Биотехнологи РУДН разработали экспресс-тест для диагностики бактериального ожога плодовых культур
Бактерия Erwinia amylovora вызывает у растений опасное инфекционное заболевание — бактериальный ожог. К нему восприимчивы большинство растений семейства розоцветных, например боярышник, яблоня, груша. Из-за бактерии соцветия увядают, листья высыхают и скручиваются, на коре образуются некротические язвы. Болезнь может распространяться через инфицированные растения, садовый инструмент, а также с ветром, который переносит выделяющуюся из язв жидкость. Поэтому, чтобы вовремя остановить распространение инфекции, нужны способы быстро и эффективно ее диагностировать. Существующие методы тестирования требуют лабораторного оборудования — это замедляет диагностику. Биотехнологи РУДН разработали метод, который позволяет получить результаты за 10 минут прямо на месте.
«Для борьбы с Erwinia amylovora важна диагностика заболеваний прямо в саду или питомнике, особенно это важно для мониторинга вспышек заболеваний или независимого контроля за фермерскими и частными садами. Поэтому мы решили разработать экспресс-тест для выявления бактерии и оптимизировать его через сравнение различных частей инфицированных растений», — Шиатеса Разо, аспирант Аграрно-технологического института РУДН.
В основе нового теста лежит иммунохроматографический анализ (ИХА). Это один из самых универсальных методов диагностики — именно так устроены большинство современных экспресс-тестов, с которыми сталкивается человек (например, тест на беременность или SARS-CoV-2). В биологическую жидкость, например экстракт листьев, помещают тест-полоску. На полоску нанесены специфичные антитела, которые «связываются» с нужным веществом и окрашивают определенные области — получаются полосы. По их количеству можно сделать вывод о наличии того или иного вещества в биологической жидкости. Задачей биотехнологов РУДН было подобрать такие антитела, которые позволили бы определять наличие бактерии Erwinia amylovora в соке растений.
Чтобы получить специфичные антитела, биологи сделали серию прививок Erwinia amylovora кроликам породы шиншилла. Через 7–10 дней после последней прививки ученые взяли у животных образцы крови и выделили из них необходимый иммуноглобулин IgG — белковые клетки, которые нейтрализуют патоген.
Полученный тест проверили на зараженных растениях из Воронежской области — 121 образце яблони, груши, боярышника, айвы, терна и вишни. Жидкость для тестирования выделяли из листьев, веток, цветков, плодов и бактериальной слизи. В результате в 93,5% случаев результаты экспресс-теста совпадали с результатами теста ПЦР, который требует больше времени и специального лабораторного оборудования. Биотехнологи РУДН также определили, что лучше всего для анализа использовать проводящие ткани растения — древесину и луб.
«Сейчас растет число быстрых и чувствительных методов анализа, как лабораторных, так и не лабораторных. Однако отбор проб зависит от того, как распределен патоген в растении. Мы определили, какие части растений больше подходят для обнаружения бактериального ожога с помощью иммунохроматографического анализа. Поэтому наши результаты будут полезны для более эффективной диагностики заболевания в нелабораторных условиях», — Шиатеса Разо.
Результаты опубликованы в журнале Physiological and Molecular Plant Pathology.
В РУДН уже шесть лет проводится несколько грантовых конкурсов, ориентированных на исследователей разного уровня — от молодых специалистов до ведущих учёных вуза. Они охватывают как индивидуальные проекты, так и работу в составе научных коллективов. В этом материале мы расскажем о конкурсах на выполнение НИР/НИОКР и дадим советы о том, как правильно оформить и подать заявку.
Всего несколько лет в РУДН работает лаборатория ресурсосберегающих технологий и микропластика, однако её коллектив уже добился впечатляющих результатов. Проводимые здесь исследования направлены на создание экологичных материалов, разработку новых методов синтеза и переход к устойчивому будущему.
Коллектив исследователей Центра смарт-технологий устойчивого развития городской среды АТИ РУДН получил продление гранта Российского научного фонда на