Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio
Статьи журнала - Вестник Пермского университета. Серия: Биология
Все статьи: 938
Микроэлементы хвои в потомстве культур и естественных популяций ели финской
Статья научная
Проведен анализ содержания 10 микроэлементов (МЭ) в хвое 107 деревьев в 26-летнем возрасте в опытных культурах на суглинистых почвах в потомстве естественных популяций (Е) и культур (К). Вариация содержания МЭ составила в среднем 46.7% с колебаниями от 12 до 133%, и большинство рядов достоверно отличается от нормального распределения Гаусса-Лапласа. Обнаружено, что потомство К, у родителей которого больше признаков ели европейской, меньше накапливает МЭ, имеет меньшую зольность хвои и снижает ее при увеличении зольности почвы (r = -0.38±0.13). Хвоя потомства Е, у родителей которого больше признаков ели сибирской, наоборот, накапливает МЭ, имеет большую зольность и увеличивает ее с увеличением зольности почвы (r = 0.29±0.14).
Бесплатно
Статья научная
Выполнено моделирование трёхмерной структуры α-субъединицы бифенил диоксигеназы (BphA1) штамма Rhodococcus wratislaviensis CH628 с использованием программ MODELLER, AlphaFold и trRosetta. Нуклеотидная последовательность гена bphA установлена при анализе полногеномной последовательности штамма в системе RAST. Филогенетический анализ bphAСН628 показал высокую степень сходства с α-субъединицей нафталин диоксигеназы (narA). Для оценки качества полученных моделей использовались программы ERRAT, VERIFY3D и PROCHECK. Модель BphA1СН628 , построенная с помощью MODELLER, продемонстрировала наивысшую структурную точность, в то время как модель BphA1СН628 AlphaFold лучше предсказала активный центр фермента. Анализ активного центра показал консервативность ключевых аминокислот, участвующих в катализе, что подтверждает функциональную схожесть с нафталин диоксигеназой. Полученные результаты открывают перспективы для дальнейшего исследования BphA1 в контексте его применения в биоремедиации.
Бесплатно
Модельные хлорофилл- и хинон-содержащие системы, восстанавливающие кислород и теллурит
Статья научная
Установлено, что модельные системы, содержащие хлорофилл а в водном растворе детергента и аскорбата, при освещении способны восстанавливать оксианионы теллурита, что сопровождается почернением среды. Восстановление теллурита, вероятно, происходит по механизму фотооксидазной реакщ1и. Теллурит восстанавливается и в хинон-содержащих модельных системах.
Бесплатно
Статья научная
Экстракты красного вина и кожицы винограда содержат значительное количество полифенолов, включая активные антиоксиданты кверцетин и ресвератрол, и проявляют высокую антирадикальную и хелатирующую способность. Внесение экстрактов в культуру E. coli вызывает 30%-ное ин-гибирование скорости роста, индукцию антиоксидантных генов katG и sodA и повышение устойчивости бактерий к перекиси водорода. Предобработка клеток E. coli каждым из экстрактов снижает бактерицидную активность ципрофлоксацина и цефотаксима и, наоборот, усиливает чувствительность бактерий к канамицину и стрептомицину. Воздействие экстрактов осуществляется, по-видимому, путем их влияния на скорость роста бактерий, редокс-статус клеток и уровень экспрессии антиоксидантных генов. В случае ципрофлоксацина, предобработка экстрактами может снижать степень повреждения ДНК и уровень индукции SOS-ответа. Модулирующий эффект экстрактов должен учитываться при антибиотикотерапии.
Бесплатно
Статья научная
Для корректировки тренировочного процесса важно знать предрасположенность единоборцев к развитию физических качеств, а также сердечно-сосудистых заболеваний, например, артериальной гипертензии. Цель данного исследования - изучение связи полиморфизма гена CYP11B2 (англ. cytochrome P450, family 11, subfamily B, polypeptide 2) с развитием артериальной гипертензии у дзюдоистов школы «Витязь» г. Перми. Выборка для исследований включала 147 человек, распределенных на две группы: Группу I, включающую единоборцев с нормальным давлением, и Группу II, которую составили спортсмены с артериальной гипертензией. У испытуемых в возрасте от 10 до 16 лет проведены исследования с использованием полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) и выявлен полиморфизм T/C гена CYP11B2 (rs1799998). Корреляционный анализ Спирмена выявил наличие положительной связи (rs=0.597) между показателями генотипа Т/Т гена CYP11B2 у испытуемых и наличием артериальной гипертензии. Данные генетического анализа необходимы в процессе подготовки единоборцев в спортивных школах, т.к. на их основе можно составлять индивидуальные программы тренировок с учетом генотипа и особенностей физической подготовки конкретного спортсмена.
Бесплатно
Статья научная
Технология молекулярно-генетической идентификации и сертификации была апробирована на четырех популяциях редкого реликтового вида растений Пермского края Adenophora lilifolia (L.) А. DC. Молекулярно-генетический анализ с использованием двух типов молекулярных маркеров на основе ПЦР позволил выявить сочетания специфических фрагментов ДНК. Составлены молекулярно-генетической формулы, штриxкоды и генетические паспорта популяций, даны рекомендации по сохранению популяционных генофондов этого вида.
Бесплатно
Статья научная
Проведены молекулярно-генетический анализ и идентификация четырех популяций Pinus sylvestis L., расположенных в Республике Коми и в Кировской обл., с использованием ISSR-метода анализа полиморфизма ДНК. У четырех изученных популяций P. sylvestris выявлены 117 ISSR-маркеров; установлена высокая доля полиморфных локусов (Р95 =0.949). Один ISSR-праймер инициировал у P. sylvestris синтез в среднем 16.7 ISSR-маркеров. В изученных популяциях выявлено 16 редких ISSR-маркеров. Выявлены идентификационные мономорфные видовые и полиморфные ISSR-маркеры, а также их сочетания для молекулярно-генетической идентификации изученных популяций. Составлены молекулярно-генетические формулы и штрихкоды четырех изученных популяций. Полученные данные могут быть использованы для идентификации популяций и древесины P. sylvestris в изученных регионах.
Бесплатно
Статья научная
Проведено проспективное молекулярно-генетическое исследование клинических изолятов лактозонегативной Escherichia coli, выделенных у больных COVID-19 в острый период заболевания (1-ая группа обследованных). 2-ю и 3-ю группы составили пациенты с отдаленными последствиями COVID-19 – через 3 месяца и через 6 месяцев соответственно. Диагноз подтверждали методом ПЦР РНК SARS Cov-2 с обратной транскрипцией. Произведено определение полных нуклеотидных последовательностей участков генов патогенности, кодирующих синтез фимбриальных адгезинов (fimH), аэробактина (aer), белка IbeA (ibeA) и гемолизина (hlyF). Проведен биоинформационный анализ консервативных участков исследованных фрагментов геномов лактозонегативной E. coli. Установлено, что частота встречаемости олигонуклеотидных последовательностей генов, детерминирующих патогенность, в первой группе составила 95.2%, во второй – 95.2%, в третьей – 100% (в контрольной группе здоровых – 20.0% изолятов), что свидетельствует о повышении патогенного потенциала исследованных штаммов лактозонегативной E. coli во всех группах. В первой группе ген fimH обнаружен у 81.0%, ген aer – у 33.3%, ген ibeA – у 23.8%, ген hlyF – у 19.0% штаммов. Во второй группе ген fimH выявлен у 88.3%, ген ibeA – у 26.2%, ген aer – у 31.0%, ген hlyF – у 9.5% штаммов. В третьей группе ген fimH обнаружен у 100.0% штаммов, ген aer – у 64.0%, ген ibeA – у 56.0%, ген hlyF – у 40.0%. В контроле ген fimH и ген aer были выявлены у 10.0% и 10.0% штаммов соответственно. Следовательно, наиболее встречаемым геном явился fimH. Частота его встречаемости в первой группе в 8.1, во второй – в 8.8 и в третьей – в 10.0 раз была выше контрольных значений, гена aer – в 3.3, 3.0 и 6.4 раза соответственно.
Бесплатно
Статья научная
Наиболее частым возбудителем нозокомиальных инфекций являются ацинетобактеры, принадлежащие к виду Acinetobacter baumannii. Уровень смертности при внутрибольничных пневмониях достигает 35%. Важную роль в патогенности играют факторы, активно действующие на всех этапах инфекционного процесса, определяющие повреждение тканей макроорганизма и выживание микроорганизма. Несмотря на то, что A. baumannii обладает большей патогенностью для человека в отличие от других представителей рода, из образцов мокроты больных внебольничной пневмонией (ВП) выделяются также представители других видов − A. calcoaceticus и A. junii. Целью настоящего исследования являлось выявление генов, кодирующих факторы патогенности штаммов ацинетобактеров, выделенных из образцов мокроты пациентов с ВП, находящихся в медицинских организациях (МО) г. РостованаДону, а также из смывов с объектов внешней среды отделений медицинских организаций. Видовую принадлежность изолированных штаммов подтверждали массспектрометрическим методом (MALDITOF). Полногеномное секвенирование штаммов Acinetobacter spp. проводили на платформе «Illumina MiSeq» c использованием набора «Nextera DNA Library Preparation Kit». Поиск генов факторов патогенности исследуемых штаммов проводили при помощи программы «Fragment Extractor». В качестве базы данных нуклеотидных последовательностей использовали базу данных NCBI. Среди выделенных штаммов Acinetobacter 91.8% составили представители вида A. baumannii, в единичных случаях были изолированы A. calcoaceticus и A. junii. Исследованные штаммы обладали широким набором генов факторов патогенности, которые родственны как у клинических штаммов, так и у штаммов, изолированных из смывов с объектов внешней среды медицинских организаций, что, повидимому, свидетельствует об их родстве.
Бесплатно
Молекулярно-генетический анализ генов ADRB2, NOS3 и PPARGC1A у единоборцев города Перми
Статья научная
Изучение генетической предрасположенности к определенным видам спортивной деятельности позволит научно обосновать проведение отбора наиболее перспективных спортсменов и корректировку их тренировочного процесса, т.к. эти данные влияют на формирование физических качеств спортсменов. Цель данного исследования - выявление взаимосвязи полиморфных вариантов генов ADRB2 (Adrenoceptor Beta 2), NOS3 (Nitric Oxide Synthase 3) и PPARGC1A (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator 1-Alpha), ассоциированных с выносливостью, у занимающихся дзюдо и вольной борьбой спортсменов с разной спортивной квалификацией. Выборка для исследований включала 50 человек, из которых 27 спортсменов, занимающихся дзюдо в спортивной школе «Витязь», и 23 спортсмена, занимающихся вольной борьбой в спортивно-оздоровительном клубе «Планета» г. Перми. В зависимости от спортивной успешности единоборцы были распределены в Группу I с высокой и в Группу II с низкой квалификацией. У единоборцев в возрасте от 10 до 16 лет проведены исследования с использованием полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) и выявлены полиморфизмы трех полиморфных локусов: G/T гена NOS3 (rs1799983), G/A гена PPARGC1A (rs8192678) и A/G гена ADRB2 (rs1042713). Проведен анализ взаимосвязи между аллельными вариантами генов у единоборцев и их спортивной квалификацией; установлены достоверные отличия между Группой I и Группой II для генотипа A/A (Fоп 2.98 > 1.96 при p = 0.05) и генотипа G/G (Fоп 2.60 > 1.96 при p = 0.05) гена ADRB2, а также для генотипа G/A гена PPARGC1A (Fоп 2.43 > 1.96 при p = 0.05). Частота общего генетического балла (ОГБ), рассчитанного для физического качества «выносливость», на основании полиморфизма генов ADRB2, NOS3 и PPARGC1A у 50 единоборцев, варьировалась от 33 до 100. Единоборцы с наибольшим ОГБ имеют высокую квалификацию.
Бесплатно
Молекулярные основы современных подходов к анализу продуктивной функции тимуса
Статья научная
Рассмотрена информация о тимусе - центральном органе иммунной системы, обеспечивающем микроокружение, необходимое для созревания и селекции CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов. Дана справка об основных событиях в истории изучения вилочковой железы. Продемонстрирована высокая значимость органа в восстановлении иммунной системы при опустошении пула Т-лимфоцитов. Представлены данные о молекулярных механизмах формирования разнообразия антигенраспознающих рецепторов Т-клеток, которые легли в основу современных подходов к анализу продуктивной функции вилочковой железы. Приведены примеры использования методов определения функциональной активности тимуса в науке и клинической практике.
Бесплатно
Статья научная
Городские зеленые зоны играют важную роль в улучшении городской среды, повышении качества жизни населения, и вносят значительный вклад в устойчивое развитие. Однако стремительная урбанизация привела к существенным изменениям в землепользовании, особенно к сокращению площадей зеленых насаждений в городах. Настоящее исследование использует спутниковые изображения Sentinel-2 и алгоритмы обработки данных для мониторинга и анализа изменений в зеленых пространствах города Тхайнгуен, Вьетнам. Наиболее точные результаты классификации были использованы для повторной классификации территории на две группы: городские зеленые зоны (зеленые насаждения) и прочие объекты (нерастительные объекты и водная поверхность). Сегментация осуществлялась с помощью программного обеспечения QGIS, MapInfo, eCognition и алгоритмов коррекции объектов. Анализ выявил значительные изменения в структуре городских зеленых зон во времени, что подчеркивает влияние расширения городской застройки на распределение зеленых насаждений. Полученные данные отражают как процессы развития, так и деградации зеленых насаждений в пределах города. Результаты исследования могут быть использованы городскими планировщиками и органами власти для разработки стратегий устойчивого развития, направленных на поддержание баланса между урбанизацией и охраной окружающей среды в Тхайнгуене и аналогичных городских районах.
Бесплатно
Мониторинг миграционной активности растений между открытым и защищенным грунтом
Статья научная
В оранжерейных комплексах Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина Российской академии наук, г. Москва (ГБС РАН) был организован с определенной периодичностью мониторинг миграционной активности спонтанно расселяющихся растений между открытым и защищенным грунтом. Актуальность этой работы заключается в идентификации видов, которые в силу своих адаптивных возможностей, агрессивного распространения и особенностей климата могут представлять потенциальную опасность как чужеродные таксоны. Всего вокруг всех оранжерей ГБС РАН (в пределах 15 м) было выявлено 174 вида из 123 родов растений открытого грунта, большинство из которых местные и адвентивные сорные растения. Только 32 вида из 28 родов растений открытого грунта были обнаружены на конструкциях оранжерей и ещё меньше попали в защищенный грунт - 24 вида из 22 родов. Только 4 вида растений защищенного грунта были обнаружены на наружных конструкциях оранжерей, причем 3 вида относятся к папоротникам. Единственное из них цветковое растение Cymbalaria muralis было многократно найдено как на наружных стенах и в щелях оранжерей, так и на расстоянии до 15 м от зданий оранжерей. В открытом грунте это растение образует популяции до нескольких десятков экземпляров, обильно цветет и завязывает плоды с жизнеспособными семенами, которые успешно перезимовывают в глубоких выемках стен или под пологом снега.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время на территории Пермского края выявлено 867 видов и внутривидовых таксонов агарикоидных базидиомицетов, из числа которых пять видов занесены в Красную книгу Пермского края, в том числе - поганка бледная (Amanita phalloides (Vaill.ex Fr.) Link), статус III. С 2006 г. ведется мониторинг состояния охраняемых видов грибов. В Пермском крае обнаружено 5 местообитаний поганки бледной. Состояние вида удовлетворительное.
Бесплатно
Мониторинг охраняемых грибов Пермского края: Lactarius volemus (Fr.) Fr. - подмолочник
Статья научная
В настоящее время на территории Пермского края 5 видов грибов занесены в региональную Красную книгу, в том числе подмолочник, молочай (Lactarius volemus (Fr.) Fr.), статус III. Этот микоризный гриб вступает в симбиоз с корнями широколиственных древесных пород. С 2006 г. ведется мониторинг состояния охраняемых видов грибов. В Пермском крае известно 5 мест обитания подмолочника: Бардымский р-н (окр. с. Барда); 2 - Бардымский р-н (ООПТ «Дубовая гора»); 3 - Пермский р-н (окр. с. Коммунар); 4 - Чайковский р-н (окр. с. Бурёнка); 5 - Кунгурский район (ООПТ «Предуралье»). Плановые наблюдения проводились в 2007, 2010, 2014 гг. Наибольшее число (6 плодовых тел) обнаружено в 2006 г. на ООПТ «Дубовая гора». Состояние Lactarius volemus на территории Пермского края следует считать удовле-творительным. Гриб охраняется на территориях ООПТ «Дубовая гора» и «Предуралье». Не-обходим поиск новых местонахождений вида в Пермском крае и проведение стационарных исследований.
Бесплатно
Мониторинг популяций Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo в Южно-Уральском заповеднике
Статья научная
Приводятся результаты мониторинга состояния четырех ценопопуляций Dactylorhiza fuchsii, проведенного в Южно-Уральском государственном природном заповеднике. Изучены популяци-онные (численность, плотность, возрастной спектр, индекс индивидуального оптимума, индекс восстановления, морфологическая изменчивость) и виталитетные характеристики. Установлено различие горно-луговых и лесных популяций по демографическим и морфологическим характеристикам. Установлено, что фитоценотический и погодный факторы влияют на габитус растений, численность особей, соотношение возрастных групп в популяциях. Возрастные спектры исследованных популяций полночленные, правосторонние, с преобладанием генеративных особей. Изученные ценопопуляции вида находятся в удовлетворительном состоянии. Дан сравнительный анализ состояния популяций D. fuchsii в других природных заповедниках Республики Башкортостан.
Бесплатно
Мониторинг редких и охраняемых видов животных южной лесостепи и степной зоны Омской области
Статья научная
Приведено описание распределения видов животных, занесенных в Красную книгу Омской области (2015) и встреченных в ходе полевых работ 2021-2022 гг. на территориях, включающих южно-лесостепную и степную части региона. Исследование проведено с помощью стационарных и маршрутных методов мониторинга видового богатства и численности животных. Описаны факты встреч 82 охраняемых видов животных, 35 из которых занесены в Красную книгу РФ. Указаны наиболее предпочитаемые местообитания и дана общая оценка численности исследованных объектов животного мира. Полученные сведения приводят к необходимости корректировки списка охраняемых видов и категорий их редкости в планируемом на 2025 г. третьем издании Красной книги Омской области. Необходимо включить в Красную книгу региона три вида: пчелу-плотника карликовую Xylocopa iris (Christ 1791), эрезус коллара Eresus kollari (Rossi 1846) и дубровника Ocyris aureoles (Pallas 1773). Еще четыре вида следует исключить из списка в связи со стабилизацией численности и отсутствием объективных угроз для популяций в Омской области: андрена аккуратная Andrena comta (Eversmann 1852), андрена угольная Andrena pilipes (Fabricius 1781), а также журавль серый Grus grus (Linnaeus 1758) и соловей Luscinia luscinia (Linnaeus 1758).
Бесплатно
Статья научная
Управление сельскохозяйственным производством, особенно в регионах с рискованным земледелием, должно быть основано на принципах постоянного контроля проведения агротехнических и агрохимических мероприятий, условий пофазового развития культур, уточнения урожайности и валовых сборов. Объективные данные о состоянии сельскохозяйственных культур на больших территориях можно получать на региональном уровне только с использованием данных дистанционного (спутникового) зондирования. Использование этих данных позволяет существенно снизить материальные затраты на проведение мониторинга сельскохозяйственных угодий на больших площадях. С учетом пространственного характера поставленных выше задач, наиболее подходящим инструментом для проведения исследований в этой области служат геоинформационные системы. Для получения сведений о состоянии и условиях произрастания сельскохозяйственных культур использовались данные спектрорадиометра MODIS, полученные со спутника Terra. В программе Image Processor по специальным алгоритмам производился расчет температуры земной поверхности и оценивалось состояние растительности. Далее средствами ArcGIS строились карты состояния растительности, температуры земной поверхности и индекса засухи.
Бесплатно
Статья научная
Подведены итоги многолетнего мониторинга биоты эктомикоризных грибов в некоторых типах еловых лесов Пермского края. Исследования проводились стационарным методом на учетных площадях размером 50 × 20 м, заложенных по одной в исследуемых типах леса - ельнике приручьевом и ельнике кисличном. Работа осуществлялась в три периода: I - 1975-1977 гг., II - 1994-1996 гг., III - 2010-2012 гг. В каждый год наблюдений по 4 раза с интервалом в 10 дней собирались все плодовые тела грибов, учитывалось их число и воздушно-сухая биомасса. К настоящему времени выявлено от 80 (ельник кисличный) до 124 (ельник приручьевой) видов и внутривидовых таксонов эктомикоризных грибов. Большинство выявленных видов относится к семействвам Cortinariaceae, Russulaceae и Tricholomataceae, что характерно для бореальной зоны. Наибольшее число выявленных видов (72.6-75.0%) обнаруживалось от 2 до 9 раз, а 2-3% из них были постоянными, встречались ежегодно. Отмечена относительная стабильность видового состава сосудистых растений (коэффициенты Жаккара (J×100): J = 69-88) во времени и зафиксированы более значительные изменения видового состава микоризообразователей (J = 32-52). Продуктивность эктомикоризных грибов в исследуемых ценозах различается по годам и периодам наблюдений. Наибольшее число базидиом зафиксировано для ельника кисличного, а их наибольшая биомасса - для ельника приручьевого. Для биоты микоризообразователей как по числу (индекс Шеннона: H = 1.27), так и по биомассе (H = 1.54) базидиом за все периоды наблюдений более благоприятным являлся ельник приручьевой. Установлено, что повышение средней месячной температуры воздуха в июне благоприятствует «плодоношению» микоризообразователей в августе в ельнике кисличном (rs = 0.67; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Мониторинг эктомикоризных грибов ельника кисличного в южнотаежных лесах Пермского края
Статья научная
В Пермском крае с 1975 г. по настоящее время проводится мониторинг агарикоидных базидиомицетов в ельнике кисличном подзоны южной тайги. Исследования ведутся стационарным методом на пробной площади, размером 50 × 20 м, в три периода: I-й - в 1975-1977 гг., II-й - в 1994-1996 гг., III-й - в 2010-2012 гг. К настоящему времени в ельнике кисличном обнаружено 214 видов и внутривидовых таксонов агарикоидных базидиомицетов, 80 из которых (37.4 %) являются микоризообразователями, входящими в состав 18 родов и 7 семейств. Преобладают виды сем. Cortinariaceae, Russulaceae и Boletaceae, что характерно для бореальной зоны. Наибольшее число видов содержится в родах Cortinarius (21 вид), Russula (15), Lactarius (10), Amanita (7), что свойственно лесным ценозам подзоны южной тайги. Отмечено, что видовой состав эктомикоризных грибов с течением времени меняется в большей степени (коэффициенты Жаккара (J×100): J = 32-46), чем видовой состав сосудистых растений. Эктомикоризные грибы доминируют по биомассе и числу базидиом. Изучена связь между разнообразием и продуктивностью эктомикоризных грибов с основными климатическими показателями (май-сентябрь). Установлено, что повышение средней месячной температуры воздуха в июне благоприятствует «плодоношению» эктомикоризных грибов в августе (rs = 0.67; p
Бесплатно
