Межвидовые коммуникации у бактерий могут служить для синхронизации специализированных функций видов в группе. Разнообразие, присутствующее в каждой данной популяции, может повышать выживаемость для всего сообщества. Более того, продуктивные взаимодействия на основе кворум сенсинга могут способствовать развитию многовидовых бактериальных организаций, таких, как биоплёнки, а также установлению специфических симбиотических ассоциаций с хозяевами-эукариотами.

Открытие антибиотиков стало для истории медицины новой эрой. Антибиотики стали главным инструментом в борьбе с инфекционными заболеваниями, вызванными бактериями . Появление резистентных микроорганизмов заставило ученных искать более эффективные пути борьбы с инфекционными заболеваниями, которые были бы безопасными и не развивали резистентность бактерий.

Интенсивное изучение микробных популяций привело к открытию системы межклеточной коммуникации, которая впоследствии получила название «чувство кворума» —  это особый тип регуляции экспрессии генов, зависимый от плотности микробного сообщества. Его действие основывается на воздействии низкомолекулярных сигнальных молекул разной химической природы, аутоиндукторов (АИ), имеющие свойство накапливаться в микробном сообществе при возникновении высокой плотности в бактериальном сообществе. При помощи чувства кворума между клетками происходит обмен информацией, благодаря чему микроорганизмы имеют более высокую скорость адаптирования в условиях меняющейся окружающей среды.

При помощи QS осуществляется контроль таких процессов как формирование биопленок, конъюгация, образование различных продуктов метаболизма (синтез токсинов, экзоферментов, антибиотиков, пигментов), процесс регулирования экспрессии генов. Все вышесказанное явилось основанием для образования совершенно нового научного направления, изучающего чувство кворума и его регуляции как потенциальной мишени, направленной на борьбу с различными инфекционными заболеваниями.

Этот факт вызвал интерес к исследованию всевозможных механизмов регуляции чувства кворума. По существующим представлениям подобные задачи можно решить путем:

— ингибирования связывания АИ с соответствующими рецепторными белками;

— подавления синтеза АИ;

— деградации АИ специфическими ферментами.

Первые данные о том, что у бактерий имеется ферментативный путь де-градации молекул N-ацилгомосерин лактон (ГСЛ) были получены в 2000 году с открытие ГСЛ-лактоназы у Bacillus thuringiensis и ГСЛ-ацилазы у Variovorax paradoxus. Тот факт, что на основе штаммов бацилл и лактобацилл создано большое количество пробиотических препаратов для медицинского и ветеринарного применения определило цель данного исследования —  изучение способности ингибировать QS у восьми штаммов микроорганизмов рода Bacillus и Lactobacillus, входящих в состав медицинских и ветеринарных препаратов.

Объектом исследования стал процесс чувства кворума и пути его ингибирования; предметом исследования – биосенсорные виолацеин продуцирующие и биолюминесцирующие тест-системы.

Учитывая вышеназванные цели, объект и предмет исследования были определены следующие задачи:

— провести сравнительный анализ биологической активности внеклеточных продуктов и клеточных биомасс восьми штаммов микроорганизмов, входящих в состав медицинских и ветеринарных препаратов; идентифицировать штаммы микроорганизмов, обладающих наиболее выраженной способностью к инактивации ГСЛ;

— исследовать природу инактивации ГСЛ внеклеточными продуктами микроорганизмов ; дать предварительную характеристику действующего агента;

— провести поиск генов, ответственных за инактивацию ГСЛ клеточной биомассой микроорганизмов; дать характеристику выявленного гена.

Для решения поставленных задач планируется использование современных технологий и методов. По результатам исследований предполагается опубликовать не менее 6 статей, из них 3 в изданиях, индексируемых в базе данных Web of Science и Scopus.