Том 14, №4

ДНК-полимеразы являются необходимым компонентом реакций синтеза цепей ДНК. Для своей работы они требуют присутствия в реакционной смеси катионов двухвалентных металлов. Наиболее типичным кофактором является ион Mg2+, однако имеются данные о проявлении некоторыми ДНК-полимеразами своей полимеразной активности и в присутствии иных катионов. Ранее такие данные были получены преимущественно для ДНК-полимераз, не обладающих цепь-вытесняющей активностью. В данной работе с помощью молекулярного докинга изучены четвертичные комплексы, содержащие ДНК, трифосфат, катионы Ca2+, Cd2+, Co2+, Cu2+, Mg2+, Mn2+, Ni2+ или Zn2+ в разных сочетаниях и полимеразу KlenTaq, способную вытеснять старую цепь при синтезе новой. Определены энергетические параметры комплексов, а также позиции и типы химических связей в них. Обнаружено, что максимальное число ионных связей образуется при наличии в системе сочетаний ионов Mg2+/Cd2+ и Mg2+/Mg2+.

Обнаружение специфичных нуклеотидных последовательностей является основой современных методов ДНК- и РНК-анализа, которое осуществляют, как правило, путем наработки фрагментов нуклеиновых кислот (НК) с помощью реакций амплификации с последующей детекцией результатов различными способами. Несмотря на огромное количество вариантов амплификации НК, одной из серьезных проблем является обеспечение высокой достоверности, напрямую связанной со специфичностью реакции синтеза ДНК. Ранее для разных ДНК-полимераз было показано протекание неспецифической амплификации даже в отсутствие матриц и праймеров. В данной работе показана склонность цепь-вытесняющих ДНК-полимераз весьма активно вести синтез ДНК ab initio. Наиболее ярко это свойство проявляется у термостабильных полимераз, что обусловлено, вероятно, высокой эффективностью образования в ходе термоциклирования пригодных для элонгации гетеродуплексов. С наибольшей скоростью синтез ДНК ab initio протекает при наличии в системе двуцепочечных ДНК, олиго-dT18 или матриц, состоящих из нуклеотидных повторов.

Учитывая сложность изучения нейрокогнитивных функций и самих механизмов, лежащих в основе их нормального функционирования, и причин, приводящих к расстройствам этих функций, актуальность лабораторных животных моделей в биомедицинских исследованиях имеет решающее значение в свете возможности получения с их помощью ценных данных. На основе достижений в области генной инженерии были созданы различные трансгенные, нокаутные модели животных, что привело к важным открытиям в этой области. Здесь мы представляем предварительные экспериментальные данные, полученные на существующей животной модели, затрагивающей важную систему регуляции - систему дофаминэргических нейротрансмиттеров. В перспективе новые знания, полученные на нокаутных крысах линии DAT, могут способствовать выяснению этиологии расстройств нейрокогнитивных функций и точных механизмов их развития в будущем.

В последнее десятилетие значительные успехи были достигнуты в исследовании растительных аналогов гормонов млекопитающих и человека. Если, подобно тому, как это происходит в животной клетке, эти соединения выполняют роль регуляторов метаболизма, встает вопрос о существовании рецепторов к ним и возникает необходимость исследования механизмов внутриклеточного сигналинга. На аффинном сорбенте с иммобилизованным тироксином из проростков фасоли выделены соединения, которые, предположительно, принимают участие в рецепции растительных аналогов йодтиронинов. Процедуру аффинного выделения рецепторов к растительному аналогу тироксина с последующим определением концентрации трийодтиронина в выделенных фракциях повторяли 15 раз (n=15). Предполагали, что концентрация сайтов связывания аналогов тироксина равна концентрации гормона, определенной в пробе методом иммуноферментного анализа, таким образом, исходили из предположения о полной загруженности сайтов связывания гормоном. Вычисление среднего значения концентрации сайтов связывания в пробах и абсолютных ошибок проводили с использованием программы Statistica for Windows версии 10. Рассчитывали среднее количество сайтов связывания йодтиронина (A) в пикомолях в расчете на 1 грамм сырой массы ткани (пмоль/г) по формуле A= (С*V)/m, где С- средняя концентрация сайтов связывания тироксина в ммоль/л, определенная методом иммуноферментного анализа, V-объем элюированной фракции, m- масса навески проростков фасоли в граммах. Показано, что выделенное соединение представляет собой нуклеопротеид с содержанием нуклеиновой кислоты около 11% и содержит сайты связывания не только тироксина, но и стероидных гормонов.

