


Том 516, № 1 (2024)
Статьи
Гены фитоинсинтаз (StPSY1, StPSY2, StPSY3) Solanum tuberosum L. участвуют в ответе растений картофеля на холодовой стресс
Аннотация
Охарактеризована структура и филогения генов StPSY1, StPSY2 и StPSY3, кодирующих фитоинсинтазы Solanum tuberosum L. Исследована экспрессия данных генов в проростках картофеля в ответ на воздействие холодового стресса в темновой фазе суточного цикла как имитации ночного похолодания. Выявлено, что все три гена активируются при снижении температуры, и наибольшая реакция наблюдается для StPSY1. Впервые показана реакция гена StPSY3 на холодовой стресс и фотопериод. Проведен поиск цис-регуляторных элементов в области промотора и 5´-UTR генов StPSY и показано, что регуляция всех трех генов связана с реакцией на свет. Высокий уровень низкотемпературной активации гена StPSY1 может быть связан с присутствием цис-элементов, ассоциированных с чувствительностью к холоду и АБК.



Влияние хирургического вмешательства в полость носа крыс на условный рефлекс пассивного избегания и уровень моноаминов в гипоталамусе
Аннотация
В биологической модели септопластики на крысах исследовано влияние операции на выработку условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ). Показано, что септопластика усиливает тревожность и уменьшает исследовательскую активность грызунов в условиях УРПИ. Нейрохимический анализ гипоталамуса, проведенный сразу после окончания эксперимента, выявил повышение метаболизма норадреналина у крыс после септопластики, что может быть связано с активацией гипоталамо-гипофизарной-надпочечниковой оси.



Кубинский ара (Ara tricolor) в верхнем плейстоцене западной Кубы
Аннотация
Кубинский ара (Ara tricolor, Bechstein, 1811) – вымерший вид крупных попугаев со слабо известными историческим распространением и образом жизни. До настоящего времени было описано три верхнечетвертичные палеонтологические и одна археозоологическая (XVII–XVIII вв.) находка вида из центральной части Кубы. В этой статье описана новая (четвертая) ископаемая находка кубинского ары – фрагментарный карпометакарпус из верхнеплейстоценовых слоев пещеры Эль-Аброн в провинции Пинар-дель-Рио. Это первое документированное свидетельство обитания вида в западной части острова Куба. Состав сопутствующей фауны указывает на то, что кубинский ара обитал в условиях мозаичных полуоткрытых болотистых ландшафтов, вероятно сходных с таковыми в окрестностях Сьенага-де-Сапата в современности.



Аминокислотный фонд сыворотки крови европейских мигрирующих видов рукокрылых: Vespertilio murinus (Linnaeus, 1758) и Pipistrellus nathusii (Keyserling et blasius, 1839), обитающих на Урале
Аннотация
Исследован аминокислотный фонд свободных аминокислот в сыворотке крови двух европейских мигрирующих видов рукокрылых: V. murinus и P. nathusii, обитающих на Урале. Статистически значимые различия отмечены по формированию основных метаболических групп свободных аминокислот у сеголеток мигрирующих видов: ГГАК, НАК, ЗАК, ССАК (р < 0.05). По содержанию метаболических групп в процентах от общего пула АК у сеголеток лесного нетопыря преобладают ГГАК – 79.7% и НАК – 49.4%, а у двухцветного кожана ГГАК – 74.9% и ЗАК – 58.4%. Сравнительный анализ показал отсутствие различий между V. murinus и P. nathusii по процентному содержанию АРАК и АКРУЦ (p > 0.05). Статистически значимые различия отмечены в формировании метаболических групп аминокислот в крови сеголетков мигрирующих видов рукокрылых и оседлого вида прудовых ночниц (р < 0.05).



Plecotus macrobullaris sarmaticus subsp. nov. (Vespertilionidae, Chiroptera) из раннего плейстоцена Крыма
Аннотация
По челюстным остаткам из нижнего плейстоцена пещеры Таврида в центральном Крыму описан вымерший горный ушан Plecotus macrobullaris sarmaticus subsp. nov. Это первая находка рода Plecotus в нижнем плейстоцене России и первая ископаемая находка P. macrobullaris Kuzyakin, 1965, документирующая раннюю стадию эволюционной истории вида.



