилотрофов ферменты и сравнение с
соответствующими последовательностями,
представленными в базах данных.
2.3. Проведение сравнительного энзимологиче-
ского анализа путей окисления и ассимиляции
ЭДТА у разных штаммов.
2.4. Изучение влияния электронных эффектов
заместителей в молекулах ферроценов на их ме-
диаторные свойства в биосенсорных системах
на основе бактерий Gluconobacter oxydans при окислении этанола.
Развернуть
3
01.01.2010 - 15.05.2010
3.1. Идентификация нуклеотидных последова-
тельностей предполагаемых регуляторных генов
есtR у метилотрофных продуцентов, изучение распространения гомологичных генов регулято-
ров в представленных в базе данных GеnВапк геномах гетеротрофных геномах гетеротрофных бактерий; клонирова-
ние, выделени и характеристика потенциального
белка-регулятора ЕсtR, изучение его молекулярных свойств и роли в транскрипции оперона ectABCask у Methylomicrobium alcaliphilum и Methylophaga thalassica.
3.2. Выявление субстратной специфичности и
активности ключевых ферментов биодеграда-
ции перспективных микроорганизмов-
нефтедеструкторов, изучение продуцирования биоэмульгаторов микроорганизмами.
3.3. Выяснение биохимических основ транс-
формации олигомеров капролактама бактери-
альными штаммами, содержащими САР-плазмиды.
3.4. Разработка макетов микробных сенсоров
кюветного и проточно-инжекционного типа для
оценки ВПК в водных средах, определение их
аналитических и метрологических характери-
стик
3.5. Проведение сравнительного определения
эффективности биоэлектрокатализа при исполь-
зовании целых клеток бактерии Gluconobacter oxydans
  и мембранных фракций бактерий
Развернуть
4
16.05.2010 - 10.12.2010
4.1. Изучение способности регуляторного белка
ЕсШ. обратимо связываться с промоторной об-
ластью ectABCask оперонов, картирование ластью еаАВСазЪ оперонов, картирование сай-
тов связывания с ДНК методом ДНК-азного
футпринтинга и определение функциональной
роли ЕсtR; изучение возможности снятия репрессии оперона ectABCask путем получения прессии оперона ес1АВСшЬ путем получения де-
леционного мутанта по гену есtR у наиболее перспективного продуцента эктоина. 4.2. Проведение анализа отобранных микроор-
ганизмов-нефтедеструкторов на наличие ката-
болических плазмид и генов биодеградации; пе-
ренесение катаболических плазмид в клетки
наиболее эффективных микроорганизмов.
4.3. Выяснение биохимических основ облигат-
ной зависимости штамма LРМ-4 от ЭДТА как источника углерода и энергии и оценка его эффективности в качестве фективности в качестве деструктора ЭДТА; вы-деление ферментного комплекса монооксигена-
зы ЭДТА и получение характеристики его де-
градирующей активности
4.4. Выявление кинетических и термодинамиче-
ских особенностей функционирования БТЭ на
основе бактерий Gluconobacter oxydans
Развернуть
5
01.01.2011 - 15.04.2011
1. Проведена оптимизация условий роста продуцентов эктоина на минеральной среде с метанолом, разработана методология выделения и очистки эктоина из биомассы, позволяющая получать препараты разной степени чистоты.
2. Разработаны подходы к составлению ассоциации эффективных микроорганизмов-нефтедеструкторов на основе изучения механизмов и закономерностей их метаболизма; проведены испытания лабораторного образца биопрепарата для очистки почв от нефтяных загрязнений.
3. Выделены и охарактеризованы микроорганизмы-деструкторы олигомеров капролактама; проведен скрининг штаммов наиболее перспективных для биодеградации капролактама и его олигомеров; разработан макет биосенсора для определения капролактама.
Развернуть
6
16.04.2011 - 15.08.2011
1. Разработка лабораторного регламента получения эктоина из метанола, получение опытных образцов эктоина разной степени чистоты, проведение испытаний наработанных препаратов в качестве биопротектора для модификации биопрепаратов-стимуляторов роста и развития растений.
2. Скрининг и испытания штаммов наиболее перспективных для биодеградации ЭДТА при интродукции в активный ил очистных сооружений и для иммобилизации на пористых носителях на биофильтрах.
3. Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2012 - 2013, 15 мес.
Бюджетные средства
4,88 млн
Организация
ФГБОУ "ТулГУ", ТулГУ
профинансировано
Тема
«Разработка методологии оценки безопасности действия наноматериалов на молекулярном уровне и микроорганизмах».
Продолжительность работ
2011, 6 мес.
Бюджетные средства
29 млн
Количество заявок
2
Тема
Изучение новых морских природных соединений, ферментов из морских макро- и микроорганизмов и молекулярных основ иммунных процессов. на установке: "Коллекция морских микроорганизмов (КММ) (рег. № 2-2.16)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка новых инновационных биопрепаратов для сельского хозяйства.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
35
Тема
Проведение исследований в области нанотехнологий и новых материалов (наноматериалы, наноэлектроника, нанопроцессы), наук о жизни и биотехнологий (молекулярная биология, биочипы и биосенсоры) с участием научно-исследовательских организаций Республики Корея
Продолжительность работ
2015 - 2016, 22 мес.
Бюджетные средства
46,8 млн
Количество заявок
17
Тема
Разработка методов получения биопрепаратов для переработки жидких и твердых отходов сельскохозяйственных животных.
Продолжительность работ
2011, 9 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
4