Том 13, № 3

Содержание

Подземные источники воды и перемещение воды в различных горных породах, включая карсты, представляет значительный интерес по многим причинам, среди которых немалое значение играет хозяйственная деятельность человека. Для трассирования водотоков применяют разнообразные метчики – стабильные и радиоактивные изотопы, микроорганизмы и бактериофаги, твердые частицы в виде спор ликоподия, растворимые соли (хлориды, бромиды, прочие ионы), а также флуоресцентные красители. Относительно недавно для этой цели стали применять молекулы ДНК, которые можно с высокой чувствительностью детектировать с помощью полимеразной цепной реакции. Обычно используемое количество ДНК-метчиков составляет 10^15–10^16 молекул, что обеспечивает их уверенное обнаружение даже несмотря на значительное разбавление водными потоками. Помимо высокой чувствительности, другими преимуществами ДНК-метчиков для трассирования водотоков являются их экологичность и относительная дешевизна. Ввиду возможного разрушения ДНК в водной среде и сорбции на различных породах предложено использовать инкапсулированные молекулы, оболочками для которых служат полимолочная кислота, кремнезем, альгинаты и другие соединения. Спрогнозирован эксперимент по трассировке водотока ручья Тютюлена от понора у пещеры Кош до грифона Таравал, свидетельствующий о том, что в этом случае с учетом расхода воды будет достаточно всего около 10^12 молекул ДНК.
Охарактеризовано влияние засухи и высоких температур (2015-2018 гг.) на прохождение основных фаз вегетации, урожайность, содержание и состав белков зерна, а также содержание фенольных соединений (ФС), антоцианов (АЦ) и антиоксидантную активность (АОА) зерна двух фиолетовозерных линий (163 и 193) и белозерного засухоустойчивого сорта Хазинэ яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.). Показано, что влияние засухи и высоких температур на урожай пшеницы зависит от устойчивости генотипа, от силы и продолжительности действия стрессовых факторов, от фазы репродуктивного развития растений. Чувствительными стадиями были фазы трубкования, колошения, цветения и налива зерна. В 2018 г. длительное воздействие высоких температур и засухи, начиная со стадии трубкования до стадии молочной спелости, привело к снижению урожайности всех генотипов, способствовало увеличению содержания белка по Кьельдалю и фракции неэкстрагируемых белков в зерне. В 2016 г. засуха в репродуктивный период и высокие температуры на стадии молочной спелости зерна, оказались более благоприятными для формирования урожая по сравнению с условиями 2018 г. Засуха 2016 г. не вызвала увеличения содержания белка по Кьельдалю, хотя способствовала увеличению фракции неэкстрагируемых белков в зерне сорта Хазинэ, но уменьшению содержания неэкстрагируемых белков в зерне фиолетовозерных линий. Уменьшение веса 1000 зерен в условиях засухи было отмечено только для линии 163. Показано, что зерно фиолетовозерных линий пшеницы незначительно отличалось по общему содержанию ФС от сорта Хазинэ, но при этом имело более высокую АОА. Засуха вызывала снижение содержания ФС и АЦ в зерне линии 163, но увеличение содержания ФС и АЦ в линии 193, что коррелировало со снижением или увеличением АОА. Изученные фиолетовозерные линии имели разную устойчивость к засухе, которая, отчасти, может объясняться способностью активировать биосинтез ФС и АЦ с высокой АОА в ответ на действие стрессоров.
Анализировали сухую биомассу растений и содержание пигментов в листьях томата сорта Грунтовый Грибовский 1180 через 30 дней после инокуляции ростостимулирующими штаммами бактерий Pseudomonas sp. 2.4.1 и Stenotrophomonas sp. 2.13. Выявлено, что штамм Pseudomonas sp. 2.4.1 стимулировал накопление биомассы растений эффективнее чем Stenotrophomonas sp. 2.13, что положительно коррелировало с повышением содержания хлорофилла и каротиноидов в листьях томата. Таким образом, содержание пигментов в растениях может служить маркером эффективности ассоциативных симбиозов между растениями томата и различными микроорганизмами.
Изучено участие аквапоринов в регуляции гидравлической проводимости листа и связь гидравлической проводимости с накоплением АБК и закрытием устьиц при засолении. С помощью метода иммуногистохимической локализации показано, что у более солеустойчивого сорта Прерия засоление приводило к снижению уровня аквапоринов в области сосудистых пучков листа, что сопровождалось заметным снижением гидравлической проводимости листа. У менее устойчивых к действию соли растений сорта Михайловский не было выявлено достоверных изменений уровня аквапоринов под влиянием засоления. Степень снижения гидравлической проводимости листа у растений двух сортов под влиянием засоления коррелировала с уменьшением транспирации. Иммуногистохимическая локализация абсцизовой кислоты (АБК) в клетках листа показала, что при засолении этот гормон накапливался в клетках мезофилла листа и в устьицах. Поглощение экзогенного гормона из питательного раствора и его поступление в лист через сосудистые пучки сопровождалось характерным для действия АБК повышением окрашивания на аквапорины и гидравлической проводимости листьев. Различия в локализации экзогенного и эндогенного гормонов, очевидно, были причиной противоположной направленности изменений гидравлической проводимости: ее повышения под влиянием экзогенной АБК и снижения – под влиянием засоления. Оценка концентрации АБК в ксилемном соке показала отсутствие ее увеличения при засолении, что объясняет отсутствие изменений окрашивания на этот гормон в области сосудов листа и указывает на то, что накопление АБК при кратковременном действии засоления не является результатом ее притока из корней, а синтеза в самом побеге.
Рассмотрены возможные сценарии превращения древних ныне вымерших волков в прасобак и доместикации последних, что могло происходить многократно, часто обрываясь по разным причинам. Отмечено, что лишь немногие древние породы собак похожи на своих предков – волков и среди них выделяется сибирская хаски особенно с учетом того, что сейчас появляется все больше доказательств, что прародиной собак является Сибирь. Обращено внимание на некое удивительное отношение людей в современном обществе не к самим собакам, а на их отражение как части нашей жизни, когда слово «собака» нередко употребляется в повседневной речи преимущественно с негативным оттенком. Прогнозируется будущее собак, предполагающее их поголовную ДНК-паспортизацию, которая сможет принести много пользы как всему обществу и отдельным его членам в виде заводчиков собак, так и самим собакам, в результате чего перестанут появляться бездомные бродячие псы, представляющие серьезную угрозу здоровью и жизни людям, а городская среда, включая парковые зоны, станет чище.
Приведены сведения о размерах и организации митохондриального и ядерного геномов собак, включая информацию о полиморфизмах некоторых локусов, используемых для выяснения филогенетических отношений волков и первых собак, в том числе рассмотрены гипотезы о местах одомашнивания древних ныне вымерших волков и датах этих событий. Отмечено, что внедрение молекулярно-биологических методов в археологию позволило получать качественно новые данные о древних волках и собаках. Н основе полиморфизм мтДНК и ядерной ДНК отслежены пути миграции уже одомашненных собак вместе с человеком. Существовавшие ранее точки зрения о происхождении первых собак в Западной Европе, а также в восточной Азии, дополнились в последние годы предположениях о появлении первых прасобак в Сибири.
Рассмотрен достаточно простой способ выявления полиморфизма ДНК у собак в виде амплификации неких случайных участков генома с помощью RAPD-анализа с праймерами с произвольными нуклеотидными последовательностями, не требующий предварительного знания последовательностей азотистых оснований детектируемых фрагментов ДНК. Однако информация о полных геномах исследуемых видов организмов и в данном случае собак позволяет провести предварительный in silico RAPD-анализ с целью прогнозировать ожидаемые результаты по каждому праймеру и их мультиплексной композиции, что дает возможность на этом этапе до проведения «мокрых» экспериментов произвести отбраковку неподходящих праймеров. В случае известных геномов ряда близких организмов, что как раз имеет место для собак, то проведенный in silico мультиплексный RAPD-анализ с шестью декамерными праймерами, последовательности которых исключают образование в ПЦР гомо- и гетеродимеров показал как геномное сходство, так и отличия между разными породами, а также с их диким сородичем – серым волком. Мультиплексный in silico RAPD-анализ представляет собой виртуальную ПЦР и если удалять из такой амплификации общие для всех исследуемых организмов ампликоны, оставляя только значимые, то этот инструмент в виде созданной нами программы ABCDNA_GS может использоваться для установления филогенетического родства особенно тех организмов, чьи геномы высоко коллинеарны, что как раз свойственно геномам разных пород собак.