Мембраносвязанная ферри-форма гемоглобина в ядерных эритроцитах морского ерша (Scorpaena porcus, Linnaeus, 1758)
Аннотация
В условиях in vitro исследовали содержание мембраносвязанной фракции метгемоглобина (MtHb) в ядерных эритроцитах морского ерша (Scorpaena porcus, Linnaeus, 1758). Изучали спектральные характеристики цельного гемолизата, гемолизата после осаждения стромы (очищенный гемолизат) и ресуспензированной стромы. Установлено, что доля MtHb в строме эритроцитов превышала 80% (6.20 ± 0.59 мкМ). Очищенные гемолизаты практически не содержали MtHb (0.5 ± 0.2 мкМ). Присутствие мембраносвязанной ферри-формы не влияло на устойчивость эритроцитов к осмотическому шоку. Пределы осмотической стойкости (102–136 мОсм кг–1), определенные при помощи лазерного анализатора микрочастиц LaSca-TM (BioMedSystems, Россия), совпадали с отмеченными для других видов костистых рыб. Нитритная нагрузка (10 мг л–1) вызывала значительный рост содержания MtHb в крови. Однако уровень мембраносвязанной ферри-формы при этом существенно не изменялся и составлял 6.34 ± 1.09 мкМ (около 95%). Это свидетельствует о функциональной целесообразности ее присутствия в данной структуре. Наличие MtHb в цитоплазматической мембране ядерных эритроцитов, по-видимому, позволяет клеткам нейтрализовать внешнюю окислительную нагрузку и токсическое действие сероводорода в придонных слоях воды, в которых обитает морской ерш.



Две филогенетические когорты главного нуклеокапсидного белка NP и их связь с кругом хозяев у вирусов гриппа А
Аннотация
Вирус гриппа А имеет широкий природный ареал среди птиц, млекопитающих и людей. Одним из главных регуляторных адаптеров круга хозяев вируса выступает белок вирусного нуклеокапсида (NP). Посредством филогенетического анализа белка NP различных вирусов обнаружено существование двух филогенетических когорт у вирусов гриппа человека. Когорта I объединяет классические вирусы человека, вызвавшие эпидемии в 1957, 1968, 1977 гг. Когорта II ассоциирована с вирусом человека H1N1/2009pdm, имеющим смешанное птичье-свиное происхождение, который вызвал глобальную пандемию у людей в 2009 г. Возникший в 2021 г. вирус высоко вирулентного птичьего гриппа H5N1 обладает белком NP филогенетической когорты II и, следовательно, по типу адаптации к человеку близок вирусу H1N1/2009pdm и имеет высокий эпидемический потенциал для людей. Полученные данные раскрывают механизмы и динамику адаптации вирусов гриппа птиц к человеку и создают основу для системного мониторинга опасных штаммов вируса с целью выявления предвестников эпидемии и принятия своевременных предупредительных мер.



Оценка уровня клинически значимых микроРНК на основании тотального клеточного пула РНК алгоритмами машинного обучения
Аннотация
Анализ механизмов возникновения и развития онкологических заболеваний является одной из ключевых задач современной клинической биоинформатики и молекулярной биологии. Омиксные данные пациентов, в частности транскриптом, позволяют довольно подробно описать закономерности в уровне экспрессии и посттранскрипционной регуляции различных типов РНК относительно остального транскриптома. В нашей работе мы создали набор данных, включающий в себя транскриптомные данные около 16 000 пациентов с более чем 160 типами рака, и использовали современные алгоритмы градиентного бустинга, чтобы найти сложные корреляции уровня экспрессии четырех клинически значимых микроРНК, в частности, hsa-mir-21, hsa-let-7а-1, hsa-let-7b и hsa-let-7i, с уровнем экспрессии остальных 60 660 уникальных РНК. Нам удалось показать зависимость уровня экспрессии изучаемых микроРНК от концентрации ряда малых ядрышковых РНК и регуляторных длинных некодирующих РНК, роль которых в развитии некоторых типов рака была ранее показана экспериментально. Дальнейший анализ созданной базы данных позволит выявить более широкий спектр общих зависимостей изменения уровня экспрессии различных классов РНК при разных онкологических заболеваниях, а также найти уникальные изменения, характерные для отдельных типов злокачественных трансформаций.



