В статье обобщены данные о физиологической роли фитогормонов - цитокинина и ауксина - в инициировании деления корневых клеток коры головного мозга, что приводит к образованию зачатка корневого узла и его дальнейшего органогенеза. Было доказано, что высокий уровень цитокинина и низкий уровень ауксина являются необходимым условием для этого процесса. Механизм, обеспечивающий увеличение соотношения цитокинин: ауксин, связан с ингибированием переноса ауксина от воздушных органов к корню с вовлечением передачи цитокинина. Снижение цитокинина: соотношение ауксина на фоне ингибирования передачи цитокинина инициирует образование боковых корней. Обсуждается альтернативная роль rhizobial Nod-factor, цитокинина и флавоноидов в органогенезе корневого узла. Представлены схемы реакций и соединений, участвующих в инициировании образования зачатков зачатков и боковых корней.

Бесплатно

Факторы, определяющие полевую всхожесть семян редьки масличной

Дорофеев Н.В., Бояркин Е.В., Пешкова А.А.

Статья научная

Изучали влияние температуры, глубины посева и гранулометрического состава почвы на скорость прорастания, лабораторную и полевую всхожесть семян редьки масличной. Было установлено, что период посев-всходы определяется, как температурой, так и гранулометрическим составом почвы. Наибольшую полевую всхожесть отмечали семян редьки масличной на супеси при глубине посева семян - 3 см и температуре 20° С.

Бесплатно

Фенотипические признаки растений арабидопсиса, дефицитные в РНК-полимеразе rpotmp

Тарасенко В.И., Гарник Е.Ю., Кулинченко М.В., Константинов Ю.М.

Статья научная

В Arabidopsis три транскрипции органелларных генов участвуют в трех ядерно-кодированных РНК-полимеразах. RpoTmp представляет собой РНК-полимеразу, которая локализуется как в митохондриях, так и в хлоропластах, но участвует преимущественно в контроле экспрессии генов в митохондриях. Вставной мутант rpotmp характеризуется рядом фенотипических и молекулярно-биологических особенностей, включая снижение активности митохондриальных дыхательных комплексов I и IV. В настоящем исследовании мы сравнили ростовые характеристики мутанта rpotmp и мурата fro1, который характеризуется отсутствием функционального комплекса I. Мы показали, что, несмотря на сходные молекулярные дефекты и фенотипический внешний вид, исследованные мутанты можно отличить по скорости роста при разных фотопериодах, а также в возрасте начала старения листьев. Более того, скорость роста культуры суспензионных клеток линии rpotmp чрезвычайно замедлена, что четко отличает ее от культуры клеток суспензии fro1. Мы предлагаем, чтобы уникальные свойства мутанта rpotmp были связаны с уменьшением уровня активности IV дыхательного комплекса.

Бесплатно

Ферменты энергетического обмена головного мозга и хронический стресс

Кошоридзе Н.И., Менабде К.О., Чачуа М.В., Кучукашвили З.Т., Чипашвили М.Д.

Статья научная

Изучена динамика изменения ферментативной активности креатинфосфокиназы, альдолазы и сукцинатдегидрогеназы головного мозга белых крыс при хроническом стрессе, вызванном 30-дневным нарушением циркадального ритма и изоляцией. Установлено, что исследуемые ферменты неоднородно реагируют на 30-дневный стресс. Особенную чувствительность проявляет сукцинатдегидрогеназа, активность которой в разных областях головного мозга после 10-дневного стресса уменьшается среднем на 60-80%. В отличие от сукцинатдегидрогеназы, активность альдолазы на 10-ый день стресса возрастает, а уменьшение ферментативной активности наступает после 10-дневного хронического стресса. Аналогичные результаты обнаружены при исследовании креатинфосфокиназной активности.

Бесплатно

Физиологическая роль кальция при бобово-ризобиальном симбиозе

Васильева Г.Г., Ищенко А.А., Глянько А.К.

Статья обзорная

Обобщены данные литературы о физиологической роли кальция (Са2+) в развитии бобово-ризобиального симбиоза на начальных его этапах - инфицирования и образования симбиотических структур. Рассмотрены вопросы о функции Са2+ в растениях, особенности формирования бобово-ризобиального симбиоза и роль кальция при взаимодействии двух организмов. Проанализированы данные о взаимодействии АФК и Са2+ при развитии бобово-ризобиального симбиоза, а также связь НАДФН-оксидазной активности с кальциевой сигнальной системой. Особое внимание обращается на роль Са2+- спайков (calcium spiking) и кальций-кальмодулинзависимой киназы в инициации функционирования симбиотических путей у растения, приводящих к инфицированию и образованию симбиотических структур.

