научный журнал по биологии Биофизика ISSN: 0006-3029

АНТОНОВ В.Г., БУТОВ С.Н., КРУТЕЦКАЯ З.И., КРУТЕЦКАЯ Н.И., МЕЛЬНИЦКАЯ А.В. — 2014 г.

C использованием метода фиксации потенциала исследована возможная роль микротрубочек и везикулярного транспорта в действии фармакологического аналога окисленного глутатиона препарата глутоксим на транспорт Na+ в коже лягушки Rana temporaria. Впервые показано, что деполимеризатор микротрубочек нокодазол и ингибитор везикулярного транспорта бре- фельдин А сходным образом модулируют (полностью подавляют) стимулирующее влияние глутоксима на транспорт Na+. Полученные данные свидетельствуют об участии процессов везикулярного транспорта и перестроек тубулинового цитоскелета в регуляции глутоксимом транспорта Na+ в коже лягушки

ВАСИМ Т.В., ПЕКУН Т.Г., ФЕДОРОВИЧ С.В. — 2014 г.

Чтобы выяснить, одинаково ли действует снижение вне- и внутриклеточного pH (рН о и рН j) на деполяризацию пресинаптической плазматической мембраны, сравнили влияние 1 мМ амилорида, снижающего рН j до 6,65, и закисления инкубационной среды до рН о 7,0 и 6,0 на флуоресценцию зонда DiSC3(5) в синаптосомах. Измерение проводили как в присутствии митохондриальных токсинов ротенона (10 мкМ) с олигомицином (5 мкг/мл), так и без mix. В первом случае изменение флуоресценции DiSC3(5) специфично по отношению к плазматической мембране, во втором отражает суммарный потенциал плазматической мембраны и митохондрий. Показано, что снижение внеклеточного рН действует как в присутствии мито-хондриальных ядов, так и без них, тогда как амилорид способен увеличивать флуоресценцию DiSC3(5) только в присутствии ротенона с олигомицином. Таким образом, в отличие от митохондриального потенциала потенциал плазматической мембраны чувствителен к снижению как внутриклеточного, так и внеклеточного рН.

АПАНАСЕВИЧ Е.Е., ЛЕШЕНЮК Н.С., ТЕРЕШЕНКОВ В.И. — 2014 г.

Показано, что при отсутствии поглощения биомолекулами электромагнитного излучения, вследствие модуляции внешним электромагнитным полем потенциала взаимодействия между атомами и группами атомов, образующих невалентные связи, в макромолекулах возникают вынужденные колебания и периодические смещения положений равновесия. В таком «гиперколебательном» состоянии неизбежно изменяются биохимические свойства макромолекул и времена конформационной трансформации.

КУРГАЛИН С.Д., СЕМЁНОВ А.Г., ТУРОВСКИЙ Я.А. — 2014 г.

Изучена структура динамики цепочек локальных максимумов матрицы квадратов коэффициентов непрерывного вейвлет-преобразования электроэнцефалограмм человека, зарегистрированных в разных состояниях. Разработан метод типологизации цепочек локальных максимумов как по дрейфу в частотном пространстве, так и по динамике «энергетических показателей», и продемонстрирована его хорошая информативность. Показана высокая чувствительность метода к особенностям выбора испытуемым одного из двух вариантов ответа на поставленную задачу. Определено, что цепочки локальных максимумов в большей степени представлены последовательно нарастающими и убывающими типами и по частоте, и по значениям коэффициентов непрерывного вейвлет-преобразования. Установлена функциональная асимметрия в распределении типов этих цепочек. Полученные результаты позволяют рассматривать динамику цепочек локальных максимумов по выявленным типам как новый феномен ЭЭГ-активности.

БРЕЖЕСТОВСКИЙ П.Д. — 2014 г.

ЕВСТИГНЕЕВ М.П., КОСТЮКОВ В.В., РОГОВА О.В. — 2014 г.

Выполнен анализ энергетических вкладов от различных физических факторов для комплексообразования биологически активных соединений и нуклеиновых кислот в водном растворе. Сравнение энергетических параметров проведено для групп «лиганд-лиганд», «интеркалятор- ДНК», «M GB-ДНК», «лиганд-РНК». Показано, что энергетика данных взаимодействий имеет компенсационный характер. Выделены физические факторы, определяющие энергетику различных типов взаимодействий. Обнаружена корреляция энергетических вкладов комплекообразования MG B-лигандов с ДНК и их биологического эффекта.

ВОЕЙКОВА Т.А., ДЕБАБОВ В.Г., ЕГОРОВ А.В., ЕМЕЛЬЯНОВА И.Н., ЕМЕЛЬЯНОВА Л.К., КИРПИЧНИКОВ М.П., НОВИКОВА Л.М., ШАЙТАН К.В., ШЕБАНОВА А.С. — 2014 г.

Показано, что биосинтез наночастиц сульфида серебра в миллимолярном растворе солей тиосульфата натрия и азотнокислого серебра эффективно происходит при использовании как живых, так и разрушенных ультразвуком клеток Shewanella oneidensis MR-1, а также мембранной фракции этих клеток. Наночастицы, синтезированные в присутствии живых клеток, имеют средний размер 7,8 ± 1,5 нм, в присутствии разрушенных ультразвуком клеток - 6,5 ± 2,0 нм. Форма наночастиц в обоих случаях близка к сферической. Также обнаружено, что синтез наночастиц происходит в бесклеточной фракции раствора тиосульфата натрия, ранее инкубированного с клетками S. oneidensis MR-1 и затем соединенного с раствором азотнокислого серебра. В данном случае частицы имеют в основном удлиненную форму, их размеры составляют (11 ± 4) х (24 ± 6) нм. В контрольном эксперименте при использовании растворов солей сульфида натрия и азотнокислого серебра без инкубации с клетками наночастицы обнаружены не были. Установлено, что биосинтез наночастиц осуществляется при проведении реакции биосинтеза как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Наночастицы не образуются при использовании клеток, инактивированных повышенной температурой, как было показано нами ранее. Полученные данные указывают на важную роль нативных структур клетки в образовании наночастиц.

КОПЕЙКА Е.Ф., НАРДИД О.А., ПУГОВКИН А.Ю., ЧЕРКАШИНА Я.О. — 2014 г.

Изложены основы фотометрического метода определения проницаемости мембран сперматозоидов карпа для молекул воды. Методами ЭП P-спектроскопии и фотометрического анализа исследована осмотическая толерантность мембран сперматозоидов карпа. Показано, что сперматозоиды карпа по р еакции на ср еды р азличной осмотичности близки к идеальным осмометрам. Определено значение проницаемости мембран сперматозоидов карпа для молекул воды. Полученные результаты могут быть использованы в криобиологии при разработке криозащитных сред и режимов криоконсервирования для спермы рыб.

АСАДУЛЛИН Р.М., ШАКУРОВ И.Р. — 2014 г.

Рассмотрена обратная задача определения параметров модели Лотки-Вольтерра по одному заданному решению. Установлены условия существования и единственности обратной задачи.

КОВАЛЕНКО С.С., МАКСИМОВ Г.В., ПАРШИНА Е.Ю., РУБИН А.Б., ЮСИПОВИЧ А.И. — 2014 г.

Представлены данные по влиянию различных концентраций инсулиноподобного фактора роста 1 на состояние эритроцитов человека. При активации клеточных рецепторов к инсулиноподобному фактору роста 1 зафиксированы изменения конформации гемоглобина, NO- связывающей функции эритроцитов, а также микровязкости плазматической мембраны клетки. Впервые показано, что при связывании молекул инсулиноподобного фактора роста 1 на поверхности клеток, гемоглобин эритроцитов меняет конформацию и сродство к лигандам.

ЗАХАРЧЕНКО М.В., КОВЗАН А.В., КОНДРАШОВА М.Н., ЛИТВИНОВА Е.Г., ПЛЯСУНОВА С.А., ФЕДОТЧЕВА Н.И., ХУНДЕРЯКОВА Н.В., ШВАРЦБУРД П.М., ЯЧКУЛА Т.В. — 2014 г.

Исследованы лимфоциты в мазках крови у детей с онкологическими заболеваниями в сравнении со здоровыми детьми подобранной близкой группы. Использованы принятый в гематологии способ окрашивания мазка для определения формулы крови и лимфоцитарных индексов и окрашивание по новый методике с часовой инкубацией клеток в биохимической среде для определении активности сукцинатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы и их отношения, характеризующего взаимодействие дыхания и гликолиза. При проведении инкубации в биохимических условиях обнаружено сильное увеличение размеров лимфоцитов при добавлении молочной кислоты в мазках крови больных с опухолями. Такой эффект не наблюдался при добавлении янтарной кислоты, а также в мазках крови здоровых детей из группы сравнения. Изменения структуры клеток у больных были связаны и с изменениями активности исследуемых ферментов. Предлагаемое цитобиохимическое исследование позволяет повысить диагностическую чувствительность при обследовании состояния больных и эффективность лечения при онкологических заболеваниях.

БИБИНЕЙШВИЛИ Е.З., ЛЕВИН Г.Г., МАКСИМОВ В., РУБИН А.Б., ЮСИПОВИЧ А.И. — 2014 г.

Установлено, что для обеспечения сальтаторного проведения потенциалов действия и межклеточного перераспределения ионов (Na+, K+, Са 2" 1") при возбуждении нервного волокна необходимо изменение упорядоченности структуры и жирных кислот липидов миелина. С помощью лазерной интерференционной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния установлено, что при возбуждении волокна упорядоченность структуры миелина снижается, а жирных кислот в липидном бислое мембран - возрастает. Наоборот, в перехвате Ранвье, где генерируется возбуждение, упорядоченность структуры цитоплазмы и жирных кислот аксолеммы снижается. Предположено, что перестройка в миелине обусловлена десорбцией мембранно-связанного Са, но не в рафтах.

КОЗЛОВ А.С., КРАСНОВСКИЙ А.А. — 2014 г.

Исследовано образование синглетного кислорода при возбуждении кислородных молекул ИК-диодными лазерами в органических средах (четыреххлористом углероде и ацетоне), насыщенных воздухом при нормальном давлении и температуре. Разработана новая методика анализа экспериментальных данных, учитывающая степень перекрывания спектральных полос кислорода и лазерных излучателей. С помощью этой методики рассчитаны оптическая плотность, молярный коэффициент поглощения и поперечное сечения поглощения О2 в главных максимумах поглощения (765 и 1273 нм). Результаты сопоставлены с данными предшествующих измерений. Обсуждается значение полученных результатов для изучения фотофизики и фотохимии кислорода и биологического действия лазерного излучения.

БУРДЕЙНАЯ Т.Н., ДОРОНИН Ю.К., КИРКИНА А.А., ЛОБЫШЕВ В.И., ЛОПИНА О.Д., ЧЕРНОПЯТКО А.С. — 2014 г.

Изучены изотопные эффекты дейтерия воды в широком диапазоне концентраций на ряде биологических объектов разных уровней организации. Полученные результаты показали, что биологические объекты чувствительны к вариациям изотопного состава воды. Уменьшение содержания дейтерия в воде, как и его небольшое увеличение, может приводить как к активации, так и к ингибированию биологических функций. Величины биологических изотопных эффектов, обусловленных малыми вариациями концентрации дейтерия, могут превышать известные эффекты, наблюдаемые в тяжелой воде с высокой концентрацией дейтерия. Общие закономерности для всех исследованных объектов в диапазоне концентраций дейтерия в воде от 4 ррm до 1% выявить не удалось.

МАРТУСЕВИЧ А.А., МАРТУСЕВИЧ А.К., ПЕРЕТЯГИН С.П., СОЛОВЬЕВА А.Г. — 2014 г.

Проведена оценка динамики физико-химических показателей крови при ее обработке синглетным кислородом in vitro. Для исследования использованы образцы цельной консервированной крови здоровых доноров ( n = 10). Кровь обрабатывали путем барботажа кислородно-озоновой смесью (концентрация озона - 500 мкг/л), чистым кислородом, а также газовой смесью, содержащей синглетный кислород (при мощности генератора 50 и 100%). Во всех образцах после обработки определяли активность лактатдегидрогеназы в прямой и обратной реакциях, альдегиддегидрогеназы, супероксиддисмутазы, уровень глюкозы и лактата в плазме крови и эритроцитах, показатели кислотно-щелочного равновесия и парциальное давление газов крови. Установлено, что обработка крови синглетным кислородом в условиях in vitro создает позитивные условия для функционирования ферментов энергетического обмена, детоксикации и компонентов антиоксидантной системы, приводя к соответствующим сдвигам плазменной и эритроцитарной концентрации глюкозы и лактата, а также оптимизирует газовый состав и параметры кислотно-щелочного баланса биологической жидкости. По действию на активность изучаемых ферментов эффект синглетного кислорода более выражен, чем кислородно-озоновой смеси.

АНДРЕЕВА Е.Р., БУРАВКОВА Л.Б., КОРОВИН С.Б., ПУСТОВОЙ В.И., ШУБЕНКОВ А.Н. — 2014 г.

Исследовано влияние наночастиц на основе кремния на жизнеспособность и состояние органелл культивируемых лимфоцитов периферической крови человека. Не выявлено изменений в количестве живых клеток по отношению к контролю. Гибель клеток происходила в основном за счет апоптоза и позднего апоптоза, а соотношение путей клеточной гибели в контроле и при инкубации с наночастицами оставалось неизменным. Все исследованные наночастицы на основе кремния (Si, SiB, SiPd) вызывали увеличение количества активных форм кислорода в клетках. Оценка изменений митохондрий и лизосом позволяет предположить, что модификация наночастиц незначительно снижает их биосовместимость.

БАГИНСКАЯ Н.В., БОГДАНОВА Л.А., ГРИШАНОВА А.Ю., ИЛЬНИЦКАЯ С.И., КАЛЕДИН В.И., ПЕРЕПЕЧАЕВА М.Л., ПОПОВА Н.А. — 2014 г.

Модифицирующее действие одних веществ на канцерогенность других обычно объясняют их влиянием на метаболизм канцерогенов, т.е. его активацией или инактивацией. В наших экспериментах при раздельном применении на подсосных мышатах диэтилнитрозамин индуцировал в четыре-шесть раз больше опухолевых узелков в печени, чем ортоаминоазотолуол. При совместном введении обоих канцерогенов число опухолевых узелков в печени было достоверно меньше, чем при введении одного диэтилнитрозамина. Так же действовал ортоаминоазотолуол при введении за трое суток до либо через трое суток после диэтилнитрозамина. При этом защитный эффект реализуется не на метаболическом уровне, так как ортоаминоазотолуол не влияет на метаболизм диэтилнитрозамина в печени мышей. Полученные результаты свидетельствуют в пользу предположения о том, что канцерогены конкурируют за белковые мишени, предположительно факторы транскрипции, с которыми с неодинаковым сродством взаимодействуют и которые в разной степени повреждают.

КОРОТКОВ С.М., НЕСТЕРОВ В.П., СОБОЛЬ К.В. — 2014 г.

Изучено инотропное действие нового пробиотического продукта на сокращение миокарда лягушки Rana ridibunda и на изменение объема митохондрий, выделенных из сердца крысы. В обоих случаях производили сравнение с действием известного кардиопротектора диазоксида. Показано, что как пробиотический продукт, так и диазоксид демонстрировали двойственный эффект на максимальное усилие, развиваемое мышечным образцом, во время спонтанных сокращений предсердий. При добавлении препаратов наблюдали отрицательный, а при отмывании - положительный инотропный эффект. При этом пробиотический продукт практически не влиял на амплитуду сокращения, вызванного электрической стимуляцией фрагментов желудочка сердца. Пробиотический продукт снижает как пассивную протонную проницаемость внутренней мембраны митохондрий, так и энергозависимый транспорт K+ в митохондрии, обусловленный активацией К+-унипортера кардиомиоцитов. Обсуждается возможный механизм действия пробиотического продукта.

БОГДАНЕНКО Е.В., КАРНАУХОВ А.В., КАРНАУХОВ В.Н., КАРНАУХОВА Е.В., КАРНАУХОВА Н.А., МАНОХИНА И.А., СЕРГИЕВИЧ Л.А., СМИРНОВ А.А. — 2014 г.

Предлагается метод увеличения продолжительности жизни многоклеточных животных (человека), использующий резервирование стволовых клеток для последующей аутотрансплантации. Поскольку эффективность данного метода непосредственно следует из информационной теории старения, экспериментальное подтверждение его работоспособности представляется важным с точки зрения тестирования базовых положений теории. Для проверки метода проведен эксперимент по трансплантации клеток костного мозга мышам старших возрастных групп от молодых близкородственных доноров инбредной линии. Показано, что средняя продолжительность жизни мышей из экспериментальной группы превысила аналогичный показатель контрольной группы на 34%. Делается вывод, что данный результат не только демонстрирует работоспособность предложенного метода продления жизни многоклеточных животных, но также является дополнительным экспериментальным аргументом, подтверждающим базовые положения информационной теории старения.

КАРТИКЬЯН С., МАНИ П. — 2014 г.

Изучено влияние рН и жесткости воды на содержание белка мышечной ткани молоди индийского карпа Сirrhinus mrigala с помощью ИК-Фурье-спектроскопии. ИК-спектр показал существенные различия в интенсивности поглощения между контрольным образцом и обработанными токсичными металлами мышечными тканями, что связано с изменением содержания белка из-за влияния тяжелых металлов никеля и хрома при различных рН и жесткости воды. П ри этом токсичность металла более выражена при рН 9,0, чем в жесткой воде.