Частотно-зависимая вариабельность времени прохождения пульсовой волны. Пилотное исследование
Аннотация
Динамика пульсовой волны (ПВ), связанная с вариабельностью времени прохождения ПВ (ВВППВ), определяет вариабельность периферического пульса, используемого как суррогат вариабельности сердечного ритма (ВСР). Цель работы – анализ частотно-зависимой динамики ВВППВ и выявление возможной частотно-фазовой модуляции колебаний скорости ПВ на пути следования от сердца к мягким тканям дистальных участков верхних конечностей. В работе использованы записи RR-интервалов и синхронные с ними записи фотоплетизмограмм 12-ти условно здоровых испытуемых из открытой базы данных PhysioNet. При помощи преобразования Гильберта–Хуанга выявлены 3 спектральных компонента ВВППВ и ВСР. Показано, что амплитуды колебаний ВВППВ были в разы (до 8.4 раза) меньше амплитуд ВСР, а пики спектральных компонент ВВППВ были сдвинуты в сторону более высоких частот, чем у ВСР. Выявлены функциональные связи между ВВППВ и ВСР, которые могут определять фазовую модуляцию периодических изменений скорости распространения ПВ.



Бинарная протонная терапия карциномы Эрлиха с использованием адресных наночастиц золота
Аннотация
Протонная терапия способна осуществлять лечение опухолей, расположенных в чувствительных к излучению тканях. Данная статья демонстрирует фундаментальную возможность усиления эффекта протонной терапии с использованием адресных наночастиц золота, селективно распознающих опухолевые клетки. Наночастицы Au-PEG в концентрации выше 25 мг/л и дозе протонов 4 Гр вызывали полную гибель клеток EMT6/P in vitro. Также, бинарная протонная терапия с использованием наночастиц золота Au-PEG-FA, векторизованных фолиевой кислотой, вызывала 80% эффект торможения роста опухоли in vivo. Использование адресных наночастиц золота является перспективным для усиления протонного воздействия на опухолевые клетки и требует дальнейших исследований для повышения терапевтического индекса подхода.



Гибридные белки, содержащие антигенный эпитоп и тиоредоксин для in vitro стимуляции CD4+ TCR+ Jurkat Т-клеток
Аннотация
Исследование CD4+ Т-клеточного ответа, а также специфичности Т-клеточных рецепторов (TCR) имеет ключевое значение для изучения этиологии иммунных заболеваний и разработки их целевой терапии. Растворимость, доступность и стабильность синтетических антигенных пептидов, используемых при оценке специфичности Т-клеток, имеют критическую важность. В данной работе мы используем репортерную систему активации Т-клеток с использованием рекомбинантных белков, содержащих антигенные эпитопы, слитые с бактериальным тиоредоксином (trx-пептидами), полученных с помощью бактериальной экспрессии. Совместная инкубация CD4+ HA1.7 TCR+ репортерных клеток Jurkat 76 TRP с CD80+ HLA-DRB1*01:01+ клетками HeLa или CD4+ Ob.1A12 TCR+ Jurkat 76 TRP с CD80+ HLA-DRB1*15:01+ клетками HeLa приводит к активации Jurkat 76 TPR при добавлении trx-пептидов, содержащих TCR-специфичные эпитопы. Trx-пептиды проявили сопоставимый потенциал активации Jurkat 76 TPR в сравнении с синтетическими пептидами. Полученные данные демонстрируют, что тиоредоксин (trx) в качестве белка-носителя оказывает минимальное влияние на распознавание TCR и последующую активацию Т-клеток. Наши результаты подчеркивают потенциальную возможность использования trx-пептидов в качестве реагента для оценки иммуногенности антигенных фрагментов.