Бесплатно

Физиологическая роль оксида азота (NO) у растительных организмов

Глянько А.К., Митанова Н.Б., Степанов А.В.

Статья научная

На основе знаний о функциях оксида азота (NO) в животных тканях обобщены литературные данные о физиологической роли NO у растительных организмов. Подчеркивается многофункциональность NO у различных организмов, обусловленная высокой реакционностью этой молекулы, ее способностью реагировать с белками и низкомолекулярными веществами. Рассмотрены вопросы участия NO в различных физиологических процессах, возможные механизмы синтеза NO у растений, взаимодействие с другими эндогенными молекулами, а также механизмы, предотвращающие токсический эффект NO.

Бесплатно

Физиологические и биохимические механизмы, обеспечивающие повышенную конститутивную холодоустойчивость в растениях картофеля, экспрессирующие ген SUC2 дрожжей, кодирующий апопластическую инвертазу

Дерябин А.Н., Трунова Т.И.

Статья научная

Экспрессия гетерологичных генов в растениях является эффективным методом улучшения нашего понимания механизмов устойчивости растений. Целью этой работы было исследование участия инвертазы клеточной стенки и апопластических сахаров в конститутивную холодостойкость растений картофеля (Solanum tuberosum L., cv. Désirée), которые экспрессировали ген SUC2 дрожжей, кодирующий апопластическую инвертазу. В качестве контроля служили WT-растения картофеля. Увеличение существенной активности инвертазы клеточной стенки в листьях трансформированных растений свидетельствует о значительных изменениях в метаболизме клеточного углевода и регулятивной функции этого фермента. Активность дрожжевой инвертазы изменила состав внутриклеточных сахаров в листьях растения трансформированного картофеля. Общее содержание сахаров (сахароза, глюкоза, фруктоза) в листьях и апопласте было выше у трансформантов по сравнению с WT-растениями. Наши данные свидетельствуют о более высокой конститутивной устойчивости трансформантов к тяжелым условиям гипотермии по сравнению с WT-растениями. Этот факт позволяет нам рассматривать инвертазу клеточной стенки как фермент углеводного обмена, играющий важную регуляторную роль в метаболической сигнализации при формировании повышенной устойчивости растений к низкой температуре. Таким образом, линия картофеля с интегрированным геном SUC2 является удобным инструментом для изучения роли апопластической инвертазы и продуктов ее активности в процессе роста, развития и формирования конститутивной резистентности к гипотермии.

Бесплатно

Физиологические отличия симбиотических мутантов гороха с различным уровнем образования стула при инокуляции Rhizobium leguminosarum

Акимова Г.П., Соколова М.Г., Максимова Л.А.

Статья научная

Основное внимание в исследовании было уделено морфологическим и физиологическим особенностям растений гороха с различной способностью к узлому образованию под инфекцией Rhizobium leguminosarum. Микроскопические исследования выявили отличительные особенности формирования корневых узлов у разных мутантов гороха. Мы обнаружили различия в содержании индол-уксусной кислоты (IAA) у мутантов в корневых зонах, отличающихся чувствительностью к R. leguminosarum. Сделан вывод о том, что гормональная система растений играет важную роль в контроле процесса нодуляции, а появление мутаций, вызывающих нарушение способности к формированию конкреций, по-видимому, зависит от гормонального статуса корней, в частности, концентрации IAA, обеспечивающей как образование медуристики конкреций, так и дальнейшее органогенез узелок.

Бесплатно

Флавоноиды при адаптации бегонии grandis Dryander subsp. Грандис введен в Западной Сибири (Новосибирск)

Карпова Е.А., Фершалова Т.Д., Петрук А.А.

Статья научная

Динамика флавоноидов (флавонов и флавонолов) в листьях Бегонии Грандис Дрейдер подв. в Западной Сибири (Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения РАН, Новосибирск) в течение вегетационного периода в теплице и на открытом грунте впервые изучены. Были установлены диапазоны фракций флавоноидов и отдельных флавоноидов в благоприятной среде и в периоды температурных перепадов и заморозков. При благоприятных условиях в теплице и на открытом грунте B. grandis subsp. листья grandis характеризовались относительно низким содержанием суммы флавоноидов (до 10,1 мг / г). В периоды падений температуры в теплице он уменьшался (до 5,2 мг / г), а в условиях более значительных перепадов температуры и мороза в открытом грунте его увеличивали в несколько раз (до 28,3 мг / г). В период действия факторов стресса содержание суммы флавоноидных агликонов в листьях увеличивалось как в теплице (включая кверцетин, лютеолин), так и в открытом грунте (включая кверцетин, каемпферол, лютеолин) в открытом грунте основной составляющей, лютеолин-8-глюкозид (ориентаин). Наиболее значительные трансформации в течение вегетационного периода наблюдались в O-гликозидах и свободных фракциях агликонов, их содержание соединений и состава варьировалось. Четыре O-гликозида, включая изоккерцитин, обнаруживаются только в листьях открытых грунтовых растений.

Бесплатно

Функциональное состояние митохондриальной поры головного мозга белых крыс в условиях длительного эмоционального стресса

Бурджанадзе Г., Менабде К., Гавашелидзе М., Кучукашвили З., Кошоридзе Н.

Статья научная

Изучено функциональное состояние митохондриальной мембранной поры в головном мозге белых лабораторных крыс на фоне стресса, вызванного 30-дневной изоляцией животных и нарушением суточного ритма. Выявлено, что функциональное состояние МРТР в условиях стресса меняется. В частности, наблюдается процесс активации митохондриальной поры, что является следствием открытия поры под влиянием увеличения концентрации цитоплазматического Са2+и уменьшения содержания митохондриального Са2+. Предполагается, что Са2+-индуцированное открытие поры является результатом увеличения оксидантных процессов в мозге, как следствие энергодефицита и понижения активности антиоксидантных ферментов.

Бесплатно

Функционирование малатдегидрогеназного компекса в мезофилле и обкладке кукурузы в условиях солевого стресса

Епринцев А.Т., Федорина О.с

Статья обзорная

Индуцированные солью изменения в работе ферментов малатдегидрогеназной системы вносят существенный вклад в формирование адаптации клетки к действию стрессора. Наибольший интерес в этом вопросе представляют ферментные системы С4-растений в связи с их лучшей приспособленностью к условиям окружающей среды. В данной работе исследована роль отдельных компонентов малатдегидрогеназного комплекса мезофилла и обкладки кукурузы в формировании адаптивной реакции в стрессовых условиях. На первом этапе воздействия соли в мезофилле кукурузы наблюдалась активация всех ферментов малатдегидрогеназной системы, с последующим снижением их активности. В обкладке данные показатели отличались от контрольных менее существенно. Было также обнаружено индуцированное солью быстрое накопление пирувата в клетках обкладки и малата в обеих исследуемых тканях. Дальнейшее засоление приводило к падению концентрации указанных интермедиатов. В обкладке содержание пирувата было сначала ниже контрольного уровня, а к концу экспозиции повышалось. Результаты исследований свидетельствуют об индукции цикла трикарбоновых кислот хлоридом натрия в клетках мезофилла и обкладки кукурузы и указывают на интенсификацию цикла Хэтча-Слейка в стрессовых условиях. Обнаруженные отличия в функционировании малатдегидрогеназной системы мезофилла и обкладки листьев кукурузы при засолении главным образом заключаются в том, что активность ферментов изучаемого комплекса в обкладке подвержена минимальным изменениям по сравнению с мезофиллом. На основании полученных данных обсуждается роль МДГ ферментной системы в механизмах адаптивной реакции различных тканей кукурузы к засолению

Бесплатно

Характеристика семейства генов супероксиддисмутазы кукурузы ( Zea mays L.): выявление транскриптов двух хлоропластных СОД и изучение потенциальной ДНК-защитной функции митохондриальной Mn-СОД

Катышев А.И., Черникова В.В., Субота И.Ю., Тарасенко В.И., Клименко Е.С., Шмаков В.Н., Гребнев П.А., Константинов Ю.М.

Статья научная

Семейства генов, кодирующих ключевые ферменты антиоксидантной защиты – супероксиддисмутазы (СОД) – обычно сложно организованы и представлены генами, кодирующими ферменты, различающиеся по используемому в качестве кофактора иону металла, происхождению и внутриклеточной локализации. Среди наиболее охарактеризованных семейств генов СОД растений значительный интерес вызывают представленное большим количеством генов семейство СОД культурного злака – кукурузы ( Zea mays L.). Нами с использованием разных подходов произведено уточнение состава семейства генов СОД кукурузы. Обнаружены транскрипты двух ранее не описанных в литературе генов, кодирующих хлоропластные Fe- и Cu/Zn-содержащие СОД, что демонстрирует, что система детоксикации активных форм кислорода (АФК) в хлоропластах кукурузы более сложно организована, чем считалось ранее. В то же время оказалось, что количество генов митохондриальных Mn-СОД кукурузы меньше, чем предполагалось. С помощью полученных нами рекомбинантных белков показано, что для данных ферментов характерна посттрансляционная (фосфорилирование/дефосфорилирование) регуляция их функции. Исследуется возможное участие Mn-СОД митохондрий в защите ДНК этих органелл от повреждающего действия АФК.

Бесплатно

Хроматографическое исследование фенольных соединений в лекарственных растениях Alchemilla subcrenata Buser и Veronica chamaedrys L

Живетев М.А., Дударева Л.В., Грашкова И.А., Войников В.К.

Статья научная

Объектами исследования были листья и соцветия субкренаты Альхемилла и вероника-чамаэдри, растущие на левом берегу в 700 м от края Байкала. Найдены некоторые небольшие различия в количестве и качестве фенольных соединений в листьях одного вида, даже выбранных за один раз. В то же время различия в количестве и качестве фенольных соединений в разное время суток были еще более выраженными. В соцветиях субкренаты Альхемилла динамика флавоноидов характеризуется более устойчивым составом, чем в листьях. Для тканей и органов Veronica было обнаружено более разнообразное сезонное коктейль фенольных соединений, чем в подкринале Alchemilla. Ожидайте, что разнообразие солей фенола в соцветиях сезонного коктейля Вероники было выше, чем в листьях.

Бесплатно

Цитокристаллоскопия и ее методические варианты

Мартусевич Андрев К., Феофилова Мария А., Ковалева Лида К., Голыгина Елена С.

Статья научная

Целью работы является рассмотрение допущений и обоснования новой диагностической лабораторной технологии - цитокристаллоскопии, а также вариантов ее реализации. Показано, что имеются экспериментальные данные о наличии кристаллогенной активности в клеточных пулах различного состава и происхождения. Для его исследования мы предложили объединить группу методов ее оценки в виде цитокристаллоскопии. Эта технология логически разделена на гемо-, гисто-, бактерио- и культуральную цитокристаллоскопию в зависимости от характеристик анализируемого биоматериала. Имеющиеся в литературе и собственные примеры исследований по кристаллогеническим свойствам клеточных суспензий рассматриваются по каждому из указанных вариантов. Раскрыты перспективы их развития и возможные применения цитокристаллоскопии.

Бесплатно

Экспрессия гена глутаматдегидрогеназы gdh2 арабидопсиса индуцируется под влиянием ингибитора синтеза тетрапирролов норфлуразона

Гарник Е.Ю., Бельков В.И., Тарасенко В.И., Потапова Т.В., Корзун М.А., Константинов Ю.М.

Статья научная

Ген gdh2, кодирующий бета-субъединицу глутаматдегидрогеназы арабидопсиса, относится к генам с циркадианной регуляцией. Его экспрессия значительно возрастает в темное время суток и снижается до минимума на свету. Известно, что в репрессии гена gdh2 на свету участвуют сахарозависимые регуляторные пути, однако конкретные механизмы регуляции неизвестны. Нами показано, что в проростках арабидопсиса, выращенных в присутствии ингибитора синтеза тетрапирролов норфлуразона, экспрессия гена gdh2 возрастала в 6-11 раз относительно контрольных условий, причем степень повышения уровня транскриптов gdh2 зависела от уровня освещенности и не коррелировала с индукцией генов-маркеров повышения уровня активных форм кислорода. Данное повышение экспрессии можно объяснить как низким уровнем глюкозы в клетках обработанных норфлуразоном проростков, так и отсутствием репрессии со стороны хлоропластно-ядерных регуляторных путей вследствие дисфункции хлоропластов. Мы предполагаем, что в циркадианной регуляции экспрессии гена gdh2 участвуют не только сахарозависимые, но и хлоропластно-ядерные регуляторные пути.

Бесплатно

Энергетические функции митохондрий растений в стрессовых условиях

Грабельных О.И.

Статья обзорная

В обзоре рассмотрены имеющиеся на настоящее время сведения о митохондриальных системах, функционирование которых позволяет растениям поддерживать энергетический баланс в клетке в стрессовых условиях. Даны современные представления о функционировании альтернативной оксидазы, свободных жирных кислот, разобщающих белков, ротенон-нечувствительных НАД(Ф)Н дегидрогеназ, АДФ/АТФ-антипортера, митохондриальной проницаемой поры, и АТФ-чувствительного калиевого канала (К+АТФ). Обсуждаются данные о физиологической роли этих систем в растительной клетке.

Бесплатно

Эффективность применения оригинальных криофилактиков для сохранности лейкоцитов при -40°С

Зайцева О.О., Полежаева Т.В., Сведенцов Е.П., Соломина О.Н., Утемов С.В.

Статья научная

При замораживании лейкоциты подвергаются воздействию комплекса повреждающих факторов, в связи с их сложной клеточной структурой и высоким метаболизмом. Избежать повреждений позволяют криофилактики, большинство из которых токсичны. Целью работы явилось сравнение эффективности применения двух малотоксичных растворов для консервирования лейкоцитов при -40°С в течение 1 суток. Установлено, что раствор, содержащий криопротектор смешанного действия (производное мочевины) и антигипоксант (фумарат натрия)наиболее эффективно способствует сохранению функциональной активности лейкоцитов.

Бесплатно

Ювенильный идиопатический артрит с системным началом

Колесниченко А.А., Васильева И.В.

Статья обзорная

Ювенильный идиопатический артрит с системным началом, системный ЮИА, сЮИА — заболевание, развивающееся в возрасте до 16 лет и активное в течение не менее 6 нед. В Европе распространенность заболевания варьирует и составляет примерно 0,3-0,8 случая на 100 000 детей до 16 лет. ЮИА — крайне редкое (орфанное) заболевание, то есть заболевание с распространенностью не более 10 случаев на 100 000 населения. В большинстве случаев развивается перикардит, признаками которого являются лимфаденопатия, увеличение печени и/или селезенки, кожная сыпь, серозит и лимфаденит. Заболевание встречается чаще всего у детей в возрасте от 14 до 16 лет. На современном этапе сЮИА рассматривают как особый вариант сЮИА, патогенез которого имеет две стадии. На первой (лихорадочной, острой) стадии сЮИА чаще всего рассматривают не как аутоиммунное, а как аутовоспалительное заболевание, т.е. ведущая роль в его развитии отводится активации системы врожденного иммунитета. На второй (артритной, хронической) стадии сЮИА, характеризующейся развитием персистирующего полиартрита, помимо активации врожденного иммунитета происходит и активация приобретенного иммунитета, что сопровождается активацией Th17-лимфоцитов, синтезирующих, в том числе ИЛ. -17. В настоящее время большинство диагнозов сЮИА ставится на основании анализа данных, полученных при сборе анамнеза и физикального обследования, а не на основании лабораторного обследования. Таким образом, важной особенностью сЮИА, способствующей его дифференциации от других категорий сЮИА, является развитие различных внесуставных проявлений, включая интермиттирующую лихорадку, транзиторную (летучую) эритематозную сыпь, генерализованную лимфаденопатию, гепатомегалию и/или спленомегалию, серозит (например, перикардит, и/или плеврит, и/или перитонит). Их наличие позволяет проводить дифференциальную диагностику среди других категорий ЮИА, но в то же время существенно затрудняет диагностику ЮИА среди различных системных заболеваний, поскольку эти симптомы присущи не только ЮИА, но и различным системным заболеваниям, например сепсису, инфекции (например, иерсиноз или токсоплазмоз), солидные опухоли и онкогематология. Оценка результатов лабораторной диагностики часто затруднена, поскольку полученные результаты (например, общий анализ крови или биохимический анализ крови) часто неспецифичны для сЮИА, а это означает, что необходимо проводить дальнейшую дифференциальную диагностику. По этой причине интервал от появления первых признаков заболевания до постановки диагноза составляет от 4 до 6 недель. В связи с этим диагноз ювенильного артрита с системным началом в настоящее время считается диагнозом «исключения». Поэтому необходима разработка специального алгоритма дифференциальной диагностики юношеского сЮИА с системными и ревматическими заболеваниями.

Бесплатно

← Предыдущая

Журнал