Научно-исследовательский институт биологии




НазваниеНаучно-исследовательский институт биологии
страница16/21
Дата30.09.2012
Размер2.06 Mb.
ТипТезисы
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   21

РАДИОАДАПТИВНЫЙ ОТВЕТ (РАО) КЛЕТОК ЗАРОДЫШЕВОЙ МЕРИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ «УСКОРЕННОГО» РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ СЕМЯН

Е.Ю. Баева

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

г. Харьков, Украина

Е-mail: bayeva@mail.ru

РАО – универсальная защитная реакция биологических объектов от воздействия высоких доз ионизирующего излучения – состоит в повышении радиорезистентности после облучения в малой дозе. Проблема РАО как важного биологического феномена остается недостаточно изученной; у растений с разным генетическим статусом и в связи с процессом старения семян РАО пока не исследовали.

Изучали гетерозисный гибрид подсолнечника Харьковский-58 селекции института растениеводства им. В. Я. Юрьева УААН и его материнскую инбредную линию Сх 503А. Объектом исследования была зародышевая корневая меристема, где локализованы тотипотентные, активно пролиферирующие стволовые клетки растений. Проявление РАО оценивали по уровню и динамике митотической активности (МА), которая, как известно, является важной составляющей радиационной адаптации и репопуляционного восстановления [Серебряный, 2005; Гродзинский, 2000; Шестопалова, Долгова, 2003].

Варианты эксперимента: семена, хранившиеся 3 года после облучения адаптирующими режимами гамма-радиации Со60 в дозе 50 Гр (А); однократное и совместное с радиоволнами мм-диапазона (их радиопротекторное и стимулирующее митозы влияние было установлено ранее [Шестопалова и др., 1998] действие А дозы гамма-радиации с последующим облучением ударной дозой 200 Гр для индукции РАО. Контроль – необлученные хранившиеся семена.

Под влиянием А режимов облучения максимальные значения митотических индексов (МИ), отражающие синхронизацию первых митозов, не изменились у гибрида (7,6±0,8 в К, 7,4±0,8 в А) и почти в 6 раз повысились у Р1 (1,6±0,4 в К, 8,3±0,8 в А), т. е. стимуляция МА произошла у Р1, для которой в контроле она была в несколько раз ниже по сравнению с F1. Наличие РАО обнаружено у Р1 и F1, но его проявление у Р1 выражено в большей мере, чем у гибрида.

Показана возможность индукции РАО клеток «ускоренно» состаренных семян инбредных растений, что, вероятно, обусловлено дерепрессией части ранее репрессированных генов, особенно под влиянием двух адаптирующих режимов. При «ускоренном» старении происходит деградация ДНК и потеря теломер, длина которых больше в клетках активно пролиферирующих тканей [Бубряк, Гродзинский, 2003]. Возможно, в условиях формирования РАО под влиянием А режимов облучения негативные изменения происходят в «щадящем» режиме.


Продолжительность жизни разных линий дрозофилы при наличии ионов тяжелых металлов в питательной среде

Н. Г. Гандирук, Н. С. Задерей

Одесский национальный университет им. И. И. Мечникова

г. Одесса, Украина

E-mail: caphgen@ukr.net

Генетическая детерминация процессов старения не исключает роли экологических факторов в определении продолжительности жизни организмов. Среди загрязняющих окружающую среду факторов распространены тяжелые металлы. Механизмы повреждающего действия тяжелых металлов на организм в значительной мере определяются изменениями на генетическом уровне, что может иметь непосредственное отношение к продолжительности жизни.

Целью данного исследования было изучение продолжительности жизни разных линий дрозофилы в зависимости от содержания солей отдельных тяжелых металлов (хлористый кобальт, хлористый кадмий, азотнокислый свинец, азотнокислая ртуть) в питательной среде. Установлено, что степень изменения продолжительности жизни мух существенно зависит от типа тяжелого металла и его концентрации. Хроническое поступление кобальта в организм мух при его содержании в питательной среде в концентрации 0,2 мМ не приводит к достоверным изменениям продолжительности жизни, а поступление свинца при той же концентрации в питательной среде снижает продолжительность жизни мух на 21,5 % по сравнению с контролем. Наиболее токсичным среди исследованных металлов оказался кадмий, продолжительность жизни мух в присутствии которого снизилась в 1,8 раза по сравнению с контролем. Обнаружено, что чувствительность мух к токсическому действию тяжелых металлов зависит от их генотипа. В частности, в присутствии максимально допустимой концентрации ртути в питательной среде (0,1мМ) продолжительность жизни мух с высокой (cn) приспособленностью снижается на 20 %, а с низкой (vg) – на 40 % по сравнению с контролем.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что генетически детерминированный признак продолжительности жизни в значительной мере зависит от взаимодействия «генотип – среда».


Некоторые отсроченные физиолого-генотипические эффекты старения гамет у дрозофилы

Л.В. Водолажская, Т.М. Чешко, А. Катанани, Ю.Г. Шкорбатов

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, НИИ биологии

г. Харьков, Украина

E-mail: Yury.G.Shckorbatov@univer.kharkov.ua

Проблема старения родителей в европейских странах и в США является актуальной, так называемый репродуктивный возраст матерей растет постоянно во всем мире. По некоторым данным [Гаврилов, Гаврилова, 2000], на продолжительности жизни сыновей увеличение репродуктивного возраста матери с 15 до 49 лет никак не сказывается, а жизнь дочерей укорачивается в среднем на три года.

Drosophila melanogaster является удобной тест-системой для изучения процессов старения. Исследования проводили на линии дрозофилы Canton-S. Мы исследовали следующие показатели: репродуктивную способность, выход имаго дрозофилы и жизнеспособность. Исследовали потомство имаго в возрасте 1, 3, 5, 10, 15, 20 суток.

Репродуктивную способность дрозофилы определяли на 9-10 день по числу пупариев в одной пробирке от одной пары мух определенного возраста. Выход имаго дрозофилы определяли (отдельно для самок и самцов) по количеству имаго в потомстве от одной пары мух определенного возраста. Жизнеспособность дрозофилы оценивали по проценту пупариев, из которых вышли имаго дрозофилы, относительно общего количества пупариев. Эта величина может служить критерием жизнеспособности куколок дрозофилы. Оценивали также процент семей (пар мух), давших потомство.

Показано, что старение имаго дрозофилы сопровождается снижением плодовитости и жизнеспособности потомства. Снижение показателя количества пупариев на семью и количества имаго на семью наблюдаются в первом поколении (F1) в возрасте 10 суток и становятся более выраженными в возрасте 15 и 20 суток. Снижение процента пупариев, из которых развились имаго, наблюдается при возрасте родителей 15 и 20 суток. Снижение количества семей, давших потомство, наблюдается только в возрасте родителей 15 суток. При возрасте родителей 20 суток наблюдается повышение процента семей, давших потомство, что является, по-видимому, следствием отбора. На изучаемые показатели влияние старения родителей сказывается и во втором поколении (F2).


МЕТОД ОЦІНКИ ТЕМПІВ БІОЛОГІЧНОГО РОЗВИТКУ

Організму ДІТЕЙ

Т.В. Колупаєва, О.А. Цодікова1

Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, НДІ біології

1Харківська медична академія післядипломної освіти

м. Харків, Україна

Сучасні погляди щодо оцінки темпів біологічного розвитку і стану здоров’я дітей порівняно зі стандартами минулих років суттєво змінилися. Багатьма дослідженнями встановлена залежність адаптаційних можливостей організму дитини від енергетичного потенціалу і функціональних резервів, які характеризують стан системогенезу – головного фактора, що забезпечує виживання індивіда в умовах сучасного довкілля. Фізичний стан і розглядається як статико-динамічний речовинно-енергетичний гомеостаз організму.

Для вивчення адаптаційних можливостей організму, у тому числі дитячого, найбільш часто використовуються інтегральні індекси показників здоров’я, а саме: рівень адаптаційного потенціалу за показниками системи кровообігу [Р.М. Баевский, 1989], рівень фізичного стану за резервами біоенергетики [Г.Л. Апанасенко, 1992], компенсаторно-резервні можливості за показниками киснево-транспортної системи [Л.В. Квашнина, 2000]. Недоліком зазначених способів є трудомісткість і неможливість досліджувати інтегральні показники здоров’я у дітей віком до 7 років. Недостатня функціональна зрілість скелетно-м’язової, серцево-судинної та дихальної систем у дітей більш раннього віку обмежує адаптивні можливості підвищення енергетичного обміну при фізичних навантаженнях і не дозволяє адекватно оцінити показник максимального споживання кисню на даному етапі онтогенезу.

Новим підходом до вивчення адаптаційних процесів в організмі та їх оцінки, до речі, без вікових обмежень, є визначення темпів біологічного розвитку і функціональних резервів здоров’я за показниками електронегативності ядер (ЕНЯ %) клітин букального епітелію.

Мета роботи – дослідити показники ЕНЯ % у дітей різного віку у поєднанні з комплексною оцінкою їх здоров’я та проаналізувати можливість застосування цитобіофізичної методики у скринінг-діагностиці донозологічних станів.

У поліклінічних умовах обстежено 602 організовані дитини віком від 2 до 16 років. Розподіл дітей за групами здоров’я показав, що з нормальним розвитком та нормальним рівнем функцій (І група здоров’я) було 19,0 % осіб. Функціональні і деякі морфологічні відхилення (ІІ група здоров’я) зареєстровано у 45,0 % дітей. Хронічні захворювання у стані субкомпенсації із збереженням функціональних можливостей (ІІІ група здоров’я) зафіксовано у 36,0 % дітей.

За результатами дослідження було проведено центильний розподіл показників ЕНЯ % (у інтервалах 3, 10, 25, 50, 75, 90, 97 центилів) і встановлено вікові регіональні нормативи. Співвідношення показників ЕНЯ % і груп здоров’я дозволило виявити залежність між цими показниками.

Так, у межах 25-75 центилів знаходилися показники ЕНЯ % у (70,2±4,3) % дітей І групи здоров’я, що розглядалося нами у якості норми енергетичного гомеостазу. Серед дітей ІІІ групи здоров’я характеристик ЕНЯ % в цьому діапазоні не відмічено. Якщо значення знаходилися у діапазоні від 10 до 25 та від 75 до 90 центилів, ми розглядали їх як відхилення, яке відповідає стану «передхвороби». Такі характеристики зареєстровано у (68,3±4,0) % осіб ІІ групи, (29,8±3,3) % – І групи і (44,8 ±3,6) % – ІІІ групи здоров’я. Показники ЕНЯ % у діапазоні від 0 до 10 та від 90 до 100 центилів зустрічалися серед дітей з клінічною симптоматикою, морфологічними порушеннями і були асоційовані з поняттям «хвороба». До цієї категорії було віднесено (55,2±4,1) % дітей ІІІ групи здоров’я. Ця категорія майже повністю була представлена особами із зниженою резистентністю до гострих респіраторних інфекцій – контингентом дітей, що часто хворіють. Слід відмітити наявність одразу трьох-чотирьох хвороб у кожної такої дитини. Характеристики ЕНЯ % у діапазоні від 0 до 10 центилів, як інтегральні показники “відставання” біологічного віку, було зареєстровано у (44,8 ±3,6) % таких дітей, а у межах від 90 до 100 центилів (“раннє старіння”) – у (10,4±2,8) %.

Таким чином, цитобіофізичне дослідження соматичних клітин дозволяє проводити скринінг-діагностику системної дестабілізації гомеостазу, що підтверджується відхиленнями у показниках темпів біологічного розвитку дітей, пригніченістю неспецифічної резистентності, наявністю функціональних і морфологічних відхилень, поліморбідними станами. Визначення функціональних резервів здоров’я за цитобіофізичними показниками клітинних ядер букального епітелію дозволяє оптимізувати поліклінічний моніторинг дітей, що часто хворіють на гострі респіраторні вірусні інфекції.


ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ КОЛЛАГЕНОВОГО МАТРИКСА НА РАЗЛИЧНЫЕ ПОВРЕЖДАЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

А.В. Наглов, Н.А. Никитина

НИИ биологии Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина

г. Харьков, Украина

Коллагеновый матрикс, входящий в состав всех разновидностей соединительной ткани, играет важную роль в формировании ответной реакции органов и организма в целом на воздействия окружающей среды. В основе этого процесса лежат сложные механизмы регуляции метаболизма коллагена, как на уровне его синтеза и распада, так и на уровне его постсинтетических модификаций. Тот факт, что в онтогенезе эти механизмы претерпевают существенные изменения, делает проблему изучения ответных реакций соединительной ткани на повреждающие действия окружающей среды в возрастном аспекте актуальной. В связи с этим были проведены исследования изменений коллагенового матрикса на двух моделях повреждений: термической и токсической. Выбор моделей был обусловлен отсутствием прямой связи между воздействием и функциональной нагрузкой коллагена в органах.

Исследования были проведены на соединительной ткани печени белых крыс линии Вистар 2 возрастных групп: молодых и старых, которым в начале эксперимента было 3 и 20 месяцев соответственно. Термические повреждения были вызваны локальной гипертермией одной из лопастей печени, а токсические – 3-кратным введением полулетальных доз сернокислой меди. В работе изучали синтез и распад коллагена, а также его концентрацию - по содержанию соответствующих метаболитов этого белка в органах и моче; степень поперечного связывания надмолекулярных коллагеновых структур - по растворимости коллагена в нейтральных солевых растворах, при нагревании и по результатам электрофоретического анализа в ПААГ продуктов его теплового разрушения. Для исследования пролонгированного ответа соединительной ткани на повреждения, измерения проводили в различные сроки после воздействия.

Полученные данные свидетельствуют, что соединительная ткань печени как молодых, так и старых экспериментальных животных реагирует на изученные повреждающие воздействия увеличением прочности соединительно-тканных структур. Однако, пути достижения этого эффекта у молодых и старых животных различны в зависимости от модели и этапа онтогенеза. Так, на начальных сроках после локальной гипертермии у 3-месячных крыс в печени наблюдается выраженный рост синтеза коллагена, который явно превышает его распад, что сопровождается увеличением его концентрации. В то же время происходит интенсификация образования поперечных сшивок в коллагене. На более поздних сроках после воздействия начинается процесс химического модифицирования поперечных связей. У старых крыс отмечается выраженность лишь процессов, направленных на увеличение концентрации коллагена, а активность его постсинтетических модификаций начинает проявляться лишь на поздних сроках после воздействия. При этом химическое модифицирование самих поперечных сшивок не выражено. Качественно подобная картина наблюдается и при токсическом повреждении печени ионами меди: соединительная ткань печени молодых животных реагирует согласованным повышением активности как синтеза, так и всех процессов процессинга коллагена, у старых животных выраженность изменений активности постсинтетических модификаций значительно ниже, хотя также имеет статистическую достоверность.

На основании полученных данных делается предположение о различных стратегиях адаптационных реакций соединительно-тканных структур на повреждающие воздействия: сходный результат на уровне ткани достигается различными механизмами созревания надмолекулярных структур, что, по-видимому, является отражением разной "потенциальной возможности" их активизации.


АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ NADP-ЗАВИСИМЫХ ДЕГИДРОГЕНАЗ В НАДПОЧЕЧНИКАХ КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА ПРИ ВВЕДЕНИИ ХЛОРИДА КОБАЛЬТА

Г.В. Ганусова, П.А. Калиман

Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина

г. Харьков, Украина

Е-mail: Pavel.A.Kaliman@univer.kharkov.ua

В процессе синтеза стероидных гормонов коры надпочечников у крыс важную роль играют цитохром Р-450-зависимые гидроксилазы, катализирующие реакции с участием молекулярного кислорода и NADPH. При стимуляции коры надпочечников АКТГ происходит транспорт холестерола в митохондрии и активация цитохрома Р-450scc, который катализирует отщепление боковой цепи холестерола. Далее образовавшийся прегненолон превращается в прогестерон и подвергается гидроксилированию микросомальным цитохромом Р-45021α. Следующее гидроксилирование при участии митохондриального цитохрома Р-45011β приводит к образованию кортикостерона, обладающего глюкокортикоидной активностью.

Ионы тяжелых металлов и металлов с переменной валентностью, количество которых растет в окружающей среде, могут активировать процессы свободнорадикального окисления и нарушать функционирование коры надпочечников. Кроме этого, имеются данные о том, что в опытах in vitro при инкубации клеток коры надпочечников с ионами металлов происходит нарушение биосинтеза кортикостероидов. Однако недостаточно изучена роль NADP-зависимых дегидрогеназ в процессе стероидогенеза в коре надпочечников крыс разного возраста.

В данной работе исследовано влияние хлорида кобальта (СоС12) на активность NADPH-генерирующих ферментов: глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), 6-фосфоглюконатдегидрогеназы (6ФГДГ), цитоплазматических NADP-малатдегидрогеназы (NADP-МДГ) и NADP- изоцитратдегидрогеназы (NADP-ИЦДГ) в надпочечниках крыс. В работе использовали крыс-самок линии Wistar 1, 3 и 24 мес. возраста. СоС12 вводили в дозе 3 мг/100 г массы за 24 ч до эксперимента. Активности NADP-зависимых дегидрогеназ определяли в цитозоле печени спектрофотометрически по скорости образования NADPH при 340 нм (нмоль NADPH/мин на 1 мг белка).

Установлено, что у контрольных животных активности Г6ФДГ и 6ФГДГ повышались от 1 к 3 мес. (на 51 % и 23 %) и оставались на том же уровне у 24 мес. Однако активность NADP-МДГ снижалась от 1 к 3 мес. (на 44 %) и продолжала снижаться к 24 мес. Активность NADP-ИЦДГ резко снижалась от 1 к 3 мес. (на 75 %) и оставалась на том же уровне у 24 мес. крыс.

Согласно полученным результатам, у 1 мес. крыс наблюдается высокий уровень активности всех изучаемых NADP-зависимых дегидрогеназ, особенно ИЦДГ и Г6ФДГ. Однако, основными поставщиками NADPH в цитозоле надпочечников 3 мес. крыс являются ферменты окислительной части пентозофосфатного пути – Г6ФДГ и 6ФГДГ, такая же тенденция наблюдается у 24 мес. крыс. При введении CoCI2 показано незначительное снижение активности Г6ФДГ у 1 и 24 мес. крыс, активность других изучаемых NADP-зависимых дегидрогеназ не изменялась.

Обсуждаются молекулярные механизмы, с помощью которых ионы металлов могут влиять на процесс стероидогенеза и адаптацию метаболизма в разном возрасте.

1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   21

Похожие:

Научно-исследовательский институт биологии iconМетодические указания му 1 2600-10
Микроб" Роспотребнадзора; Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д. И. Ивановского рамн; фгун "Центральный научно-исследовательский...
Научно-исследовательский институт биологии iconТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства научное обеспечение
Л. С. Трофимова, Е. П. Яковлева гну всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В. Р. Вильямса Россельхозакадемии,...
Научно-исследовательский институт биологии iconМетодические рекомендации по контролю качества и испытанию стыков наружных стеновых панелей крупнопанельных жилых домов одобрены секцией №2 Научно-технического совета
Научно-исследовательский институт строительных конструкции госстроя СССР научно-исследовательский институт строительного производства...
Научно-исследовательский институт биологии iconНаучно-исследовательская работа велась по госбюджетным темам, грантам и программам Минобразования России, грантам рффи, хоздоговорам.
Санкт-Петербургского государственного университета (унц) образуют математико-механический факультет, Научно-исследовательский институт...
Научно-исследовательский институт биологии iconГосударственное научное учреждение всероссийский научно-исследовательский институт
Ученого совета гну всероссийский научно-исследовательский институт охотничьего хозяйства и звероводства им профессора Б. М. Житкова...
Научно-исследовательский институт биологии iconВсероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (вниимс) рекомендация
Гуп "всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева"
Научно-исследовательский институт биологии iconМетодические рекомендации мр 6 0050-11
А. А. Горский, В. С. Степанов, О. В. Липатова), фбун санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени...
Научно-исследовательский институт биологии iconНаучное медицинское общество геронтологов и гериатров украины
Научно-исследовательский институт биологии харьковского национального университета имени В. Н. Каразина
Научно-исследовательский институт биологии iconУспехи современной биологии, 2005, том 125, №6, с. 567-578
Казахский научно-исследовательский институт онкологии и радиологии, Алматы, Казахстан
Научно-исследовательский институт биологии iconФгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Фгну государственный научно-исследовательский институт информационных образовательных
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница