BioScience Blog – Научный Биологический блог

Одной из форм пластичности является долговременная сенситизация (ДС) оборонительных реакций животного в ответ на экстрастимулы которую можно определить как усиление рефлекторной реакции под влиянием сильного или повреждающего постороннего стимула. ДС, являясь видонеспецифическим феноменом т.е. присущим животным разного уровня организации, позволяет проводить исследование реакций высших животных на относительно простых объектах или моделях, удобных для анализа. Читать далее…

Ароматические вещества, содержащиеся в отходах предприятий нефтехимической и фармацевтической промышленности, представляют собой токсичные и трудноразлагаемые соединения. Основными преимуществами анаэробной очистки содержащих их сточных вод по сравнению с традиционными аэробными технологиями являются возможность проведения процесса в концентрированных стоках, накопление незначительного количества биомассы микроорганизмов, а также образование полезного продукта – биогаза. Читать далее…

Механизмы минерализации цианобактериального сообщества до сих пор недостаточно изучены. Нами было выдвинуто предположение, что ключевую роль в биоминерализации может играть фермент карбоангидраза (КА), локализованная в наружных слоях цианобактерии, где ее функция состоит в регуляции равновесия форм неорганического углерода, в том числе и бикарбоната, участвующего в осаждении кальция. Нами была зарегистрирована активность КА как на интактных клетках, так и во фракции изолированных клеточных оболочек М. chthonoplastes. Читать далее…

Одной из форм адаптивного поведения животных является способность к дифференцированию раздражителей, однако частота появления значимого для организма стимула, требующего адекватной реакции, может быть намного ниже, чем вероятность стимулов, не требующих ответной реакции. Данная ситуация воспроизводится в нейрофизиологических экспериментах на животных, а также психофизиологических и клинических исследованиях на человеке при изучении механизмов внимания с использованием парадигмы «одд-болл», которая представляет собой дифференцировку стимулов, один из которых незначимый (дифференцировочный – ДС) предъявляется существенно чаще, чем значимый (условный – УС). Читать далее…

В современном мире бурное развитие промышленности породило проблемы, связанные с истощением углеводородного сырья, прежде всего, нефти. Это стимулировало развитие технологий получения альтернативных топлив – биодизеля, биоэтанола и водорода. Значительным недостатком биодизеля и биоэтанола является использование сельскохозяйственной продукции в качестве сырья для их производства. В начале XXI века это вызвало глобальное повышение цен на пищевые продукты, усугубив тенденцию тотального обнищания и голодания населения некоторых регионов мира. Наиболее удобным сырьем для производства водорода является синтез-газ. Он может быть получен конверсией природного газа или попутного нефтяного газа, в настоящее время нещадно сжигаемого в факелах нефтедобывающих предприятий, газификацией углеродсодержащих бытовых или промышленных отходов или низкосортных каменных

Читать далее…

Пиявит представляет собой лекарственный препарат, получаемый путем криообработки медицинской пиявки. Он оказывает комплексное действие на организм. В частности, он нормализует и улучшает капиллярный кровоток [1]. Существуют немногочисленные сведения об улучшении сохранности памятного следа после выработки условного рефлекса пассивного избегания (т.е. рефлекса с отрицательным подкреплением) у крыс под влиянием пиявита [4]. Однако, до сих пор неизвестно действие этого препарата на формирование пищевых условных рефлексов (с положительным подкреплением), а также в целом на поведение животных. Цель работы – выяснить влияние пиявита на поведение крыс в тесте «открытое поле», и на выработку пищевого условного рефлекса. В качестве препарата сравнения был выбран препарат из группы ноотропов мексидол, используемый в клинической практике для улучшения мозгового кровообращения [2]. Исследование было выполнено на 15 беспородных крысах-самцах. В эксперименте было использовано 3 группы животных (n=5), которым хронически внутрибрюшинно вводили следующие препараты: пиявит (100 мг/кг), мексидол (30 мг/кг) и физраствор. У всех крыс по методике Т.А.Меринг вырабатывали пищевой условный рефлекс на наличный раздражитель, который предъявляли в строгом временном стереотипе. Впоследствии тон отменяли, и проверялась способность животных к выработке рефлекса на отсчет интервалов времени [3]. Всех крыс дважды тестировали в «открытом поле»: за сутки до начала обучения и через сутки после выработки рефлекса. Статистический анализ полученных данных проводили с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни для независимых признаков, и критерия Вилкоксона для зависимых признаков. При анализе динамики исследуемых параметров теста «открытое поле» было показано, что при втором тестировании по сравнению с первым в группах «пиявит» и «мексидол» увеличивалась общая двигательная активность (p<0,05). В то же время в группе «физраствор» по сравнению с первым тестированием увеличена общая продолжительность неподвижности (p<0,05). При выработке пищевого рефлекса между группами «пиявит» и «мексидол» не обнаружено статистических различий. У крыс из этих групп по сравнению с животными из группы «физраствор» была снижена пищевая мотивация, о чем свидетельствовало как снижение процента положительных реакций, так и уменьшение числа межсигнальных реакций. Таким образом, при выработке пищевого условного рефлекса было показано, что крысы, которым вводили пиявит и мексидол, хуже обучались навыку по сравнению с контрольной группой животных: у них была снижена пищевая мотивация, тем самым препараты оказывали однонаправленное действие на организм.

