Биология и биотехнология. Рубрика в журнале - Природные системы и ресурсы
Статья научная
В статье представлены результаты наблюдений за редкими видами дендрофлоры. При изменившемся климате в Санкт-Петербурге у ряда ранее зимостойких видов стали наблюдаться случаи сильных обмерзаний и гибели растений из-за преждевременного начала ростовых процессов, выпревания и вымокания. В будущем важным фактором может стать жаростойкость, а в загородной среде - устойчивость к пожарам. В этих условиях возрастает значение рядов непрерывных фенологических наблюдений. С учетом потепления климата нужно разрабатывать новые приемы агротехники.
Бесплатно
Участие глюкозы в ремоделировании суставного хряща
Статья научная
В настоящее время наблюдается значительный рост интереса к исследованиям глюкозы как сигнальной молекулы и регулятора метаболизма в хондроцитах. На данный момент мало экспериментальных данных о способности хондроцитов отвечать на изменения концентрации внеклеточной глюкозы, и, таким образом, избегать вредных эффектов, возникающих в результате недостатка или внутриклеточного накопления глюкозы. Данное исследование посвящено сбору и анализу информации о механизме влиянии глюкозы на хондроциты суставного хряща. Было выяснено, что хондроциты способны адаптироваться к высоким и низким концентрациям глюкозы, модулируя синтез и деградацию GluT1. Из этого следует, что глюкоза в разных концентрациях способна влиять на многие фундаментальные клеточные функции такие, как синтез и разрушение хрящевого матрикса, пролиферация и дифференцировка, и апоптоз.
Бесплатно
Феномен гиперклеточности при остеоартрозе и модификации синовиальной жидкости
Статья научная
Суставной хрящ представляет собой тонкий слой соединительной ткани, который состоит из тканевой жидкости и структурных макромолекул, включая коллагены, протеогликаны, неколлагеновые белки и гликопротеины без кровеносных сосудов, нервов или лимфатических узлов. Он обладает ограниченной способностью к самовосстановлению. Кроме того, хондроциты, которые окружены внеклеточным матриксом, не могут свободно мигрировать в место повреждения из здорового места, в отличие от большинства тканей. Из-за этого даже небольшой дефект в суставном хряще, вызванный механическим повреждением, способен привести к такому заболеванию, как остеоартроз. Задача, связанная с восстановлением суставного хряща сложная, так как обычные методы визуализации способны обнаруживать только прогрессирующие формы остеоартроза. Гиперклеточность является одной из стадий основных процессов происходящих при остеоартрозе. Гиперклеточность на ранних своих этапах имеет ремоделирующее, то есть восстановительное действие, но впоследствии она переходит в стадию деградации, то есть наблюдается патологический процесс. Проблема перехода гиперклеточности из «восстановительного» в «патологический» процесс, имеющий необратимый характер, является малоизученным. В данной работе рассматривались аспекты способные повлиять на гиперклеточность. Основной целью работы является изучение феномена гиперклеточности и пролиферативной активности хондроцитов в суставном хряще. По мере изучения данной темы были выявлены симптоматика и причины возникновения остеоартроза, его этапы. Изучена структура строения суставного хряща, с целью рассмотрения в нем пролиферативной активности хондроцитов. Исследован и проанализирован феномен гиперклеточности.
Бесплатно
Статья научная
В экспериментальном исследовании в двух сериях была оценено влияние хронической интоксикации этанолом и бактериальным липополисахаридом на фенотип нейронов и их окружения у крыс с различной исходной чувствительностью к данным токсинам. Были исследованы области фронтальной коры, стриатума, переднего гипоталамуса, коры мозжечка и продолговатого мозга. Для оценки использовали такие морфометрические показатели, как средняя степень повреждения нейронов, коэффициент глия/нейрон, экспрессия нейрональной и эндотелиальной нитроксидсинтаз, а также проапоптотического лиганда TRAIL. Экспериментальная хроническая интоксикация вызывала в нейронах изученных областей головного мозга во многом однотипные изменения, максимально выраженные во фронтальной коре и ядрах переднего гипоталамуса. Исходно высокая чувствительность к токсинам предопределяла в этих же областях более интенсивные изменения нейронов, реакции глиальных клеток и эндотелия сосудов при сравнении между подгруппами. Для животных с высокой чувствительностью к токсинам был характерен относительно высокий уровень экспрессии эндотелиально нитроксидсинтазы и TRAIL. Полученные данные свидетельствуют о наличии молекулярных предикторов повышенной чувствительности нейронов к хроническому токсическому воздействию, в том числе связанных с механизмами нейроглиальных отношений, балансом нитроксидсинтаз и управлением апоптозом нейронов. Они, безусловно, определяют итоговую чувствительность к нейротропным экзогенным токсическим воздействиям, конкретная величина которой определяется также спецификой действующего токсического агента и видом животного.
Бесплатно
Статья научная
В исследовании проведено сравнение физико-химических (pH, буферная емкость, вязкость) и биохимических (концентрации альбумина, кальция, фосфатов, активность a - амилазы и щелочной фосфатазы) показателей в смешанной слюне (ротовой жидкости, РЖ) лиц спустя 2-4 месяца и 5-11 месяцев после установки дентальных имплантатов и лиц с санированной полостью рта и удовлетворительным состоянием гигиены. Значение pH РЖ практически не различалось у лиц группы сравнения, а также на разных сроках после имплантации и при разном числе имплантатов. Буферная емкость РЖ в различные сроки после установки единичных имплантатов варьировала в пределах, характерных для группы сравнения. В сроки 2-4 месяца после установки трех и более имплантатов отмечалось уменьшение буферной емкости РЖ в 2,4 раза, в последующем это снижение восстанавливалось не полностью. Установка единичных имплантатов не сопровождалась изменением вязкости РЖ, в то время как при множественной дентальной имплантации на сроках 2-4 месяца вязкость была в 2,1 раза меньше, чем в группе сравнения. Показано, что изменения ряда биохимических показателей в РЖ, вызванные присутствием дентальных имплантатов в организме, зависят от их числа и сроков с момента начала нагрузки на установленные конструкции. Таким образом, наиболее значимые изменения заключаются в снижении буферной емкости и вязкости РЖ, концентрации ионов кальция, а также активности a - амилазы и сохраняются на сроках 5-11 месяцев с момента имплантации. Эти изменения сопоставлены с возможными функциональными свойствами РЖ, которые могут влиять на адаптацию зубо-челюстной системы к новым условиям функционирования, связанным с установкой дентальных имплантатов.
Бесплатно
Филогенетический анализ структур ADAMTS-4 и ADAMTS-5
Статья научная
Резюме: ADAMTS-4 и -5 являются аггреканазами, которые участвуют в развитии остеоартроза путем разрушения аггрекана в различных сайтах связывания, из которых наиболее важную роль в патогенезе играет расщепление в связи Glu373-Ala374. Поэтому их изучение является актуальной задачей и по сей день. В настоящий момент уже изучены структурные особенности данных ферментов, однако не достаточно понятно влияние эволюционного развития на их функции и ферментативную активность. В данной работе были проведены исследования insilico. Они заключаются в построении филогенетических деревьев методом максимального правдоподобия в программе MEGA X, установлении изменений в структурах, произошедших в процессе эволюции, и их возможное влияние на ферментативную активность. Помимо этого, был определен организм, наиболее подходящий для экспериментальных исследований. В ходе данного исследования для анализа эволюционных изменений были изучены последовательности организмов из различных семей: Лосось, Цесарка, Лягушка, Питон, Кролик, Леопард, Горилла, Человек. Длины данных последовательностей приблизительно равны, при выравнивании структуры не сильно отличаются. При исследовании построенных по данным последовательностям деревьев было обнаружено, что их структура сильно отличается только в начале, в районе сигнальной поверхности и продомена, в остальной же части изменения незначительны. Также был проведен анализ филогенетических деревьев для определения организма, обладающего наиболее схожей с человеческой структурой и следовательно наиболее подходящего для исследований in vivo. Были исследованы структуры: Бык, Верблюд, Свинья, Осел, Кролик, Крыса, Мышь, а также Человек. Наиболее схожей структурой обладает кролик и следовательно он является более подходящим для экспериментальных исследований.
Бесплатно
Флористические находки в Нижнехоперском природном парке Волгоградской области
Статья научная
Приводятся сведения о новых флористических находках на территории Нижнехоперского природного парка. Из 24 приводимых видов 9 являются новыми для флоры Волгоградской области.
Бесплатно
Флористические находки в Республике Калмыкии и Астраханской области
Статья научная
Приводятся сведения о находках новых и редких видов во флоре Республики Калмыкии и Астраханской области. Характеризуются места обитания и особенности морфологического строения описываемых видов.
Бесплатно
Функциональные характеристики респираторной системы людей различного возраста
Статья научная
Исследования функционального состояния респираторной системы нашли широкое применение для оценки адаптационных резервов организма человека. Функциональное состояние респираторной системы находится в тесной связи с функциональными характеристиками системной и регионарной гемодинамики, функциональными резервами системы крови. При изменениях социального статуса человека адаптационный потенциал его организма может значительно снижаться. Надежными маркерами ограничений адаптационного потенциала у людей различного возраста являются снижение величин основных легочных объемов в условиях физиологического покоя и при выполнении тестовых нагрузочных проб. Установлена негативная динамика показателей форсированной экспирации, обусловленная снижением силы вспомогательных дыхательных мышц и изменяющаяся в зависимости от возраста. Наличие данного нежелательного феномена может являться маркером снижения адаптационных резервов при изучении влияния экологических факторов на феномен преждевременного старения.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены материалы по исследованию роста, развития, цветения и плодоношения вида R. spinosissima L., фенологии, изменчивости морфологических признаков c целью отбора для озеленительных и лесомелиоративных насаждений засушливой зоны Нижнего Поволжья. Приведены данные по широкому ареалу распространения и на основании лабораторных и полевых исследований даны рекомендации по использованию в различных районах засушливой зоны. Установлена и доказана высокая экологическая пластичность шиповника колючейшего, а также его устойчивость к засухе и низким температурам. Выявлена способность изучаемого вида существовать в определенном диапазоне значений экологического фактора. При изучении вида Rosa spinosissima в полевых условиях определена его принадлежность к определенным экологическим группам, жизненным формам, отношение к влаге, свету, питанию Описаны схемы размещения в озеленительных насаждениях и способы посадки.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается специфика адаптации студентов из теплых стран к климатическим условиям Волгоградского региона. Авторами дана климатическая характеристика Волгоградского региона. Характер погоды в зимний период определяют циклоны, которые вызывают снегопады, метели, сильные ветры до 13- 18 м/с, понижение температуры (до -28 °С). В работе представлены результаты оценки средней температуры тела, параметров физического развития, данные холодовой пробы. Изменения средней температуры тела после зимнего периода свидетельствуют о развивающемся процессе адаптации организма иностранных студентов. В то же время выявленные отрицательные реакции на холодовую пробу с большей степенью проявления у студентов из Туркменистана свидетельствуют о наличии неблагоприятных реакций и трудностях становления процессов адаптации.
Бесплатно
Электронный модуль для фотоплетизмографии и пульсоксиметрии
Статья научная
Методики пульсоксиметрии и фотоплетизмографии получили широкое распространение в клинической медицине и практике медико-биологических исследований вне клиники. Достоинствами метода являются высокая оперативность подготовки обследуемого к диагностической процедуре, неинвазивность, полная безопасность для здоровья. Метод обеспечивает возможность неограниченно длительного мониторинга динамики сатурации и десатурации гемоглобина. В сочетании с перечисленным, при условии качественной регистрации фотоплетизмограмм метод позволяет осуществлять расчет и анализ ряда показателей периферического кровообращения: суммарного пульсового притока крови в исследуемый регион, тонуса артериальных сосудов различного диаметра, состояния капиллярного кровотока. Большинство современных зарубежных моделей пульсоксиметров представляют собой интегральные устройства, обеспечивающие измерение очень ограниченного набора физиологических параметров: процент насыщения гемоглобина кислородом и частоту пульса. Ассортимент пульсоксиметров, содержащих интерфейс с персональным компьютером и обеспечивающих оперативный расчет показателей периферических фотоплетизмограмм, невелик. Подобные приборы имеют довольно высокую стоимость и не являются портативными. Исключительно актуальна разработка отечественных интегральных электронных устройств, позволяющих наряду с получением информации об оксигенации крови выполнять непрерывный мониторинг периферического кровообращения.Авторами разработан электронный модуль, обеспечивающий длительную регистрацию фотоплетизмограмм в инфракрасном и красном участках светового спектра. Электронный модуль выполнен исключительно с применением отечественных активных радиоэлементов - дискретных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Разработка устройства проведена в полном соответствии с политикой импортозамещения, проводимой Президентом и Правительством Российской Федерации. Достоинством устройства является «открытая архитектура» электронной схемы, которая обеспечивает получение четырех аналоговых сигналов, пригодных для дальнейшей оцифровки. Сигналы содержат информацию о пульсирующем и непульсирующем компонентах оптической плотности биологической ткани в инфракрасном и красном диапазонах спектра. Прибор имеет электронные фильтры сетевых помех.Испытания устройства продемонстрировали высокое качество фотоплетизмограмм. Это позволяет успешно использовать прибор для исследований оксигенации гемоглобина и периферической гемодинамики.
Бесплатно
Энергетические показатели беспозвоночных животных естественных парцелл горно-лесных коричневых почв
Статья научная
На основе исследований комплексов беспозвоночных животных в горно-лесных коричневых почвах сравнительным методом определено количество энергии аккумулирования в биомассе педобионтов естественных парцелл под дубовыми деревьями и травянистой растительностью. Основная масса энергии в дубовой парцелле аккумулирована в насекомых 17,37 ккал/м2 и моллюсках 8,97 ккал/м2. В травянистой парцелле большая часть энергии аккумулирована в люмбрицидах 12,83 ккал/м2, насекомых 9,82 ккал/м2 и изоподах 8,57 ккал/м2.
Бесплатно
Эффективность дистанционной диагностики азотного питания растений
Статья научная
В статье обобщены зарубежные и собственные исследования по разработке фотометрических методов диагностик азотного питания растений. Прежние собственные исследования показали, что наземная и авиакосмическая съемки могут с успехом применяться для диагностики азотного питания растений. Однако, несмотря на значительные преимущества по сравнению с традиционной химической диагностикой, и наземная, и космическая индикация обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом имеют определенные ограничения: наземная - по масштабности охвата, авиакосмическая - по временным параметрам. В то же время было показано, что для фотометрического обследования посевов более всего подходит использование низколетящей авиации, в частности вертолетов, хотя и ее применение имеет существенное ограничение - по стоимости диагностических работ. В данном отношении наиболее перспективным представляется использование для оперативной диагностики азотного питания растений беспилотных летательных аппаратов - БПЛА, снабженных соответствующей фотометрической аппаратурой. Проверка эффективности дистанционной, с использованием беспилотных летательных аппаратов, диагностики азотного питания тестовой культуры - озимой пшеницы в полевом опыте с возрастающими дозами азотных удобрений показала тесную зависимость показаний аппаратуры БПЛА, а именно вегетационного индекса (NDVI), от обеспеченности растений азотом. Оперативность и технологическая простота, а также экономическая составляющая использования беспилотных летательных аппаратов для мониторинга посевов сельскохозяйственных культур по существу открывают новую страницу в решении проблемы диагностики азотного питания растений.
Бесплатно
