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

О научном журнале«Успехи современной биологии»

Успехи современной биологии — общетеоретический обзорный журнал в области биологических наук. В нем систематически помещаются обзоры по актуальным вопросам различных разделов современной биологии.

Журнал уделяет значительное внимание конференциям и съездам по различным биологическим дисциплинам.

Журнал рассчитан на научных работников — биологов и медиков, аспирантов, преподавателей вузов, студентов старших курсов биологических факультетов.

Архив научных статейиз журнала «Успехи современной биологии»

  • DAPHNIA MAGNA STRAUS В БИОТЕСТИРОВАНИИ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ СРЕД

    ОЛЬКОВА А.С., ФОКИНА А.И. — 2015 г.

    Показаны широкие возможности применения Daphnia magna Straus в научно-исследовательской и природоохранной практике биотестирования. Описаны многочисленные тест-функции, проявляющиеся в морфологических, физиологических и биохимических ответных реакциях на качество тестируемой среды. Ряд методов требует специального оборудования и высокой квалификации специалистов, но большинство методик биотестирования по D. magna доступны для освоения исследователями. Высокой научной ценностью и информативностью отличаются долговременные эксперименты, в которых устанавливается хроническое токсическое действие. Отдельно описывается чувствительность D. magna к разным классам химических веществ.

  • АНАЛИТИЧЕСКИЕ И КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ

    КЕРЖЕНЦЕВ А.С., КОЛОМЫЦ Э.Г., ШАРАЯ Л.С. — 2015 г.

    Представлен краткий обзор состояния проблемы устойчивости в лесной экологии и дана оценка применимости известных математических моделей устойчивости к ландшафтно-экологическим системам. Изложены идеология и методика количественных оценок устойчивости лесных экосистем. Выделены два уровня устойчивости: лабильный фитоценотический и инерционный почвенно-биотический. Для каждого из них проведены расчеты индексов резистентной и упруго-пластичной устойчивости лесных биогеоценозов. На примере Окско-Волжского бассейна приведены карты-матрицы устойчивости лесных фаций и формаций, характеризующие их чувствительность к изменениям климата и последующий функционально-восстановительный потенциал.

  • АНГИОГЕНЕЗ ПРИ ГЕПАТОЦЕЛЛЮЛЯРНОМ РАКЕ

    ТУМАНОВА У.Н., ЩЕГОЛЕВ А.И. — 2015 г.

    В систематизированном виде представлены данные литературы, посвященной процессам ангиогенеза при гепатоцеллюлярном раке. Указаны основные звенья морфогенеза неоваскуляризации: капилляризация синусоидов и артериализация ткани, сосудистая мимикрия и кооперация. Представлен подробный анализ активаторов и ингибиторов процессов развития кровеносных сосудов в опухолях, вообще, и при гепатоцеллюлярном раке, в частности. Указаны основные показатели ангиогенеза и факторы роста, коррелирующие с клиническими характеристиками и прогнозом заболевания. Подчеркнуто прогрессирующее увеличение доли крови, поступающей по печеночной артерии, и соответственно уменьшение притока по системе воротной вены в процессе повышения степени злокачественности ткани гепатоцеллюлярного рака. Отмечена разработка мероприятий, направленных на выявление маркеров стадий ангиогенеза и развитие методов антиангиогенной терапии злокачественных новообразований.

  • АУТОВОСПАЛЕНИЕ И NLRP3-ИНФЛАММАСОМА

    МАНУКЯН Г.П. — 2015 г.

    Аутовоспалительные заболевания - это гетерогенная группа редких генетически детерминированных патологий, обусловленных первичной дисфункцией врожденной иммунной системы. Большинство аутовоспалительных синдромов составляют заболевания, обусловленные дефектами основных белков инфламмасомы или ее регуляторных элементов. В настоящем обзоре обобщены сведения, касающиеся важнейших аспектов аутовоспаления, включая последние достижения в понимании патогенеза аутовоспалительных патологий. В обзоре также представлены современные знания о механизмах, регулирующих функциональную активность NLRP3-инфламмасомы и ее нарушения при аутовоспалительных заболеваниях.

  • БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ КОНСТИТУТИВНОЙ АКТИВНОСТИ РЕЦЕПТОРОВ

    БАРИНОВ В.А., БАШАРИН В.А., БОНИТЕНКО Е.Ю., ГОЛОВКО А.И., ГОЛОВКО С.И., ИВАНОВ М.Б., ЛЕОНТЬЕВА Л.В. — 2015 г.

