БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ

Биоорганическая химия

Из кораллового полипа Anemonia sulcata клонирован ген пурпурного белка asFP595 – первого представителя новой группы окрашенных белков. Установлена химическая структура хромофора asFP595, который представляет собой новый, неописанный ранее тип природного пигментного соединения. (ИБХ РАН)

С разрешением 2,8 А 1установлена структура комплекса белков базальной пластинки бактериофага Т4 (Mw 241 кДа) и определена его топология. Комплекс обеспечивает локальное разрушение клеточной стенки при введении вирусной ДНК в клетку и состоит из белков - продуктов гена пг 5 и пг 27. (ИБХ РАН совместно с Университетом Пардью, США, и Токийским технологическим институтом, Япония)

Методом рентгеноструктурного анализа с высоким разрешением (1,2 1А) определена структура комплекса неорганической пирофосфатазы из E. coli с ионами магния (металл-активатор), пирофосфатом (природный субстрат) и ионом фтора. В структуре обнаружено связывание молекулы пирофосфата в продуктивной конформации, определены положения всех четырех ионов магния, участвующих в реакции. Полученная структура может служить моделью начальной стадии процесса гидролиза пирофосфата ферментом. (ИКАН)

Закристаллизован комплекс фенилаланил-тРНК-синтетазы, состоящей из четырех субъединиц, с истинным промежуточным соединением катализируемой им реакции - аминоациладенилатом. С помощью рентгеноструктурного анализа с высоким разрешением (2,6 1А) расшифрована структура комплекса. (НИБХ СО РАН)

Получены кристаллы и с разрешением 1,7 1А определена структура фиолетового мутанта обелина с заменой Trp92-Phe. Показано, что произведенная замена приводит к незначительным изменениям в структуре белка, но существенно меняет спектр его люминесценции. (ИБФ СО РАН)

Осуществлен дизайн и синтез нового класса ингибиторов ряда клеточных ДНК-узнающих белков на основе модифицированных одно- и двуспиральных олигонуклеотидов. Получены олигонуклеотиды с химически активными межнуклеотидными связями, с модифицированным углеводофосфатным остовом, а также конъюгаты олигонуклеотидов с пептидами, обладающие повышенной устойчивостью к нуклеазной деградации и обеспечивающие прочное связывание с белками, что позволяет регулировать активность последних. (НИИ ФХБ МГУ)

Разработан микробиологический способ получения лептина - нового белкового гормона, синтезируемого жировой тканью животных и человека. Сконструирована плазмида, содержащая нуклеотидную последовательность гена лептина под контролем индуцибельного trc-промотора E. сoli. На основе полученной плазмиды создан штамм-продуцент, позволяющий синтезировать лептин с выходом более 40% от суммарного клеточного белка при минимальном расходе индуктора. ( ИБХ РАН, ИЭЭ ЭНЦ РАМН, МГУ)

Показано, что кровь больных аутоиммунным тиреоидитом и нетоксичным диффузным зобом содержат ДНК-гидролизующие антитела. Уровень удельной активности антител варьирует от 0,001 до 10% по сравнению с ДНКазами I и II. (НИБХ СО РАН)

Синтезированы конъюгаты онкофетального белка-альфафетопротеина с рядом противоопухолевых препаратов: доксорубицин, винбластин, эсперамицин, калихемицин, метотрексат, хлорбутин и цисплатина. Показано, что противоопухолевая активность таких конструкций была сравнима, а в не которых случаях и значительно превышала цитотоксичность антибиотиков в свободном состоянии. Подтверждена возможность применения явления рецептор-опосредованного эндоцитоза для направленной доставки антибиотиков в раковые клетки. (ВНЦ молекулярной диагностики и лечения)

Завершены синтез и испытания серии изопреноидных аналогов верапамила (VRP) и SDB-этилендиамина как ингибиторов множественной лекарственной устойчивости опухолей (МЛУ) к основным противораковым антибиотикам. В ряду новых соединений найдены синтетически легко доступные ингибиторы МЛУ, сравнимые или превосходящие VRP и SDB-этилендиамин в этих тестах. Выявлена зависимость эффективности подавления МЛУ от числа, длины и насыщенности изопреноидных цепей в аналогах SDB-этилендиамина. Показано, что механизм их действия, как и у прототипов, основан на взаимодействии с транспортным трансмембранным гликопротеином Р. (ИОХ РАН)

Осуществлен синтез геминпептидов, содержащих полифункциональные аминокислоты, выявлена способность некоторых из них ингибировать протеиназу ВИЧ1-фермента вируса, что открывает новые возможности на пути создания лекарственных препаратов для лечения СПИДа. (МГАТХТ)

Осуществлен поиск новых модификаций олигонуклеотидов, способных к образованию прочных 2-х или 3-х цепочечных спиральных комплексов с природными олигонуклеотидами для создания новых противовирусных и противоопухолевых агентов в рамках "антисенс" и "антигенной" технологий. Предложено два новых варианта такого рода модификаций. (ИМБ РАН)

Биохимия

Установлено, что четыре рекомбинантных белка семейства Rpf обладают протективным действием при иммунизации ими лабораторных животных, с последующим заражением M. tuberculosis. (ИНБИ РАН, ЦНИИ туберкулеза РАМН)

