Диаденозиновые полифосфаты в настоящее время рассматриваются как новый класс эндогенных паракринных регуляторных соединений. Поскольку известно, что уровень диаденозиновых полифосфатов повышается в сердечной ткани при ишемическом повреждении и гибели кардиомиоцитов, предполагается важная роль этих соединений в патогенезе инфаркта миокарда. В связи с этим большой интерес представляет действие диаденозиновых полифосфатов на электрическую активность сердца и ионные механизмы этого действия. В данной работе изучено влияние диаденозинпентафосфата (Ар5А), диаденозинтетрафосфата (Ар4А) и НАД+ на трансмембранные токи, относящиеся к группе калиевых токов входящего выпрямления — фоновый ток входящего выпрямления (IK1), АТФ-зависимый ток (IKATP) и ацетилхолинзависимый ток (IKACh). Эксперименты выполнены методом пэтч-кламп в конфигурации whole-cell на изолированных предсердных и желудочковых кардиомиоцитах крысы. Показано, что ни одно из исследуемых адениновых соединений не оказывает существенного влияния на IK1 и IKACh.Ар5А (10–5М) существенно снижает величину как входящей, так и выходящей компоненты IKATP соответственно на 22,1 и 19% от контрольной величины. Большая концентрация Ар5А (3×10–5М) вызывает более сильное подавление IKATP — на 47,5% и 37,8% соответственно. Однако IKATP оказался нечувствителен к Ар4А и НАД+.

Cоциальные насекомые являются перспективными модельными организмами при изучении механизмов, определяющих потенциал долгожительства. Они имеют кастовую систему, в которой существенно различающиеся по продолжительности жизни фенотипы возникают на основе идентичных геномов. У пчелы выбор различных “онтогенетических траекторий” зависит от длительности питания специфической питательной смесью (маточным молочком) на стадии личинки. Более длительное кормление маточным молочком приводит к формированию у королевы эпигенома, отличающегося от эпигенома рабочей пчелы. Подобные эпигенетические различия в свою очередь индуцируют эндокринные изменения, проявляющиеся в увеличении синтеза ювенильного гормона и активизации сигнального пути TOR (target of rapamycin), а также в модуляции инсулинового сигнального пути у “королевских” личинок. У взрослых особей от этих процессов зависит уровень синтеза вителлогенина (предшественника желтка яиц, в значительной степени влияющего на многие аспекты онтогенеза насекомых). В представленном обзоре обсуждаются эпигенетические и эндокринные механизмы, обусловливающие формирование контрастных по длительности жизни каст социальных насекомых.

Наиболее популярным биомаркером клеточного старения (БКС) является активность ассоциированной со старением бета-галактозидазы (senescence-associated beta-galactosidase, SA-β-Gal). В настоящее время именно этот БКС чаще всего используется в исследованиях, основанных на представлении (которое мы не разделяем) о клеточном старении как в первую очередь накоплении в клетках (чаще всего в тех, которым не свойственно репликативное старение) определенных БКС под действием различных внешних факторов, вызывающих повреждения ДНК. Однако данные целого ряда работ свидетельствуют о том, что активность SA-β-Gal — не такой уж хороший БКС, так как она часто зависит не столько от возраста (как in vivo, так и in vitro), сколько от метода исследования, наличия определенных патологий и, что особенно важно, от пролиферативного статуса изучаемых клеток. Судя по всему, именно ограничение клеточной пролиферации (вследствие дифференцировки, контактного торможения, индукции повреждений ДНК, наличия некоторых заболеваний и др.) само по себе является тем фактором, который стимулирует экспрессию SA-β-Gal. Другими словами, SA-β-Gal появляется даже в “молодых” клетках, размножение которых заторможено. Такие данные, на наш взгляд, служат дополнительным доказательством жизнеспособности нашей концепции старения, постулирующей решающую роль ограничения клеточной пролиферации в накоплении с возрастом различных макромолекулярных повреждений (в первую очередь повреждений ДНК) в клетках.

В обзоре приведены имеющиеся на настоящий момент данные о биологической роли 8-оксо-2’-дезоксигуанозина. Это соединение довольно давно и успешно используется в качестве биомаркера окислительного стресса и сопряженных с ним заболеваний. Однако в последние годы появляется все больше публикаций, сообщающих о том, что биологическое значение 8-oxo-dG заключается не только в его мутагенной роли, но и в участии в регуляции экспрессии генов, некоторых процессах репарации ДНК, контроле воспалительных и аутоиммунных реакций, запуске антиоксидантных систем. Возможно, существует перспектива применения 8-oxo-dG в качестве лекарственного препарата.

Работа посвящена изучению принципов устройства и формирования нуклеосом с помощью молекулярного моделирования. Формирование белками, гистонами и участками молекулы ДНК компактных образований — нуклеосом способствует не только упаковке молекулы ДНК в ядре клетки, но и играет важную роль в регуляции процессов транскрипции и экспрессии генов. Сборка и работа нуклеосом сильно зависит от ионного окружения и электрических характеристик среды. В работе исследуются карты распределения одновалентных ионов в системе, выявляются места их предпочтительного нахождения. Предлагается метод, позволяющий вычислять распределения физических величин в объеме расчетной ячейки вокруг дрейфующей макромолекулы. Рассматривается распределение электростатического потенциала вокруг нуклеосомы.

Изучение структуры вирионов фитовирусов и вирусных белков оболочки, а также возможностей их модификации и структурной перестройки крайне важно для разработки абсолютно новых подходов для создания биотехнологической продукции, в том числе медицинского назначения. Вирусы растений обладают безусловным преимуществом при получении новых функциональных и биологически активных материалов, в частности кандидатных вакцин, так как они не патогенны для млекопитающих, в том числе для человека. В настоящем обзоре основное внимание сосредоточено на характеристике и применении в биотехнологии сферических частиц (СЧ) — платформ нового типа, полученных в результате структурной перестройки вирусов растений. СЧ не имеют структурных аналогов среди икосаэдрических вирусов и представляют собой новый тип биогенных платформ. Сборка иммуногенных комплексов СЧ-антиген in vitro открывает перспективы недорогого и быстрого получения разнообразных вакцинных препаратов.

Методами флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) и ПЦР был проведен анализ фило-
генетического состава сообществ анаэробных сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) в кислородсодержащих верхних водных горизонтах меромиктических водоемов — Черного моря и Гданьской впадины Балтийского моря. На глубинах 30–70 м черноморского континентального склона были обнаружены клетки, гибридизовавшиеся с FISH-зондами на 16S рРНК СРБ родов Desulfotomaculum, Desulfobacter и Desulfovibrio. В зоне хемоклина Черного моря на глубине 150 м преобладали представители рода Desulfomicrobium. Помимо Desulfotomaculum (1-я подгруппа СРБ), Desulfobacter (4-я подгруппа СРБ) и Desulfovibrio-Desulfomicrobium (6-я подгруппа СРБ) посредством вложенной ПЦР с праймерами на ген 16S рРНК в кислородсодержащей водной толще Черного и Балтийского морей было обнаружено также присутствие представителей 5-й подгруппы СРБ — Desulfococcus-Desulfonema-Desulfosarcina. Из водной пробы, отобранной в Черном море с глубины 70 м, выделена активная накопительная культура СРБ, основным компонентом которой является Desulfosporosinus sp.

Флуоресцентная микроскопия одиночных молекул и комплексов становится все более востребованным методом изучения нуклеосом и функционально важных процессов с их участием. В данной работе на основе флуоресцентно-меченой матрицы ДНК разработаны строго позиционированные мононуклеосомы, которые являются новым инструментом для исследования структурных перестроек в хроматине в процессе транскрипции РНК-полимеразой (РНКП). В нетранскрибируемую цепь ДНК были введены два флуорофора — Cy3 (донор) и Cy5 (акцептор), которые после укладки ДНК на гистоновом октамере оказываются в средней части нуклеосомы на соседних участках ДНК на расстоянии менее 60 Å и взаимодействуют по механизму Фёрстеровского резонансного переноса энергии (Förster resonance energy transfer, FRET). Изменение структуры нуклеосомы регистрировали по изменению эффективности FRET при изучении одиночных комплексов нуклеосом с РНКП методом флуоресцентной микроскопии. Показано, что введение меток не повлияло на способность РНКП транскрибировать нуклеосомы. Получены и охарактеризованы открытый комплекс с РНКП, а также элонгационные комплексы, остановленные в положениях –39 и –5 до границы нуклеосомы. Показано, что после завершения транскрипции более 80% нуклеосом сохраняют свою структуру, восстанавливая исходную укладку ДНК на гистоновом октамере. Разработанная экспериментальная система открывает новые возможности изучения структуры нуклеосом и модулирующего воздействия на них различных белковых шаперонов и ремоделирующих хроматин комплексов.

Создана и отработана методика получения в препаративных количествах сферических частиц из палочковидного фитовируса — вируса табачной мозаики. Подобраны условия выделения и очистки вируса, необходимые для получения сферических частиц. Сферические частицы охарактеризованы с помощью методов электронной микроскопии, анализа траекторий наночастиц, динамического рассеяния света. Получены сведения о внутренней структуре сферических частиц. Продемонстрировано, что они обладают высокой электронной плотностью. Анализ ультратонких срезов показал, что сферические частицы не содержат внутренних полостей и являются внутри однородными.