THE RESEARCH ON ACTIVITIES DERIVED FROM

Nowadays, the large-scaled contamination of water and soil by oil products is 
being observed due to the increase in extraction, transporting and processing of 
petroleum. The contamination of upper layers of the soil occurs rapidly due to the 
highly absorption properties of the soil. When carbohydrates, presented in petroleum, 
get to the environment, they change the biological diversity of natural landscape. 
Moreover, they influence on increase of man-caused area; depression of vegetative 
layer; destruction of micro relief, hydrologic regime and aeration of upper layers of 
the soil. The processes of cleaning the soil from petroleum contaminants require 
ecologically pure and economically beneficial methods. Bioremediation is one of 
these methods, where microorganisms are used to renew the soil composition under 
natural conditions. Consequently, the research of oil oxidizing microorganisms is 
very important in solving this problem.
The aims of this work are:
•
Determination   of   microbial   composition   of   contaminated   soil   in   Atyrau 
region
•
Isolation   and   identification   of   microorganisms   that   can   actively   oxidise 
carbohydrates presented in petroleum
So, there are 5 isolated culture, which were conditionally labelled as KR7, KR9, 
KR11, KR15, KR17.  The morphological, physiological and biochemical properties 
of each of these cultures were determined.   
According to the Bergy’s qualifier, all cultures were sorted as follows:
•
Pseudomonas pseudoalkoligenes KR7
•
Pseudomonas putida KR9
•
Pseudomonas alkoligenes KR11
•
Pseudomonas alkoligenes KR17
•
Micrococcus roseus KR15
It is known that bacteria from Pseudomonas genus are the major destructors of 
petroleum and oil products. That is why, the cultures were grown on liquid synthetic 
medium E8, which contains petroleum and oil products, and this was done in order to 
investigate their abilities to decompose the oil. In this case petroleum, diesel oil and 
gasoline were used as carbon sources. When the flasks with broth were prepared, they 
were placed in a shaker for 10 days. It was observed that all cultures could degrade 
the carbon sources. Cultures of Pseudomonas pseudoalkoligenes KR7,  Pseudomonas 
putida KR9, Pseudomonas alkoligenes KR17, grown on the media with petroleum, 
showed active destruction of petroleum;   Micrococcus roseus KR15, Pseudomonas 
alkoligenes   KR11,   KR17   cultures,   grown   on   the   media   with   gasoline,   also 
demonstrated the degradation of carbon source, which was gasoline. Additionally, all 
cultures were able to destruct diesel oil.
Therefore,   all   isolated   cultures   from   Pseudomonas   genus   can   be   used   as 
biodestructors of ecosystems, which have been contaminated by petroleum and oil 
products.    
Scientific supervisor:Dr.Sci.Biol., professor Zhubanova A.A.

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССАХ ИЗВЛЕЧЕНИЯ 
ЗОЛОТА НА ОБЪЕКТАХ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ 
АКСУЙСКОГО И БЕСТЮБИНСКОГО ЗОЛОТОМЫШЬЯКОВОГО 
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Нагуманова Л.А., Хамуда Р.А.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Целью  научной   работы   является  разработка   способов  бактериально-
химических   окислительных  процессов   для   создания   экологически   чистой   и 
экономически   рентабельной   биотехнологии   выщелачивания   металлов   из 
отработанных руд и продуктов их обогащения.
Определены следующие задачи выполнения работы:
1.  Изучение   различных   химических   и   минеральных   составов   руд, 
продуктов   их   обогащения   на   золотомышьяковых   месторождениях   Аксу   и 
Бестюбе;
2. Выделение более активных штаммов микроорганизмов, участвующих в 
окислительных процессах сульфидных руд и в круговороте N на исследуемых 
месторождениях;
3.  Изучение   физиологических   особенностей   штаммов  А.   ferrooxidans  и 
условий их адаптации к повышенным содержаниям ионов металлов;
4.  Изучение   окислительной   активности   штаммов  А.  ferrooxidans    при 
окислении Fe
+2
, S
0
;
5.  Извлечение  Au  из остатков выщелачивания до и после использования 
цианидов.
Материалы   и   методы   исследований.  При   подготовке   к   эксперименту 
отбирали   пробы   растворов   (емкость   0,5-1л.)   с   учетом   лабораторного 
определения   их   щелочности-кислотности   (рН),   окислительно-
восстановительного потенциала (Еh) и химического состава, характеризующего 
среду. 
При   проведении   работы   использовали   атомно-сорбционный     метод,   а 
также  методику   выявления   микроорганизмов   на   естественных   субстратах; 
трилонометрический метод определения Fe
+2
  и Fe
+3
  в технических растворах. 
Объектами   исследований  являются  руды   и  продукты  их  обогащения 
золотомышьяковых  месторождений   Аксу   и  Бестюбе;  активные   штаммы 
микроорганизмов, участвующие в окислительных процессах сульфидных руд 
на исследуемых месторождениях.
Основные результаты научного исследования (научные, практические):
1. Изучены закономерности распространения микроорганизмов в породе, 
водах и рудах месторождений Аксу и Бестюбе: микроорганизмы, участвующие 
в круговороте N, S. 
2. При изучении влияния различных концентрации Fe
2+
, H
2
SO
4
, Cl на 
окислительную деятельность бактерий A. ferrooxidans, определили показатели 
степени снижения в фазе роста и развития бактерий при постепенно 
возрастающих концентрациях этих элементов.

3.  Изучая  адаптацию  A. ferrooxidans   к разным концентрациям   ионов Ме 
для получения активных производственных штаммов,  определили, что  после 
предварительной   адаптации   штаммы   устойчивы   к   концентрациям 
H
2
SO
4
=34 г /л,  Cl=14 г /л и т.д.
4.  При   изучении  отношения   культуры  A   ferrooxidans  к   повышенным 
показателям   температуры   и   адаптации   к   ним,   доказали   необходимость 
применения этих бактерий, адаптированных  к повышенным температурам,  в 
производственных целях.
5.  После   извлечения  Au  на   участке   кучного   выщелачивания  в 
бактериальном   варианте   руды  путем  цианирования   в   течение   считанного 
времени извлечено - 12,94 мг Au (64,82%), а из контрольного варианта (прямого 
цианирования) извлечено-10,4 мг  Au  (52,12%), т.е. на 12% меньше, чем при 
бактериальной обработке руды.
Работа   является   результатом   научно-исследовательской   работы, 
проведенной по проекту  НЦБ МОН РК, где автор принимала активное участие.
Имеется патент на внедрение способа биорегенерации окислителей  U
4+  
и 
Au  с   использованием   активных   ацидофильных   штаммов  Acidothiobacillus 
ferrooxidans  (ТОО   рудоуправление   №1   «Степногорского   горно-химического 
комбината»).
Научный руководитель:  д.б.н., профессор Канаев А.Т.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИАГНОСТИКА ВИРОИДОВ ПЛОДОВЫХ 
РАСТЕНИЙ
Надирова Л.Т.
ДГП «Институт молекулярной биологии и биохимии им. Айтхожина», 
г.Алматы, Казахстан, leila
 