Разработан новый калориметрический подход для анализа необратимой тепловой денатурации мультидоменных белков, при помощи которого показано, что в процессе АТФазной реакции в головке миозина происходят глобальные структурные перестройки, играющие ключевую роль в молекулярном механизме процессов биологической подвижности, осуществляемых актомиозиновыми системами. (ИНБИ РАН)

При исследовании селективного протеолиза, сопряженного с гидролизом АТФ - ключевого механизма поддержания внутриклеточного гомеостаза, на примере Lon-протеиназы E. coli выявлены пути АТФ-зависимой регуляции активности протеолитических центров фермента и принципиальная значимость его четвертичной структуры для распознавания белков-мишеней и осуществления процессивного протеолиза. Впервые выделен термостабильный аналог Lon-протеиназы из Methanococcus jannaschii. (ИБХ РАН)

Показано, что в условиях сверхсинтеза полифосфатов происходит изменение спектра экзополифосфатаз дрожжевой клетки. Вместо экзополифосфатазы, имеющей молекулярную массу около 40 кДа и предпочтительно гидролизующей короткоцепочечные полифосфаты, которая вносит основной вклад в общую экзополифосфатную активность клетки в обычных условиях, преобладающей становится более высокомолекулярная экзополифосфатаза (свыше 440 кДа), предпочтительно гидролизующая более длинноцепочечные полифосфаты. (ИБФМ РАН)

Установлено, что N-концевая область зрелой полипептидной цепи секретируемого белка E. coli (щелочной фосфатазы) взаимодействует в процессе его транслокации через цитоплазматическую мембрану с цвиттерионным фосфолипидом мембран - фосфатидилэтаноламином, что облегчает вход и последующую транслокацию белка через мембрану. (ИБФМ РАН)

Показано, что процесс окисления дыхательного белка оксимиоглобина может катализироваться небольшими количествами высокопотенциального комплекса железа, пáры ферри/ферроцианид калия. Изученное явление имеет существенное значение для количественного моделирования природы ферментативной активности на простом и хорошо изученном объекте - миоглобине. (ИБК РАН)

Обнаружена способность альфа-меланоцитстимулирующего гормона увеличивать синтез нейротрофического фактора из мозга в первичных нейрональных культурах, полученных из мезенцефалона эмбрионального мозга крысы. (ИМГ РАН)

Обнаружены тканеспецифичные регуляторные субъединицы казеинкиназы 2. Две семенник-специфичных изоформы казеинкиназы 2 регулируют ее фосфорилирующую активность в ходе сперматогенеза дрозофилы. (ИМГ РАН)

Открыта асимметрия ориентации остатков триптофана в третичных структурах белков, что существенно для понимания механизмов нитрозирования. Показано, что ближайшее окружение сайтов нитрозирования может обладать эффективным каталитическим эффектом в реакции денитрозирования. Открыты низкомолекулярные природные денитрозилазы, в т.ч. среди нейропептидов. (ИМГ РАН)

Установлена способность гидрогеназы T. roseopersicina к восстановлению ионов ряда металлов (Ni, Pt, Ru) до металлического состояния в атмосфере водорода и окислению некоторых металлов, например, кадмия, с выделением водорода. (ИФПБ РАН)

Обнаружен новый тип фотоинактивации фотосистемы 2 растений, связанный с необратимым фотовосстановлением первичного акцептора электрона – феофитина. (ИФПБ РАН)

Исследованы транспортные функции мембран Saccharomyces cerevisiae. Установлено, что в плазматической мембране этих дрожжей присутствует дикарбоксилатный переносчик, определены его кинетические параметры. Показано, что этот транспортер имеет важное физиологическое значение как регулятор роста дрожжевой культуры. (ПИБР ДВНЦ РАН, ИНБИ РАН)

Построен первый вариант полной модели метаболизма гликогена в скелетной мышце. Расчеты режимов, предсказанные моделью, помогут приблизиться к пониманию патологических нарушений в скелетной мышце при гликогенозах и других заболеваниях. (ИТЭБ РАН)

В рамках исследования процессов "обратной сигнализации", опосредованной рецепторами и лигандами семейства фактора некроза опухолей, были изучены свойства растворимого Fas-антигена. Показано, что цитотоксичность препаратов растворимого Fas зависит от степени олигомеризации молекул. Разработаны методики получения препаратов, содержащих высокомолекулярные комплексы Fas-антигена. (ИТЭБ РАН)

Молекулярная биология и генетика

Открыт новый высоко консервативный общий транскрипционный фактор, Е(у)2, продукт гена е(у)2, представленный у всех эукариот, кроме дрожжей. Он локализован в ядре (1 молекула на 50 нуклеосом) на хроматине и активирует транскрипцию на матрице хроматина (но не свободной ДНК). Белок Е(у)2 взаимодействует с TAFII40 и рядом других белков, участвуя в организации дальних взаимодействий в хромосомах между энхансерами и промоторами. (ИБГ РАН, ИМБ РАН)

Детально охарактеризованы мыши с тканеспецифическим удалением гена лимфотоксина-бета в В-лимфоцитах. Показано, что экспрессия лимфотоксина-бета на В-лимфоцитах играет определяющую роль в развитии иммунного ответа в селезенке. (ИМБ РАН)

Исследовано сворачивание синтезируемой на рибосоме светлячковой люциферазы. Обнаружено, что присутствие избытка активных шаперонов семейств GroEL и DnaK, играющих важную роль в рефолдинге денатурированного фермента, не влияет ни на длительность посттрансляционной фазы сворачивания, ни на удельную активность синтезированной люциферазы. Сделан вывод об отсутствии влияния молекулярных шаперонов на котрансляционное сворачивание белка. (ИБ РАН)

Завершено секвенирование и аннотирование генома делящихся дрожжей Schizosaccharomyces pombe (ИБХ РАН). Впервые российская лаборатория отмечена как полноправный участник проекта 24 лабораторий восьми стран мира - Великобритании, Германии, Бельгии, Франции, Испании, США, России и Дании.

Экспериментально доказано, что вариантный генетический код ("переосмысление" стоп-кодонов в значащие кодоны) у простейших эукариот (инфузории) связан с ограничением способности фактора терминации трансляции первого класса eRF1 узнавать один из стоп кодонов. (ИМБ РАН совместно с Университетом 6 и Институтом Ж. Моно, Франция)

Показано резкое увеличение экспрессии генов ростовых факторов: фактора роста нервов и мозгового нейротрофического фактора, - в глиальных клетках крыс под действием физиологически активного аналога АКТГ 4-10, пептида "Семакс". (ИМГ РАН)

Разработаны новые методологические подходы к сравнению полных геномов близкородственных организмов. Метод использован для выявления генетических отличий человека от шимпанзе, связанных с интеграциями эндогенных ретровирусов. (ИБХ РАН)

С помощью анализа секвенированных геномов различных организмов методами биоинформатики найдена взаимосвязь между размером интронов и неравномерностью использования различных синонимных кодонов в кодирующей последовательности данного гена. (ИНЦ РАН)

Изучена элонгация модифицированных олигонуклеотидных праймеров, содержащих дисахаридные нуклеозиды, в реакциях синтеза ДНК, катализируемого обратной транскриптазой ВИЧ. Проведен компьютерный анализ этого взаимодействия и выявлен ингибитор обратной транскриптазы ВИЧ нового типа. (ИМБ РАН, Лувенский католический университет, Бельгия)

Показано образование равновесного рекомбинантного триплекса, включающего все четыре основания, при узнавании двойной спирали ДНК однотяжевой ДНК с ковалентно присоединенным к 3^'- концу интеркалятором. Экспериментальное обнаружение равновесной R-формы открывает возможность структурной интерпретации t-петель из концевых теломерных повторов. (ИМБ РАН)

Показано, что экспрессированный в бактериальной системе белок, кодируемый первой открытой рамкой трансляции мобильного генетического элемента МДГ4 (полипротеин Gag ретроэлемента gypsy), способен формировать мультимерные комплексы. (ИНБИ РАН, ИМБ РАН)

Мобильный элемент Пенелопа, изолированный из Drosophila virilis, внедрен в геном Drosophila melanogaster, где он активно транскрибируется и способен к транспозиции в различные районы хромосом. Показано также, что Пенелопа способна индуцировать многочисленные точковые и хромосомные мутации в геноме Drosophila melanogaster. Полученные результаты служат основой для разработки вектора для межвидовой трансформации. (ИБК РАН)

Установлено, что генетическая детерминация восприимчивости и чувствительности высших эукариот к микоплазменным инфекциям, а также способности микоплазм модулировать реактивность сигнальных систем может быть причиной недействительности парадигмы микробного патогенеза, основанной на постулатах Коха - Пастера, для микоплазмозов у высших эукариот. (КИББ Каз.НЦ РАН)

Показано, что горизонтальный межвидовой перенос является эффективной стратегией для распространения ретротранспозонов, содержащих длинные концевые повторы. (ИМБ РАН)

Показано участие транспозонов в горизонтальном переносе детерминант устойчивости к соединениям ртути у грамположительных бактерий. (ИМГ РАН)

Осуществлен перенос транскрипционного активатора экспрессии эукариотических генов, гена gal4, в эмбрионы морских ежей, а также в клетки первичных культур этих животных. Продукт этого гена, связываясь с генами ростовых факторов иглокожих, активирует процессы неорганизованного роста клеток эмбрионов морских ежей, увеличивает синтез ДНК и пролиферативную активность. (ИБМ ДВО РАН)

Микробиология

Доказано существование крупномасштабного процесса микробного окисления метана в строго анаэробных условиях сероводородной зоны Черного моря. Обоснован неизвестный ранее механизм анаэробного окисления метана. Полученные данные позволяют создать методику расчета баланса метана с учетом его анаэробного окисления в различных природных экосистемах. (ИНМИ РАН)

Расширены представления о временных и пространственных границах возможной продолжительности и форм сохранения жизни в криосфере Земли. Она определена как наиболее близкая модель среды обитания в космосе, а ее микробные обитатели как потенциально возможные аналоги внеземной жизни. На основе природного банка жизнеспособных палеокультур начата разработка молекулярно-биологических часов в геологическом масштабе времени. (ИФХ и БПП РАН, МГУ)

Создан и апробирован набор флюоресцентно-меченых олигонуклеотидных зондов для специфической детекции метанотрофных бактерий, контролирующих эмиссию метана из северных болот. Метод открывает широкие перспективы для мониторинга метанокисляющих микробных популяций в их природном местообитании. (ИНМИ РАН, Макс-Планк-институт микробиологии суши, Германия)

Подробно описан вклад антиоксидантных систем в устойчивость бактерий к температурным стрессам, а также роль полиаминов как транскрипционных активаторов экспрессии csiD-гена адаптации к стрессу углеводного голодания. Полученные данные расширяют представления о механизмах клеточной защиты от стрессов. (ИЭГМ УрО РАН)

Установлено, что лизоцим-антилизоцимные связи обеспечивают автономное функционирование сообществ и сложные сетевые связи компонентов водных биоценозов, регулируя жизнедеятельность микроорганизмов в природных сообществах. Разработаны новые микробиологические критерии для оценки качества воды. (ИКиВС УрО РАН)

Подготовлен Сводный каталог микроорганизмов, поддерживаемых в 12 российских коллекциях. Каталог включает 5 томов (т. I - "Бактерии", т. II -"Грибы" . , т. III - "Грибы" , т. IV - "Дрожжи" , т. V - "Водоросли"). (ИБФМ РАН)

Клеточная биология. Структура и функция биологических мембран

Исследована способность эмбриональных стволовых (ES) клеток мыши останавливаться в различных контрольных точках клеточного цикла после действия ДНК-повреждающих и стресс-факторов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что ES-клетки мыши, как и их опухолевые дериваты - клетки F9, не останавливаются на границе G1/S клеточного цикла в ответ на действие ионизирующего излучения, адриамицина и переходят в апоптоз. (ИНЦ РАН)

Показана возможность использования стволовых клеток дрозофилы для стимуляции развития аллотрансплантатов у млекопитающих. (ИБГ РАН, ИБР РАН, ИПЭЭ РАН, ИМБ РАН)

Получены доказательства в пользу гипотезы о том, что глия способна снабжать зрелые нейроны защитной системой, основанной на белке стресса Hsp70. С практической точки зрения существенно, что защитная активность Hsp70 может найти применение в терапии нейродегенеративных заболеваний. (ИНЦ РАН)

Установлены пути формирования мультивалентных иммунных кластеров на поверхности мембран в зависимости от состава и свойств липидного компонента. (ИНБИ РАН)

На уровне унитарных токов идентифицированы катион-проводящие каналы, активирующиеся при пассивном и активном опустошении кальциевых депо в клетках К562. Получены данные, свидетельствующие о функциональной связи депо-зависимых каналов с состоянием актинового цитоскелета в клетках крови. (ИНЦ РАН)

С помощью разработанного метода количественного анализа спектров действия фотообразования H₂ и O₂ и спектров возбуждения флуоресценции хлорофилла установлено взаимодействие фикобилисом в клетках цианобактерии Spirulina platensis не только с димерами фотосистемы 2, но и с тримерами и мономерами фотосистемы 1, а также рассчитаны стехиометрические соотношения этих суперкомплексов. (ИФПБ РАН)

Во вкусовых рецепторных клетках млекопитающих идентифицированы метаботропные пуринорецепторы P2Y-типа. Показано, что активация этих рецепторов экстраклеточной АТФ вызывает ингибирование Са²⁺ каналов R-типа. Поскольку АТФ может быть афферентным нейротрансмиттером в акте вкусовой рецепции, подобная регуляция может обеспечивать отрицательную обратную связь, модулирующую эффективность синаптической передачи во вкусовой почке. (ИБК РАН)

Показано включение реакции фосфорилирования/дефосфорилирования субъединицы "с" FoF1-АТФазы митохондрий печени крыс в процесс открытия/закрытия Са²⁺-индуцированной CysA-чувствительной неселективной поры (mРТР) в митохондриях. Дефосфорилирование субъединицы "с" коррелирует с падением мембранного потенциала и открытием mPTP. (ИТЭБ РАН)

Предложена модель организации светособирающих пигментов в самой большой из всех известных природных антенн (хлоросоме) и впервые определен размер единичного строительного блока этой антенны зеленых бактерий. (НИИ ФХБ МГУ)

Методом пэтч-кламп изучена кинетика процесса отпочковывания эндоцитозной гранулы на примере клеток мышиного макрофага. Показано, что мембранная трубка, образующаяся между клеткой и гранулой, испытывает скачкообразные переходы между двумя состояниями, различающимися по проводимости на ~ 100 нС. В модельной липидной системе удалось обнаружить подобные переходы между макроскопической и нано-трубкой, изучить их кинетику и разработать количественную теорию. (ИЭЛ РАН)

Исследованы свойства ионных каналов, индуцированных фитотоксином сирингомицином Е в липидных бислойных мембранах. Показано, что: 1) молекулы мембранообразующего липида участвуют в формировании канала; 2) заряды каналоформера и входящих в структуру канала липидов, а также их дипольные моменты оказывают влияние на активацию/инактивацию потенциал-зависимого канала. (ИНЦ РАН)

Установлено, что каротиноиды оказывают существенное влияние на взаимодействие периферийных светособирающих комплексов LH2 с ансамблем LH1-RC в мембранах ряда серных фотосинтезирующих бактерий. (ИФПБ РАН)

Разработана молекулярная модель глутаматного канала АМПА типа, объясняющая его взаимодействие с органическими катионами. (ИЭФБ РАН)

Установлено, что в митохондриальных мембранах белки холодового шока (БХШ-310) вызывают перенос электронов в электрон-транспортной цепи, минуя цитохромный путь, сразу на терминальную оксидазу. Генерируемая энергия рассеивается в виде тепла, что приводит к термогенезу и локальному повышению температуры в растительной клетке. (СИФИБР СО РАН)

Обнаружен и исследован эффект АТФ-зависимого квазипериодического движения крист митохондрии. Проведен первый этап разработки модели "трехслойной мембраны" - амфифильный полимер/липидный бислой/амфифильный полимер. Такая система является более адекватной моделью природных белковолипидных мембран. (НИИ ФХБ МГУ)

Установлен механизм повреждающего действия света на сетчатку и пигментный эпителий: липофусциновые гранулы, содержащиеся в значительных количествах в клетках ретинального пигментного эпителия глаз пожилых людей активируют процессы клеточной смерти и развитие дегенерации сетчатки в ответ на облучение глаза видимым светом. (ИБХФ РАН)

Обнаружено резкое нарастание "диффузионного сопротивления" липидных мембран при возрастании интенсивности трансмембранных диффузионных потоков кислорода. Установлено, что величина эффекта определяется составом и структурной организацией липидного слоя. (МГУ)

Методом сканирующего pH-микроэлектрода показано, что освещение клеток водоросли Chara corallina приводит к нарушению однородного пространственного распределения транспорта протонов и вызывает возникновение вдоль клетки чередующихся зон выделения и поглощения протонов. (МГУ)

Показано значительное изменение вязкостных свойств мембран как in vitro, так и in vivo при сверхмалых дозах биологически активных веществ класса нейропептидов (тиролиберин, Семакс) и перекиси водорода. (ИБХФ РАН)

Физиология растений и фотосинтез

Открыт ранее неизвестный путь трансдукции гормонального (этиленового) сигнала у растений, включающий мономерные ГТФ-связывающие белки и МАП-киназный каскад, что существенно расширяет наши представления о функционировании сигнальных систем. (ИФР РАН)

Показано, что стрессовые фитогормоны: абсцизовая кислота, жасмонат и салицилат индуцируют как специфический, так и неспецифический синтез новых полипептидов в проростках гороха, что свидетельствует об особенностях включения фитогормонами сигнальных систем клеток. (КИББ Каз.НЦ РАН)

Изучен механизм и определены кинетические и термодинамические параметры взаимодействия АДФ и АТФ с некаталитическими нуклеотидсвязывающими центрами сопрягающего фактора CF1 АТФ-синтазы хлоропластов. (ИФПБ РАН)

Показано существование у растений нового уровня пост-транскрипционной регуляции белкового синтеза, проявляющегося в обратимом прикреплении полисом к актиновому цитоскелету. (ИФР РАН)

Показано, что при смене донорно-акцепторных отношений в растении изменяется активность протонных помп вакуолярной мембраны: мембраны акцептирующего органа (корнеплод) обладают более высоким уровнем активности по сравнению с донором (листья). (СИФИБР СО РАН)

Показано, что в генерацию супероксида растительными клетками вносит существенный вклад слабосвязанная пероксидаза плазмалеммы и клеточной стенки. (КИББ Каз.НЦ РАН)

Установлено, что устойчивость мембран к глубокому обезвоживанию связана с защитой их от действия амфифильных соединений путем иммобилизации поверхности мембран низкомолекулярными белками и полисахаридами. (ИФР РАН)

Показано, что увеличение содержания ненасыщенных жирных кислот в мембранах цианобактерии Synechococсus sp. PCC 7942, полученное с помощью перенесения гена desA, значительно усиливает устойчивость фотосинтетического аппарата к солевому стрессу, повышая способность клеток восстанавливать фотосинтетическую активность и Na⁺/H⁺- транспортную системую (ИФПБ РАН)

Показано, что экзогенные метилжасмонат и 9(Z)-12-гидрокси-9-додеценовая кислота (12-ГДК) регулируют митотический цикл, в частности G2-период интерфазы, в клетках корневой меристемы гороха. (КИББ Каз.НЦ РАН)

Обнаружено, что в зависимости от таксономической принадлежности растения относительный вклад двух механизмов энергозависимого тушения - тушения в реакционном центре фотосистемы 2 и в светособирающем комплексе фотосистемы 2 - является вариабельным. (ИФР РАН)

Селективным методом ЯМР установлено, что в температурной области 18-30 ^оС коэффициент диффузии воды по цитоплазматическому симпласту растительных тканей может в 1,2-1,3 раза превышать таковой свободной воды. Механизм явления связывается с осмокапиллярными двигательными функциями плазмодесм. (КИББ Каз.НЦ РАН)

На модели трансгенных растений выяснена роль отдельных фитогормонов в реализации половой репродукции. (ИФР РАН)

Установлено, что на плазмалемме клеток картофеля локализованы рецепторные сайты к экзополисахаридам бактериального возбудителя кольцевой гнили, число которых выше на плазмалемме клеток восприимчивого сорта по сравнению с устойчивым. (СИФИБР СО РАН)

Исследованы особенности фенольного метаболизма, вовлеченного в ответную реакцию растений сои при инфицировании патогеном Fusarium solani f. sp. glycines. (КИББ Каз.НЦ РАН)

Показано, что кратковременное воздействие стрессорного фактора на генетически трансформированные корни шлемника индуцирует биосинтез физиологически активных соединений - флавонов - и резко повышает их содержание в культивируемых in vitro корнях. (ИФР РАН)

Показана возможность повышения холодостойкости растений, в частности картофеля, посредством трансформации их геном дрожжевой инвертазы in vitro. (ИФР РАН)

В результате сравнительных исследований фотосинтетической активности высших растений по типу день/ночь сделан вывод о взаимозависимости синтеза хлорофиллов и каротиноидов, основанный на их долевом участии в формировании элементарной структуры пигментного комплекса, которая одинакова в равных световых условиях. (БИН РАН)

Выявлен и исследован альтернативный (цианидоустойчивый), энергетически малоэффективный путь дыхания в листьях растений природной флоры Урала. (ИБ Коми УрО РАН)

Установлено, что одна из физиологических функций лектина зародыша пшеницы может заключаться в модуляции ответа растений на действие хитоолигосахаридных элиситоров. (ИБиГ УНЦ РАН)

Обнаружены быстрые изменения холодо-, тепло- и солеустойчивости одних органов растения при локальном действии неблагоприятных температур на другие органы. Полученные данные указывают на образование и передачу между органами "сигнала", способного индуцировать рост устойчивости органов, не испытавших охлаждения или прогрева. (ИБ Коми НЦ УрО РАН).

Обнаружены одиночные жизнеспособные клетки в семенах трех видов высших растений, погибших более 30 тысяч лет тому назад в начале ледникового периода. С помощью клонального микроразмножения in vitro выращены пробирочные растения. Получены новые данные о механизмах криоконсервации биообъектов при различных условиях замораживания. Восстановление растений открывает возможность сравнительного морфологического, электронно-микроскопического и генетического анализа ископаемых и современных видов растений. (ИБК РАН)

Биологическая физика

Разработаны методы исследования свойств металл-связывающих белков путем комбинированного применения генно-инженерных и физико-химических методов (спектральные и микрокалориметрические методы). (ИБП РАН, ИТЭБ РАН)

Исследованы различные способы иммобилизации белковых молекул на поверхности металлов и диэлектриков. Показано, что молекулы, ковалентно пришитые к поверхности через декстрановые мостики, обеспечивают наибольшую чувствительность при определении антител в иммуно-ферментном анализе. (ИТЭБ РАН)

Показано, на примере Е.соli, что электростатический потенциал (наряду с -10, -35, UP-элементами ДНК) является существенной характеристикой промоторно-полимеразного узнавания на начальных стадиях транскрипции. (ИТЭБ РАН)

Исследованы периодичности распределения нуклеотидов на фрагментах областей начала репликации (Оri C) в геномах E. coli и человека методами матричного Фурье-анализа, Установлены функциональные соответствия между участками геномов с одинаковыми периодичностями в распределении нуклеотидов. (ИМБ РАН)

Показано, что в димере бактериохлорофилла (Р) при его фемтосекундном возбуждении индуцируются низкочастотные колебания, которые приводят к вращению малых групп (вероятно, Н₂О), модулирующих перенос электрона от Р* на молекулу первичного акцептора электрона (мономера бактериохлорофилла). (ИФПБ РАН, МГУ)

Методом лазерной фотоакустики корректно измерены (в микросекундном диапазоне) изменения объема, энтальпии и энтропии в реакциях первичного разделения зарядов в реакционных центрах фотосистемы 1 и фотосистемы 2 цианобактерий. (ИФПБ РАН)

Теоретически предсказано и экспериментально подтверждено двойственное влияние на Са²⁺-токи L-типа активаторов ц-АМФ-зависимого фосфорилирования в кардиоцитах нормотермных животных. Ранее считалось, что эти соединения способны лишь увеличить Са²⁺-ток. Определены причины отсутствия этого эффекта в кардиоцитах гибернантов. (ИТЭБ РАН)

Разработана и экспериментально апробирована кинетическая теория формирования твердого состояния липидной мембраны, позволяющая анализировать аномальные явления в мембране вблизи точки фазового перехода "жидкое-твердое", а также определять физиологически важные кинетические характеристики этого перехода. (ИТЭБ РАН)

Разработан трансплантологический способ, позволяющий на длительный период предотвратить возрастную атрофию тимуса, а в самих тимоцитах значительно снизить фрагментацию ДНК. (ИТЭБ РАН)

