научный журнал по биологии Онтогенез ISSN: 0475-1450

ИНГЕ-ВЕЧТОМОВ С.Г. — 2011 г.

Ряд нейродегенеративных заболеваний человека (т.н. болезней зрелого возраста) связан с образованием белковых агрегатов – амилоидов. Прионные заболевания: куру, болезни Кройтцфельдта-Якоба, Герштмана-Штросслера-Шайнкера, смертельная семейная бессонница и др. – примеры инфекционных амилоидозов. Благодаря открытию прионов у дрожжей, разработана модельная система для изучения механизмов амилоидогенеза и его инфекционной природы. Существование прионных сетей, т.е. взаимодействия между разными прионами, обнаруженное у дрожжей, находит в последнее время подтверждение и в форме взаимодействия различных амилоидов у человека. Потенциальная опасность амилоидозов заложена в самой структуре практически любых белков в виде участков, образующих -слои, которые будучи экспонированными приводят к агрегации белков. Вместе с тем известно несколько ярких примеров адаптивной ценности амилоидных агрегатов: фактор цитоплазматической несовместимости Podospora anserina, паутина пауков, цитоплазматические стресс-гранулы в клетках млекопитающих, прионная форма белка CPEB Aplisia, ответственная за регуляцию активности нейронов и др. Все эти факты следует учитывать при поисках антиамилоидных препаратов. Открытие белковой наследственности у низших эукариот изменяет наши представления о роли матричного принципа в биологии, дополняя его идеей конформационных матриц (матриц II рода), вовлеченных в воспроизведение пространственной структуры надмолекулярных комплексов клетки.

КОНОНЕНКО Н.В., ЛАЗАРЕВА Е.М., ПОЛЯКОВ В.Ю., ЧАБАН И.А. — 2011 г.

В работе с помощью реконструкции серийных “полутонких” срезов детально прослежена динамика формирования антиподального комплекса пшеницы Tritiсum aestivum L. Полученные данные позволяют выделить три ключевых и строго последовательных этапа в развитии антиподального комплекса: этап пролиферации инициальных клеток, этап роста и функциональной дифференцировки антипод и этап их апоптотической гибели.

СОЛДАТОВА И.Б. — 2011 г.

Выявлено влияние акустического воздействия на процессы метаболизма в последние сутки инкубации эмбрионов домашней курицы. Показано, что возникающие под действием акустических сигналов изменения приводят к сокращению времени инкубации. В результате акустической гиперстимуляции газообмен и рост эмбриона продолжают следовать степенной зависимости, характерной для более раннего периода эмбриогенеза, т.е. снимается депрессия, свойственная этим процессам в конце инкубации. У акустически стимулированных эмбрионов наблюдается тенденция к снижению суммарных затрат энергии на прирост и метаболизм в период с 17 суток инкубации и до вылупления, но суточные затраты на энергетический обмен и прирост при акустическом воздействии больше, чем в контрольной группе.

ЕЖОВА Т.А., КАВАЙ-ООЛ У.Н., КУПРИЯНОВА Е.В. — 2011 г.

Ген A. thaliana APETALA1 (АР1) кодирует белок MADS-белок типа II с доменами MADS, I, K и C. Роль К- и С-доменов в функционировании белка АР1 исследована недостаточно. Анализ фенотипического проявления мутаций, нарушающих активность разных доменов белкового продукта, позволяет получать информацию о функции доменов, а, значит, и о структурно-функциональной организацию гена. Нами проведено изучение влияния на морфологию цветка мутанта abr (аллель гена ABRUPTUS/PINOID) мутантных аллелей гена АР1, белковые продукты которых предположительно лишены функционально активного домена К (ар1-20), доменов К и С (ар1-1 и ар1-6), домена С (ар1-3). Обнаружено, что в отличие от ар1-20, аллели ар1-3, ар1-6 и ар1-1 приводят к редукции числа генеративных органов в цветках двойных мутантов abr ap1-3, abr ap1-6 и abr ap1-1. Высказано предположение, что С-домен белка АР1 предотвращает нарушение детерминации типа репродуктивных органов при эктопической экспрессии гена АР1 во внутренних мутовках цветка мутанта abr.

ОЗЕРНЮК Н.Д. — 2011 г.

ДМИТРИЕВА М.А., КАРПУШЕВСКИЙ И.В. — 2011 г.

Исследованы тенденции межгодовой изменчивости сроков созревания и нереста разных возрастных групп трески восточно-балтийской популяции в 1997–2009 годах. Выявлены особенности возрастной структуры половозрелой части популяции, сложившиеся к концу первого десятилетия 21 века. С привлечением данных по численности пополнения и плодовитости трески разного возраста рассмотрена роль возрастных групп трески в современном воспроизводстве популяции.

БРОДСКИЙ В.Я., ВАСИЛЬЕВ А.В., ВОРОТЕЛЯК Е.А., ЗВЕЗДИНА Н.Д., МАЛЬЧЕНКО Л.А., ТЕРСКИХ В.В., ФАТЕЕВА В.И. — 2011 г.

В культурах кератиноцитов человека HaCaT, содержащихся в бессывороточной среде на стеклах, обнаружен околочасовой ритм синтеза белка, сходный с ритмом в гепатоцитах in vitro. Интенсивность синтеза определяли по включению 3-лейцина с поправкой на пул свободного меченого лейцина. Ритм изучали в отмытых 1- или 2-суточных культурах после смены среды. Среда, кондиционированная кератиноцитами HaCaT, синхронизировала разреженные несинхронные в контроле культуры гепатоцитов. Следовательно, кератиноциты выделяют в среду синхронизирующие факторы. Хелатор ионов кальция ВАРТА-АМ ликвидирует ритм синтеза белка как в плотных синхронных в контроле культурах гепатоцитов, так и в культурах кератиноцитов HaCaT. Аналогичным был эффект ингибитора протеинкиназ Н7. Таким образом, в кератиноцитах, как и в гепатоцитах, происходит самосинхронизация колебаний интенсивности синтеза белка. Механизм самосинхронизации – кальций-зависимое фосфорилирование клеточных белков.

КОВАЛЕНКО Е.Е. — 2011 г.

В статье обобщены многолетние данные автора по двум способам развития группы потомков бесхвостых амфибий – развитию с эффектом нормы признаков и развитию с эффектом массовых аномалий ряда признаков. Массовые аномалии конечностей получены в лаборатории у шпорцевой лягушки Xenopus laevis (без применения специальных воздействий). Они представляют собой синдром, при котором коррелятивно меняется строение конечностей и их поясов, а также строение крестцового отдела позвоночника. Синдром имеет несколько стадий проявления (по степени усиления отклонений от нормы). При максимальном проявлении синдрома происходит смена нормы строения крестцового отдела. Показано, что смене нормы строения крестца предшествует изменение правила его изменчивости. Не имея возможности прямо наблюдать процесс эволюции (смену норм в крупном масштабе времени), мы вынуждены использовать любые данные (пусть даже косвенные), которые могут дать информацию о том, как происходит смена нормы и что происходит с изменчивостью в это время.

НОВАКОВСКАЯ С.А., СОЛОВЬЕВА И.А., СОТНИКОВ О.С. — 2011 г.

Проведено электронно-микроскопическое исследование закладки коры большого мозга эмбриона человека, с целью выявления наличия синцитиальных межнейронных связей в эмбриогенезе. Обнаружено, что у части нейронов отсутствует глиальная оболочка, и их наружные клеточные мембраны прилегают непосредственно друг к другу, образуя продолговатые или точечные плотные контакты. Иногда эти контакты перфорированы и на их основе формируются истинные синцитиальные межнейронные связи. Закономерные структурные свойства этих связей следующие: формирование на базе плотных мембранных контактов, обязательное закругление краев перфорации и наличие остаточных телец в виде сферических везикул в просвете перфораций. Полученные результаты позволяют заключить, что в закладке коры большого мозга у зародышей, получаемых при операции прерывания беременности, помимо формирования синаптических контактов или до их образования возможно появление синцитиальных межнейронных связей. Это следует учитывать при трансплантации развивающегося мозга.

ГОРДЕЕВА О.Ф., КОЛЬЦОВА А.М., КРЫЛОВА Т.А., ЛИФАНЦЕВА Н.В., МУСОРИНА А.С., ПОЛЯНСКАЯ Г.Г., ЯКОВЛЕВА Т.К. — 2011 г.

Большой спектр линий эмбриональных стволовых клеток человека с различными генотипами широко используется в качестве клеточных моделей для фундаментальных, биомедицинских и фармакологических исследований. Новые линии эмбриональных стволовых клеток человека (ЭСК) SC5, SC6, SC7 и SC3a были получены из предимплантационных бластоцист и поддерживаются на митотически инактивированных фидерных клетках человека. Все полученные линии ЭСК прошли более 120 удвоений клеточной популяции, сохранили нормальный диплоидный кариотип и способность дифференцироваться in vitro в производные трех зародышевых листков. Эти линии экспрессируют маркеры недифференцированных ЭСК: Oct-4, Nanog, SSEA-4, TRA-1-60, щелочную фосфатазу. Кроме того, недифференцированные клетки линий SC5, SC6 и SC7 экспрессируют гены DPPA3/STELLA, DAZL, специфические для линии половых клеток, и не экспрессируют соматические маркеры дифференцировки. Напротив, недифференцированные клетки линии SC3a экспрессируют маркеры внезародышевой энтодермы GATA4 и AFP и не экспрессируют DPPA3/STELLA и DAZL. Результаты двойного иммунофлуоресцентного окрашивания колоний клеток SC5 и SC3a с помощью антител против Oct-4 и GATA4 показали, что большинство клеток линии SC3a были одновременно позитивны по обоим маркерным факторам. Кроме того, SC5, SC6 и SC7, но не SC3a, образовывали тератомы, содержащие производные трех зародышевых листков. Эти результаты свидетельствуют о том, что клетки линии SC3a, в отличие от линий SC5, SC6 и SC7, представляют собой клеточную популяцию ранних коммитированных клеток. Кроме того, с помощью иммунофлуоресцентного и ПЦР анализа обнаружена экспрессия гена транспортера множественной лекарственной устойчивости ABCG2 в недифференцированных ЭСК всех линий и эмбриоидных тельцах, дифференцирующихся в течение 10 дней, тогда как экспрессия транспортера ABCB1 выявлена с помощью ПЦР анализа только в дифференцирующихся эмбриоидных тельцах линий SC5, SC6 и SC7. Таким образом, полученные результаты демонстрируют различия в свойствах и потенциале к дифференцировке линий ЭСК SC5, SC6, SC7 и SC3a, которые были получены в разных условиях культивирования.

СОЛНЦЕВА Г.Н. — 2011 г.

Среднее ухо млекопитающих характеризуется разнообразными структурными вариациями и широким спектром адаптационных преобразований, связанных с особенностями экологии вида, сохраняя общий основной принцип строения у большинства млекопитающих. У филогенетически далеких видов, но сходных по экологической специализации, возникают черты параллелизма в развитии отдельных элементов слуховых косточек, а также в способе их соединения между собой и прикрепления в барабанной полости. На пути адаптации к водному образу жизни у полуводных и водных видов появляются новые дополнительные структуры, несвойственные для исходных наземных форм. Использование эколого-морфологического подхода при изучении периферического отдела слуховой системы у млекопитающих с различной экологической специализацией в онтогенезе позволило установить, что особенности в ее строении у различных групп млекопитающих обусловлены приспособлением животных к конкретным акустическим свойствам среды обитания. Главными в эволюции являются морфофункциональные адаптации периферической слуховой системы, направленные на оптимизацию слуховой чувствительности в различных по физическим свойствам средах обитания. Адаптивные особенности в строении среднего уха водных видов появляются на ранних стадиях развития, несмотря на то, что развитие в утробе матери происходит без непосредственного влияния условий окружающей среды.

БЕЛОУСОВ Л.В., ГЛАГОЛЕВА Н.С., ТРОШИНА Т.Г. — 2011 г.

Используя кадры цейтраферной микрокиносъемки, проводили компьютерный анализ искусственно деформированных (растянутых или сжатых) двойных эксплантатов (сэндвичей) крыши бластоцеля (КБс) и супрабластопоральной области (СБОс) ранней гаструлы шпорцевой лягушки. На контрольных и деформированных образцах в течение первых 14 мин после вырезания измеряли скорости и углы смещений нескольких сотен клеток друг относительно друга, а также относительно неподвижных точек и осей растяжения. Обнаружено, что деформации образцов приводят к быстрой переориентации и возрастанию скоростей движений обширных клеточных масс по направлениям растяжения или перпендикулярно направлениям сжатия. Кроме того, у растянутых КБс наблюдали возрастание скоростей взаимных клеточных смещений и конвергентное схождение клеток к осям растяжения. При сравнении различных угловых секторов отмечена достоверная положительная корреляция между средними скоростями клеточных движений и количеством клеток, движущихся внутри данного сектора. Это указывает на кооперативность механозависимых клеточных движений. В целом, полученные данные указывают на важную роль механических факторов в регуляции коллективных клеточных движений.