 .  nadirova
 
 @
   gmail
 
 .  com
 
 
Вироиды – мельчайшие из известных возбудителей болезней, они намного 
меньше   самых   малых   вирусных   геномов   и   лишены   белковой   оболочки. 
Известны   только   вироиды   растений,   они   состоят   из   однонитевой   молекулы 
РНК, которая автономно реплицируется в зараженных клетках, используя при 
этом ферментные системы клетки-хозяина.   Предполагают, что они вызывают 
заболевания, вмешиваясь в процессы регуляции работы генов клетки-хозяина. 
Вироиды были идентифицированы   как возбудители опасных болезней. Один 
из них стал причиной гибели миллионов кокосовых пальм в Филлипинах за 
последние 50 лет, другой нанес урон промышленному разведению хризантем в 
США в начале 1950-х гг.
Первый вироид – веретеновидности клубней картофеля, или PSTVd – был 
идентифицирован в США еще в 1971 г. Клубни, зараженные  PSTVd, имеют 
удлиненную   и   искривленную   форму;   иногда   на   них   появляются   глубокие 
трещины. Хотя это самый крупный вироид, размер его составляет всего одну 
десятую генома мельчайшего вируса.
Объектом   данной   работы   являлся   растительный   материал   различных 
сортов деревьев и кустов винограда, культивируемых в Алматинском регионе.

Целью   проведенной   работы   было   выяснить   содержат   ли   растения 
Алматинского   региона   патогенные   частицы   –   вироиды.   Наладить   методы 
выделения и обнаружения вироидов.
Диагностика   проводилась     методами   ОТ-ПЦР-анализа     и   дот-блот 
гибридизации.   В   работе   были   использованы   плазмиды,   содержащие   полные 
или частичные геномы следующих вироидов:  Grapevine  Yellow  Speckle  Viroid 
(GYSVd); Pear blister canker viroid (PBCVd),Hop stunt viroid (HSVd),  Apple fruit 
crinkle viroid (AFCVd).
 В результате данной работы впервые экспериментально был выявлен ряд 
растений,   зараженных     вироидами,   что   свидетельствует   о   распространении 
вироидов на территории Алматы. В дальнейшем планируется секвенирование 
изолятов вироидов, обнаруженных в Казахстане. Так как наличие вироидных 
частиц снижает урожаи, ухудшает качество выращиваемых овощей и фруктов, 
налаженный   в   данной   работе   метод   диагностики   может   быть   применен   в 
селекции растений.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Искаков Б.К. 
ЭКСПРЕССИЯ ВАКУОЛЯРНОГО Na
+
/H
+
 -АНТИПОРТЕРА ЯЧМЕНЯ 
HvNHX2 В КЛЕТКАХ E.COLI
Низкородова А.С. 
ДГП «Институт молекулярной биологии и биохимии им М.А. Айтхожина»,
РГП «Центр биологических исследований» МОН РК, Алматы, Республика 
Казахстан
Вакуолярными   белками-антипортерами   растений   называют   белки, 
локализованные   в   тонопласте   и  осуществляющие   активный   перенос   через 
мембрану   ионов   металлов   (в   частности  Na
+
)   в   обмен   на   протоны   (H
+
),   чей 
градиент   обеспечивается   мембранными   АТФазами.   Данные   белки   являются 
одной   из   основных   мишеней   генетической   инженерии,   занимающейся 
получением   солеустойчивых   растений,   поскольку   одним   из   защитных 
механизмов   растений   от   солевого   стресса,   вызванного   повышенной 
концентрацией NaCl, является удаление ионов Na
+
 из цитоплазмы.
Вакуолярный  Na
+
/H
+
-антипортер   ячменя   (HvNHX2)  является   типичным 
представителем белков-антипортеров. Данный белок экспрессируется во всех 
частях растения и кодирует белок с расчётной молекулярной массой 59,6 кДа. 
Белок   состоит   из   12   гидрофобных   трансмембранных   доменов,   соединённых 
гидрофильными петлями, а также из короткого N-концевого (22 аминокислоты) 
и   протяжённого   С-концевого   (108   аминокислот)   участков,   выступающих   в 
цитоплазму.
Для экспрессии белка HvNHX2 в клетках E.coli были созданы конструкции 
на основе  IPTG-индуцибельных плазмид  pBluescriptIIKS+ и  pET23c. Данными 
конструкциями были трансформированы клетки штамма BL21(DE3), несущего 
IPTG-индуцибельную  T7   РНК-полимеразу,   осуществляющую   транскрипцию 
целевого   белка.   Экспрессия   белка  HvNHX2   в   клетках  E.coli  показала   его 
токсичность для данных клеток. При индукции его биосинтеза клетки штамма 

BL21(DE3),   несущего   конструкцию   на   основе   плазмиды  pBluescriptIIKS+, 
прекращали рост, а клетки, несущие конструкцию на основе плазмиды pET23c, 
полностью погибали.
Только применение модифицированного протокола экспрессии позволило 
увеличить   биомассу  E.coli  после   индукции  IPTG.   Были   предприняты 
следующие   модификации   условий   культивирования:   1)   температура 
культивирования клеток как до индукции, так и после была снижена с +37°С до 
+25°С; 2) концентрация NaCl в культуральной среде была снижена с 10 г/л до 5 
г/л; 3) в качестве селективного антибиотика вместо ампициллина использовали 
карбенициллин;   4)   штамм  E.coli  BL21(DE3)   сменили   на   штамм 
BL21(DE3)pLysS,   конститутивно   экспрессирующий   Т7   лизоцим,   который 
является естественным ингибитором Т7 РНК-полимеразы. Поскольку HvNHX2 
не   детектировался   в   препарате   тотального   клеточного   белка  E.coli  ни 
электрофоретически, ни иммуноферментным анализом, был использован метод 
ко-культивирования   бактерий   с   радиоактивно   меченой   аминокислотой   (в 
данном   случае  L-[
35
S]-метионином)   при   полном   подавлении   активности 
бактериальной РНК-полимеразы антибиотиком рифампицином.
После   индукции  IPTG  клетки  E.coli  культивировались   с  L-[
35
S]-
метионином   5,1-10,2   мкКи   в   течение   часа,   после   чего   выделяли   тотальный 
клеточный   белок,   проводили   электрофоретическое   разделение   белков   и 
авторадиографию. На радиоавтографе были выявлены бэнды белка ожидаемого 
размера, отсутствовавшие в препарате отрицательного контроля.
Таким образом, впервые была осуществлена экспрессия белка  HvNHX2 в 
клетках E.coli и показана высокая токсичность данного белка для клеток E.coli. 
Полученные данные позволяют предположить, что белок HvNHX2 в силу своей 
гидрофобности   способен   образовывать   нерастворимые   конгломераты   в 
цитоплазме   бактериальных   клеток   при   температуре   культивирования   +37°С, 
что   приводит   к   гибели   клеток.   Разработанные   модификации   стандартного 
протокола   экспрессии   могут   использоваться   для   оптимизации   экспрессии 
токсичных для прокариотических клеток мембранных белков.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Искаков Б.К. 
АСПЕКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ КОЗЬЕГО МОЛОКА
Парфирьева А.А., Конуспаева Г.С.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан
В последнее время все чаще наблюдается интерес к козьему молоку. По 
данным    2000  г.  на долю производства  козьего молока в мире  приходилось 
около   2  %.   В   ряде   стран,   например,   в   Греции   85%   сыров   и   65%   йогуртов 
производили с использованием молока коз и овец. Врачи рекомендуют вносить 
в   свой   рацион   питания   козье   молоко   и   продукты   из   него     при   нарушениях 
пищеварительной системы, бронхиальной астме, при лечении туберкулеза и др. 
заболеваниях, в детском питании, как заменитель женского молока. Научные 
исследования   показывают,   что   козье   молоко   отличается   от   коровьего   по 
химическому составу. 