Читать далее…

Cry белки параспоральных кристаллов различных подвидов энтомопатогенной бактерии Bacillusthuringiensis— высокоспецифичные токсины личинок ряда беспозвоночных. Гены таких белков введены в состав многих сельскохозяйственных растений для защиты последних от насекомых-вредителей. Кроме того, Cry белки полифункциональны,   так   как   проявляют   антимикробную   активность. Причём, множественное проявление активности Cry белков осуществляется с помощью различающихся механизмов. Наряду с Cry белками кристаллы нескольких подвидов В. thuringiensisсодержат и Cyt белки, оказывающие неспецифический инсектицидный и антимикробный эффект, а также влияющие на проявление активности Cry белков. Полифункциональными являются и лизоцимы, которые не только гидролизуют пептидогликан бактериальных клеток, но и разрушают цитоплазматическую мембрану, используя для этого уникальный, пока не изученный механизм. Причём, цитолитический эффект лизоцимов сохраняется даже после потери их ферментативной активности. Таким образом, сравнительное изучение антимикробного действия вышеуказанных белков важно для углубленного понимания как механизмов их активности, так и экологической роли в биоценозах. В работе использовали рекомбинантный лизоцим и его фрагменты, любезно предоставленные проф. И.П. Басковой. Хроматографически очистили с помощью в.н.с. ВНИИ Генетика И.А. Залунина белки CrylAb, СгуЗА, Cry9A, CryllA и Cyt 1A из параспоральных кристаллов В. thuringiensissspp. alesti, tenebrionis, galleriae, israelensis, соответственно, а также некоторые фрагменты этих белков, выделенные после их гидролиза трипсином, субтилизином. Проводили работу также с некоторыми мутантами Сгу9А. Среди применённых методов исследования использовали флуоресцентные красители и разные виды электронной микроскопии. Сравнивали антимикробное действие исследуемых белков на ряд грамположительных и грамотрицательных бактерий, например, на представителей родов Streptomyces, Micrococcus, Rhizobium, Azotobacter, а также на термофильные уникальные бактерии: грамположительные Carboxydocellathermoautotrophica, Thermincolacarboxydophilaи грамотрицательную Thermosinuscarboxydovorans. Особый интерес представляет влияние исследуемых белков на анаэробные археи Methanosarcinabarken, имеющие уникальные клеточные оболочки. Было показано, что один из фрагментов CrylAb, полученный с помощью триптического гидролиза, проявляет значительно больший антибактериальный эффект, чем исходный токсин. Величины антимикробных активностей Cry и Cyt белков и ряда их фрагментов обычно ниже, чем лизоцима, хотя спектр антимикробного действия последнего более узкий. Среди трёх фрагментов лизоцима две его альфа-спирали оказывали антимикробный эффект, но более слабый, чем исходная молекула. Полученные данные выявили отличия влияния ряда изучаемых белков и их фрагментов на микроорганизмы с различными клеточными оболочками и дали возможность сделать предположение, что разрушение цитоплазматических мембран прокариот под влиянием белков параспоральных кристаллов В. thuringiensisи лизоцима имеет ряд характерных особенностей.

Нить паутины – один из самых прочных природных материалов. Сочетание высокой прочности и эластичности паутинного волокна делает его одним из самых перспективных материалов для изготовления различных волокон и других изделий. Биодеградируемость белков паутины позволяет использовать их для создания имплантатов в организме человека. Однако на данный момент не существует эффективных методов дизайна структуры данных волокон.

Читать далее…