Генофонд аборигенной популяции темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera постепенно утрачивается за счет спонтанной интрогрессивной гибридизации с пчелами южных подвидов, которые завозятся в лесную и лесостепную зоны для коммерческого пчеловодства. Целью исследования является оценка эффективности сохранения генофонда темной лесной пчелы A. m. mellifera в биосферном резервате «Башкирский Урал» с использованием генетических маркеров. Показано, что вариант Q локуса COI-COII мтДНК, характеризующий южные подвиды пчел, встречается с незначительной частотой в семьях пчел на территории биосферного резервата «Башкирский Урал». Вариант PQQ локуса COI-COII мтДНК встречается с высокой частотой у пчел в бортях и колодах. Доля митотипа Q значительно выше на пасеках, а также в бортях и колодах на участках резервата без строгого режима охраны. При использовании девяти микросателлитных локусов выявлена тенденция к увеличению аллельного разнообразия в локальных популяциях с более высокой встречаемостью митотипа Q. На основании выявленных закономерностей предлагаются стратегии совершенствования мероприятий по сохранению генофонда популяции темной лесной пчелы A. m. mellifera.

Исследовали изменение активности амилаз, протеаз и целлюлаз в листьях растений картофеля, выращенных в условиях заражения фитофторой и недостатка почвенной влаги, под влиянием предобработки бактериями Bacillus subtilis, салициловой кислотой (СК), жасмоновой кислотой (ЖК) и их смесью. В растениях, обработанных B. subtilis в сочетании с сигнальными молекулами, наблюдалась более высокая амилолитическая и протеолитическая активность, в особенности сильно этот эффект проявлялся при обработке B. subtilis в комбинации с обеими сигнальными молекулами. Обработка растений бактериями совместно с СК и ЖК, активирующая целый комплекс сигнальных путей, может рассматриваться как потенциальный способ индуцирования защитных реакций растений для повышений устойчивости к поражению патогеном.

Получены нанокомпозиты пектин-серебро (Ag) в массовом соотношении 10:1 или 25:1 путём химического восстановления нитрата серебра пектинами видов Citrus и Classic с молекулярной массой 141 и 89 кДа и степенью этерификации 80 и 38% соответственно. Определяли всхожесть семян ячменя, биометрические параметры семидневных проростков и фунгицидное действие нанокомпозитов в исходной концентрации и в разведении 10, 50 и 100 раз. Развитие инфекционного процесса на третьи (начало болезни) и шестые сутки (интенсивное развитие болезни) оценивали на помещенных в исследуемые растворы нанокомпозитов отрезках листьев, заражённых суспензией конидий (3-5 тыс/мл) возбудителей сетчатой и темно-бурой пятнистостей ячменя (Pyrenophora teres и Bipolaris sorokiniana). Обработки семян нанокомпозитами не вызвали значимого влияния на всхожесть семян. При использовании нанокомпозита пектин Citrus-Ag в соотношении 10:1 увеличилась длина и масса проростков, пектин Classic-Ag (10:1) неразбавленный и разведенный в 10 раз способствовал увеличению длины побегов. Нанокомпозиты в соотношении 25:1 во всех концентрациях в разной степени вызвали увеличение длины и массы побегов проростков. На шестые сутки инфекционного процесса в вариантах с применением нанокомпозитов пектин-серебро 10:1 в исходных концентрациях и при разведении в 10 раз площадь некротических повреждений листовых отрезков по сравнению с контролем уменьшилась практически в 2 раза. Содержание фотосинтетических пигментов в отрезках листьев ячменя оставалось выше, чем у инфицированного контроля в 1,8 - 2 раза. Инкубация на растворах нанокомпозитов пектин-серебро 10:1 приводила к снижению интенсивности окислительных процессов, вызванных некротрофными патогенами, на начальном этапе развития болезни, что способствовало замедлению некрозообразования и сохранению жизнеспособности отрезков ячменя в модельном эксперименте.