Одним из главных отличий является средний размер жировых шариков. В 
козьем   молоке   он   равен   2   мкм,   в   коровьем   –   21.2-31,2   мкм.   Более   мелкие 
жировые шарики лучше усваиваются организмом. В составе молочного жира 
большое   количество   ненасыщенных   жирных   кислот,   которые   обладают 
антисклеротическим действием. В молоке коз практически не содержится α
s1
-
казеина,   поэтому   его   рекомендуют   использовать   людям,   страдающим 
аллергией   на   коровье   молоко.   Высокое   содержание   β-казеина   приближает 
молоко коз к женскому, меньше содержание лактозы, следовательно его могут 
употреблять люди с лактозной недостаточностью. В козьем молоке содержится 
больше витамина А, B
6
, PP, D, почти одинаково витамина C и E, оно богато Ca, 
Mg, P. Благодаря химическим и биологическим свойствами козьего молока из 
него   изготавливают   различные   кисломолочные   напитки,   йогурты   и   сыры. 
Особое   место   занимает   производство   сыров   вследствие   биохимического 
состава   молока,   а   именно,   наличие   β-казеина   и   -казеина.   В   будущем 
планируется   работа   на   тему   технологической   переработки   козьего   молока   в 
мягкий сыр. 
СОЗДАНИЕ СРЕДСТВ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОФИЛАКТИКИ ПРОТИВ 
ВИРУСА ОСПЫ ОВЕЦ НА ОСНОВЕ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Надирова Л.Т.
ДГП «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина», 
Алматы, Казахстан, leila
 
 .  nadirova
 
 @
   gmail
 
 .  com
 
 
В   настоящее   время   на   основе   трансгенных   растений   разрабатываются 
вакцины   против   различных   болезней   человека   и   животных.   Получение 
трансгенных растений-продуцентов вакцин является одним из перспективных 
направлений генетической инженерии. В связи с этим, получение вакцин на 
основе трансгенных растений против оспы овец является актуальным.
Целью   исследований   было   получение   трансгенных   растений, 
экспрессирующих протективный антиген вируса оспы овец.
В процессе работы сконструирован рекомбинантный вектор pY-EEV-TMV, 
содержащий   ген,   кодирующий   белок  EEV122.   Полученный   вектор 
обеспечивает экспрессию специфического белка EEV122 оболочки вируса оспы 
овец  in  vitro.   Синтезированный   белок   по   размеру   соответствовал   целевому 
белку оболочки вируса и реагировал с антителами специфической сыворотки. 
Проведена   генетическая   трансформация   эксплантов   растений   табака 
агробактерией  Agrobacterium  tumefaciens,   содержащей   бинарную   плазмиду 
pCAMBIA  с рекомбинантной кассетой с целевым геном  EEV122 вируса оспы 
овец и получены трансформированные каллусы, а также трансгенные растения 
со вставками в геноме целевого гена вируса оспы овец. Наличие целевого белка 
EEV122   в   цитоплазматических   экстрактах   из   тансгенных   растений   табака 
установлено с помощью ИФА и иммуноблотинга.
Таким   образом,   впервые   в   Казахстане   получены   трансгенные   растения 
табака,   экспрессирующие   ген  EEV122,   кодирующий   поверхностный   антиген 
вируса оспы овец. Эти растения могут рассматриваться в качестве «съедобной 

вакцины»   для   оральной   иммунизации   домашних   и   диких   животных   против 
этого вируса.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Искаков Б.К. 
СОЗДАНИЕ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ ТАБАКА, УСТОЙЧИВЫХ К 
ФИТОПАТОГЕННЫМ ВИРУСАМ С ПОМОЩЬЮ РНК-
ИНТЕРФЕРЕНЦИИ
Писаренко А.М., Карпова О.В., Назарова Л.М.
Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А.Айтхожина, 
г. Алматы, Казахстан, alena
 
