Ученые НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ расширяют представления о молекулярных механизмах биоминерализации
Вторник, 08 июля 2025В Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого успешно прошла защита кандидатской диссертации по специальности 1.5.2. Биофизика. Автор работы ‒ Иванова Любовь Алексеевна, младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии отделения молекулярной и радиационной биофизики. Научным руководителем выступила заведующая лабораторией биотехнологии кандидат биологических наук Кульминская Анна Алексеевна.
В своей работе Иванова Л.А. исследовала роль компонентов внеклеточного бактериального матрикса, в частности внеклеточной ДНК, в процессе биоминерализации карбоната кальция, индуцированной планктонной культурой Bacillus cereus 4В. Бактериальная биоминерализация ‒ это процесс, при котором бактерии индуцируют осаждение неорганических минералов, таких как карбонат кальция, из окружающей среды. Это явление играет ключевую роль в формировании геологических формаций, осадочных пород и биологических структур, а также влияет на эволюцию биосферы и геохимические циклы. В диссертационной работе Ивановой Л.А. впервые было показано, что внеклеточная ДНК не только ускоряет осаждение карбоната кальция в бактериальных и бесклеточных системах, но и определяет морфологию и кристаллическую структуру образующихся минералов. Фундаментальная значимость этих результатов заключается в расширении представлений о молекулярных механизмах биоминерализации ‒ одном из древнейших и универсальных процессов, лежащих в основе формирования минеральных структур в природе и патогенеза ряда заболеваний у человека. Практические перспективы работы включают разработку микробных технологий для восстановления бетонных конструкций, укрепления почв, очистки сточных вод, а также создание антиминерализационных покрытий для медицинских катетеров и имплантатов. Кроме того, результаты открывают новые возможности для применения препаратов ДНКазы I в профилактике и лечении заболеваний, связанных с патологической кальцификацией бактериальной природы, таких как муковисцидоз, тонзиллит и инфекции мочевыводящих путей.
Защита диссертации состоялась в стенах Политехнического института Санкт-Петербурга, где работа получила высокую оценку за научную новизну, междисциплинарный подход и практическую значимость. Полученные данные не только углубляют понимание фундаментальных биофизических процессов, но и способствуют развитию современных экологически безопасных и медицинских технологий.
На фото: На защите диссертации слева направо: заместитель руководителя ОМРБ по науке Д.В. Лебедев, автор работы Л.А. Иванова, научный руководитель А.А. Кульминская.