Сахарный диабет 2-го типа - многофакторное хроническое заболевание, развивающееся вследствие инсулинорезистентности. Одной из причин резистентности к инсулину является наличие ожирения. Целью нашего исследования явился анализ полиморфных вариантов гена грелина GHRL с развитием СД2 у жителей Республики Башкортостан. Группа больных СД2 включала 396 человек, в контрольную группу вошло 380 условно здоровых индивидов. Исследование проведено с помощью ПЦР-ПДРФ метода. Установлено повышение частоты редкого аллеля Т (Met) гена GHRL rs696217 в контрольной группе (P=0.004, OR=0.56 (95%CI0.39-0.81). Проведен анализ количественных показателей психологического тестирования уровня импульсивности, пищевого поведения у больных СД2 и в контроле. Среди больных ассоциация была выявлена с уровнем импульсивности (Р=0.039), нарушениями в пищевом поведении по опроснику EAT-26 (Р=0.016) и опроснику DEBQ для Эмоциогенного пищевого поведения у больных (Р=0.0062). Анализ психодиагностических параметров в контрольной группе выявил ассоциацию с повышенной массой тела носителей генотипа Leu/Leu (Р=0.0026), уровнем ИМТ (Р=0.02) и нарушением Экстернального типа пищевого поведения (Р=0.04). Анализ ROC кривой показывает, что площадь под кривой (AUC) составила 82.4% (95% CI 83.5-87.4) с чувствительностью 79.0% и специфичностью 75%, что указывает на хорошую пригодность выбранных параметров (ген грелин, включенный в анализ, а также возраст, пол и ИМТ) классифицировать индивидов на наличие СД2 в популяции татар. В данном исследовании мы провели оценку влияния полиморфных вариантов гена GHRL на развитие СД2 в популяции Республики Башкортостан (РБ). Результаты, полученные в нашем исследовании, свидетельствуют о протективном эффекте маркера rs696217 гена GHRL в развитии СД2 у населения РБ, что соотносится с данными, полученными для европеоидов, но отличается от данных, характерных для популяций Азии.

Azospirillum brasilense, which has the potential to stimulate plant growth, belongs to plant-growth-promoting bacteria. The positive effect of Azospirillum on plants may be due to different mechanisms. Azospirilla can assist in mitigation of many kinds of abiotic stress. Lectins are glycoproteins with different molecular masses and carbohydrate specificities. Azospirillum lectins are polyfunctional molecules. They promote plant growth and enzyme activity, they also can alter the plant cell content of stress metabolites, which attests that they can induce adaptation processes in wheat seedling roots. We investigated the dose-dependent effects of the lectin from A. brasilense strain Sp7 on the roots of 4-day-old wheat seedlings (Triticum aestivum L. cv. Saratovskaya 29) grown under salt stress. A low lectin concentration (0.3 mM L-1) improved seedling growth and alleviated the stress-induced growth inhibition. However, higher concentrations of lectin (1.2 mM L-1) did not affect the growth of the stressed seedling roots. In the roots of 4-day-old wheat seedlings under salt stress, the Sp7 lectin decreased total protein content and lipid peroxidation, which causes membrane damage, but increased the content of secondary metabolites such as total phenolics and total flavonoids. We conclude that the Azospirillum lectins are involved in adaptational changes in wheat seedling roots, due to which the relationship between bacteria and their hosts can be regulated under changing soil and climatic factors.

Поиск новых регуляторов роста растений, обладающих адаптогенным и протекторным действием, например, при загрязнении среды тяжелыми металлами, представляет большой интерес. Источниками таких соединений в условиях повышенных требований к экологичности производства биологически активных веществ могут быть природные продукты, например, плодовые тела ксилотрофных грибов, широко распространенных в лесах России. В настоящей работе изучено совместное и раздельное действие ионов кадмия и экстрактов четырех видов ксилотрофных базидиомицетов – Inonotusobliquus, Fomes fomentarius, Fomitopsis pinicola,Ganoderma applanatum на митотический индекс и частоту аберраций митоза у растений ячменя. В Hordeum-тесте показано, что рост концентрации ионов кадмия в среде проращивания растений в диапазоне от 100 до 2000 µМ вызывал увеличение процента хромосомных аберраций, при этом митотический индекс у опытных растений снижался не более, чем на 10% при добавлении 100 и 200 µМ Cd2+по сравнению с контрольными, а при больших концентрациях его падение составило 15-46%.Добавление в среду экстрактов трутовых грибов без внесения ионов кадмия не приводило к появлению хромосомных аберраций в клетках, и митотические индексы сохранялись на уровне контроля, за исключением действия экстракта чаги, который вызывал ингибирующее действие на митотическую активность клеток корня ячменя. Совместное использование экстрактов ксилотрофных базидиомицетов и ионов кадмия снижало цитотоксичность последнего: применение экстрактов всех четырех видов грибов предупреждало появление хромосомных аберраций. Наибольшее протекторное действие на способность клеток меристем делиться оказывали экстракты чагии Ганодермы плоской. Таким образом, эти два вида можно рассматривать как перспективные источники сырья для получения биопрепаратов защитного действия, применяемых в сельском хозяйстве.

Изменение качественного и количественного состава фенольных соединений в ответ на неблагоприятные воздействия окружающей среды активно изучается, прежде всего, в связи с антиоксидантной функцией этих соединений. Однако, известно, что такие фенольные соединения как фенилпропаноиды участвуют в лигнификации клеточных стенок. Отложение лигнина является не только естественным процессом формирования вторичных клеточных стенок, но также его часто рассматривают как неспецифическую реакцию растений в условиях стресса. Однако, изменение содержания и состава фенольных соединений при лигнификации в ответ на стрессоры изучено недостаточно. Ранее нами было показано уменьшение количества фенольных соединений в ответ на действие ионов меди, но дискуссионным оставался вопрос о том, расходуются ли они на процесс лигнификации или на гашение активных форм кислорода. В связи с этим целью данной работы являлось выявление изменений количества и состава фенольных соединений различной полярности в осевых органах циннии при выращивании в среде с избытком ионов меди. Показано, что при стрессе, вызванном ионами меди (полив субстрата раствором 200 мкМ сульфата меди), в корнях 40-дневных растений циннии суммарное содержание фенольных соединений мало менялось, однако содержание растворимых в диэтиловом эфире (оксикоричные кислоты) и этилацетате (агликоны флавоноидов и кумарины) фракций снижалось, что может свидетельствовать об использовании фенилпропаноидов на дополнительный синтез лигнина, а флавоноидов – на антиоксидантные реакции при стрессе. В гипокотиле содержание оксикоричных кислот незначительно увеличивалось, а в первом междоузлии не менялось. Основную часть фенольных соединений во всех органах составляла фракция гликозилированных производных. При этом, в опытных растениях содержание водорастворимых фенолов увеличивалось во всех органах. Таким образом, в условиях стресса, вызванного ионами меди, состав и количество фенольных соединений изменяется.

Липа мелколистная или сердцевидная – Tilia cordata Mill. – является основным медоносным растением природных зон Республики Башкортостан и обладает высокой нектаропродуктивностью. Для повышения нектаропродуктивности липовых насаждений перспективным является применение генетических исследований с использованием молекулярно-генетических маркеров (МГМ), в частности, генетического полиморфизма видов, а также популяций.

Важным условием для нормального существования организма, защиты его от интоксикации и сохранения гомеостаза является способность барьерных тканей сохранять пластичность и способность адаптироваться к внешним воздействиям. В свою очередь, физиологические свойства внешних и внутренних барьеров зависят от функциональной активности составляющих их клеток. Изучено влияние тканевого пептидного препарата «Бурсанатал», выделенного путем ферментативного гидролиза из лимфоидной ткани Фабрициевой сумки цыплят-бройлеров, на жизнеспособность и морфофункциональные характеристики клеток барьерных тканей: фибробластов кожи, макрофагов слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного аппарата. Установлено повышение жизнеспособности всех изученных типов клеток, а также увеличение лизосомальной и фагоцитарной активности макрофагов, без существенного влияния на их ферментативные свойства. Наиболее выраженные изменения морфофункциональных свойств клеток наблюдались при воздействии 10% концентрации препарата «Бурсанатал».