 _  pisarenko
 
 @
   inbox
 
 .  ru
    
Посттранскрипционное молчание генов (ПТМГ) или РНК - интерференция 
– явление, широко распространенное среди эукариот, подавляющее экспрессию 
генов   с   помощью   деградации   двуцепочечных   РНК   (дцРНК).   Оно 
сопровождается метилированием транскрибированной области молчащего гена 
и   накоплением   коротких   (21-25   нуклеотидов)   дцРНК,   гомологичных 
последовательности   молчащего   гена.   Этот   эволюционно   консервативный 
механизм защищает живые организмы от вторжения вирусов и транпозонов, а 
также   способствует   распаду   абберантных   РНК.   В   растения   ПТМГ   может 
возникать   локально   и   распространяться   с   помощью   мобильного   сигнала   по 
всему   организму.   Однако   многие   вирусы   кодируют   белки,   ингибирующие 
данный механизм. К ним относятся  белок Р19  TBSV, хелперный компонент 
протеазы   (HC-Pro)   потивирусов,   белок   Р25  PVX,   белок   2b  CMV  и   другие. 
Белки-супрессоры   различных   вирусов   не   похожи   по   своей   структуре   и 
действуют на разных этапах ПТМГ. 
В истории создания трансгенных растений было показано, что два типа 
трансгенных   локусов   могут   эффективно   запускать   ПТМГ:   локусы,   несущие 
одиночные трансгенные копии с высоким уровнем транскрипции и локусы с 
двумя   рядом   стоящими   копиями   трансгена,   расположенные   как 
инвертированные   повторы.   В   последнем   случае   эффективность   получения 
молчащих генов составляет 50-90 %.
Ранее   в   лаборатории   белка   и   нуклеиновых   кислот   были   получены 
трансгенные растения картофеля с генетически закрепленной устойчивостью к 
Y-вирусу картофеля (Y-ВК, представитель потивирусов), с помощью введения 
смысловых   или   антисмысловых   5’-   или   3’-нетранслируемых 
последовательностей (НТП) геномной РНК этого вируса. Также было показано, 
что   5’-НТП   геномной   РНК   М   вируса   картофеля   (М-ВК,   представитель 
карлавирусов) проявляет энхансерные свойства в процессе трансляции in vitro. 
Целью   настоящей   работы   является   получение   трансгенных   растений, 
устойчивых   к   нескольким   группам   фитопатогенных   вирусов,   с   помощью 
инициации ПТМГ. В качестве первой мишени для действия ПТМГ был выбран 
фрагмент кодирующей области белка хелперного компонента протеазы (HC-
Pro) Y-ВК с 1681 по 2150 нуклеотид. В результате была получена конструкция, 
содержащая   в   составе   агробактериального   вектора  pCAMBIA  2300   кассету 
[35S-промотор   вируса   мозаики   цветной   капусты   (35S  CaMV)   –   смысловой 

фрагмент  HC-Pro  –   интрон   гена  cat  I  Ricinus  communis  –   антисмысловой 
фрагмент HC-Pro – терминатор гена нопалинсинтетазы (nos-терминатор)]. 
В   качестве   второй   мишени   для   действия   ПТМГ   была   выбрана   5´-НТП 
геномной РНК М-ВК длиной 75 нуклеотидов и близлежащая к  AUG  кодону 
кодирующая   область   длиной   34   нуклеотида.   Этот   ДНК-фрагмент   М-ВК 
размером 110 нуклеотидов был клонирован в вышеуказанную конструкцию в 
антисмысловой   ориентации.   В   результате   создана   рекомбинантная   ДНК, 
содержащая кассету [35S CaMV – антисмысловой фрагмент 5´-НТП РНК М-ВК 
–   смысловой   фрагмент  HC-Pro  –   растительный   интрон   –   антисмысловой 
фрагмент  HC-Pro  –  nos-терминатор]   в   составе  pCAMBIA  2300.   С   помощью 
электропорации   получены   агробактериальные   штаммы,   содержащие   оба 
варианта   созданных   нами   конструкций.   Далее   проведена   трансформация 
растений Nicotiana tabacum Samsun NN и Nicotiana benthamiana. Проведенный 
ПЦР-анализ   полученных   в   ходе   регенерации   растений   доказал   присутствие 
клонированных   фрагментов   ДНК.   Планируются   исследования   полученных 
растений на устойчивость к М-ВК и Y-ВК в лабораторных условиях.
Научный руководитель: д.б.н., профессор Искаков Б.К. 

жүктеу/скачать 2,39 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: