научный журнал по биологии Успехи современной биологии ISSN: 0042-1324

Архив научных статейиз журнала «Успехи современной биологии»

  • ИЗОФЕРМЕНТЫ ИЗОЦИТРАТЛИАЗЫ И ИХ РОЛЬ У ОРГАНИЗМОВ РАЗНОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ

    ЕПРИНЦЕВ А.Т., ЗАЙЧИКОВА М.В., САЛЬНИКОВ А.В., ХАБА А.М. — 2013 г.

    Рассмотрено современное состояние вопроса о распространенности изоферментов изоцитратлиазы – важнейшего фермента глиоксилатного цикла, имеющего широкое распространение в природе и функционирующего в различные физиологические периоды жизни у многих организмов. Показано, что наряду с многочисленными литературными данными о функционировании изоферментов изоцитратлиазы в клетках бактерий, протистов, грибов, растений и нематод, единого мнения о возможности индукции данных изоферментов в тканях животных и птиц до настоящего времени не существует. Рассмотрены кинетические и физико-химические параметры растительной и животной изоцитратлиаз, молекулярно-биологические аспекты их функционирования, а также механизмы экспрессионной регуляции данных энзимов. Обсуждается физиологическая роль изоферментов изоцитратлиазы у организмов различных таксономических групп.

  • МАКРОЭВОЛЮЦИЯ СИМБИОЗА КАК САМООРГАНИЗАЦИЯ НАДВИДОВОЙ СИСТЕМЫ, КОНТРОЛИРУЕМАЯ ЕСТЕСТВЕННЫМ ОТБОРОМ

    ВОРОБЬЕВ Н.И., ПРОВОРОВ Н.А. — 2013 г.

    Мутуалистические симбиозы - удобные модели для анализа эколого-генетических механизмов прогрессивной эволюции, которые остаются мало изученными для унитарных (свободноживущих) организмов. В системе бобово-ризобиального симбиоза размещение N2-фиксирующих бактерий во внеклеточных и внутриклеточных компартментах клубеньков (инфекционные нити, симбио- сомы), приобретенных растениями в ходе коэволюции с микроорганизмами, индуцирует в их популяциях групповой отбор в пользу признаков мутуализма (полная передача фиксированного азота растению-хозяину, дифференцировка бактерий в не способные к размножению бактероиды). При колонизации инфекционных нитей ризобиями увеличивается клональность их популяций, что вызывает в них междемовый отбор на повышение нитрогеназной активности. Эта активность еще более возрастает при колонизации симбиосом бактериями, благодаря которой в их популяциях индуцируется родственный отбор в пользу необратимой дифференцировки бактероидов. Действие на бактерии этих форм отбора привело к переходу безклубеньковых (ризосферных и эндофитных) растительно-микробных ассоциаций, основанных на стимуляции роста корней ауксинами, в клу- беньковые симбиозы, основанные на эффектах N2-фиксации.

  • МЕХАНИЗМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОРОТКИХ ПЕПТИДОВ: ПРОНИКНОВЕНИЕ В КЛЕТКУ И ЭПИГЕНЕТИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ

    ЛИНЬКОВА Н.С., СОЛОВЬЕВ А.Ю., ТАРНОВСКАЯ С.И., ХАВИНСОН В.Х. — 2013 г.

    Проанализированы данные, отражающие различные аспекты молекулярно-клеточного механизма биологической активности коротких пептидов, используемых в качестве потенциальных лекарственных препаратов. На основе литературных и собственных экспериментальных данных рассматривается возможный механизм проникновения коротких пептидов в цитоплазму и ядро клеток. Обоснована возможность участия коротких пептидов в механизмах эпигенетической регуляции экспрессии генов путем их комплементарного связывания с промотерными зонами генов в ДНК.

  • МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В ЯДЕРНОМ ГЕНОМЕ ЖИВОТНЫХ

    АНДРИАНОВ Б.В., РОМАНОВ Д.А. — 2013 г.

    Митохондриальные последовательности в ядерном геноме обнаружены у всех изученных эука-риот. Приведен обзор данных по истории изучения проблемы переноса митохондриальной ДНК в ядро. Митохондриальные последовательности, локализованные в ядре, могут быть использованы для филогенетических реконструкций. Практика определения видов насекомых методами ДНК-баркодинга позволила выработать методы предотвращения контаминаций полученных данных гомологичными последовательностями ядерного происхождения. Эти методы исключают опасность искажения филогенетических исследований, основанных на сравнении нуклеотидных последовательностей митохондриальных генов. Выявлены связи старения млекопитающих и наследственных заболеваний у человека с инсерциями митохондриальных последовательностей в соматических клетках. Отмечена возможность индукции перемещения митохондриальных последовательностей в ядро под влиянием вирусных инфекций и в процессе старения.

  • МОДЕЛЬНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОССТАНОВЛЕННОГО ЛЕСНОГО ПОКРОВА ТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ

    ЛУГОВАЯ Д.Л., ПРОКАЗИНА Т.С., СМИРНОВА О.В. — 2013 г.

    Представлена модельная реконструкция потенциального лесного покрова темнохвойной тайги Русской равнины, Урала и отдельных территорий Западной и Центральной Сибири. Точечный ареал высокотравных лесов построен на основе 850 геоботанических описаний из БД ЦЭПЛ РАН. Проведено сравнение точечного ареала высокотравных темнохвойных лесов с точечным ареалом липы мелколистной и c современной зональностью анализируемой территории. Определена экотопическая приуроченность и экологические характеристики высокотравных лесов. Определены константные виды высокотравных лесов. С помощью литературных источников и созданной БД гербарных этикеток построены уточненные ареалы видов высокотравья. Дана оценка значимости исследований высокотравных темнохвойных лесов для решения проблемы происхождения темнохвойной тайги и выбора эталонных лесов для оценки основных экосистемных функций.

  • МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНВЕРСИЯ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА: КОНЦЕПЦИЯ R/K-СТАРЕНИЯ ВЫСШИХ ЭУКАРИОТ

    ГРИШИН Д.В. — 2013 г.

    Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований, отражающие взаимосвязь возрастной динамики экспрессии ряда внутриклеточных протоонкогенов с величиной Gl-периода интерфазы, как необходимого молекулярного рычага управления продолжительностью жизненного цикла клеток эукариот. Также развивается идея о том, что клетки высших эукариот, как структурно-функциональные единицы клеточных популяций макроорганизма, в процессе онтогенеза осуществляют смену (молекулярно-генетическую инверсию) "R"-стратегии существования (интенсивного процесса клеточного обновления и короткого пресинтетического периода интерфазы) на "К"-стратегию (замедление процессов клеточного обновления, увеличение времени нахождения клеток в пресинтетическом периоде). На основании комплекса научно-практических и теоретических данных сформулирована концепция R/K - старения высших эукариот, выражающаяся в молекулярно-генетическом переходе клеток, в процессе онтогенеза целого организма, от старения быстрого (летального) типа, превалирующего на ранних этапах развития, к медленному старению, т.е., к старению витального типа, которое свойственно уже более поздним стадиям индивидуального развития.

  • МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ. ПРЯМАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

    ПЕРЕЛОМОВ Л.В., ЧУЛИН А.Н. — 2013 г.

    Представлены современные данные о механизмах трансформации ряда микроэлементов микроорганизмами в биокосных системах: почвах, седиментах, илах, водных экосистемах. Подробно описаны процессы окисления, восстановления и биометилирования следовых элементов микроорганизмами. Показано экологическое значение соединений элементов, образующихся в результате микробиологической трансформации.

  • МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАТИВНОГО РЕТИНАЛЬНОГО ПИГМЕНТНОГО ЭПИТЕЛИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА

    КУЗНЕЦОВА А.В. — 2013 г.

    Суммированы знания о строении и функциях клеток ретинального пигментного эпителия (РПЭ) позвоночных животных и человека. Основное внимание уделено современным представлениям о регуляторных белках, участвующих в межклеточных и клеточно-матриксных взаимодействиях в нативном РПЭ человека.

  • НЕЙРОГЕНЕЗ КАК АДАПТИВНАЯ ФУНКЦИЯ ВЗРОСЛОГО МОЗГА

    ГОМАЗКОВ О.А. — 2013 г.

    Известная догма, что во взрослом мозге млекопитающих не образуются новые нейроны, была нивелирована открытиями последних десятилетий. Во взрослом мозге нейрогенез определяется как процесс трансформации нейральных стволовых клеток в зрелые функциональные нейроны. Взрослый нейрогенез служит поддержкой нейрональной пластичности мозга, процессов обучения и памяти. В результате нейрогенеза возникают функциональные типы клеток, генезие которых регулируется как внутренними сигналами клеточной дифференцировки, так и внешними факторами - молекулами, включенными в нейрогенную нишу. Нейрогенез взрослого мозга открывает новые аспекты понимания функций мозга, таких как память, а также изучения новых терапевтических подходов компенсации поврежденных болезнью структур мозга.

  • ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СООБЩЕСТВА МАКРОБЕНТОСА В ЭСТУАРНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ (КАНДАЛАКШСКИЙ ЗАЛИВ, БЕЛОЕ МОРЕ)

    СТОЛЯРОВ А.П. — 2013 г.

    Рассмотрена и проанализирована структурная организация макробентосных сообществ нескольких эстуарных экосистем Белого моря (Кандалакшский залив). В ходе анализа выявлены основные закономерности видовой, размерной и пространственной структуры сообществ. Установлено, что опресненные районы эстуарных экосистем характеризуются низкими значениями видового разнообразия, структурного сходства, общей плотности и биомассы сообщества. В процессе исследования была выявлена тенденция увеличения интегральных показателей структуры сообщества от кутовых опресненных районов эстуария к мористым и от верхних горизонтов литорали к нижним и сублиторали. Соответственно этому растет и сходство видовой структуры сообщества. Однако степень выраженности обнаруженных изменений, количество структурных вариантов и переходов между ними значительно отличаются. Чем больше зон с различным режимом солености, чем значительнее и протяженнее градиент этого фактора, тем больше зон с различной видовой структурой и, соответственно, выше общее видовое разнообразие сообщества. В результате проведенного исследования выявлена тенденция увеличения размеров и ABC-индексов от кутовых опресненных районов эстуариев с низкими показателями и нарушенной структурой сообщества к мористым с высокими значениями и нормальными сообществами.

  • ПОДХОДЫ К НОРМИРОВАНИЮ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. МЕТОДЫ, АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ НОРМИРОВАНИЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    БЕЛЯЕВ С.Д., БУЛГАКОВ Н.Г., ЛЕВИЧ А.П., МАКСИМОВ В.Н., МАМИХИН С.В., МИЛЬКО Е.С., РИСНИК Д.В., РОСТОВЦЕВА Е.Л., ФУРСОВА П.В. — 2013 г.

    Описаны основные принципы и подходы к экологическому нормированию вредных воздействий на природные экосистемы, основанные на анализе биологического и физико-химического монито- ринга in situ. Обсуждены возможности применения методов нормирования на основе фоновых и усредненных значений нормируемых показателей, на основе модельного анализа влияния абиоти- ческих компонентов на природные сообщества, на основе in situ - технологии установления ло- кальных экологических норм. Представлены некоторые принципы, на которых строится экологи- ческое нормирование. Описана классификация экосистем по степени их экологического качества.

  • ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЕ ЭФФЕКТЫ СУЛЬФАТИРОВАННЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ ИЗ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ

    БЕСЕДНОВА Н.Н., ЕРМАКОВА С.В., ЗАПОРОЖЕЦ Т.С., ЗВЯГИНЦЕВА Т.Н. — 2013 г.

    Изложены современные представления о механизмах противоопухолевого действия сульфатированных полисахаридов из морских водорослей. Показано антипролиферативное, проапоптотическое, антиангиогенное действие этих биополимеров. В сжатой форме представлены собственные материалы авторов, полученные при исследовании противоопухолевого действия фукоиданов из бурых водорослей дальневосточных морей. литературные источники и собственные наблюдения авторов обзора позволяют считать, что сульфатированные полисахариды морских водорослей могут стать основой для разработки лекарственных препаратов нового поколения с противоопухолевым эффектом.

  • РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕТЕРОТРОФНЫХ ЖГУТИКОНОСЦЕВ ВДОЛЬ ГРАДИЕНТА СОЛЕНОСТИ: СООТНОШЕНИЕ АКТИВНОГО И СКРЫТОГО ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ В БЕЛОМОРСКОМ ЭСТУАРИИ

    МАЗЕЙ Ю.А., ТИХОНЕНКОВ Д.В. — 2013 г.

    Исследовано разнообразие и структура сообществ бентосных гетеротрофных жгутиконосцев в эстуарии реки Черная (Кандалакшский залив, Белое море). Обнаружено 132 вида и формы гетеротрофных флагеллят, среди которых 14 являются новыми для Белого моря. Потенциальное (скрытое) видовое разнообразие оценивается в 3 раза выше активного (на момент отбора проб). Кумулятивная кривая, описывающая накопление видового богатства с увеличением количества проб, не является насыщенной: дальнейшие исследования в данной экосистеме должны привести к значительному увеличению числа видов. В противоположность дрейфующим планктонным протистам крупных водных масс, распределение бентосных гетеротрофных жгутиконосцев вдоль эстуария подчиняется правилу “критической солености”. Минимальные значения видового богатства, видового разнообразия, численности и биомассы гетеротрофных флагеллят отмечаются в опресненной части эстуария и возрастают в мористой и пресноводной зонах. Сообщества жгутиконосцев, формирующиеся в наименее стабильной солоноватоводной части эстуария, характеризуются отсутствием выраженных доминантов, преобладанием эврифагов и мелкоклеточных форм, которые, обладая более высокими темпами размножения по сравнению с крупными видами, по всей видимости, являются наиболее приспособленными к обитанию в сильно флуктуирующей среде. В работе обосновывается правомерность употребления метода гетеротрофных сукцессий в анализе сообществ гетеротрофных флагеллят.

  • РОЛЬ БАЗОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СТАНОВЛЕНИИ НОВЫХ УРОВНЕЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

    МИТРОХИН Ю.И. — 2013 г.

    Обсуждаются основные принципы формирования и эволюции биологической организации. Принимается, что биологическая организация начала свое становление как информационная система, базовыми элементами которой являются полинуклеотиды (носители информации) и связанные с ними кодовыми отношениями полипептиды (носители биологических функций). Важнейшим свойством этой системы является свобода, понимаемая как способность элементов генетической системы переходить в новое состояние (комбинацию нуклеотидов) в периоды ее неустойчивости. Вместе с ростом размеров и сложности генома растет и свобода системы. Другим ее важным свойством является поддержание оптимального баланса времен нахождения системы в устойчивом и неустойчивом состояниях. Обсуждается идея, что устойчивость физических, химических и биологических систем зависит от соотношения числа степеней свободы этих систем и вероятностей их перехода в неустойчивое состояние. На основании сравнительного анализа становления все более сложных уровней биологической организации, наблюдаемого в филогенезе, делается вывод, что только две информационные системы (два уровня) в биологических объектах являются базовыми, т.е. системообразующими. Это молекулярно-генетический уровень клетки и уровень, выразителем которого является психика человека. Только они обладают способностью к перебору, запоминанию и воплощению найденных вариантов в жизнеспособные формы. Все иерархически более высокие уровни организации находятся под контролем соответствующих базовых, т.к. сами не обладают каким-либо особым материальным субстратом, могущим быть носителем, выразителем их активности и являются производными базовых уровней. Творческие импульсы, новая ценная информация возникают внизу, – в генетической системе клетки и в мозгу человека. Условием их рождения является свобода и неустойчивость. Организмы, государства, боги, – лишь их производные, их воплощения. Способностью генерировать новую информацию не обладает даже такой уровень, как многоклеточный организм. Состояние наших знаний об эмбриогенезе не позволяют с уверенностью говорить о возможном участии в этом процессе какой-либо иной информации, кроме генетической. Формирование принципиально нового уровня организации, – многоклеточного организма, не связано с генерированием какой-либо новой информации в ходе самого процесса эмбриогенеза.

  • РОЛЬ ОКСИСТЕРИНОВ И ИХ СЕНСОРОВ В ИММУННОМ ОТВЕТЕ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ

    ДУШКИН М.И. — 2013 г.

    Окисленные производные катаболизма холестерина оксистерины, образованные при участии монооксигеназ, являются сигнальными молекулами, включенными в регуляцию разнообразных биологических функций. Современные исследования свидетельствуют о вовлечении оксистеринов в интегральную транскрипционную регуляцию липидного метаболизма и функций иммунных клеток. Регуляция иммунного ответа реализуется в результате изменения экспрессии системы сенсоров оксистеринов, включая Х рецепторы печени, ретиноид-родственные рецепторы, продукт гена, индуцируемого инсулином, оксистеринсвязывающие белки. За последнее десятилетие были идентифицированы новые рецепторы оксистеринов и открыты их новые функции в иммунных клетках, пробудившие к ним новый интерес в различных областях биомедицинских исследований. Рассмотрены механизмы участия оксистеринов в регуляции врожденного и приобретенного иммунитета и возможность использовать их сенсоры как фармакологические мишени хронических воспалительных и аутоиммунных заболеваний.

  • СОДЕРЖАНИЕ ТОМА 132, № 1-6, 2012 Г

    2013

  • СПОРОВЫЕ ПРОБИОТИКИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

    ВОРОБЬЕВА З.Г., КУЛЬЧИЦКАЯ М.А., ЛАЗОВСКАЯ А.Л., СЛИНИНА К.Н. — 2013 г.

    Приведены данные об использовании штаммов рода Bacillus в животноводстве, птицеводстве и аквакультуре. Описан эндосимбиотический жизненный цикл, включающий пролиферацию в организме хозяина. Показана необходимость всестороннего изучения пробиотических штаммов бацилл.

  • ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СХОДСТВО МОРФ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ГОМОЛОГИЧНЫМИ АЛЛЕЛЯМИ, У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА RANIDAE

    ВЕРШИНИН В.Л., ВЕРШИНИНА С.Д. — 2013 г.

    Анализ рассмотренных экофизиологических особенностей четырех видов лягушек семейства Ranidae (озерной, травяной, остромордой, сибирской лягушек) показал, что по целому ряду параметров наблюдаются различия между фенотипом striata, характеризующемся наличием дор-сомедиальной светлой полосы (доминантный аллель) и бесполосыми животными (рецессивный аллель). Генетическая детерминированость физиологической специфики и, в целом, индивидуальной аккомодации существенно влияет на специфику адаптивного потенциала сравниваемых видов. Установлены различия в скоростях физиологических процессов полосатых и бесполосых животных на примере наиболее полиморфных лягушек - остромордой и озерной. Для мономорф-ных видов - бесполосых у травяной и полосатых у сибирской лягушек, обладающих только одним фенотипическим вариантом, рассматриваемые показатели совпадают с физиологическими особенностями носителей соответствующих аллелей полиморфных видов (R. arvalis и P. ridibundus). Таким образом, тогда как межвидовые различия в целом соответствуют филогенетической дистан-цированности, фенотипические варианты, имеющие гомологичную или сходную наследственную основу, могут быть ближе по физиологическим параметрам к носителям сходных аллелей других видов, при этом существенно уклоняясь от средневидовой нормы.

  • ФИЛОГЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВОРОБЬИНООБРАЗНЫХ ПТИЦ, PASSERIFORMES

    ПАЕВСКИЙ В.А. — 2013 г.

    Приведен обзор современного состояния знаний о филогении и эволюции самой крупной систематической группы птиц - отряда воробьинообразных (воробьиных). Обсуждены филогенетические отношения и проблемы классификации воробьиных птиц по данным морфологических и молекулярных исследований. Рассмотрены и обобщены все результаты по этой проблеме, полученные за последние 25 лет.

  • ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ АНАЛИЗА КИСЛОРОДНОГО МЕТАБОЛИЗМА ФАГОЦИТАРНЫХ КЛЕТОК

    БАРСУКОВ А.А., ГНАТЕНКО Д.А., ЗЕМСКОВ В.М., КОЗЛОВА М.Н., КУЛИКОВА А.Н., ШИШКИНА Н.С. — 2013 г.

    Представлены общие сведения о кислородном метаболизме фагоцитарных клеток, роли активных форм кислорода в жизнедеятельности организма, функционировании различных типов клеток и развитии патологических процессов. Описана новая методика анализа кислородного метаболизма фагоцитарных клеток с помощью хемилюминесценции на мультиплетном детекторном анализаторе Synergy 2 SLAD, приведены примеры кинетики хемилюминесценции у пациентов с различной хирургической патологией.