Проект «Молекулярная биология»

Введение в современные биохимические методы анализа.

больше фотографий ЗДЕСЬ

Тьюторы проекта: Rafael Martins Galupa (Portugal), Чистяков Дмитрий (Россия), Легоцкий Сергей (Россия), Максимова Ксения (Россия).

Участники проекта: Golnoosh Mahjoob (Iran), Наталия Хорцева (Россия), Кристина Гриднева (Рос-сия), Daniel Godínez (Mexico), Brian García (Mexico), Miguel Ángel Ruiz (Mexico), Александр Кудряв-цев (Россия), Мария Рыбицкая (Россия), Стас Хотылев (Россия)

Жизнедеятельность организмов представляет собой множество протекающих процессов. Представление о том, как функционируют живые организмы, позволяет нам применять эти знания на практике. Примером такого использования биологических процессов является иммунохимический анализ. В основе этого метода анализа лежит взаимодействие антиген-антитело. Антитела – это особые белки, вырабатываемые B-лимфоцитами в качестве ответа организма на попадание в него чужеродных веществ, а антигены – это вещества, способные вызывать подобного рода реакцию. Антитела способны специфично и эффективно связываться с антигеном, образуя прочный комплекс.

Главной целью данного проекта было показать, как на основе теоретических представлений об иммунной системе был разработан широкий круг методов анализа различных объектов. Для достижения поставленной цели был выделен ряд задач:

• ознакомление с основными принципами функционирования иммунной системы;
• выявление закономерностей и общих принципов, лежащих в основе всех иммунохимических методов;
• конструирование собственной тест-системы для анализа реальных объектов.

Содержание проекта. Проект состоял из теоретической и экспериментальной частей. В теоретическую часть вошли следующие вопросы:

• Строение и функции иммунной системы позвоночных;
• Введение в иммунохимию;
• Структура и свойства антител.
• Электрофоретическое определение размеров белков.
• Иммунохроматографические тест-системы. Принцип работы теста на беременность.
• Физические основы методов детекции, применяемых в иммунохимии (закон Бугера-Ламберта-Бера, оптическая плотность).
• Иммуноферментый анализ.

Для изучения структуры антител был проведен гель-электрофорез образца, содержащего составные части этих белков. В результате было показано, что антитела состоят из двух типов фрагментов: так называемых, «тяжелых» и «легких» цепей.

После рассмотрения теоретических основ иммунохроматографии каждым из участников были созданы редуцированные модели тест-полосок. Образование комплекса антиген-антитело было детектировано с помощью наночастиц золота.

Принципы работы набора для иммуноферментного анализы были рассмотрены на примере коммерчески доступной тест-системы для определения иммуноглобулина Е в сыворотке крови. После этого у участников проекта сформировалась достаточная теоретическая база для создания собственной системы иммуноферментного анализа. Был сконструирован набор для определения пестицидов в воде. С его помощью были проанализированы образцы питьевой воды, воды из пруда, находящегося на территории пансионата «Гелиопарк Талассо» и воды из Москвы-реки. В результате было обнаружено, что питьевая вода и вода из пруда не содержат следов пестицидов, а вода из Москвы-реки была загрязнена пестицидом хлорсульфуроном, но его содержание не превышало норм ПДК, установленных в России.

В ходе работы над проектом участники разобрались в тонкостях функционирования иммунной системы, строения антител и принципов различных методов иммунного анализа, что позволило им самостоятельно разработать свою собственную биоаналитическую систему и применить ее для анализа реальных природных объектов