Методом "комета-теста" (метод электрофореза клеток) показано изменение пространственной организации хроматина клеток лимфоидных органов и периферической крови мыши при действии низкоинтенсивного крайне высокочастотного электромагнитного излучения в системах in vivo и in vitro. (ИБК РАН)

Исследовано действие комбинированного магнитного поля (КМП) на скорость регенерации планарий. Характер совместного действия КМП и экзогенного серотонина, КМП и коклюшного токсина позволяет заключить, что мишенью действия КМП является протеинкиназа С. Полученные результаты указывают на возможность регуляции пролиферации клеток и модификации действия применяемых в терапии препаратов с помощью КМП. (ИТЭБ РАН)

Открыт и объяснен эффект гидрофобных фаз на метаболизм оксидов азота: вследствие мицеллярного катализа окисления NO и последующего смещения равновесий системы высших оксидов азота изменяются скорости конкурирующих реакций нитрозирования, нитрования и окисления. Физиологические эффекты кровезаменителей на основе перфторорганических соединений типа "перфторан" ("голубая кровь") могут быть связаны и с изменениями метаболизма NO. (ИМГ РАН)

Созданы программы анализа энцефалограмм, учитывающие информацию об анатомии мозга, полученную с помощью магнитной томографии. Разработаны методы обнаружения пространственных образов, соответствующих магнитному полю токового диполя. (ИМПБ РАН)

Разработан многоканальный акустотермометр, с помощью которого контролируется состояние внутренних слоев биологических тканей при воздействии на них лазерного излучения. Экспериментально показана эффективность применения методов акустотермометрии для дистанционного контроля и измерения внутренней температуры биологических тканей при лазерной терапии. (ИПФ РАН)

Показано, что во время солнечных магнитных бурь синтетическая активность клеток иммунной системы (лимфоцитов) уменьшается на 40-50%. Предполагается, что это явление может лежать в основе роста эпидемических заболеваний в период высокой солнечной активности типа вспышки эпидемии ящура в Англии в 2001 году. (ИБК РАН)

Радиобиология

Обнаружено явление структурных перестроек в макромолекулах ДНК под действием ультраслабых полей термализованных нейтронов калифорния-252 при дозах порядка 10 микрограмм. Использованные дозы соизмеримы с таковыми, поглощаемыми биологическими объектами на поверхности Земли под действием космических излучений за несколько лет экспозиции. (ИБХФ РАН, ИФХ РАН)

Разработан метод комплексного автоматизированного экспрессного анализа апоптотической гибели клеток с помощью проточной цитометрии и лазерной корреляционной микроскопии, позволяющий оценить вклад процессов апоптоза и возникновения клеток с микроядрами в эффект нарушения клеточного деления, вызванный действием облучения или других повреждающих факторов. (ПИЯФ РАН)

На основе математической модели пролиферации клеток показано, что в зависимости от дозы ионизирующая радиация существенно изменяет соотношение быстро/медленно делящихся клонов в культуре. (ИБХФ РАН)

Завершено изучение действия низкоинтенсивной ионизирующей радиации в малых дозах (1,2 и 2,4 сГр) на возникновение и развитие спонтанного лейкоза у мышей линии АКR. Показано, что облучение оказывает лейкозостимулирующее действие, приводя к увеличению частоты возникновения лейкоза и снижению средней продолжительности жизни животных. Облучение играет роль как в индукции, так и в промоции лейкоза. (ИБХФ РАН)

На основе исследований совместного действия тяжелых естественных радионуклидов (ТЕРН) и тяжелых металлов (нитраты свинца, кадмия) на меристематические клетки растений и ткани лабораторных мышей линии СВА (печень, мозг, эритроциты крови) установлено, что сочетанное действие этих факторов в области низких доз/концентраций обусловливает возникновение синергических или антогонистических эффектов взаимодействия. Наибольший вклад в индукцию токсического эффекта вносят ТЕРН. (ИБ КомиНЦ УрО РАН)

В экспериментах на куколках лабораторных линий дрозофилы в условиях хронического действия ионизирующей радиации установлена существенная роль апоптоза в величине радиоиндуцированного изменения продолжительности жизни у постмитотических организмов. Показано, что облучение приводит к увеличению индукторного и репрессионного потенциала в системе дисгенных скрещиваний дрозофилы. (ИБ КомиНЦ УрО РАН)

Выполнена реконструкция поглощенных доз облучения по частоте стабильных и нестабильных аберраций хромосом у профессионалов-атомщиков г. Сарова в отдаленные сроки после облучения. У обследованных 108 профессионалов выявлены достоверные различия с контрольной группой (49 человек) по всем цитогенетическим показателям. Ретроспективная оценка поглощенных доз облучения, проведенная с использованием полученных ранее экспериментальных кривых "доза-эффект" для стабильных и нестабильных хромосомных аберраций, дала значения от 0 до 1,84 Гр. (ИОГЕН РАН, РНЦ рентгенорадиологии МЗ РФ, РФЯЦ ВНИИ ЭФ)

