WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 85 |

Фосфорилирование малого белка теплового шока человека HspBвлияет на его структуру и шапероноподобную активность Шеметов Антон Александрович (Москва, antonbiochem@gmail.com) Малые белки теплового шока (sHsp) – широко распространенная группа белков, имеющих небольшую молекулярную массу мономера (от 12 до 43 кДа) и характеризующихся наличием в своем составе высококонсервативной последовательности, называемой -кристаллиновым доменом. Установлено участие членов этого семейства в защите клетки от частично денатурированных белков, образующихся при неблагоприятных условиях, таких как тепловой шок, окислительный стресс. Считается, что малые белки теплового шока могут участвовать в регуляции апоптоза, сократительной активности, а также регулировать процессы синтеза и деградации белков. Активность sHsp может регулироваться разными способами, одним из которых является фосфорилирование. Данные литературы свидетельствуют о том, что в условиях in vitro малый белок теплового шока с молекулярной массой 22 кДа (Hsp22, HspB8, E2IG1), подвергается фосфорилированию протеинкиназой ERK1 по аминокислотным остаткам Ser27 и Thr87, при этом Thr87 может находится в фосфорилированном состоянии в условиях in vivo. К сожалению, влияние фосфорилирования на структуру и свойства HspB8 до сих пор остаются не исследованными.

В данной работе, используя различные физико-химические методы, мы исследовали влияние фосфорилирования, катализируемого ERK1, на структуру и шапероноподобную активность HspB8.

Исследуя процесс фосфорилирования HspB8, мы обнаружили, что помимо двух ранее описанных участков, ERK1 может фосфорилировать третий участок, Ser24, который также может находится в фосфорилированном состоянии in vivo. Для того чтобы более детально изучить влияние фосфорилирования на структуру и свойства HspB8, методом направленного мутагенеза нами были получены белки с точечными заменами, имитирующими фосфорилирование – S24D, S27D и T87D. По данным гель-фильтрации и аналитического ультрацентрифугирования фосфорилирование и мутации, имитирующие его, оказывают влияние на олигомерное состояние HspB8, сдвигая равновесие между димерной и мономерной формами HspB8. Используя метод химического «сшивания» мы обнаружили, что фосфорилирование уменьшает вероятность образования крупных олигомеров.

Уменьшение концентрации HspB8 сопровождается значительным увеличением амплитуды отрицательного максимума при 202-205 нм спектра кругового дихроизма, что может свидетельствовать о диссоциации олигомеров HspB8, сопровождающихся изменением вторичной структуры мономера белка. Изменения структуры HspB8, вызываемые мутациями, имитирующими фосфорилирование, сопровождаются повышением шапероноподобной активности в случае мутанта T87D и ее понижением в случае мутантов S24D и S27D. Таким образом, фосфорилирование может оказывать эффект на структуру и свойства HspB8. Работа поддержана грантом РФФИ № 04-10-00026-а.

Фактор некроза опухолей — индуктор сигнальных систем оксида азота и сфингомиелинового цикла в условиях ишемии/реперфузии печени Шупик Мария Александровна (Москва, mariashupik@gmail.com) Экспрессия фактора некроза опухолей (TNF) и активация сигнальных систем оксида азота и сфингомиелинового цикла характеризуют многие патологические состояния. Однако при ишемии/реперфузии эти три сигнальные системы совместно не были изучены. В связи с этим, задачей нашего исследования явилось изучение триады: TNF– оксид азота – сфингомиелиновый цикл, что позволит более полно описать механизм индукции апоптоза в клетках ишемизированной/реперфузированной печени.

Известно, что провоспалительный цитокин TNF способен активировать ферменты, продуцирующие оксид азота (NO-синтазы) и сфингомиелиновый цикл. Основной фермент сфингомиелинового цикла – сфингомиелиназа (КФ 3.1.4.12) – расщепляет сфингомиелин на церамид и фосфохолин. Оксид азота в зависимости от концентрации и типа исследуемых клеток способен как вызывать апоптоз, генерацию церамида и активировать сфингомиелиназы, так и ингибировать процесс апоптоза и блокировать накопление церамида. В свою очередь, церамид и сфингомиелиназы могут повышать уровень экспрессии NO-синтаз, активировать их, приводить к накоплению нитритов и нитратов во внутриклеточной среде, или, наоборот, ингибировать NO-синтазы.

Мы показали, что при ишемии первым значимым событием является экспрессия TNF уже через 15 мин после прекращения кровотока, в то время как изменение содержания оксида азота в печени происходит только через 30 мин после начала ишемии, что подтверждает то, что TNF может вызывать повышение концентрации оксида азота. Анализируя состояние низкомолекулярной ДНК, изолированной из доли печени, подвергнутой длительной ишемии (60 мин) и последующей реперфузии в течение 15, 30 и 60 мин, мы обнаружили, что в ишемизированном органе после 60 мин ишемии ДНК все еще стабильна, однако ее разрушение начинается сравнительно быстро после реперфузии. Спустя 60 мин реперфузии фрагменты ДНК представляют собой типичную апоптотическую “лестницу”. Накопление TNF происходит как в ишемизированном органе, так и после реперфузии, однако апоптотическая деградация ДНК наблюдается лишь тогда, когда активируется нейтральная сфингомиелиназа, приводящая к накоплению проапоптотических агентов сфингомиелинового цикла, и происходит резкое повышение содержания оксида азота.

Установленная ранее зависимость активности сфингомиелиназы от концентрации оксида азота может указывать на то, что активация фермента вызывается высокими концентрациям оксида азота, содержание которого резко повышается при реперфузии. Предложенный нами механизм апоптоза в ишемизированной/реперфузированной печени, заключающийся в аккумуляции TNF и последующем накоплении продуктов сфингомиелинового цикла и оксида азота, которые совместно индуцируют апоптоз в клетках печени, позволяет предложить новые стратегии предупреждения ишемических повреждений как при пересадке донорской печени, так и при хирургических вмешательствах на печени.

ПОДСЕКЦИЯ «БОТАНИКА (ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ)» Некоторые биологические особенности пыльцевых зёрен Eupatorium cannabinum L. и Eupatorium purpureum L.

Бабичева Наталья Валерьевна (Томск, babichevaNV@yandex.ru) Показатели морфологии и качества пыльцевых зёрен растений представляют значительный интерес для многих научных и практических направлений – систематики, филогении, палинологии, интродукции, селекционных исследований. Объектами исследования являются два представителя семейства астровых (Asteraceae) – посконник коноплевидный (Eupatorium cannabinum L.) и посконник пурпурный (Eupatorium purpureum L.). Эти виды представляют научный и практический интерес, являясь ценными лекарственными, медоносными и декоративными растениями. Надземная часть их используется в качестве противовирусного, ранозаживляющего, потогонного, желчегонного, антигельминтного средств. Для создания сырьевой базы лекарственных растений в Западной Сибири, проводятся интродукционные исследования данных видов. Успешность интродукции во многом зависит от качества пыльцевых зёрен, определяющее эффективность опыления и нормальное протекание процесса оплодотворения, особенно для тех видов, которые ранее не произрастали в исследуемом регионе.

Исследование зрелых пыльцевых зёрен изучаемых видов, проводили в 2008–2009 гг., выращиваемых на экспериментальном участке Сибирского ботанического сада. Окраску пыльцевых зёрен осуществляли с помощью красителя ацетоорсеина. При этом фертильные пыльцевые зёрна окрашивались в красный цвет, а стерильные в бледно-разовый. Объём просмотренного материала составил 10 тысяч пыльцевых зёрен по каждой выборке растений. Пыльцевые зёрна E. cannabinum L. и E. purpureum L. с полюса округлотреугольные, с экватора округлые, трехбороздные. Борозды длинные, сужающиеся к концам.

Экзина толстая, характеризующаяся наличием шипиков. Диаметр пыльцевых зёрен у E. cannabinum L. варьировал в среднем от 9,3 мкм до 9,6 мкм в зависимости от года наблюдений. У E. purpureum L. наблюдали увеличение диаметра пыльцевых зёрен до 11,5 мкм. Отмечено, что размеры пыльцевых зёрен у E. cannabinum L. характеризовались различными уровнями варьирования. Коэффициент вариации данного показателя составлял в 2008 г. – 10,5 %, в 2009 г. – 5,2 %. У E. purpureum L. отмечали более выровненные показатели коэффициента вариации диаметра пыльцевых зёрен, которые составляли в 2008 г. – 5,4 %, в 2009 г. – 4,9 %. Показано, что в 2008 г. у E. cannabinum L. фертильность пыльцевых зёрен составляла 64 %. В 2009 г. фертильность была значительно выше и составляла 94 %. Вероятно снижение фертильности в 2008 г. было связано с засушливым периодом в момент созревания пыльцевых зёрен. У E. purpureum L. данный показатель более выровнен и составлял 91–93 % в зависимости от года наблюдений.

Таким образом, строение, величина и форма пыльцевых зёрен изучаемых видов полностью отвечает характерным особенностям пыльцы энтомофильных растений.

Изучаемые виды различаются по размерам пыльцевых зёрен. Отмечено пониженное содержание фертильных пыльцевых зёрен, что ставит вопрос о необходимости дальнейшего изучения механизмов репродуктивной биологии видов.

Автор выражает признательность Т.Г. Хариной за помощь в подготовке тезисов.

Морфогенез цветка у раздельнолепестных и спайнолепестных представителей семейства Ericaceae Вислобоков Николай Александрович (Москва, number22@yandex.ru) Одна из ключевых особенностей двудольных растений из группы астерид – наличие спайнолепестного венчика. Поскольку среди астерид есть и раздельнолепестные формы, причем не образующие компактной таксономической группы, эволюция данного признака, очевидно, изобиловала гомоплазиями, которые могут быть представлены как параллелизмами, так и реверсиями. В этом отношении привлекает внимание семейство Ericaceae (вересковые). В целом для вересковых характерна спайнолепестность, однако она наблюдается не у всех представителей. В трибе Empetreae венчик раздельнолепестный, а у представителя Rhodoreae Ledum palustre венчик в раскрытом цветке выглядит раздельнолепестным. Этот вид близок к видам Rhododendron (которые имеют развитую трубку венчика) и в современной литературе рассматривается как Rh. tomentosum. Изучение морфогенеза цветка этого растения на сериях поперечных срезов выявило наличие на ранних стадиях развития венчика короткой трубки, что говорит о вторичной раздельнопестности у этого растения (Leins, 1964).

Мы изучили морфогенез цветка у двух раздельнолепестных (Rhododendron tomentosum, Empetrum hermaphroditum) и двух спайнолепестных (Phyllodoce caerulea, Loiseleuria procumbens) представителей Ericaceae с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Околоцветник и андроцей тримерные у Empetrum и пентамерные у остальных изученных видов. У Empetrum и Loiseleuria один круг андроцея, а у Phyllodoce и Rhododendron – два.

Гинецей из 6-9 плодолистиков у Empetrum, из 5 плодолистиков у Rhododendron и Phyllodoce и из 2-3 плодолистиков у Loiseleuria. По нашим данным, ранние стадии развития цветков с пентамерным околоцветником сходны. Чашечка закладывается в виде меристематического кольца, на котором различимы вершины пяти чашелистиков. Венчик закладывается в виде пяти бугорков, чередующихся с вершинами чашелистиков. На ранних стадиях развития гинецея между лепестками появляются перемычки. У Phyllodoce и Loiseleuria они дают начало трубке венчика, наблюдаемой в дефинитивном цветке, а у Rh. tomentosum не получают дальнейшего развития. Таким образом, наши наблюдения подтверждают данные P. Leins (1964) о наличии у Rh. tomentosum рудимента трубки венчика, что говорит в пользу утраты спайнолепестности в этой линии эволюции. У Empetrum, по нашим данным, какиелибо следы трубки венчика отсутствуют на всех стадиях морфогенеза цветка. Таким образом, не исключено, что раздельнолепестность носит здесь первичный характер. Однако возможно, что у предков Empetrum имела место утрата всех следов спайнолепестности в связи с глубокой перестройкой общего плана строения цветка.

Автор выражает благодарность Д.Д. Соколову за помощь в подготовке тезисов. Работа выполнена при поддержке грантов Президента РФ (проект № МД-2644.2009.4) и РФФИ (09-04-01155).

Полиморфизм пыльцы в роде Lythrum L.

Волкова Ольга Александровна (Москва, centaurea57@yandex.ru) Семейство Lythraceae крайне интересно с точки зрения палиноморфологии и биологии опыления. Целью настоящей работы было изучение полиморфизма палиноморфологических признаков тристильного вида Lythrum salicaria. Для тристильных видов дербенника характерно наличие трех типов цветков, различающихся по высоте столбика и длине тычиночных нитей. Длинные тычинки коротко- и среднестолбиковых морф имеют зеленые пыльники, тогда как короткие тычинки – желтые. В пределах длинностолбиковой морфы тычинки обоих кругов имеют пыльники желтого цвета. Цвет пыльников не зависит от степени освещенности цветка в процессе развития. Разный цвет пыльников обусловлен наличием в экзине пыльцевых зёрен (п.з.) из длинных тычинок прочно связанных пигментов, которые возбуждаются в зелёной области, флуоресцируют в красной. Тогда как в пыльцевых зёрнах из коротких тычинок пигмент отсутствует.

Для всех типов цветков дербенника характерны 6-бороздно-3-оровые п.з., значительно варьирующие по размерам. Пыльца из длинных тычинок средне- и короткостолбиковых морф достоверно крупнее, чем пыльца из коротких и средних тычинок всех трех морф (Oneway, ANOVA; p = 0,00002). Пыльцевые зерна коротких и средних тычинок достоверно по размерам не различаются (p = 0,62). Сложные и простые борозды всех исследованных п.з.

достоверно различаются по длине: длина простых борозд значительно меньше, чем длина сложных апертур. По-видимому, простые («псевдоборозды») и сложные борозды по своим функциям не идентичны и играют разную роль в жизни п.з. Наши исследования показали, что функцию гармомегата выполняют борозды обоих типов, в то время как прорастание и образование пыльцевых трубок происходит только через сложные апертуры. Процент проросших п.з. варьирует от 9 до 20% для длинных тычинок и от 18 до 38% для коротких тычинок, причем скорость прорастания п.з. из коротких тычинок существенно ниже.

Изучение жизнеспособности пыльцы Lythrum salicaria в разных популяциях не выявило связи между количеством стерильных п.з. и положением тычинок в цветке. Повторное исследование фертильности п.з. в тех же популяциях показало, что этот показатель значительно варьирует в разные сезоны. Возможно, разница в уровне стерильности п.з.

обусловлена внешними факторами, а не отражает особенности биологии растения.

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 85 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.