БЫСТРОВА Е.И., ИВАНОВ В.Б., КОТОВ А.А., КОТОВА Л.М., МЕСЕНКО М.М. — 2011 г.

В статье описана активация делений клеток покоящегося центра в отрезанных кончиках корней, выдерживаемых на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри. Это явление наблюдалось у корней 8 из 14 изученных сортов кукурузы и не наблюдалось в отрезках корней арабидопсиса. Характер распределения делений в меристеме существенно варьирует в корнях разных проростков в одной и той же партии проростков и в корнях проростков разных сортов кукурузы. Открывание меристемы наблюдалось при отрезании как маленьких кусочков корней (до 3 мм), так и целых корней. ИУК (10-6 10-8 М) и сахароза (2%) не предотвращали открывание меристемы. Полученные данные показывают, что покоящееся состояние клеток покоящегося центра поддерживается системой межклеточных и межорганных взаимодействий.

2011

КАСУМЯН А.О. — 2011 г.

Рассматриваются закономерности функционального развития в онтогенезе рыб хемосенсорных систем – обонятельной, вкусовой и общего химического чувства. Обонятельная система начинает функционировать и обеспечивать реакцию молоди на химические сигналы раньше, чем вкусовая. Неспециализированные двигательные ответы на обонятельные стимулы способны проявлять уже эмбрионы, вышедшие из оболочки, но еще не питающиеся. Сразу после перехода к экзогенному питанию начинает формироваться обонятельная чувствительность к сигналам, вызывающим защитные и пищевые поведенческие ответы, и развиваться способность дифференцировать близкие запахи. Рецепция ограниченного числа вкусовых стимулов возникает у личинок при переходе на экзогенное питание. С возрастом происходит расширение спектра эффективных вкусовых веществ и сокращение времени, затрачиваемого на определение молодью вкусовых качеств пищи. Функциональное развитие отдельных компонентов вкусовой системы происходит гетерохронно – раньше и быстрее у наружной (экстраоральной) и медленнее у внутриротовой (интраоральной) форм вкусовой рецепции. Сведения о функциональном развитии в онтогенезе рыб общего химического чувства отсутствуют. Предполагается, что функция этой хемосенсорной системы возникает у рыб в раннем личиночном возрасте.

ВАЙСЕРМАН А.М., ВОЙТЕНКО В.П., МЕХОВА Л.В. — 2011 г.

В большом количестве исследований показано, что организм наиболее чувствителен к различным воздействиям на протяжении периода пре- и постнатального развития. Эти воздействия приводят к тому, что изменения на протяжении критических периодов созревания, связанные с онтогенетической пластичностью, приводят к перманентным изменениям в структуре и функции определенных органов и систем организма. Предполагается, что основным молекулярным механизмом “онтогенетического программирования” являются изменения, происходящие на эпигенетическом уровне (включающие изменения в генетической экспрессии, которые возникают без изменений в структуре ДНК). В обзоре рассмотрены экспериментальные и эпидемиологические доказательства того, что эпигенетические процессы играют важную роль также на поздних этапах жизни и могут в значительной степени определять особенности старения и предрасположенность к возраст-зависимым заболеваниям, в том числе раку, кардиоваскулярным и нейродегенеративным заболеваниям, а также диабету 2 типа.

БРОДСКИЙ В.Я. — 2011 г.

БАКАЛЕНКО Н.И., КОРЧАГИНА Н.М., КУЛАКОВА М.А. — 2010 г.

Сравнительные исследования геномов низших Metazoa показали, что многие классы транскрипционных факторов, важные для развития билатеральных животных, возникли до дивергенции современных ветвей животного царства. Гены Hox-кластера появились поздно, у последнего общего предка Cnidaria и Bilateria. Структурная экспансия и усовершенствование механизмов, интегрирующих Hox-кластер в единое целое, сделали его универсальным инструментом осевого паттернирования. Следы структурной и регуляторной эволюции Hox-кластера прослеживаются в морфогенезах современных билатеральных животных, и сейчас очевидно, что разные стратегии использования этого регуляторного инструмента привели Bilateria к абсолютному доминированию по числу и разнообразию видов среди всех многоклеточных животных.

БАТТУЛИН Н.Р., СЕРОВ О.Л. — 2010 г.

ИВАШКИН Е.Г. — 2010 г.