    Обсуждается биологическая роль конститутивной (базальной) активности 5-НТ 2С-серотониновых, μ-опиоидных и CB 1-каннабиноидных рецепторов. Представлены современные данные о нейрохимических, нейрофизиологических и поведенческих эквивалентах базальной активности и способах ее оценки. Приводятся многочисленные примеры вовлечения конститутивной активности в регуляцию различных функций ЦНС. Изменение базальной активности рецепторов с помощью обратных агонистов является перспективным направлением для дальнейшего понимания биологической роли рассматриваемого феномена. Препараты с подобными свойствами можно считать самостоятельной и весьма ценной группой фармакологических средств, представляющих определенный интерес для различных направлений биологических и медицинских наук.

  • БИОПЛЕНКИ ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ: БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И РОЛЬ В ХРОНИЗАЦИИ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

    МИРОНОВ А.Ю., ФРОЛОВА Я.Н., ХАРСЕЕВА Г.Г. — 2015 г.

    Представлены современные данные об общих закономерностях формирования, этапах образования и структурно-функциональной организации биопленок. Проведен анализ сведений об особенностях образования биопленок патогенными и условно-патогенными микроорганизмами - S. aureus, C. diphtheriaе, S. epidermidis, P. aeruginosa. Представлены данные о механизмах формирования экзополисахаридного матрикса, образующего биопленку, системы ее межклеточной коммуникации. Обобщены результаты исследований последних лет, посвященные причинам формирования антибиотикорезистентности биопленок и взаимодействию иммунной системы человека с элементами, специфичными для биопленок. Приведены результаты собственных исследований по изучению изменений биологических свойств биопленочных культур Corynebacterium diphtheria gravis tox+. Обсуждается роль дифтерийной биопленки в процессах фагоцитоза и апоптоза макрофагов экспериментальных животных, в формировании антибиотикоустойчивости штаммов коринебактерий и в бактерионосительстве.

  • ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ESCHERICHIA COLI С РАСТЕНИЯМИ НА ПОПУЛЯЦИОННОМ И КЛЕТОЧНОМ УРОВНЯХ

    ДИДЕНКО Л.В., ЕРМОЛАЕВА С.А., ОВОД А.А., ПУШКАРЕВА В.И. — 2015 г.

    Проблема бактериальных кишечных инфекций, в частности, инфекций, ассоциированных с энтерогеморрагическими Escherichia coli (EHEC), носит глобальный характер и для своего решения требует комплексного подхода, включающего, в том числе, экспериментальные исследования в области экологии возбудителей. На моделях вегетирующих растений базилика Ocimum basilicum бактериологическими методами показано длительное существование многочисленных популяций токсин-продуцирующих E. coli O157:H7 внутри растительных тканей. Полимеразная цепная реакция подтвердила сохранение гена токсина stxl на протяжении опытов. На каллусах пекинской капусты Brassica rapa subsp. pekinensis и листового салата Lactuca sativa изучены стадии формирования биопленок E. coli. Методами световой и сканирующей электронной микроскопии выявлено, что бактериальные биопленки на поверхности каллусов после контаминации формируются чрезвычайно быстро (6-24 часа), обеспечивая жизнеспособность популяций возбудителей. Гистологические исследования инфицированных каллусов не выявили выраженного фитопатогенного воздействия на модельные растения. В статье обсуждается экстраполяция результатов лабораторных экспериментов в полевые условия с выявлением путей циркуляции патогенных эшерихий в агроценозе с точки зрения обеспечения пищевой безопасности населения.

  • ВЗАИМООТНОШЕНИЯ АКАНТОЦЕФАЛОВ С ХОЗЯЕВАМИ (МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)

    НИКИШИН В.П., СКОРОБРЕХОВА Е.М. — 2015 г.

    Обобщены сведения о морфологии взаимоотношений скребней с промежуточными, паратеническими и окончательными хозяевами. Особое внимание уделено феноменам инцистирования и инкапсуляции скребней соответственно в промежуточном и паратеническом хозяевах.

  • ВКУСОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ

    МГЛИНЕЦ В.А. — 2015 г.

    Вкусовые ощущения воспринимаются вкусовыми почками, состоящими приблизительно из 50-100 веретеновидных клеток, которые трансдуцируют вкусовые стимулы в электрохимические сигналы. Клетки вкусовой почки представлены гетерогенной популяцией, большинство из них отвечают на один определенный вкусовой сигнал посредством специфических генных рецепторов. Рецепторы или ионные каналы вкусовых клеток избирательно связывают молекулы, растворенные в слюне, переходят в активное состояние, и затем пресинаптические клетки интегрируют сигналы, генерируемые рецепторными клетками и высвобождают нейротрансмиттеры - молекулы, стимулирующие вкусовой нерв. Затем по нервным волокнам в мозг передаются электрические импульсы, содержащие информацию о качестве и интенсивности вкусового сигнала.

  • ВЫЯВЛЕНИЕ ГОМОЛОГИИ КЛЕТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕПРОДУКТИВНЫХ И ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР

    БАТЫГИНА Т.Б., ОСАДЧИЙ Я.В. — 2015 г.

    На основании предполагаемой общности эволюционного происхождения морфогенетической программы развития, присущей половым и отдельным соматическим клеткам растительного организма, обсуждается актуальный вопрос о возможной гомологии между этими типами клеток. Проводимые в течение ряда лет исследования основных свойств стволовых клеток позволили рассмотреть целостность формообразовательных и репродуктивных процессов на всех стадиях жизненного цикла. Определена роль стволовых клеток при переключении различных морфогенетических программ развития, в основе которого лежат два уникальных свойства растительной клетки - тотипотентность и стволовость, - обусловливающие непрерывность морфогенеза и поливариантность его путей, способов, а также форм репродукции. Высказано положение о возможной гомологизации отдельных стволовых и соматических клеток с яйцеклеткой, “оплодотворенной яйцеклеткой” и зиготой. Такое предположение напрямую связано с функционированием зиготы как инициальной клетки полового зародыша и способностью некоторых стволовых и тотипотентных соматических клеток принимать на себя функцию инициальных клеток эмбриоидов in vivo и in vitro. Вероятно, можно говорить о гомологии инициальных клеток при различных системах репродукции. Представлены нетрадиционные положения о зиготе высших растений как о гомологе соматической и стволовой клетки. Зигота является стволовой клеткой первого порядка и дает начало всем стволовым клеткам последующих порядков в онтогенезе.

  • ГЕНЕТИКА И ЭПИГЕНЕТИКА ОЖИРЕНИЯ

    ВИКТОРОВА Т.В., КОЧЕТОВА О.В. — 2015 г.

    Целью обобщения информации о генах, участвующих в регуляции массы тела, были проанализированы экспериментальные и обзорные статьи, опубликованные в базе PubMed Search, включая мета-анализ, исследования GWAS (17 проектов полногеномного скрининга Genome-Wide Association Study), в которых проводился комплексный анализ генетических данных в сопоставлении с такими признаками, как индекс массы тела (ИМТ), объем талии и бедер, и центральное ожирение. С высокой степенью значимости выявлено 66 полиморфных локусов, обусловливающих высокий уровень ИМТ и ряда количественных антропометрических параметров. Вместе с тем результаты проведенных полногеномных исследований объясняют лишь небольшой процент случаев ожирения. Одной из причин этого может быть наличие эпигенетической составляющей. Эпигенетические маркеры, видоизменяющие экспрессию генов, могут являться причиной как морбидного ожирения (например, синдром Прадера-Вилли), так и обычных форм ожирения. Проведенный анализ генетических и эпигенетических маркеров ожирения указывает на необходимость комплексного подхода к проведению исследований в области ожирения.

  • ГЕНЕТИКА РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА СЕГОДНЯ

    АУЛЬЧЕНКО Ю.С., БОЯРСКИХ У.А., СОКОЛОВА Е.А., ФИЛИПЕНКО М.Л. — 2015 г.

    Рассеянный склероз является классическим мультифакториальным заболеванием, в этиологии которого важную роль играет взаимодействие внешних факторов и особенностей структуры большого количества генов. Выявление факторов риска развития рассеянного склероза и создание комплексной модели патогенеза - актуальные задачи неврологии. Данный обзор посвящен описанию современных подходов к исследованию генетики мультифакториальных заболеваний вообще и рассеянного склероза в частности. Описываются основные виды дизайна генетических эпидемиологических исследований. Для этого рассмотрены генно-кандидатный и полногеномный методы исследования генетических ассоциаций, статистические подходы, направленные на комбинирование разнотипных данных, в частности метаанализ результатов различных исследований, анализ ассоциации c функционально связанными группами генов и сравнение генетических основ болезней со схожим патогенезом.

  • ГЕРОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА БЕЛКА GDF11

    КУЗНИК Б.И., ЛИНЬКОВА Н.С., ТАРНОВСКАЯ С.И., ХАВИНСОН В.Х. — 2015 г.

    Белок GDF11, дифференцировочный фактор роста 11 (growth differentiation factor-11), относящийся к суперсемейству TGF-в трансформирующего фактора роста в (transforming growth factor-в), обладает выраженным геропротекторным действием в отношении сердечно-сосудистой и нервной систем. Кардио- и миопротекторное действие белка GDF11 связано с регуляцией ряда сигнальных молекул, в том числе каскада MAPK - р38 - миоглианин. Нейропротекторное действие протеина GDF11 выражается в регуляции пролиферации и дифференцировки нейронов головного мозга путем изменения активности транскрипционных факторов p57 (Kip2) и p27 (Kip1). Белок GDF11 может рассматриваться как потенциальная мишень действия геропротекторных лекарственных средств, что показано на примере пептида Glu-Asp-Arg, обладающего нейро- и миопротекторными свойствами, сходными с GDF11. Для пептидов Glu-Asp-Arg, Ala-Glu-Asp-Gly, Lys-Glu найдены сайты связывания с соответствующими последовательностями CCTGC, АТТТС, GCAG в промоторной зоне гена GDF11.

  • ЗАЧЕМ ПТИЦЫ ЗАНИМАЮТСЯ “МУРАВЬЕНИЕМ”?

    МОРОЗОВ Н.С. — 2015 г.

    “Муравьение”, или энтинг - поведение птиц, заключающееся в использовании муравьев для обработки собственных перьев. Первые научные сообщения о нем появились в первой половине XIX-го века, но целенаправленный сбор сведений начался лишь со второй половины 1930-х гг. Муравьение отмечено (в природе или/и неволе) почти на всех континентах более чем у 200 видов птиц нескольких отрядов, главным образом - у воробьинообразных. Принято различать два основных способа проведения процедуры: “активный” и “пассивный”. В первом случае птицы берут насекомых в клюв и натирают ими перья. Иногда вместо муравьев применяются другие живые и неживые объекты, общий перечень которых исчисляется десятками. При проведении “пассивной” процедуры птицы встают или ложатся на скопление муравьев, провоцируют их на нападение и предоставляют возможность самим перемещаться по оперению. В рамках каждого из способов набор движений и поз довольно стереотипен. Для энтинга чаще всего используются муравьи подсемейства Formicinae, секретирующие муравьиную кислоту для нападения и защиты, реже - Dolichoderinae, еще реже - Myrmicinae. Несмотря на широкие возможности изучения экспериментальным путем, особенно в условиях неволи, функции муравьения до сих пор неясны. Ими могут быть: избавление и предохранение от эктопаразитов, уход за перьями, уменьшение раздражения кожи во время линьки, удаление из тел муравьев, перед употреблением их в пищу, ядов и едких веществ, получение чувственного удовольствия и др.

  • ЗЕЛЕНЫЕ КНИГИ: КОНЦЕПЦИИ, ОПЫТ, ПЕРСПЕКТИВЫ

    БАИШЕВА Э.З., МАРТЫНЕНКО В.Б., МИРКИН Б.М., МУЛДАШЕВ А.А., НАУМОВА Л.Г., ШИРОКИХ П.С., ЯМАЛОВ С.М. — 2015 г.

    В статье приведен обзор Зеленых книг Украины и разных регионов России. Предложена оптимизированная система критериев выявления и оценки редких сообществ на примере проекта Зеленой книги Республики Башкортостан. Показаны возможности применения критериев для оценки растительных сообществ лесной и луговой растительности Южно-Уральского региона.

  • ИНТЕГРАЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПОДХОДОВ В ПРОГРАММУ СОЗДАНИЯ РЕЗЕРВНОГО ГЕНОФОНДА РЕДКОГО ВИДА ЖУРАВЛЕЙ СТЕРХА (GRUS LEUCOGERANUS PALLAS)

    КАШЕНЦЕВА Т.А., МУДРИК Е.А., ПОЛИТОВ Д.В. — 2015 г.

    В обзоре представлены молекулярно-генетические подходы, применяемые для сохранения генофонда, популяционно-генетического мониторинга искусственного размножения и реинтродукции российского эндемика, редкого вида журавлей мировой авифауны - стерха (Grus leucogeranus Pallas). Обсуждаются: систематическое положение стерха в семействе Журавлиных (Gruidae, Aves); оценка генетического разнообразия, дифференциации и родства в искусственной популяции; индивидуальная генетическая паспортизация и идентификация по микросателлитным локусам; ДНК-анализ отцовства птиц, полученных в результате искусственного осеменения; проблемы инбридинга и их решение при размножении в искусственных условиях; генетическая идентификация межвидовых гибридов; молекулярное определение пола с помощью специфических ДНК-маркеров. Обосновываются ключевые направления дальнейших исследований: расширение генетического мониторинга искусственной популяции и анализ генетической изменчивости стерха в природе.

  • КЛИМАТИЧЕСКИЙ АДАПТОГЕНЕЗ ЖИЗНЕННЫХ ФОРМ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

    ГАМАЛЕЙ Ю.В. — 2015 г.

    Одно из кардинальных для растений климатических изменений в кайнозое - вода из теплой и постоянно доступной в палеогене становится в неогене холодной и доступной сезонно. Влияние гидротермального градиента на формы жизни сосудистых растений проанализировано в двух направлениях: 1) историческом - от теплого влажного климата палеогена до холодного и сухого неогена; 2) географическом - от влажных тропиков с жарким климатом до высокогорий и высоких широт с сезонным проявлением холодного климата. Аналогичный характер изменений жизненных форм вдоль обоих климатических рядов позволил отождествить термо- и криофилию высших растений с древесными и травяными их формами. Найденные у деревьев и трав структурно-функциональные различия и разница температуры циркулирующей в сосудах жидкости интерпретируются как зависимые от источника воды (омбро- и гляциофилия). Под влиянием климатических перемен бессезонные древесные формы сменяются сезонными травами, а лесные сообщества - луговыми. Возраст, центры формирования и пути миграции луговых флор неогена обсуждаются в связи с происхождением и эволюцией ледников на планете.

  • КРИТИЧЕСКАЯ СОЛЁНОСТЬ КАК МАРКЕР СМЕНЫ КАЛИЕВОЙ ЭПОХИ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА НАТРИЕВУЮ

    ХЛЕБОВИЧ В.В. — 2015 г.

    Концепция критической солёности, постулирующая резкий перелом абиотических и биотических процессов при солёности около 5-8%о (Хлебович,1974), расширена в свете новых данных - о мире РНК, зарождении жизни в калиевой среде и роли натриевого насоса в освоении животными современного натриевого океана. Критическую солёность предложено считать уровнем выработки предками животных натриевого насоса при увеличении в среде этого элемента. Происходящие в калиевой среде предшествующие процессы предложено рассматривать в рамках протоэволюции.

  • КРОВЕТВОРНОЕ МИКРООКРУЖЕНИЕ И РОЛЬ МЕЗЕНХИМНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК В ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ

    ПАЮШИНА О.В. — 2015 г.

    Гемопоэз происходит в специфическом микроокружении, создаваемом гетерогенной по клеточному составу стромой кроветворных органов. Действуя в совокупности, стромальные элементы контролируют пролиферацию и дифференцировку кроветворных клеток, осуществляя прямые межклеточные взаимодействия и продуцируя гуморальные факторы. В обзоре рассмотрены роль различных клеточных популяций транзиторных и дефинитивных кроветворных органов в поддержании гемопоэза и механизмы его стромальной регуляции. Особое внимание уделено вкладу в создание кроветворного микроокружения мезенхимных стромальных клеток, способных как дифференцироваться в более специализированные компоненты стромы, так и непосредственно оказывать регуляторное влияние на кроветворные клетки.

  • МЕЖВИДОВАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ В ПРОИСХОЖДЕНИИ ВИДОВ РАСТЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ РОДА POA SENSU LATO

    МАЧС Э.М., НОСОВ Н.Н., ПУНИНА Е.О., РОДИОНОВ А.В. — 2015 г.

    Сравнительное исследование ITS-последовательностей генома ядра и некоторых хлоропластных последовательностей злаков из рода Poa позволило выявить несколько видов Poa, возникших как результат межсекционной, а в некоторых случаях межродовой (между видами Poa и видами подтрибы Puccinelliinae) гибридизации. Установлено также филогенетическое положение для новых гибридов, найденных на Алтае, и для видов, неясных с точки зрения систематики.