BioScience Blog – Научный Биологический блог

Чукпарова А.У., Кулжанова К.А., Саулебекова А.К.

Казахстан выдвигается в первую десятку нефтедобывающих стран в мире. Разработка нефтяных и газовых месторождений для нашей Республики представляет стратегическое значение и бесспорно, является важным звеном народно-хозяйственного комплекса страны. Масштабные разработки и добыча углеводородного сырья в основном ведутся в Западном Казахстане, который охватывает территорию пяти областей: Актюбинской, Атырауской, Западно-Казахстанской, Мангыстауской и Кзыл-Ординской [1]. В настоящее время ежегодно из недр извлекается свыше 50 млн. тонн нефти и 100 млрд. м3 газа, причем объемы их добычи с каждым годом возрастают. К 2015 году предполагается довести добычу казахстанской нефти до 150 и более миллионов тонн в год [2]. На сегодняшний день в Казахстане открыто более 208 нефтегазовых месторождений. Наибольшее скопление нефтяных месторождений Республики приходится на Атыраускую область, извлекаемые ресурсы углеводородов оцениваются в 8,8 млрд. тонн, газа свыше 2 трлн. м3. Наряду с добычей и транспортировкой нефти и газа отмечается тенденция к повышенному загрязнению окружающей среды отходами нефтедобывающей промышленности. По экспертным оценкам на нефтепромыслах теряется до 3,5 % от всего объема добываемой нефти, причем большая часть выделяемых загрязняющих веществ – до 75% поступает в атмосферу, 20% в водные источники и 5% в почву.

Читать далее…

Исследовали потенциал-активируемый гидролиз АТР и его субстратного аналога ITP, катализируемый Fo·F1-АТРазой прочно-сопряженных суббактериальных частицам почвенной бактерии Paracoccusdenitrificans. Гидролиз нуклеотидов регистрировали по изменению рН реакционной среды в присутствии рН-чувствительного индикатора фенолового красного. АТР-гидролазная активность Fo·F1-АТР-синтазного комплекса Paracoccusdenitrificansсильно возрастает в результате энергизации мембран, добавление разобщителей приводит к быстрой и полной де-активации АТРазы [1,2]. Показано, что в этих условиях кинетика гидролиза АТР и ITP качественно не различается: гидролиз ITP активируется после энергизации мембран, и эта реакция также полностью чувствительна к разобщителю. При измерении кинетики гидролиза нуклеозидтрифосфатов (NТР) в присутствии NТР-регенерирующей системы (пируваткиназа + ФЕП) разобщение частиц также приводит к ингибированию гидролиза АТР. Однако мы обнаружили, что в тех же условиях гидролиз ITP не чувствителен к разобщителю. Различия в кинетике гидролиза двух нуклеотидов в различных условиях измерения могут быть объяснены разницей в концентрациях ADP в среде, который может быть привнесен как примесь с препаратом АТР (~ 1-10мкМ) и/или с препаратом частиц (~ 0,1-1мкМ). При гидролизе ITР в присутствии NТР-регенерирующей системы достигалось значительное снижением ADP в среде (<1мкМ). С целью получить препарат частиц свободный от ADP мы обработали мембраны Paracoccusdenitrificansщелочной фосфатазой, ферментом, необратимо расщепляющим ADP. Однако, ITPазная активность такого препарата, измеренная по Н+-иону оставалась чувствительной к разобщителю. Мы сравнили влияние пируваткиназы и щелочной фосфатазы на кинетику де-активации де-энергизованного фермента, и показали, что если частичное удаление ADP (в присутствии пируваткиназы) значительно тормозит де-активацию фермента, то полное удаление ADP (в присутствии щелочной фосфатазы) приводит к его инактивации. Мы предполагаем, что ADP в концентрации, соизмеримой с концентрацией фермента, необходим для сохранения Fo·F1-АТРазной активности в де-энергизованных мембранах.

Читать далее…

Проведены серии полевых экспериментальных опытов на территории агроценозов районов Центральной Якутии по изучению воздействия тканевых соков и летучих эфирных соединений видов ArtemisiajacuticaDrob., ArtemisiavulgarisL., AchilleamillefoliumL., Pinuspumila(Pall.) Regel на рост и развитие семян культурного (DaucuscarotaL.) и сорных видов растений (ChenopodiumalbumL., Elytrigiarepens(L.) Nevski, Polygonum aviculare L., Plantago major L., Рhlomis tuberosa L., Vicia cracca L.). Виды растений выбраны в качестве носителей большего количества эфирных масел с биологически активным началом и как представленные в качестве доминантов при проведении геоботанических описаний фитоценозов. Фитомасса для исследования собрана в районах Центральной Якутии и Оймяконского района – полюса холода во время маршрутно-стационарных работ. Камеральная обработка фитомассы и выделение эфирных масел проведены на базе лаборатории экспериментальной биологии кафедры общей биологии. Опыты по биотестированию заложены в лабораторных условиях и в условиях агроценозов в качестве контрольных и опытных линий роста. Использованы методы: по учету проективного покрытия травостоя, выделения эфирных масел из фитомассы на основе парофазной перегонки, изучения аллелопатической активности тканевого сока на всхожесть семян, биотестирования на рост и развитие семян. При воздействии парами эфирного масла Pinuspumilaнаблюдается полное угнетение роста и развития семян у Chenopodiumalbum, развитие семян Viciacraccaингибировано на 85%, Elytrigiarepens— на 55%. Эфирное масло Artemisiajacuticaна 65% подавило развитие семян Phlomistuberosa, на 50% ингибировало рост и развитие семян Chenopodiumalbumи Plantagomajor. Пары летучих эфирных соединений Artemisiavulgarisна 75% подавили развитие семян Viciacracca, и на 50% стимулировали развитие семян Elytrigiarepens. Эфирное масло Achilleamillefoliumна 30% стимулировало рост и развитие семян пырея ползучего. По отношению к развитию семян Daucuscarotaнаблюдалось стимулирование парами летучих эфирных соединений Artemisiavulgarisи AchilleamillefoliumПредлагается использование эфирно-масличных растений в качестве регуляторов роста сорных и культурных видов растений в агроценозах.

Астахова О.А.

Зяблик (FringillacoelebsL.) является классическим объектом изучения становления вокального репертуара (Thorpe, 1958; Marler, 1956) и географической изменчивости видовой песни в популяции (Промптов, 1930; Симкин, 1983; Slater et. al., 1984). Макрогеографическая изменчивость имеет отношение к различиям между популяциями, которые разделены большими расстояниями или другими барьерами и имеют широкие среды обитания (ареалы), что затрудняет их скрещивание (смешивание) генов или их вокальных традиций (географические популяции в пределах вида). Песенный диалект – это вариант традиционной формы песни, разделенный членами локальной популяции птиц и образующий границы диалекта (отделяющие от другого варианта песенного паттерна), в пределах которого идет традиционное обучение характерным этой популяции песенным компонентам. Но при этом большие песенные репертуары некоторых видов воробьиных препятствуют объективному определению диалектных границ (Kreutzer, 1974; Kroodsma, 1974).

Читать далее…

Внастоящей работе проведено исследование влияния гомоцистеиновой кислоты на характер протекания кислотного гемолиза и рассмотрена возможность защиты эритроцитов от действия гемолитических факторов.

Гомоцистеиновая кислота (ГЦК) – производное серосодержащей аминокислоты гомоцистеина. Повышение его концентрации в плазме крови считается независимым фактором риска атеросклероза, тромбоза, сосудистых заболеваний, а также грозит ранним развитием нервно-психических заболеваний, осложнений при беременности [1]. Целостность мембран эритроцитов и их устойчивость к повреждающим факторам существенно зависит от общего антиоксидантного статуса организма. Устойчивость эритроцитов к гемолитическому воздействию определяется многими факторами, в том числе возрастом клеток и состоянием их клеточной мембраны. Подверженность эритроцитарной мембраны гемолизу может служить интегральным показателем жизнеспособности клеток [2].

Читать далее…

В последнее время изменение климата на планете сопровождается усиливающейся нестабильностью, выражающейся, в том числе, и в резких перепадах температуры. В связи с этим возрастает актуальность проблемы устойчивости растений к гипотермии, поскольку продуктивность многих сельскохозяйственных культур связана с формированием этого свойства. Томат занимает первое место в мире среди овощных культур по возделываемым площадям в открытом и защищенном грунте, поскольку имеет важное значение как культура для функционального и лечебного питания. Холод является одним из главных стрессорных факторов, экономически ограничивающий урожайность томатов в мире, так как оптимальная температура для роста и развития томата составляет 20-25°С, минимальная критическая температура для роста 12-14°С, максимальная – 30°С и выше, при температуре 0-1 °С растения погибают. Обработка экзогенными цитокининами, используемая при предпосевном закаливании семян, является одним из способов повышения устойчивости растений к различным стресса, в том числе и к низким температурам.

Читать далее…

Высокомолекулярные неорганические полифосфаты (ВМПФ) играют важную роль в регуляции метаболических процессов у мицелиальных грибов и дрожжей, присутствие ВМПФ в клеточной оболочке данных организмов было показано с помощью многих методов. Известно, что ВМПФ способны влиять на активность некоторых ферментов грибов [1]. Клеточная стенка (КС) дрожжей содержит большое количество ферментов, способных гидролизовать ее структурные компоненты (в первую очередь глюкан). Перегруппировки глюканового каркаса КС, происходящие постоянно на различных стадиях жизненного цикла дрожжевой клетки, требуют четкого механизма активации работы глюканаз и трансфераз, которая происходит за пределами цитоплазматической мембраны, а также перевода данных ферментов из активированной формы в малоактивную. Механизм регуляции работы данного типа ферментов оставался неизвестным до настоящего времени. Глюкантрансфераза Bgl2p, мажорный конститутивный белок КС дрожжей Saccharomycescerevisiae, является примером таких ферментов – по данным литературы Bgl2p встраивает маннопротеины в состав КС [2]. В нашей работе мы использовали ВМПФ с длиной цепи 150 (ВМПФ именно с такой длиной цепи детектировали в КС по данным литературы), с целью проверки их влияния на активность Bgl2p. Определение активности Bgl2p проводили с использованием оригинального метода, разработанного нами. Показано, что в отсутствии ВМПФ глюкантрансферазная активность данного белка in vitro не детектируется, тогда как в присутствии ВМПФ Bgl2p активируется. Обнаружено, что конститутивная кислая фосфатаза (КФ), которая в норме присутствует в составе КС [3], гидролизует ВМПФ. Отсутствие кислых фосфатаз в КС приводит к снижению ее прочности и значительному увеличению размеров дрожжевых клеток. На основе полученных данных можно предположить, что КФ участвуют в инактивации Bgl2p путем гидролиза ВМПФ, в связи с чем нами была предложена гипотетическая схема, в которой описана последовательность событий при переходе Bgl2p из неактивного состояния в активное и обратно.

Читать далее…

В настоящее время установлено, что дрожжи обладают программой самоубийства, схожей с апоптозом высших эукариот. Так, в частности, показано, что амиодарон (2-бутил-3-бензофуранил-4-[2-(диэтиламино)-этокси]-3,5-дийодофенилкетон гидрохлорид) индуцирует программируемую клеточную гибель дрожжевых клеток Saccharomycescerevisiae[1].

Читать далее…