Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54227 БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ BIOORGANIC, BIOPHYSICAL AND MEDICINAL CHEMISTRY БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ Development of biosensors by used of transgenic luminescent microorganisms for evaluating the biological and ecological safety of GMO Разработка биосенсоров на основе трансгенных люминесцентных микроорганизмов для оценки биологической и экологической безопасности ГМО Брилькова Е В Brilkova E V evmorbril@mail.ru Брильков А В Brilkov A V abrilkov@sfu-kras.ru Логинов Ю. Ю. Loginov Yu. Yu. loginov@sibsau.ru Институт биофизики ФИЦ СО РАН ru Institute of biophysics FRC SB RAS ru Сибирский федеральный университет ru Siberian Federal University ru Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева Красноярск Россия Reshetnev Siberian State University of Science and Technology Krasnoyarsk Russian Federation 25 06 2017 25 06 2017 2 1 499 502 20 06 2017 20 06 2017 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54227/view

Статья посвящена разработке биосенсоров - репортерных моделей исследования выживания и распространения генетически модифицированных микроорганизмов (ГМО) в лабораторных и природных экосистемах на примере троансгенных люминесцетных (Lux) и (GFP) бактерий Escherichia coli . Прогнозирование выживания и распространения (ГМО) в определенных экологических условиях невозможно без учета характеристик трансгенных бактерий, например, стабильности плазмид в клетках трансгенных микроорганизмов, «стоимости» поддержания клонированных в плазмидах гетерологичных генов в селективных и неселективных условиях (“fitness cost”), вероятности передачи и эффективности экспрессии клонированных генов в других организмах. Особое внимание уделяется разработке математических моделей интродукции генно-инженерных штаммов в лабораторные и природные экосистемы различной степени сложности и замкнутости для прогнозирования сохранения и распространения ГМО в окружающей среде.

The article is devoted to the development of biosensors - reporter models for the study of the survival and propagation of genetically modified microorganisms (GMOs) in laboratory and natural ecosystems using the example of tansgenic luminescent (Lux) and (GFP) Escherichia coli bacteria. The prediction of survival and distribution (GMO) in certain environmental conditions is impossible without considering the characteristics of transgenic bacteria, for example, the stability of plasmids in cells of transgenic microorganisms, the "cost" of maintaining heterologous genes cloned in plasmids in selective and non-selective conditions ("fitness cost"), the transmission probability and the efficiency of expression of cloned genes in other organisms. Particular attention is paid to the development of mathematical models for the introduction of genetically engineered strains into laboratory and natural ecosystems of varying degrees of complexity and closure in order to predict the conservation and spread of GMOs in the environment.

 биосенсоры генетически модифицированные организмы (ГМО) интродукция в природные экосистемы экспрессия клонированных генов биолюминесценция биобезопасность ГМО biosensors genetically modified organisms (GMO) introduction in natural ecosystems expression of cloned genes bioluminescence biosafety GMO

Bioluminescent Microbial Biosensors. Design, Construction, and Implementation. Eds. Gerald Thouand & Robert S. Marks - CRC Press Taylor & Francis Group: Pan Stanford Publishing, 2016, 225 p. Bioluminescent Microbial Biosensors. Design, Construction, and Implementation. Eds. Gerald Thouand & Robert S. Marks - CRC Press Taylor & Francis Group: Pan Stanford Publishing, 2016, 225 p. Gogarten M.B. [et al.] Horizontal Gene Transfer: Genomes In Flux. Humana Press, 2009, 551 p. Gogarten M.B. [et al.] Horizontal Gene Transfer: Genomes In Flux. Humana Press, 2009, 551 p. Lukacisinova M., Bollenbach T. Toward a quantitative understanding of antibiotic resistance evolution. Current Opinion in Biotechnology, 2017, vol. 46, pp. 90-97. Lukacisinova M., Bollenbach T. Toward a quantitative understanding of antibiotic resistance evolution. Current Opinion in Biotechnology, 2017, vol. 46, pp. 90-97. Mwinyikione Mwinyihija. An overview of selected lux-marked biosensors and its application as a tool to ecotoxicological analysis. In: Biosensors: Properties, Materials and Applications. Editors: R. Comeaux, P. Novotny. Nova Science Publishers, Inc., 2009, pp. 1-24. Mwinyikione Mwinyihija. An overview of selected lux-marked biosensors and its application as a tool to ecotoxicological analysis. In: Biosensors: Properties, Materials and Applications. Editors: R. Comeaux, P. Novotny. Nova Science Publishers, Inc., 2009, pp. 1-24. Levin B.R., Baquero F., Johnsen P.J. A model-guided analysis and perspective on the evolution and epidemiology of antibiotic resistance and its future. Current Opinion in Microbiology, 2014, vol. 19, pp. 83-89. Levin B.R., Baquero F., Johnsen P.J. A model-guided analysis and perspective on the evolution and epidemiology of antibiotic resistance and its future. Current Opinion in Microbiology, 2014, vol. 19, pp. 83-89. Craig MacLean R., San Millan A. Microbial Evolution: Towards Resolving the Plasmid Paradox. Current Biology, 2015, pp. 764-767. Craig MacLean R., San Millan A. Microbial Evolution: Towards Resolving the Plasmid Paradox. Current Biology, 2015, pp. 764-767. Yano H., Wegrzyn K., Loftie-Eaton W., Johnson J., Deckert G.E., Rogers L.M., Konieczny I., Top E.M. Evolved plasmid-host interactions reduce plasmid interference cost. Mol. Microbiol., 2016, vol. 101, pp. 743-756. Yano H., Wegrzyn K., Loftie-Eaton W., Johnson J., Deckert G.E., Rogers L.M., Konieczny I., Top E.M. Evolved plasmid-host interactions reduce plasmid interference cost. Mol. Microbiol., 2016, vol. 101, pp. 743-756.