Рассмотрено применение в собаководстве и в криминалистике мини- и микросателлитных полиморфизмов ДНК собак, обозначаемых также как VNTR- и STR-локусы соответственно. Показано их применение в собаководстве для выяснения родословных, установления отцовства и чистопородности, а также для дифференциации пород преимущественно в виде микросателлитного полиморфизма ДНК. В криминалистике собаки могут быть как участниками преступлений в виде нападений на человека или домашних животных, так и некими свидетелями через ДНК которых, экстрагированную из их шерсти или фекалий, путем ДНК-идентификации конкретной собаки можно «выйти» на преступника или хотя бы на место совершения преступления, что также является хорошим подспорьем в его раскрытии. При этом популяционные исследования собак, в ходе которых устанавливается распространенность на разных территориях тех или иных аллелей маркерных признаков в виде STR-локусов, способствуют принятию правильных решений. Описаны базы данных по STR-полиморфизму ДНК собак или их прообразы. Уделено внимание источникам криминалистической собачьей ДНК, а также методам ее экстракции и предварительной оценке выделенных препаратов. Использование VNTR-полиморфизма носило довольно непродолжительный характер, и было довольно быстро заменено STR-полиморфизмом. Отмечены некоторые тенденции внедрения в эту область новых полиморфных признаков в виде однонуклеотидных замен или снипов (SNP), потенциально дающих более точную информацию, в том числе для ДНК-идентификации отдельных особей. Обсуждаются вопросы поголовной ДНК-паспортизации собак, которая может способствовать повышению культуры содержания собак и позволит в будущем ликвидировать бездомных собак, что будет носить как гуманный характер, так и потенциально уменьшит число собак-агрессоров.
Кратко рассмотрена структурная организация митохондриального генома собак, уделив большее внимание его вариабельным участкам, включая контрольный регион и гипервариабельные области HV1 и HV2, а также блок тандемных декамерных повторов и гомополимерный тракт из цитозинов и тиминов. Отмечено, что обнаруживаемый полиморфизм митогеномов и формируемые клады с гаплотипами за небольшими исключениями практически не связаны с породами собак и их географическим местом проживания. В целом полиморфизм митохондриальной ДНК собак не позволяет однозначно идентифицировать конкретную особь и в криминалистике в большинстве случаев возможно с той или иной вероятностью, зависящей от берущихся в анализ вариабельных областей, лишь исключать из дальнейшего исследования подозреваемых собак, которые могли бы вывести на их хозяев. Причем для этого создаются популяционные базы данных митогеномов собак, по которым можно высчитывать вероятности совпадения гаплотипов. Приведены примеры отдельных случаев расследования преступлений, в которых использовался полиморфизм ДНК собак, в том числе закончившихся вынесением обвинительного приговора. Обращено внимание на необходимость более широкого внедрения в криминалистическую практику исследований ДНК собак, которую эксперты могут получать из оставляемых собаками следов преимущественно в виде слюны или шерсти (отдельных шерстинок).
Ген trolC относится к plast генам, которые, вероятнее всего, попали в геном табака Nicotiana tabacum в результате горизонтального переноса от Agrobacterium rhizogenes. Показано, что ген trolC экспрессируется в молодых тканях табака дикого типа, однако физиологические функции продукта этого гена остаются во многом неизвестными. Целью нашей работы было получение трансгенных растений табака, экспрессирующих фрагмент гена trolC под контролем 35SCaMV промотора в антисмысловой ориентации, и оценка параметров роста корней при действии абиотических стрессовых факторов. Для морфометрического анализа использовали 8 линий трансгенных растений, экспрессирующих фрагмент гена trolC в антисмыловой ориентации. Был проведен анализ роста корней полученных растений при действии хлорида натрия (100 мМ), ацетата кадмия (100 мкМ) и гипотермии (12°С). Полученные в ходе работы трансгенные растения характеризовались улучшением параметров роста побега при нормальных условиях. Корни трансгенных растений росли медленнее при нормальных условиях и при действии кадмия и гипотермии, чем у растений дикого типа. Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что продукт гена trolC оказывает негативное влияние на рост побега, позитивное влияние на рост корней, а также участвует в регуляции и обеспечении роста корней при действии ионов кадмия и гипотермии.

Обратный звонок
Представьтесь, мы вам перезвоним.
Ваша заявка успешно отправлена!
Необходимо принять условия соглашения
Вы заполнили не все обязательные поля
Произошла ошибка, попробуйте ещё раз