Preview

Вестник Московского университета. Серия 16. Биология

Расширенный поиск
Том 73, № 1 (2018)
Скачать выпуск PDF

ОБЗОРЫ

3-9 125
Аннотация
Цитоскелет представляет собой сеть белковых филаментов и включает микротрубочки, актиновые филаменты и промежуточные филаменты. Филаменты пронизывают всю цитоплазму и участвуют в поддержании формы клетки, организации и прикреплении органелл, а также в транспорте различных молекул, клеточном делении и передаче сигнала. Для осуществления этих разнообразных и сложных процессов составляющие компоненты цитоскелета должны быть очень динамичными и подвижными, быстро перестраиваться, взаимодействать друг с другом. Это обеспечивается наличием большого количества вспомогательных белков – нуклеаторов, активаторов, инактиваторов полимеризации и деполимеризации актиновых филаментов. В данном обзоре приведено описание регуляции реорганизации актинового цитоскелета белковым комплексом Arp2/3. В клетке комплекс находится в неактивном состоянии. Его активация происходит под воздействием молекул-активаторов, которые изменяют конформацию и пространственное расположение доменов комплекса, обеспечивая его взаимодействие с мономерным и полимерным актином. Активаторы Arp2/3-комплекса известны давно и включают такие белки, как WASP и WAVE. Все активаторы в своем составе имеют специфический домен VCA, который отвечает за связывание их с Arp2/3-комплексом. Структура комплекса с активаторами была изучена с использованием различных физико-химических методов. Инактиваторы комплекса начали изучать лишь недавно. В настоящее время известно не менее пяти разных белков, которые инактивируют Arp2/3-комплекс, связываясь с различными его субъединицами. Примерами инактиваторов могут служить белки коронин, фактор созревания глии и арпин. Данные о структуре Arp2/3-комплекса с инактиваторами были недавно опубликованы и показали, что все белки-инактиваторы переводят его в “открытое” состояние, отдаляя актиноподобные субъединицы комплекса друг от друга. Исследования пространственной организации актин-связывающих белков необходимы для понимания закономерностей взаимодействия между ними при обеспечении жизнедеятельности клетки. Эти данные можно в дальнейшем использовать при поиске новых лигандов с целью предотвращения метастазирования опухолевых клеток.

Клеточная биология

10-15 133
Аннотация
Экзогенные рибонуклеазы бацилл могут селективно индуцировать апоптоз злокачественных клеток. В работе проведен анализ способности рибонуклеазы Bacillus pumilus – биназы – индуцировать процессы, приводящие к динамическому нарушению целостности мембран клеток аденокарциномы легких человека линии А549. Охарактеризовано влияние фермента в различных концентрациях на состояние цитоплазматической мембраны клеток и мембран митохондрий. При помощи методов проточной цитофлуориметрии и флуоресцентной микроскопии установлено, что воздействие биназы приводит к нарушению нормального функционирования мембран обоих типов, причем вначале нарушения затрагивают мембраны митохондрий. Проведенное исследование позволило выявить и визуализировать этапы влияния биназы на мембранные структуры клеток-мишеней и подтвердить, что бактериальная РНКаза индуцирует апоптоз клеток-мишеней преимущественно по “внутреннему” (митохондриальному) пути.
16-21 104
Аннотация

Мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (МСК) способны дифференцироваться в остео-, адипо- и хондронаправлении, а также влиять на репарацию, регенерацию и иммунный ответ. Эти свойства, в особенности иммуносупрессия, делают МСК перспективным инструментом для клеточной терапии и регенеративной медицины.
Краткосрочный гипоксический стресс, возникающий в поврежденных тканях, может негативно отразиться на способности МСК модулировать активность активированных мононуклеарных клеток периферической крови (МНК). В настоящей работе изучено влияние краткосрочного гипоксического воздействия (менее 1% кислорода) на иммуносупрессорный потенциал МСК, постоянно культивируемых при уровне кислорода, близком к тканевому (5%). При тканевом уровне кислорода среди находящихся в суспензии МНК в присутствии МСК было выявлено увеличение доли клеток врожденного иммунитета – естественных киллеров (ЕК) – и снижение процента клеток адаптивного иммунитета – Т-лимфоцитов HLA-DR+, а также показано существенное подавление пролиферации Т-клеток. Среди прикрепившихся МНК была выше доля моноцитов и ниже доля ЕК-Т-клеток. Краткосрочный гипоксический стресс не оказал влияния на способность МСК подавлять пролиферацию и активацию лимфоцитов в суспензии. Однако среди лейкоцитов, прикрепившихся к МСК, было отмечено уменьшение доли моноцитов и ослабление супрессии в отношении ЕК-Т-клеток. Таким образом, гипоксический стресс не влиял на иммуномодулирующую активность МСК в отношении находящихся в суспензии МНК. Снижение доли моноцитов, образующих прямые клеточные контакты с МСК, может негативно отразиться на формировании противовоспалительного фенотипа макрофагов. In vivo это может вызвать замедление “ответа на повреждение” при воспалении.

Генетика

22-28 67
Аннотация

Нетранскрибируемые спейсеры (non-transcribed spacers, NTS) 5S-рДНК часто являются полиморфными у достаточно близких видов и даже внутри одного генома. У представителей трибы Triticeae – Thinopyrum bessarabicum, Pseudoroegneria spicata и Dasypyrum villosum – был выявлен полиморфизм по NTS 5S-рДНК между геномами St, J и V. На основе данного полиморфизма была осуществлена разработка молекулярно-генетического маркера, позволяющего идентифицировать эти три генома. Пара праймеров была подобрана к последовательностям консервативных областей NTS 5S-рДНК данных геномов.
Длина амплифицируемого фрагмента составила 158 п.о. для V-генома, 171 п.о. для St-генома и 172 п.о. для J-генома. Фрагменту St-генома также свойственно наличие сайта узнавания для эндонуклеазы рестрикции SmiM I, что позволяет отличать его от фрагмента J-генома, в котором этот сайт отсутствует. Разработанный маркер показал высокую эффективность при верификации образцов коллекции и изучении аллополиплоидов.

Методы

29-33 148
Аннотация

Получены биосовместимые фотоотверждаемые гидрогели, состоящие из метакрилированного желатина и белков шелка (рекомбинантного аналога спидроина каркасной нити паутины Nephila clavipes и фиброина шелка из коконов тутового шелкопряда Bombyx mori). Данные полимеры характеризуются высокой биосовместимостью и способностью к биодеградации, что обуславливает возможность их применения в тканевой инженерии.
Гидрогели были изготовлены двумя способами, позволяющими получать либо изделия большого размера, либо микроструктуры заданной формы. Для изготовления объемных гидрогелей образцы фотополимеризовали в свете ультрафиолетовой лампы в течение 10 мин.
В результате были получены образцы гидрогелей, представляющие собой диски диаметром 13 мм. Методом сканирующей электронной микроскопии было показано, что они обладают пористой структурой. Микроструктуры были сформированы на покровном стекле с использованием лазера с длиной волны 405 нм микроскопа Eclipse Ti-E с конфокальным модулем А1 (Nikon, Япония). Данный подход позволяет контролировать топографические особенности получаемых субстратов, он применим для создания микроструктурированных поверхностей, которые могут быть использованы для изучения взаимодействия клеток с субстратом.

Микология и альгология

34-37 90
Аннотация
Было проведено исследование строения клеточной стенки у 10 видов Euastrum – E. ansatum (Ehrenb.) Ralfs, E. bidentatum Näg., E. binale (Turp.) Ehrenb. ex Ralfs, E. dubium Näg., E. elegans (Bréb.) Kütz. ex Ralfs, E. germanicum (Schmidle) W. Krieger, E. oblongum (Grev.) Ralfs ex Ralfs, E. pectinatum Bréb. ex Bréb. in Ralfs, E. validum West et G.S.West, E. verrucosum (Ehrenb.) ex Ralfs. Изучение ультраструктуры клеточной стенки позволило впервые установить, что поровый канал у 6 из 10 видов всегда имеет в той или иной степени извитую форму. Три представителя (E. germanicum, E. pectinatum и E. verrucosum) имели как извитые, так и прямые поровые каналы, E. ansatum – только прямые. Также был отмечен новый тип пор (Р7), характерных только для представителей рода Euastrum. Отработан простой и эффективный метод подготовки клеток десмидиевых водорослей к исследованию на просвечивающем электронном микроскопе.
38-42 145
Аннотация
В Московской области вид Thorea hispida (Thore) Desv. впервые был обнаружен в начале XX века. Впоследствии он был найден в реке Москве на территории города Москвы только в 2004 г., где с этого времени выявляется ежегодно. T. hispida включен в Красную книгу РФ и Красные книги некоторых европейских стран. В настоящей работе представлены новые данные о распространении Т. hispida в реке Москве, приведены результаты морфологического изучения данного вида и рассмотрены некоторые проблемы, касающиеся его охранного статуса.

Микробиология

43-46 101
Аннотация

Целью настоящей работы стала оценка возможности использования сорбентов на основе полиэтиленимина (ПЭИ) для эффективного сбора биомассы микроводорослей (МВ). Серия пористых и нерастворимых полимерных материалов была получена путем сшивания ПЭИ эпихлоргидрином. Изучение кинетики и оценка эффективности иммобилизации клеток модельной культуры Chlorella vulgaris на сорбентах показали, что уже в течение 3 ч к поверхности сорбентов прикрепляется в среднем 39–75% клеток, при этом на начальном этапе иммобилизации сорбирующая активность полимерных материалов зависит от соотношения ПЭИ и сшивающего агента. Дополнительная квартенизация одного из сорбентов путем алкилирования диметилсульфатом приводила к резкому увеличению его сорбирующей активности в отношении клеток модельной культуры МВ.
Изучение процесса десорбции показало, что клетки МВ Ch. vulgaris практически необратимо иммобилизуются на поверхности всех изученных сорбентов на основе сшитого эпихлоргидрином ПЭИ.

47-51 103
Аннотация
Изучена активность внеклеточных протеиназ у 11 штаммов разных видов аспергиллов. Сравнение значений энзиматических индексов при росте штаммов на агаризованных средах с казеином и фибрином позволило отобрать штамм Aspergillus terreus 2 в качестве перспективного продуцента фибринолитических протеиназ. Выявлено, что протеазы A. terreus 2 проявляют максимальную активность при рН 8,0. Наибольшие значения фибринолитической и общей протеолитической активности, выраженной в ЕТир (количество тирозина в мкмолях, освободившегося за 1 мин при гидролизе фибрина или казеина), составили 34,0 и 358,3, соответственно. Максимальная активность протеиназ была выявлена при росте продуцента на среде, содержащей источники только аминного азота (гидролизат рыбной муки и пептон). Однако количество внеклеточного белка и удельная фибринолитическая и общая протеолитическая активность были больше на среде с источниками как минерального, так и аминного азота (гидролизат рыбной муки и нитрат натрия), нежели на среде, содержащей в качестве источников азота гидролизат рыбной муки и пептон.

Физиология

52-59 82
Аннотация
Диаденозинтетрафосфат (ДАТФ) является пуриновым соединением, относящимся к группе эндогенных веществ, которые в последнее время рассматриваются как нейро-трансмиттеры в вегетативной нервной системе. Ранее было показано, что ДАТФ подавляет сократимость миокарда, а также оказывает модулирующее влияние на адренергические воздействия в сердце взрослых млекопитающих. Однако физиологическая роль ДАТФ в регуляции работы сердца в раннем постнатальном онтогенезе, когда симпатическая иннервация сердца еще остается незрелой, не исследована. Цель настоящей работы заключалась в изучении влияния ДАТФ на биоэлектрическую активность сердца на ранних этапах постнатального развития. Для этого регистрировали потенциалы действия (ПД) с помощью стандартной микроэлектродной техники в многоклеточных перфузируемых изолированных препаратах правого предсердия, левого предсердия и правого желудочка, полученных из сердца крысы в конце первых суток постнатальной жизни, а также на 14-е, 21-е и 60-е сут жизни. ДАТФ вызывал статистически значимое снижение длительности ПД в предсердном миокарде животных всех возрастных групп, использованных в работе. В желудочковом миокарде ДАТФ также приводил к существенному укорочению ПД, однако этот эффект был значимо больше на 21-е и 60-е сут, чем на 1-е и 14-е сут постнатальной жизни. ДАТФ практически не оказывал влияния на ритм в спонтанно активных препаратах правого предсердия, полученных от животных всех исследованных возрастных групп, за исключением животных в возрасте 60 сут. Антагонист пуриновых рецептов Р2-типа – пиридоксальфосфат-6-азофенил-2’,4’-дисульфоновая кислота – подавлял снижение длительности ПД, вызванное ДАТФ в предсердном миокарде крыс, начиная с 21-х сут развития, но не оказывал влияния на эффект ДАТФ с 1-х по 14-е сут постнатального развития. Таким образом, ДАТФ вызывает снижение длительности ПД в предсердном и желудочковом миокарде крысы в раннем постнатальном онтогенезе. В ходе развития указанный эффект ДАТФ усиливается только в желудочковом миокарде, что может быть связано со становлением нервного контроля инотропии этого отдела сердца.


ISSN 0137-0952 (Print)