Изучены медико-биологические и генетические последствия техногенного загрязнения окружающей среды для популяции тундровых ненцев Пуровского района Ямало-Ненецкого АО. Установлено, что ведущую роль в ухудшении интегральных показателей здоровья играет радиационный фактор. Долгоживущий цезий-137 обнаружен в моче, грудном молоке и плацентах (1-27 Бк/кг), а стронций-90 в зубной ткани (28 Бк/кг),что свидетельствует о постоянной миграции радионуклидов по пищевой цепи "ягель-олень-человек". (ИЦиГ СО РАН)

На представительной серии мелких млекопитающих отряда Rodentia на уровне крупных таксонов (семейств) изучено разнообразие видов по критерию природной радиорезистентности как компоненты интегральной экологической устойчивости. Установлена радиоэкологическая специфичность семейств грызунов и выявлены ключевые экологические и биологические факторы, которые в сумме на 40% определяют уровень радиационной устойчивости млекопитающих. (ИЭРиЖ УрО РАН)

Гамма-спектрометрический и радиохимический анализа проб водных растений реки Енисей в зоне влияния Горно-химического комбината (ГХК) Минатома РФ выявил ранее не зарегистрированные трансурановые элементы: нептуний-239; плутоний-238, 239 и 240. Источником их поступления в растения являются продолжающиеся сбросы радиоактивных вод радиохимического и реакторного производств ГХК. (ИБФ СО РАН совм. с НПО "Радон")

Создана математическая модель вертикального распределения 90Sr в уникальных сапропелевых отложениях оз. Тыгиш, расположенного на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа, с помощью которой дана количественная оценка запасов 90Sr в донных отложениях. Работа имеет практическое значение, так как в случае радиационной реабилитации озера в перспективе сапропель оз. Тыгиш может быть использован в сельском хозяйстве и в фармакологической промышленности. (ИЭРиЖ УрО РАН)

Анализ большого фактического материала, полученного для европейских морей России, выявление основных путей поступления и механизмов переноса и ассимиляции радиоизотопов в морских экосистемах позволили обосновать и развить новое научное направление - радиационную экологическую океанологию. Основы направления изложены в монографии Д.Г. Матишова и Г.Г. Матишова "Радиационная экологическая океанология", 2001 г. (ММБИ КНЦ РАН)

Биотехнология

Осуществлена функциональная экспрессия в E. coli полноразмерного 28-кДа - белка человека (1-Cys пероксиредоксина, чья аминокислотная последовательность определена ранее). Показано, что этот белок защищает ткани, контактирующие с кислородом воздуха, от перекисного окисления и может быть использован для лечения патологий органов дыхания (астма, аллергия, различные виды ожогов), связанных с так называемым "респираторным взрывом", т.е. резким увеличением содержания активных форм кислорода. (ИБХ РАН, ИБК РАН)

Сконструирован новый белок-вектор (PGEk) на основе эпителиального фактора роста человека для направленного транспорта генетического материала в клетки-мишени человека. PGEk способен защищать фосфодиэфирные олигомеры от внутриклеточной деградации, что создает реальную возможность их применения в генотерапии вместо весьма токсичных тио-олигонуклеотидов. (ЦБ РАН, ИБХ РАН, НИБХ СО РАН)

С помощью оригинального программного обеспечения осуществлен анализ имеющихся в международных базах данных полных нуклеотидных последовательностей геномов прокариот и рассчитаны последовательности коротких олигонуклеотидных праймеров для получения высокоспецифичных спектров геномной дактилоскопии, позволяющих уверенно различать между собой близкородственные штаммы микроорганизмов. (ЦБ РАН)

Для иммобилизации термостабильной бета-галактозидазы (лактазы) на целлюлозном носителе получен слитный белок, состоящий из термостабильной лактазы и целлюлозо-связывающего домена целлюлазы CelD. Этот белок прочно связывается с волокнистой целлюлозой. Показана возможность гидролиза этой лактозой лактозы молока и подсырной сыворотки. (ИМГ РАН)

Получен новый стероидтрансформирующий штамм с высокой 1,2-дегидрогеназной активностью. Штамм способен вводить 1,2-двойную связь в 4-3-кето- и 5-3-гидроксистероиды с образованием кросс-сопряженной системы в кольце А стероидной молекулы, обеспечивающей высокую биологическую активность стероидных медицинских препаратов. (ЦБ РАН)

Предложена и проанализирована математическая модель, описывающая распределение клеток популяции генноинженерных бактерий с множественным числом копий плазмид при периодическом и хемостатном культивировании. (ИБФ СО РАН)

Разработан ферментативный способ переработки труднораспускаемой макулатуры. Показано, что технологический процесс ферментативной обработки может быть полностью проведен на основе мутанта культуры Geotrichum candidum 3C-106, синтезирующей все необходимые ферменты. Ферментный комплекс включает компоненты, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессе переработки макулатуры. (ИНБИ РАН, ОАО "ЦНИИ бумаги " и ОАО "Караваево")

Создан новый способ получения нутрицевтиков нового поколения на основе биомассы культур клеток высших растений. (ИФР РАН)

Разработан новый способ опосредованной Agrobacterium tumafaciens генетической трансформации кукурузы. (ИФР РАН)

Разработана установка (эскизный проект) газового питания для исследования обонятельных рецепторов. (ИБП РАН)

жүктеу/скачать 1.66 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: