Elīna Černooka

Elīna Černooka studē Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātes doktorantūras studiju programmā "Bioloģija".

Pētījums: Jaunatklātu DNS fāgu raksturošana un to proteīnu struktūras un funkciju pētījumi

Baktēriju vīrusi –bakteriofāgi jeb fāgi–ir vislielākā zināmā vīrusu grupa un visizplatītākās bioloģiskās būtnes uz Zemes. Lai gan atsevišķi modeļfāgi ir labi izpētīti, dabā sastopamo fāgu genomu pētījumi ar jaunākajām DNS sekvenēšanas tehnoloģijām ir atklājusi pārsteidzoši augstu daudzveidīgumu to gēnu klāstā. Gandrīz visu jaunatklāto fāgu sekvencēs dominē proteīni ar līdz šim nezināmu struktūru un funkcijām – bioloģiskā “tumšā matērija”, kuras izzināšana ir nozīmīga ne vien pašu fāgu izpētei, bet arī jaunu proteīnu atklāšanai ar potenciālu pielietojumu zinātnē, biotehnoloģijā vai medicīnā.

Iepriekšējos gados Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā ir atklāti vairāki jauni bakteriofāgi, un pašlaik norit darbs ar piecu jaunu fāgu DNS sekvencēm. No šo fāgu genomiem ir izvēlēti 13 gēni sīkākai strukturāli funkcionālai izpētei, un tiek veikta atbilstošo proteīnu producēšana, attīrīšana un kristalizēšanas eksperimenti. Bakteriofāga Enc34 hipotētiska replikācijas proteīna izpēte ļāva noteikt, ka tas veic vienpavediena DNS saistīšanas funkciju, kā arī pirmoreiz atklāja proteīna-DNS mijiedarbības principus lielai vīrusu proteīnu saimei. Nozīmīgi pētījuma objekti ir fāgu endolizīni – enzīmi, kas sašķeļ baktēriju šūnapvalka sastāvdaļu peptidoglikānu un varētu būt izmantojami kā potenciāla alternatīva antibiotikām. Pētījuma ietvaros tika noteikta bakteriofāga Enc34 endolizīna enzimātiski aktīvā domēna trīsdimensionālā struktūra, atklājot jauna veida telpisko arhitektūru plašai, bet līdz šim neizpētītai enterobaktēriju, t. sk., salmonellu, vīrusu endolizīnu grupai. Noskaidrotā struktūra kalpos kā pamats turpmākai Enc34 endolizīna strukturālai un funkcionālai izpētei, lai gūtu ieskatu enzīma darbības molekulārajos mehānismos.