Получены многочисленные экспериментальные и эпидемиологические доказательства того, что недостаточное питание во время раннего развития может влиять на риск развития метаболических патологий во взрослой жизни, включая сахарный диабет 2-го типа (СД2Т). Большая часть эпидемиологических доказательств подобной связи получена в квазиэкспериментальных исследованиях (“естественных экспериментах”), реализованных в популяциях разных стран мира. В этих исследованиях показано, что воздействие голода в течение пренатального и/или раннего постнатального развития связано с повышенным риском развития СД2Т во взрослой жизни. В качестве основного механизма, за счёт которого реализуется связь между воздействием голода в ранней жизни и повышенным риском СД2Т у взрослых людей, рассматривается эпигенетическая регуляция активности генов. Предполагается, что пренатальное воздействие голода может вызывать устойчивые эпигенетические изменения, которые имеют адаптивное значение на протяжении раннего постнатального развития, но предрасполагают к метаболическим нарушениям, включая СД2Т, в дальнейшей жизни. В представленном обзоре обобщены и обсуждены данные квазиэкспериментальных исследований, свидетельствующие о возможности раннего программирования риска СД2Т.

Существует точка зрения, согласно которой хронологическое старение (ХС) дрожжей и “стационарное” старение (СС) культивируемых клеток человека и животных являются следствием закисления ростовой среды. Однако целый ряд появившихся в последнее время работ свидетельствует о том, что этот процесс хотя и влияет в определенной степени на скорость “старения” клеток в стационарной фазе, но не определяет его полностью. По-видимому, определяющим фактором здесь является ограничение клеточной пролиферации, которое приводит к “старению” клеток даже в физиологически оптимальных условиях. При ХС дрожжей и при СС клеток млекопитающих ростовая среда закисляется до pH≤4. Если не допускать накопления кислоты в среде, можно увеличить продолжительность жизни культуры, однако клетки всё равно будут вымирать, только с меньшей скоростью. Наблюдаемые эффекты закисления среды при ХС и СС могут объясняться активацией высоко консервативных сигнальных путей роста, приводящих к развитию окислительного стресса, а эти процессы, в свою очередь, могут быть вовлечены в старение многоклеточных организмов и связаны с возникновением у них возрастных заболеваний. Ранее мы изучали влияние буферной ёмкости культуральной среды на СС трансформированных клеток китайского хомячка. Было установлено, что наличие в среде HEPES в концентрации 20 мМ не влияет на скорость роста клеток. При этом ростовые кривые выходили на “плато” в один и тот же день. Однако в среде с HEPES клетки, с одной стороны, достигали меньшей насыщающей плотности, чем в контроле (т.е. были “старше” согласно критериям геронтологической клеточно-кинетической модели), а с другой – претерпевали СС с гораздо меньшей скоростью (но все равно “старели”). Можно полагать, что внеклеточный рН, который, кстати, хорошо коррелирует с внутриклеточным, является хотя и важным (концепция И.А. Аршавского о роли ацидотической альтерации в старении), но не ключевым фактором, определяющим выживание клеток в стационарной культуре.

Видовой состав диатомовых водорослей льдов пролива Великая Салма Кандалакшского залива Белого моря был исследован на пяти станциях в марте 2013 и марте 2014 гг. – в период, предшествующий весеннему цветению. Солёность подлёдной воды и толщина ледового покрова на станциях в 2013 и 2014 гг. достоверно не отличались. Во льду пролива Великая Салма обнаружено 59 таксонов диатомовых водорослей разного ранга (47 видов и 12 надвидовых таксонов), что составляет 61% от числа таксонов диатомей, обнаруженных во льдах пролива в течение всего ледового периода и 22% от видового богатства ледовых диатомей всего Белого моря. Виды Stenoneis obtuserostrata (Hustedt) Poulin и Gyrosigma concilians (Cleve) Okolodkov идентифицированы во льду Белого моря впервые. Индекс сходства Шимкевича-Симпсона между парами станций с достоверно различающимся составом ледовых диатомовых водорослей колебался в пределах от 0,44 до 0,80.

Исследовали влияние окислительного стресса на начальные этапы взаимодействия возбудителя мучнистой росы пшеницы и растения-хозяина. Показано, что воздействие перекисью водорода и 3-амино-1,2,4-триазолом приводит к образованию аномальных ростковых трубок и нежизнеспособных колоний на поверхности листьев пшеницы. Явления, которые наблюдали при моделировании окислительного стресса путём воздействия прооксидантами, сходны с теми, которые ранее были описаны для устойчивых растений. Это позволяет предположить, что причиной аномального развития патогена на растениях может быть воздействие активных форм кислорода, возникающих в устойчивом растении в процессе защитных реакций.

Терапевтические препараты антител по применению и производству занимают на мировом фармацевтическом рынке второе место после вакцин. Наиболее распространенными терапевтическими антителами являются моноклональные антитела (МАт) IgG-изотипа, продуцируемые в эукариотических клетках СНО. В последнее время значительный интерес вызывает возможность разработки терапевтических препаратов на основе антител IgA-изотипа, способных проявлять широкий спектр эффекторных функций на слизистых оболочках человека. Для исследования уровня экспрессии иммуноглобулинов A (IgA) в клетках млекопитающих был сконструирован набор бипромоторных (CMV, EF1α) векторов, содержащих вариабельные области тяжёлой и лёгкой цепей человеческого антитела FI6v3 против гемагглютинина вируса гриппа А, константные домены IgA1 тяжёлой и лёгкой (каппа-типа) цепей антитела человека. Полученные экспрессионные векторы отличались друг от друга различной ориентацией промоторов, а также наличием или отсутствием интронов. Два варианта полноразмерных тяжёлых и лёгких цепей были клонированы в экспрессионный вектор в однонаправленной и разнонаправленной ориентациях. Полученными плазмидами трансфицировали клетки CHO-DG44 и HEK-293T. Уровень продукции антител был определён при помощи иммуноферментного анализа для стабильной трансфекции клеток CHO-DG44 и HEK-293T. Результаты экспериментов свидетельствуют о существенном увеличении продукции антител FI6v3-IgA1 при трансфекции эукариотических клеток плазмидой pBiPr-ABIgA1FI6-Iht с интронами в тяжёлой цепи IgA1 и с однонаправленной ориентацией промоторов.

Потенциал-управляемый калиевый канал Kv10.2 экспрессируется в нервной системе, однако его функции и участие в развитии болезней человека остаются мало изученными. Мутации канала Kv10.2 были обнаружены при эпилептической энцефалопатии и аутизме. Моделирование пространственной структуры канала является важным инструментом для получения информации о молекулярных аспектах его функционирования и механизмах, ответственных за патогенез. В настоящей работе выполнено молекулярное моделирование спирального фрагмента C-концевого домена канала Kv10.2 человека (hEAG2) в димерной, тримерной и тетрамерной формах. Стабильность всех форм подтверждена расчётами методом молекулярной динамики. Выявлены контакты и взаимодействия, стабилизирующие структуру.

Исследованы ионообменные свойства полимеров клеточных стенок, выделенных из корней растений пшеницы Triticum aestivum L., выращенных в водной культуре на питательной среде, содержащей (+N-вариант) или не содержащей (N-дефицитный вариант) нитрат. Независимо от режима азотного питания клеточные стенки корня содержали четыре типа ионообменных групп: первичные аминогруппы с рКа < 3 в составе структурных белков, карбоксильные группы полигалактуроновой кислоты (рКа ~4,7) в составе пектинов, карбоксильные группы гидроксикоричных кислот (рКа ~7,3) и фенольные ОН-группы в составе лигнина (рКа ~10,2). Количественное соотношение типов ионообменных групп, массовая доля клеточной стенки в сухой массе корня и коэффициент её набухания в водных растворах зависели от наличия нитрата в среде выращивания: в клеточных стенках N-дефицитного варианта по сравнению с +N-вариантом были выше содержание фенольных ОН-групп (в 2,4 раза) и массовая доля стенки (в 1,24 раза), а коэффициент набухания, напротив, был ниже на 10%. Полученные данные свидетельствуют о том, что при дефиците азота в корнях формируется более мощная клеточная стенка с более высокой степенью сшивки полимеров – вероятно, за счёт повышенного содержания в ней лигнина.

Функциональная характеристика новых коротких пептидов глипролинового ряда, способных оказывать регуляторное влияние на функциональное состояние системы гемостаза, а также жировой и углеводный обмен в организме, является актуальной задачей физиологии и медицины. В настоящей работе используется модель экспериментального метаболического синдрома, созданная путем постоянного кормления животных высококалорийной пищей. Это приводит к повышению свертываемости, увеличению концентрации глюкозы, холестерина липопротеидов низкой плотности, триглицеридов, а также уровня общего холестерина в крови, что сопровождается прибавкой массы тела крыс. Спустя 6 нед. после развития метаболического синдрома крысам вводили интраназально семикратно через каждые 24 ч аргининсодержащие пептиды (Arg-Glu-Arg-Pro-Gly-Pro, Arg-Glu-Arg-Val-Gly-Pro, Arg-Glu-Arg-Gly-Pro). Они оказывали уникальное сочетанное действие на организм, восстанавливая до нормальных величин параметры жирового обмена, системы гемостаза и концентрации глюкозы в крови. Корригирующий эффект исследуемых пептидов выявлялся через 20 ч после последнего введения и сохранялся на протяжении 168 ч даже при дальнейшем содержании крыс на высококалорийном рационе. Исследованные нами пептиды глипролинового ряда относятся к терапевтическим нормогликемическим и гиполипидемическим средствам. Они блокируют накопление новых жировых отложений в организме, а также обладают противосвертывающим и антитромботическим действием при нарушениях жирового обмена веществ. Наиболее выраженным и устойчивым позитивным действием на организм обладал пептид Arg-Glu-Arg-Pro-Gly-Pro.

Рельеф субстрата оказывает влияние на форму клеток, направление и скорость их миграции, форму клеточных ядер, уровень экспрессии генов. Для исследования этого влияния используют субстраты с заданным рельефом и химической структурой. В данной работе исследовано состояние ядер и актинового цитоскелета кератиноцитов человека линии HaCaT на субстратах (матриксах) из поли(ε-капролактона), полученных методом электроспиннинга. Были приготовлены и охарактеризованы два типа волокнистых матриксов. В изотропных матриксах волокна расположены хаотично, а в анизотропных большинство волокон располагаются однонаправленно. Показано, что на анизотропных матриксах в клетках HaCaT ядра более вытянуты, чем на изотропных, а актиновые фибриллы преимущественно ориентированы вдоль одного направления.

Путём анализа динамики углекислотного газообмена хвои ели европейской (Picea abies L.) и факторов внешней среды в течение нескольких сезонов установлена прямая линейная зависимость интенсивности фотосинтеза от температуры воздуха и освещённости (коэффициенты корреляции составили 0,860 (р < 0,001) и 0,704 (р < 0,001), соответственно). Выявлено, что сезонный максимум нетто-фотосинтеза наблюдается при температуре 23– 25°С; с понижением оптимума температуры отмечено уменьшение интенсивности ассимиляции СО2. На основе разработанной модели воздействий внешних факторов на интенсивность фотосинтеза показано, что в совокупности колебания температуры и освещённости позволяют объяснить 82% вариации интенсивности фотосинтеза; при этом температура воздуха оказывает наиболее сильное влияние на этот процесс. Согласно расчётам, величина нетто-фотосинтеза превышала уровень светового дыхания в три раза, что свидетельствует о положительном углекислотном балансе хвои ели европейской.