Лютик едкий (Ranunculus acris) - Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия

Секция «Биотехнология растений и животных»
УДК 573.6:544.97
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОРАЖЕНИЯ РАЗЛИЧНЫМИ БОЛЕЗНЯМИ
ЯЧМЕНЯ И ПШЕНИЦЫ НА ТЕРРИТОРИИ АККАЙЫНСКОГО РАЙОНА СЕВЕРОКАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Раев Р.Б.
Евразийский Национальный Университет имени Л.Н. Гумилева, г. Астана,
Республика Казахстан, nacional4@mail.ru
Научный руководитель: Емельянова С. И.,преподаватель
Актуальность работы: Северо-Казахстанская область является одним из регионов,
в котором выращиванию пшеницы и ячменя отведено большое внимание. Климатические
условия благоприятствуют развитию данных культур.
Для получения хорошего урожая необходимо вовремя предотвратить или свести к
минимуму поражение растений болезнями, применив необходимые средства защиты
(гербицидами, инсектицидами). По полученным данным при исследовании (например,
климатические и т. д.) сделать прогноз состояния урожайности на следующий год.
Исследовательская часть: в данной работе мы исследовали степень пораженности
посевов ячменя и пшеницы различными болезнями:
Пыльная головня пшеницы
Таблица 1.
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Киялинский
1100
200
Дайындык
700
90
Ивановский
550
50
Обследования начались с 4 июля в фазе колошения пшеницы.
Всего было обследованы 8000 га, из этой площади заражено – 1000 га. Результаты
обследования показали, что процент пораженных колосьев составляет 0,1 % (Таблица 1).
Пыльная головня ячменя
Таблица 2.
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Черкасский
1600
200
Астраханский
350
30
Чаглинский
400
55
Григорьевский
200
15
Пыльная головня на посевах ячменя была отмечена 26 июля в Черкасском с/о в фазе
колошения, встречаемость пораженных колосьев на 1000 колосьев 1 колос. Процент
зараженности колосьев составило 0,1 %.
Гельминтоспориозная корневая гниль пшеницы
Таблица 3.
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Григорьевский
550
200
Астраханский
1000
400
Черкасский
350
100
Лесной
900
450
3
Проявление болезни отмечено 31 мая в посевах пшеницы сорта Омский- 19 в
Астраханском с/о в фазе 1-2 листьев. Болезнь распространилась до 0,5% ( Таблица 3).
1 июня обследованы всходы пшеницы Омская-19 в фазе 1-2 листьев в Григорьевском
с/о, из осмотренных 318 растений больными отмечены 2 растения.
В Черкасском с/о обследование произведено на посевах пшеницы сорта Омская–28.
При лабораторном анализе проб установлено болезнью заражено 1000 га, средневзвешенный
процент распространения составляет 1 %. Во второй декаде июня создались благоприятные
погодные условия для роста сельскохозяйственных культур
Гельминтоспориозная корневая гниль на посевах ячменя
Таблица 4
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Григорьевский
550
200
Астраханский
200
25
Токушинский
525
40
Лесной
610
50
Обследования на корневые гнили в посевах ячменя начали с 18 июня и на 21 июня
были обследованы посевы ячменя в фазе 1 -2 листьев. Средне взвешенный процент
распространения составил 4,9%.( Таблица 4).
В период летнего обследования с 8 по 22 июля обследованы посевы ячменя по
Аккайынскому району на площади 6000га. Болезнь в посевах распространилась до 9%.
Поражение отмечались у основания стебля полосы длиной до 1см шириной до 2мм,
занимающие до 20% основания стебля. Заражено 2000 га (33 % от общей площади)
Бурая ржавчина
Таблица 5
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Астраханский
1000
360
Дайындык
1250
430
Обследования посевов пшеницы начато с 15 июня в фазе пшеницы – кущение. За
этот период на обследуемых площадях симптомы на осмотренных пробах не отмечались.
29 июня были отмечены симптомы болезни на посевах пшеницы в Астраханском и в
Дайындыкском с/о (Таблица 5). Погодные условия, благоприятствовали развитию бурой
ржавчины, поэтому со 2 июля приступили к выявлению оперативной площади под обработку
фунгицидами против ржавчины. Руководствуясь рекомендациями по защите зерновых
культур Затобольского опорного пункта Казахского научно-исследовательского института
защиты растений, зараженные площади пшеницы ставили под обработку.
Стеблевая (линейная) ржавчина на посевах пшеницы
Таблица 6
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Чаглинский
540
не отмечалось
Астраханский
1246
не отмечалось
Полтавский
600
не отмечалось
Григорьевский
900
не отмечалось
Обследования начаты 14 августа в фазе восковой спелости пшеницы. Обследованы
посевы пшеницы на площади 5611 га, заражение не отмечалось (Таблица 6).
4
Стеблевая (линейная) ржавчина на посевах ячменя
Таблица 7
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Черкасский
800
не отмечалось
Астраханский
200
не отмечалось
Дайындык
500
не отмечалось
Смирновский
300
не отмечалось
На обследованных посевах ярового ячменя сорта Кедр в фазе восковой спелости.
Заражения посевов ячменя стеблевой ржавчиной не отмечалось (Таблица 7).
Спорынья на посевах пшеницы
Обследовано с 4 по 9 июля на площади 4100 га. На обследованных посевах пшеницы
сорта Омская-18, Омская-19, Омская-28 и Омская-31 заражения не отмечалось.
Септориозная пятнистость листьев пшеницы
С 15 по 24 июня обследовано на септориозную пятнистость 3000 га посевов пшеницы.
Проявление болезни не отмечалось.
После кратковременных осадков проходивших 21 по 24 июня и выпадения утренних
рос на 25 июня отмечены прявление симптомов болезни септориоза (Таблица 8):
Таблица 8
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Астраханский
340
50
Токушинский
1370
400
В Токушинском с/о были заражены посевы пшеницы в фазе трубкования. До 28 июня
болезнь развивалась в начальной стадии, поражая нижние листья до 10 %.
Ускоренное развитие и распространение септориоза в посевах пшеницы наблюдалось
в период с 6 по 13 июля. За этот период выпадали ежедневные осадки в объеме от 1,5 до 8
мм в сутки. Болезнь распространилась от 40 до 50%:
Таблица 9
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Черкасский
4600
3330
Киялинский
3302
1560
В том числе в Черкасском с/о обследования показали, что заражено септориозом 72,4
% обследованной площади( Таблица 9). В Киялинском с/о было обследовано 3302 га
посевов пшеницы сорта Омская-18, Омская-19 в фазах колошения, трубкования и кущения
из этой площади септориозом заражено 47,2 % обследованной площади.
Гельминтоспориозная пятнистость листьев пшеницы
Симптомы заболевания были отмечены 25 июня в посевах пшеницы сорта Омская-19
в фазе кущения, на площади 343 га, степень поражения составляла 1 %. На 10 июня развитие
болезни возросло до 10 %
Гельминтоспориозная пятнистость листьев на посевах ячменя
Таблица 10
Сельский округ
Площадь
Пораженная
исследования(га)
площадь(га)
Токушинский
925
140
Чаглинский
900
320
Полтавский
750
100
Лесной
610
180
Сельский округ
5
С 3 по 7 июля были обследованы посевы ячменя. Средняя пораженность растений
болезнью по району 10%. На ячмене в фазе молочной спелости на 8 августа болезнь
распространилась в посевах на 30% ( Таблица 10).
6 августа Обследования проведены в Токушинском с/о в фазе молочной спелости
ячменя средняя пораженность посевов ячменя 15% .
Список использованной литературы:
1. Рекомендация по защите зерновых культур Затобольского опорного пункта
научно-исследовательского института защиты растений.
2.Химическая защита растений. Г.С. Груздева,1997г.
3.Защита зерновых культур. Володичев М.А.,1990г.
4.Яровая пшеница в Северном Казахстане. Бараев,1976г.
Казахского
ӘОЖ 581.2
ӨСІМДІКТЕРДІҢ ФИТОПАТОГЕНДЕРГЕ ҚАРСЫ ҚОРҒАНЫС РЕАКЦИЯЛАРЫ
Акбасова А.Ж.
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразиялық Ұлттық Университеті, Астана, Қазақстан.
E-mail: a.j.alua@mail.ru
Ғылыми жетекші – б.ғ.к.,Омаров Р.Т.
Өсімдіктің инфекциялық аурулары ауылшаруашылық өнімдеріне айтарлықтай нұқсан
келтіруде. Астық және бұршақтұқымдастарының өнімдерінің азаю себебінің 30%-ы
саңырауқұлақтар тудыратын аурулармен байланысты [1,2]. Өсімдіктерді түрлі арулардан
қорғау үшін патогенді микроорганизмдердің көбеюі мен өсуін тежейтін көптеген химиялық
заттар қолданылады. Алайда, биоцидті пестицидтерді жиі қолдану бір жағынан экожүйені
химиялық ластауға, екінші жағынан, патогендердің пестицидтерге төзімді формаларының
пайда болуына алып келді. Өсімдіктерді патогендерден қорғаудың кеңінен қолданылатын
әдістерінің бірі - ауруға төзімді сорттар мен ауылшаруашылық дақылдарын шығару болып
табылады. Дегенмен, тәжірибеде патогендер төзімділік гендеріне тез арада бейімделіп алады.
Демек ең тиімді әрі қауіпсіз тәсілдің бірі өсімдік организмінің қорғаныс механизмдерін
жандандыратын препараттарды қолдану. Сол себепті, өсімдіктердің қорғаныс
реакцияларының табиғаты мен қалыптасу механизмдерін ұғудың мәні зор.
Өсімдіктің түрлі инфекцияларға төзімділігі патогендерден қорғануға қажетті
физиолого-биохимиялық реакциялар жүйесімен қамтамасыз етіледі [2,3,4,5,]. Бүгінгі таңда
биологияның жаңа бағыттарының бірі өсімдікті патогенмен инфекциялаған кезде
туындайтын қорғаныс реакциясының сигналингін айқындау болып табылады. Өсімдік
ұлпаларында патогенмен инфекцияланған кезде жауап ретінде іске қосылатын бірнеше
биохимиялық реакцияларды бастайтын сигналды молекулалар анықталған. Мұндай
молекулалар ролін фитогормондар, олигосахаридтер, жасмонат, салицилат, азот тотығы
тәрізді қосылыстар атқара алады [4,6,7,8]. Сигналды молекулалар алғашқы жауап
реакцияларын қалыптастырумен қатар өсімдіктің бейімделуі мен патоген әсеріне
төзімділігінің деңгейін анықтайды. Биохимиялық және физиологиялық процестердің
қарқынын бақылайды деген болжам да бар [9,10].
Патогеннің организмге енуіне қарсы қосылатын өсімдіктің алғашқы жауапты
реакцияларының бірі ол келесі қорғаныс реакциялары тізбегінің бастамасы болатын
оттегінің белсенді түрлерін (ОБТ) жергілікті белсендендіру (тотықтырушы жарылыс) [11,12].
Нәтижесінде, өсімдік ұлпаларында супероксид, гидроксил радикалдары мен сутегінің қос
тотығының концентрациясы лезде көбейеді. Сутегінің қос тотығы лигнификация процесіне
қатысады және антимикробтық белсенділік көрсетеді [13]. ОБТ-нің қорғаныс реакцияларына
қатысын анықтауға бағытталған көптеген тәжірибелер жасалғанымен бүгінге бұл
6
қосылыстардың патогенез кезіндегі шығу көзі мен пайда болу жолдары туралы ақпарат аз
[14].
Фитопатогендердің өсімдікті зақымдаушы аппараты екі түрлі қосылыстарды бөледі:
бірі –токсиндер (гормондар), екіншісі- гидролитикалық ферменттер. Патогенді
саңырауқұлақтардың қоршаған ортасына фитогорманольді белсенділігі бар қосылыстарды
бөле алу қабілеті [15,16,17] өсімдіктің гормональді статусын бұзып, қорғаныс реакцияларын
тежейді.
Өсімдік ұлпаларын механикалық зақымдау немесе патогеннің инфекциялауы кезінде
қосылатын қорғаныс реакцияларының бірі –лигнификация [17,3,18,19]. Қорғаныс реакциясы
кезінде лигнин көптеп жинақталады, дегенмен, оның пайда болу механизмі әлі
айқындалмаған. Бұл процесте фитогормондардың қатысы маңызды болуы мүмкін.
Патогеннің өсімдік организміне еніп, онда өсу қабілеті клеткадан тыс гидролазаларға, яғни
протеолитикалық ферменттерге, тәуелді [20,21,22]. Протеолитикалық ферменттер мен
ингибиторлардың әрекеттесуі нәтижесінде өсімдік-қожайын мен патогеннің әрекеттесуінің
нәтижесі айқындалады [23,24].
Өсімдіктің қорғаныс реакциясының меанизмдерін, лигнификация процесіндегі
гормональды жүйе мен ферменттер белсенділігін, ОБТ қатысын түбегейлі зерттеу
нәтижесінде фитоиммунитетті басқаруға мүмкіндік тудырады.
Ал вирустық инфекция кезіндегі қорғаныс түрі РНҚ –интерференциясы. РНҚ –
интерференциясы
бастапқыда
гендердің
посттранскрипциялық
тынышталуы
(posttranscriptional gene silencing (PTGS)) деген түсінікпен танымал болған. Ол эукариоттарда
вирустық РНҚ-ны танып ыдыратуға негізделген төзімділіктің молекулалық негізі. РНҚинтерференциясы процесінде Dicer және Argonaute белоктары негізгі роль атқарады. Өсімдік
клеткасында клетканың өзінің туындысы немесе бөгде қос тізбекті РНҚ пайда болған кезде
осы жүйе іске қосылады. Алғашында қостізбекті РНҚ (double strand (dsRNA)) синетезделеді
[25]. Қос тізбекі РНҚ молекуласына Dicer (Dicerlike DCL) ферменті қосылып, оны қысқа
интерференциялаушы РНҚ (short interfering RNAs (siRNAs)) немесе микро РНҚ (microRNAs
(miRNAs)) 20–30 нуклеотидтен (нт) тұратын молекулаларға бөледі [26,27]. Бұл қысқа РНҚ
молекулалары вирустық РНҚ–ның немесе трансгендер мен транспозондардың ұзын
репликативтік формаларының энзиматикалық гидролизі нәтижесінде пайда болуы мүмкін
[28,29]. Келесі кезеңде жаңа пайда болған қос тізбекті siRNAs тізбегі шешіліп, бір тізбегі
көпкомпонентті эффекторлық кешенге (RNA induced silencing complex (RISC)) тігіледі. ол
спецификалық транскрипттердің комплементарлы нуклеотидтік тізбегін айқындап,
ферментативті гидролизін қамтамасыз етеді [28]. Гидролиз Argonaute (AGO) тұқымдасының
белоктарымен жаасалады. RISC кешенінің құрамына кіретін Argonaute белоктары PAZ және
PIWI домендерінен тұрады [30]. PAZ доменінің siRNA-мен тікелей байланысатындығы
құрылымдық зерттеулермен дәлелденген. Ал PIWI домен эндонуклеазалық белсенділігі бар
каталитикалық орталық болып табылады [31,32]. siRNA-мен байланысқан комплементарлы
мРНҚ деградациялану нәтижесінде тарнсляцияланбайды, яғни ген өшіріледі де ол кодтайтын
белок синтезделмейді.
РНҚ-интерференция тәжірибелерде гендерді «өшірудің» тиімді әдісі ретінде
қолданылуда. Клеткаға белгілі генге комплементарлы нуклеотидтік тізбектен тұратын
жасанды синтезделген қостізбекті РНҚ молекулаларын енгізу жеткілікті. РНҚинтерфенренция процесінің вирустық патогендерге қарсы механизмдерінің мәні кеңінен
зерттелуде, ал саңырауқұлақтарға қарсы реакция ретінде оның іске қосылу, қосылмауы
белгісіз болғандықтан осы бағытта зерттеу жұмыстарын жүргізу маңызды
7
Әдебиеттер тізімі:
1. Андреев Л .Н., Талиева М.Н. Физиология взаимоотношения растения-хозяина и
патогена: Роль физиологически активных веществ // Бюллетень ГБС. 1995. Вып. 171.
С. 161-167.
2. Бутенко Р.Г. Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. -М.: Наука,
1991.280 с.
3. Дерфлинг К., Гормоны растений. Системный подход. -М.: Мир, 1985. 303 с.
4. Джемилев У.М., Ямалеев A.M., Шакирова Ф.М. и др. О механизме действия бисола 2
// Агрохимия. 1990. №. 9. С. 121-128.
5. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным болезням. -М.: Наука, 1986.520 с.
6. Валуева Т.А., Мосолов В.В. Роль игибиторов протеолитических ферментов в защите
растений от патогенных микроорганизмов // Биохимия. Т. 2004. Т. 69. Вып. 11. С.
1600-1606.
7. Валуева Т.А., Мосолов В.В. Белки-ингибиторы протеолитических ферментов у
растений (Обзор) // Прикл. биохимия и микробиология. 1995. Т. 31. №6. С. 579-589.
8. Ван дер Планк Я. Генетические и молекулярные основы патогенеза у растений. -М.:
Мир, 1981. 236 с.
9. Газарян И.Г. Пероксидазы растений //Биотехнология пероксидаз растений и грибов.
Итоги науки и техники. Серия биотехнология. -М.: ВИНИТИ, 1992. Т. 36. 328 с.
10. Герасимова Н.Г., Придводова С.М., Озерецковская O.J1. Участие Lфенилаланинаммиаклиазы в индуцированной устойчивости и восприимчивости
картофеля // Прикладная биохимия и микробиология. 2005. Т. 41. № i.e. 117-120.
11. Гешеле Э.Э. Устойчивость зерновых злаковых культур к корневой гнили // Генетика и
селекция болезнеустойчивых сортов культурных растений. -М.: Наука, 1974. С. 171178.
12. Горбачёва J1.A., Дударева Н.А., Салганик Р.И. Молекулярные механизмы
устойчивости растений к патогенам //Успехи современной биологии. 1991. Т. 111.
Вып. 1.С. 122-136.
13. Дмитриев A.II. Сигнальные молекулы растений для активации защитных реакций в
ответ на биотический стресс // Физиология растений. 2003. Т 50.№ 3. С. 465-474.
14. Дьяков Ю.Т. Механизмы устойчивости растений к вирусам и грибам // Итоги науки и
техники ВИНИТИ. Серия защита растений. -М.: ВИНИТИ, 1983. Т. 3. С. 3-73.
15. Калуев А.В. К вопросу о регуляторной роли активных форм кислорода в клетке //
Биохимия. 1998. Т. 63. С. 1305-1306.
16. Конарев В.Г., Гаврилюк И.П., Губарева Н.К. и др. Молекулярно-биологические
аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции. М.: Колос, 1993.447 с.
17. Кораблева Н.П., Платонова П.А. Биохимические аспекты гормональной регуляции
покоя и иммунитета растений // Прикладная биохимия и микробиология. 1995. Т. 31.
№ 1. С. 103-114.
18. Кулаева О.Н., Прокопцева О.С. Новейшие достижения в изучении механизма
действия фитогормонов // Биохимия. 2004. Т. 69. С. 293-310.
19. Курсанова Т.А. Развитие представлений о природе иммунитета растений. -М.: Наука,
1988. 100 с.
20. Ладыженская Э.П., Глинка Е.М., Проценко М.А. Участие фитогормонов в действии
фитопатогенного гриба па клетку растения // Физиология растений. 1999. Т. 46. № 1.
С. 143-147.
21. Ладыженская Э.П., Проценко М.А. Биохимические механизмы передачи внешних
сигналов через плазмалемму растительной клетки при регуляции покоя и
устойчивости // Биохимия. 2002. Т. 67. С. 181-193.
8
22. Лутова Л.А., Ходжайова Л.Т. Молекулярно-генетические аспекты устойчивости
высших растений к вредителям сельского хозяйства // Генетика. 1998. Т. 34. № 6. С.
719-729.
23. Маркелова Т.С., Тихонова Т.В. К вопросу об изучении взаимоотношений растенияхозяина и патогена in vitro И Генетика. 1994. № 30. С. 96-97.
24. Медведев С.С. Физиология растений. С.-Пб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 336 с.
25. Fire, A., Xu, S., Montgomery, M.K., Kostas, S.A., Driver,S.E., and Mello, C.C. (1998) Nature,
391, 806–811.
26. Deleris, A., Gallego%Bartolome, J., Bao, J., Kasschau,K.D., Carrington, J.C., and Voinnet, O.
(2006) Science,313, 68–71.
27. Ding, S.W., and Voinnet, O. (2007) Cell, 130, 413–426.
28. Diaz%Pendon, J.A., and Ding, S.W. (2008) Annu. Rev.Phytopathol., 46, 303–326.
29. Moissiard, G., Parizotto, E.A., Himber, C., and Voinnet, O.(2007) RNA, 13, 1268–1278.
30. Vaistij, F.E., and Jones, L. (2009) Plant Physiol., 149,1399–1407.
31. Li, J., Yang, Z., Yu, B., Liu, J., and Chen, X. (2005) Curr.Biol., 15, 1501–1507.
32. Park, W., Li, J., Song, R., Messing, J., and Chen, X. (2002)Curr. Biol., 12, 1484–1495.
УДК 502.521:623.454.82[574.41]
СЕМЕЙ ЯДРОЛЫҚ ПОЛИГОНЫНЫҢ ТОПЫРАҒЫНДАҒЫ
РАДИОНУКЛИДТЕРДІҢ ФИТОРЕМЕДИАЦИЯСЫ
Дюсенбекова А.С.
Астана қ., Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетi. Akbota_meir@mail.ru
Ғылыми жетекші: биология ғылымдарының кандидаты, доцент Аликулов З.А.
Ядролық сынақтарды өткізудің нәтижесінде негізгі радионуклидтердің 90Sr, 137Cs, 239Pu,
Pu, 3H топырақ пен суға енуі радиациялық фонды қалыптастырды. 90Sr мен 137Cs-дің
жартылай ыдырауының өзі 30 жылға созылады, ал оның қалған 25%-ның ыдырауына келесі
30 жыл қажет. Жыл өткен сайын радионуклидтің мөлшері азая бастағанымен, оның
радиоактивтігі сақтала береді. Ал, аз ғана радиоактивтіліктің адам мен жануардың
денсаулығына аса қауіпті екені бұрыннан белгілі. Плутонийдің радионуклидтерінің (239Pu
және 240Pu) жартылай ыдырау мерзімі тіптен мыңдаған жылдарды құрайды [4].
Ионизацияланатын сәулеленуге жасушаның бөліну кезіндегі тұқым қуалаушылық
ақпаратын сақтайтын ДНҚ және РНҚ молекулалары аса сезімтал. Радиацияның әсерінен
нуклеин қышқылдарының синтезінің және митоздың реттелуі бұзылады. Сондықтан да
қатерлі ісік (рак) аурулары адамның радиациялық сәулеленуі кезінде жиі пайда болады [2].
Қазақстандағы Семей полигонында ондаған жылдар бойы ядролық қаруларды
сынаудың нәтижесінде тек Семей облысының ғана емес, сонымен қатар оған іргелес
облыстардағы қоршаған орта да аса қауіпті радионуклидтермен ластануда [1].
Радионуклидтердің ерекшелігі – олардың ұзақ жылдар бойы өздерінің радиоактивтігін
жоғалтпауында. Сонымен, қоршаған ортаның ластанған қалпы сол күйінде қала берсе, онда
ластаушы қосылыстардың адам мен жануарлардың денсаулығына тигізетін қауіпті әсері
жылдан-жылға күшейе түседі [5]. Қоршаған ортаның ластануын тоқтатудың және
тазалаудың бірден-бір жолы - өсімдіктерді пайдалану екенін дүние жүзі ғалымдары дәлелдеп
отыр. Өсімдіктерді пайдалану арқылы қоршаған ортаны тазалау әдісін «фиторемедиация»
деп атайды. Қоршаған ортаны тазалауда фиторемедиация өте нәтижелі және экономикалық
жағынан арзан әдіс болып табылады. Сонымен қатар, өсімдіктердің арасынан улы
металдардың белгілі бір түрін немесе түрлерін өздерінің вегетативті мүшелерінде көп
240
9
мөлшерде жинай алатын өсімдіктер белгілі болды. Оларды гипер-аккумуляторлар деп
атайды [1].
Осы уақытқа дейін галофиттердің радиоактивті металдарды сіңіру қабілеті әлі
зерттелмеген десе болады. Галофитті өсімдіктер тек тұзды топыраққа төзімді ғана емес,
сонымен қатар топырақтағы натрий ионын тамыры арқылы сіңіріп, мүшелерінің
ұлпаларында көп мөлшерде жинай алатын болғандықтан, олар басқа бір валентті (цезий)
және екі валентті (ауыр металдар мен стронций) улы металдарды да тамыры арқылы сіңіріп,
бойына жинай алады деген болжам жасауға болады [3].
Біз зерттеулерімізге аса тұзды топырақта жақсы өсетін және топырақтағы тұзды
тамыры арқылы белсенді түрде сіңіріп, жер беті мүшелерінде көп мөлшерде жинайтын
ажырық (Aeluropus litoralis) галофитін пайдаландық. Химиялық жолмен синтезделетін екі
валентті металдарды берік байланыстыратын этилендиаминтөртсірке қышқылының (ЭДТА)
10 мМ-ға дейінгі концентрациясын топыраққа бергенде ажырықтың стронцийді сіңіру
қабілеті күрт күшейетіні анықталды. Сонымен қатар, ЭДТА-ның осындай концентрациясы
галофит өсімдіктердің топырақта қалыпты дамуына зиян келтірмеді. Цезий бір валентті
металл болғандықтан ЭДТА концентрациялары ажырықтың цезийді сіңіруіне ешқандай әсер
етпейді. Онымен байланысып берік комплекс түзе алмайды.
Алынған нәтижелер ЭДТА мен стронцийдің комплексі ажырықтың жапырағында
көбірек жиналатынын айқындап тұр. Ал стронцийдің мөлшері сабақта тамырлар мен
жапырақтарға қарағанда 3 есеге дейін аз байқалады. Оның себебі – сабақтағы өткізгіш
шоқтарда (ксилемада) айтылған комплекс тұрақтамайтын болса керек, ол шоқтарда тек
тасымалдау процестері жүріп отырады [3].
Топырақтағы ЭДТА мен стронцийдің мөлшері бірдей немесе ЭДТА-ның мөлшері
стронцийден жоғары болғанда пайдаланып отырған хелатор ажырықтың өсіп-дамуына
айтарлықтай зиянды әсер ете қоймайтыны да анықталды. Ал, егер хелатордың
концентрациясы таза стронцийдікінен жоғары болып кетсе - онда ЭДТА жоғары мөлшері
ажырықтың дамуын тежей бастайды. Әсіресе, хелатордың жоғары мөлшерінен ажырықтың
тамырының дамып-жетілуі өте қатты баяулайды екен. Топырақтан тамырға енген ЭДТА
молекулаларының бәрі бірдей стронциймен (немесе, топырақтағы басқа екі валентті
металдармен) байланысқан болуы мүмкін емес. Яғни, ЭДТА-ның металсыз бос
молекулалары тамыр мен жапырақтағы өсімдіктердің тіршілігіне қажет екі валентті
металдарды (мысалы, магний, марганец) байланыстырып, өсімдік жасушасы үшін сол
металдардың тапшылығын тудыруы мүмкін.
Тұзды құрайтын натрий және хлор бір валентті элементтер, оларды галофиттер өте көп
мөлшерде тамыры арқылы сіңіріп, әртүрлі органдарында тасымалдап, жинайды. Яғни, олар
бір валентті цезий тұздарын топырақтан сіңіріп, өз бойына жинай алады деген батыл болжам
айтуға болады. Егер тамырдың клетка мембранасындағы арнайы тасушы белоктар бір
валентті металдар үшін жалпы болса, онда натрий мен хлор иондарының қоректік ортада
болуы цезийдің тамырға сіңірілуін бәсеке нәтижесінде тежеуі де мүмкін. Осы болжамды
тексеру үшін тәжірибелерімізге ажырық галофитін пайдаландық. Қоректік ортаға біртіндеп
жоғарылап отыратын (0.5%-тен 3.0%-ке дейін) NaCl-дың концентрациясын бердік. Сол
ортада айтылған екі өсімдіктердің өскіндерін өсірдік. Тұз бергеннен 10 күннен кейін
өсімдіктерді жинап алып, олардың тамырындағы цезийдің мөлшерін атом-абсорбциялық
әдіспен анықтадық.
Ажырық галофитінің тамырының қоректік ортада NaCl-дың концентрациясы біртіндеп
жоғарылаған сайын цезийді сіңіру қабілеті төмендей бастайды. Біздің болжамымыз
бойынша, бір валентті металдар натрий мен цезийдің арасында тамырға ену жүйесі үшін
бәсеке болуы мүмкін. Екінші жағынан ондай жағдайдың тартымды жағы да бар, себебі цезиймен ластанып жатқан полигондардың топырағында тұздың мөлшері галофит өсімдіктер
үйренген мөлшерден әлдеқайда төмен. Яғни, ажырықтың цезийді сіңіруіне натрий бәсеке
тудыра алмайды деген сөз. Біздің тәжірибелерімізде галофиттер үшін цезийдің хлорлы тұзын
пайдаландық. Галофиттер хлорлы натрийді белсенді түрде сіңіретін болғандықтан, яғни
10
хлордың иондарының қатысуы бір валентті металдарды сіңіруін үдетеді десек, онда хлорлы
цезийдің құрамындағы осы ион цезийді де ойдағыдай сіңіруге жеңілдік береді деп
тұжырымдауға болады.
Сонымен, біздің зерттеулеріміз ажырық галофитінің бір валентті цезийді де натрий
секілді белсенді түрде сіңіретінін байқадық. Натрий ионы бар топырақта галофиттің
тамырына ену үшін натрий мен цезийдің арасында бәсеке болатыны анықталынды.
Қазақстанда кең тараған галофиттердің арасында белгілі түрлерін ауыр металдар мен
радионуклидтермен ластанған топырақты тазалауға және ол үшін ЭДТА-ның орташа
мөлшерін қолдануға болады деген тұжырымға келдік.
Пайдаланылған әдебиеттер:
1. Jensen S, Mazhitova Z, Zetterstrom R. 1997. Environmental pollution and child health in
Aral Sea region in Kazakhstan. Science of the Total Environ. 206 (2-3): 187-193.
2. Алиев М.А. Медицинские проблемы экологии в Республике Казахстан. Алматы: 1997
3. Аликулов З., Богуспаев К., Жардемали Ж., Серазединова Л. Жексембекова М., Султанбаев
Б., Баишев К. Перспективы очистки почвы Казахстана от токсичных металлов (обзор).
Биотехнология Теория и практика, 1998, N3, стр 3-18.
4. Султанов Ж.А. Экологические преступления и экологическая преступность. —
Алматы: 1996.
5. Тілеубергенов С.Т. Полигоны Казахстана Алматы: Ғылым, 1997.
УДК 581.522.4
ОСОБЕННОСТИ CISTANCHE DESERTICOLA ФЛОРЫ КАЗАХСТАНА
Жакупова А.С., Сарсенбаев К.Н.
Евразийский Национальный Университет, Астана, Казахстан. zhakupova@gmail.com
Научный руководитель – д.б.н., профессор, Сарсенбаев К.Н.
Флора Казахстана представляет собой неисчерпаемый источник биологически активных
веществ. Из-за малой изученности биохимического состава растений флора Казахстана
используется весьма ограничено. Это особенно характерно для такого ценного растения как
цистанхе сомнительная, чрезвычайно популярного среди создателей лекарственных средств.
Из цистанхе уже выделено и идентифицировано около 10 новых соединений. Основным
поставщиком этого растения в мире является Казахстан, хотя в республике он не
используется. Для получения первоначальных знаний об этом виде были изучены некоторые
морфологические и биохимические особенности моинкумских и мангышлакских популяций
цистанхе.
У этого вида ранее состав изоферментов и белков не изучался. Существуют
методические трудности работы с цистанхе – столон практически на 95–98% состоит из
воды, высокомолекулярных соединений мало. Другой орган - корешок (гаусторий) 1–3 см
длины, почти одревесневший для исследований не годится. Листья отсутствуют. На
протяжении цветоноса очень много мелких цветков. По предыдущему опыту мы знали, что
цветы гетерогенны по составу ферментов и белков. Для хемосистематических исследований
популяций не пригодны. Исходя из этого мы не использовали цветы, а для сравнительных
исследований популяций брали среднюю часть столона.
Одним из наиболее чувствительных показателей к действию различных факторов среды
является пероксидаза. Практически при действии любых повреждающих факторов среды
наблюдается изменение активности и компонентного состава этого фермента.
Компонентный состав пероксидазы достаточно надежно характеризует состояние популяции
11
растений. В связи с этим с помощью метода изофокусирования мы изучали компонентный
состав пероксидазы столона у 9 различных популяций цистанхе.
Изоформы пероксидазы мы разделяли методом изофокусирования. У компонентов
изоточки имеют рН в пределах от 4 до 10. Количество компонентов в зависимости от
популяции колеблется от 13 до 21. Наиболее гетерогенный спектр у мангышлакского
образца. Число компонентов у него достигает 21. Общая схема расположения компонентов у
всех образцов одинакова. Различия выявляются по компонентам со щелочной и нейтральной
рН. У мангышлакской и у 30 популяции больше компонентов с нейтральной рI, а у 26
(цветки) и 28 (столоны) со щелочной. Обычно у цветов спектр фермента богаче, чем у
столонов.
Компонентный состав неспецифичной эстеразы изучался методом изофокусирования.
Изоэлектрические точки у этого фермента располагались в пределах рН 4–6. Число
компонентов было одинаковым – 14. Можно отметить более высокую активность
компонентов у популяций 26 и 28. У 26-ой популяции изоточки активных компонентов
расположены в области рН 4,8–5,2, а у 28-й популяции в области 5,7–6,0. Самое интересное,
что спектр фермента у магистауских и моинкумских популяций, а также столонов и цветов
был одинаковым.
Компонентный состав кислой фосфатазы также гетерогенен и у исследованных
популяций неодинаков. Число компонентов в спектре в зависимости от особенностей
популяции и органа колебалось от 7 до 11. Обычно число компонентов в спектре у варианта
столон больше, чем - цветок. Наименьшее число компонентов в спектре было у
мангистауского образца – 7. У него отсутствовали щелочные и часть нейтральных
компонентов.
Количество зон активности растворимых белков цистанхе колеблется от 2 до 8. Образец
из 1 популяции с.Моюнкум отличается от остальных наличием в цветоносах
четковыраженной щелочной зоны активности (pH 9-9,5). Белки 2, 3 являются общими для
всех образцов. В зависимости от исследуемой части растений больше зон отмечено в
соцветиях (7-8), меньше в столонах (2-4).
Таким образом нами показаны особенности жизненного цикла, особенности
анатомического строения корневища, цветоноса, стебля и клубенька. Выделены и
идентифицированы основные физиологически активные вещества цистанхе – иридоиды.
Показаны различия между популяциями по составу растворимых белков, полипептидов,
неспецифичной эстеразы, кислой фосфатазы, пероксидазы. Подобран рецепт
физиологически активного препарата из цистанхе. Показано, что это не однолетнее, а
многолетнее растение. Основным способом размножения является семенной. Однако
распространён и вегетативный, путём закладки почки в месте прикрепления гаустория
паразита к корню саксаула.
УДК: 619:576.807.7
ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ
К ХЛОРАМФЕНИКОЛУ
Жумалин А.Х, Куйбагаров М.А.
НИИ биотехнологии АО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина»,
г. Астана, E.mail: nicsb_katu@mail.ru
Научный руководитель – доктор ветеринарных наук, профессор Булашев А.К.
В настоящее время все большее значение приобретает проблема отрицательного
влияния остаточных количеств антибиотиков, находящихся в продуктах питания в
количествах, превышающих допустимые уровни, на здоровье человека.
В качестве объекта исследований был выбран хлорамфеникол (левомицетин) –
антибиотик широкого спектра действия часто применяемый в сельском хозяйстве. В отличие
12
от многих препаратов хлорамфеникол медленно выводится из организма животных,
сравнительно долго сохраняет свою активность при хранении продуктов и оказывает
негативное действие на кроветворную систему. Гигиенические требования к качеству и
безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов не допускают присутствия
хлорамфеникола в мясе, молоке и яйцах. Низкие концентрации антибиотика можно
обнаружить только с помощью высокочувствительных современных методов. В
современной мировой практике для этой цели широко используются методы на основе
иммуноферментного анализа (ИФА) [1, 2, 3]. Одним из основных реагентов при этом
являются специфические антитела. При этом получение иммуноглобулинов к антибиотикам
(как и к другим гаптенам) остается трудновыполнимой задачей, поскольку в чистом виде они
не вызывают иммунного ответа.
В связи с этим, целью данной работы было получение штаммов гибридом продуцентов
МКА специфичных хлорамфениколу.
В качестве высокомолекулярных белков-носителей использовали бычий сывороточный
альбумин (БСА) с молекулярной массой 66 кД (Sigma), овальбумин (ОВА) с молекулярной
массой 45 кД (Sigma). Также в качестве носителя был использован латекс (Latex beads,
carboxylate-modified polystyrene, 0.9 μm mean particle, Sigma). В качестве сшивающего агента
использовали 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (EDC) (Sigma).
Для конъюгации использовали «Левомицетин – КМП» (хлорамфеникол) ОАО
«Киевмедпрепарат», Украина.
Синтез конъюгатов хлорамфеникола (ХАФ) с БСА и ОВА проводили с использованием
препарата 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (EDC). Очистку
конъюгатов от не связавшихся реагентов проводили на колонке (15х1,5 см) с сефадексом G25. Элюирование проводили с помощью Tris-HCl буфера (рН-7,5).
Для синтеза конъюгата хлорамфеникола с латексом (1%
суспензия) также
использовали EDC с конечной концентрацией 1 мг/мл.
Иммунизацию мышей линии Balb/c проводили конъюгатом латекс-ХАФ
внутрибрюшинно в дозе 0,1 мл 4 раза в течение 14 суток. Через 7 суток проводили
реиммунизацию. Взятие крови у иммунизированных мышей проводили через 3 дня после
последней иммунизации и исследовали в непрямом варианте ИФА. Для этого ячейки 96луночного планшета для иммунологических реакций сенсибилизировали конъюгатами БСАХАФ и ОВА-ХАФ на фосфатно-солевом растворе (ФСР) рН 7,2 в концентрации (30 мкг/мл),
при 4ºС в течение ночи. После этого вносили антителосодержащую жидкость, инкубировали
при 37ºС в течение 60 минут. Результаты ИФА учитывали с помощью спектрофотометра с
вертикальным потоком света (ASYS Expert 96) при длине волны 450 нм.
Гибридизацию клеток миеломы Х63Ag 8.653 и иммунных спленоцитов проводили по
методу [4]. Клетки после гибридизации высевали в ячейки 96–луночного планшета (Nunc,
Дания) с «питающим слоем» перитонеальных клеток и инкубировали при 37ºС в атмосфере с
5% СО2. В качестве селективной среды использовали RPMI-1640, содержащую гипоксантин,
аминоптерин, тимидин (ГАТ) (Sigma). По истечении 14 суток проводили контроль роста
слившихся клеток путем просмотра культур под инвертированным микроскопом.
Определение изотипов МКА проводили в ИФА с использованием набора
специфических антисывороток к различным классам мышиных иммуноглобулинов ISO2
(Sigma).
В результате тестирования сывороток крови иммунных мышей было определено, что
конъюгат латекс-ХАФ активно стимулирует иммунную систему животных, титры антител
при этом составляли 1:3200-1:6400. От линейных мышей были выделены иммунные
спленоциты и использованы для гибридизации с миеломными клетками.
Тестирование культуральной жидкости клонов проводили в непрямом варианте ИФА. В
качестве антигенов для сенсибилизации лунок планшета были использованы как конъюгаты
хлорамфеникола с белковыми носителями (ХАФ-БСА, ХАФ-ОВА) так и чистые препараты
носителей (БСА, ОВА). Тестирование показало наличие в культуральной жидкости 3-х
13
гибридом (2D9, 3B11, 4B8) антител, специфичных эпитопам хлорамфеникола. При
повторном тестировании стабильность и специфичность сохранили антитела гибридомы
3B11. При дальнейшем тестировании антител установили их высокую активность по
отношению к хлорамфениколу в составе белкового конъюгата и отсутствие реакции с
белками-носителями.
Гибридомы штамма 3B11 были подвергнуты клонированию методом лимитирующих
разведений. В результате клонирования для дальнейшей работы были отобраны субклоны с
наибольшей активностью в ИФА (3B11F8, 3B11C6, 3B11G7). Титр антител культуральной
жидкости субклонов, при которых еще обнаруживалось связывание антител в ИФА, был в
диапазоне 1:64-1:128. Определение изотипа показало, что полученные МКА относятся к классу
IgM. Продуктивность штаммов in vitro составила 60-125 мкг/мл.
Таким образом, в результате проведенной работы были получены штаммы гибридом,
продуцирующие моноклональные антитела специфичные антигенным эпитопам антибиотика
хлорамфеникола. Результаты исследований могут быть использованы при разработке
экспресс-методов определения остаточных количеств хлорамфеникола в продуктах
животного происхождения.
Список использованной литературы:
1
Ke LI, Liqiang LIU, ChuanLai XU, XiaoGang CHU. Rapid Determination of
Chloramphenicol Residues in Aquaculture Tissues by Immunochromatographic /Assay analytical
sciences. November 2007, vol. 23, P.1281.
2
Mookda Pattarawarapan, Sawitree Nangola, Chatchai Tayapiwatana. Establishment
of Competitive ELISA for Detection of Chloramphenicol /Chiang Mai J. Sci. 2006; 33(1) : 85-94.
3
Ковалев И.Е., Полевая О.Ю. Биохимические основы иммунитета к
низкомолекулярным соединениям. М 1985.
4 Oi V., Herzenberg L. Immunoglobulin – producing hybrid cell lines.//Selected
methods in cellular immunology.//Ed. By. Mishell B and Shiigi. – San Francisco, 1980, P. 351-352.
УДК 581.412:633.877
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МОРФОГЕНЕЗ В КУЛЬТУРЕ ТКАНИ ОСИНЫ
ТРИПЛОИДНОЙ (POPULUS TREMULA L.)
Исхакова Д. Я.
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан
e-mail: dina.iskhakova@mail.ru
Научный руководитель – к.б.н, доцент, Турпанова Р. М.
Культура клеток растений – область биологии, тесно связанная с практикой. Почти
каждый открытый здесь научный факт находит свое отражение в прикладных
исследованиях. В отличие от клеток животных практически любая растительная клетка
способна в определенных условиях и на соответствующих питательных средах
регенерировать полноценные растения (свойство тотипотентности растительных клеток).
Решающую роль во вторичном образовании органов (корней или почек) из
недифференцированных тканей in vitro играет соотношение фитогормонов (ауксинов и
цитокининов) и их концентраций в питательной среде. Изучение процесса
экспериментального морфогенеза на всех уровнях организации – от отдельной клетки до
верхушки побега – привело к созданию технологии клонального микроразмножения
растений, которая уже в большинстве стран, таких как США, Италия, Великобритания,
Голландия, Новая Зеландия, Франция перешла на коммерческий уровень [1].
14
Метод микроклонального размножения играет важную роль для ускоренного
клонирования плодовых, ягодных, клубнеплодных, декоративных видов растений и
древесных пород. Впервые этот метод применил французский исследователь Ж. Морель в
1960 г. для размножения орхидей (Cymbidium). Из исходного экспланта ему удалось в
течение года получить около четырех миллионов новых растений, свободных от вирусной
инфекции [ 2].
По своей сути микроклональное размножение аналогично вегетативному типу
размножения растений с той лишь разницей, что оно протекает в пробирке в условиях in
vitro, где из клеток изолированных тканей в итоге можно получить достаточно большое
количество новых растений. Обязательным условием микроклонального размножения
является идентичность полученного растительного материала исходному материнскому
растению. Еще недавно этот способ рассматривали как возможность ускоренного
клонирования вегетативно размножающихся видов растений, а также как вспомогательный
метод освобождения растений от вирусов. Однако результаты некоторых исследований
показали, что значение этого метода существенно возрастает для клоновой селекции
растений (экспериментальный мутагенез и расхимеривание), криосохранения ценного
исходного материала, а также ряда других. Способность к образованию больших количеств
(несколько миллионов и более) соматических зародышей в условиях in vitro используется
для разработки технологии массового и непрерывного получения "искусственных семян".
Более того, метод клонального микроразмножения может быть с успехом использован для
создания синтетических сортов. К настоящему времени число видов, которые можно
клонировать «в пробирке», уже составляет около одной тысячи [3].
Преимуществами данного метода по сравнению с традиционными являются:
· значительно более высокие коэффициенты размножения (можно получить до 100 000-1 000
000 мериклонов в год, тогда как при обычном размножении – 5-100 растений за тот же срок;
· миниатюризация процесса, приводящая к экономии площадей, занятых маточными и
размножающимися растениями;
· оздоровление растений от грибных и бактериальных патогенов, вирусов, микоплазменных,
вироидных и нематодных инфекций;
· возможность размножения и укоренения растений, размножение которых затруднено
обычными способами [4].
Хотя этот метод микроклонального размножения растений является довольно
трудоемким и затратным, в ряде случаев на его основе уже стало возможным создавать
экономически рентабельные биотехнологии.
В 2011 г. нами совместно с лабораторией генетики и репродукции лесных культур в
«Институте общей генетики и цитологии» КН МОН РК в городе Алматы, были начаты
первые эксперименты в этом направлении. В качестве объекта для микроклонального
размножение in vitro нами была выбрана осина триплоидная (Populus tremula L.).
Осина является одной из уникальных быстрорастущих пород, устойчивых к
сердцевинной гнили. Стволы отличаются полнодревеснотью и прямизной, хорошо
очищаются от сучьев [5].
Интерес к работе с осиной (Populus tremula L.) вызван главным образом
необходимостью сохранения ее генофонда, быстрыми сроками поспевания и трудностью
размножения черенками. Для осины применение клонального микроразмножения является
наиболее перспективным способом, так как семена данной породы быстро теряют всхожесть.
Введение в культуру осины и ее последующее размножение необходимо с целью получения
достаточного количества посадочного материала, который главным образом может
использоваться для создания энергетических плантаций, в многочисленных хозяйственных
отраслях и для оздоровления лесов, т.е. иметь большое экологическое значение [6].
15
В экспериментах был использован основной метод клонального микроразмножения
растений – это активация развития уже существующих в растении меристем и метод
адвентивного побегообразования в первичной и пересадочной каллусной ткани.
В опыте активации развития уже существующих в растении меристем в качестве
эксплантов в культуру были введены черенки, содержащие по 2-3 почки. Для нарезки
черенков использовали однолетние побеги. Для стерилизации нарезанные черенки помещали
в марлевые мешочки и в ламинар-боксе погружали в 0,1%-й раствор сулемы (двухлористая
ртуть) на 10 минут. После этого черенки промывали в 3-5 объемах стерильной
дистиллированной воды и слегка подсушивали. Затем готовили черенки для введения в
культуру. В качестве базовой среды использовали питательную среду Мурасиге-Скуга с
разным содержанием регуляторов роста. Процент регенерации триплоидной осины составил
95%. Во всех исследуемых пробирках из апикальных меристем почек формировались
побеги, которые в течение одного месяца культивирования достигали высоты 3 см.
Полученные микропобеги в дальнейшем использовали в исследованиях по
микроразмножению. Сформировавшиеся микропобеги на первичном экспланте,
расчеренковывали и рассаживали в большее количество колб. Из одного микропобега
получали 5-9 черенков аккуратно с помощью длинного узкого пинцета помещали в
питательную среду МS, содержащую 2ip (1 мг/л) и ИУК (0,5 мг/л). Колбы ставили в
световую комнату. Образовавшиеся в колбах пучки побегов делили, извлекали пинцетом
побег необходимой длины. Удаляли скальпелем с него листочки и расчеренковывали его,
таким образом, чтобы на каждом черенке была хотя бы одна пазушная почка и переносили
на свежую питательную среду МS, содержащую 2ip (0,05мг/л) и ИУК (0,01 мг/л). После 3-х
пассажей, добавляя в питательную среду ИМК в концентрации 1 мг/л, побеги укореняли in
vitro. Укоренение микропобегов – трудоемкий и ответственный этап клонального
микроразмножения. На этом этапе мы использовали среду Мурасига и Скуга. В качестве
стимулятора корнеобразования использовали ИМК (β-индолил-3-масляную кислоту).
Посаженные на среду для укоренения микрочеренки через 1-1,5 месяца превратились в
окорененные растеньица. Растения считались полностью сформированными и готовыми к
адаптированию к почвенным условиям, когда каждое из них полностью образовывало 4-5
листа и достаточно разросшиеся корни.
Во второй серии экспериментов изучали способность к каллусообразованию эксплантов
осины триплоидной на среде Мурасиге и Скугу, содержащие инозит (100 мг/л), тиамин (5
мг/л), пиридоксин (5 мг/л), никотиновую кислоту (1 мг/л), БАП (2 мг/л), ИУК (0,5 мг/л),
сахарозу (3%), и агар 0,7%. Визуально появление каллуса отмечали на 20-й день с начала
культивирования.
Полученную каллусную ткань субкультивировали каждые 1,5 месяца. В процессе
пересадки учитывали интенсивность роста каллусной ткани. Морфогенез в каллусной ткани
был отмечен на 45 сутки от момента культивирования. За это время формировалась
каллусная ткань плотного типа, в которой отмечалось появление меристематических очагов,
из которых в дальнейшем развивались растения-регенеранты.
Растения-регенеранты выращивали в световой комнате в течение 30 суток при 230С,
24-часовом фотопериоде (круглосуточное освещение) и интенсивности освещения 3000
люкс.
В настоящее время мы проводим исследования по реинтродукции этого вида в
природные местообитания. Этот этап технологии, связанный с возвращением растений в
соответствующую среду обитания, пока до конца не разработан.
Таким образом, размножение ценной здоровой осины как быстрорастущей породы,
является задачей первостепенной важности. В связи с этим несомненный интерес
представляет поиск в естественных условиях быстрорастущих (гигантских), устойчивых к
сердцевинной гнили форм осины.
16
Принимая во внимание возрастающий интерес и спрос в Республике Казахстан на
новые виды декоративных растений и развитием внутреннего и внешнего озеленения
площадей городов и поселков, а также необходимостью уменьшения импорта посадочного
материала низкого качества, способствующих распространению патогенных организмов,
оказывающих отрицательное влияние на экологическую ситуацию региона становится
актуальной проблема массового размножения древесных культур.
Список использованной литературы:
1. Атанасов А.И. Биотехнология в растениеводстве. Новосибирск, 1993. 242 с.
2. Куликов П.В., Филиппов Е.Г. О методах размножения орхидных умеренной зоны в
культуре in vitro // Бюл. Главного ботан. сада. М.: Наука, 1998. С. 125-131.
3. Бутенко Р.Г. Клеточные технологии в сельскохозяйственной науке и практике // Основы
сельскохозяйственной биотехнологии. М., 1990. С. 154-235.
4.ШевелухаB.C., Калашникова Е.А. и др. Лабораторно-практические ранятияпо
сельскохозяйственной биотехнологии. Методические указания. - 2- изд.-е. Москва, изд.-во
МСХА, 2004
5.Катаева Н. В., Бутенко Р. Г. Клональноемикроразмножение растений. — М., 1983
6. Родин А.Р., Калашникова Е.А. Использование методов клеточной и генной инженерии для
получения посадочного материала древесных пород. Учебное пособие. М.: МГУЛ, 1993.
УДК 637.001:577.18
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ АНТИБИОТИКОВ В ПРОДУКТАХ
ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Нурланова А.А.
ЕНУ им.Л.Н.Гумилева, г.Астана, Казахстан, akonya.5@mail.ru
Научный руководитель: к.м.н. Мукашева Г.К.
Актуальность: В целях
дальнейшей
интенсификации
животноводства
и
птицеводства, повышения производства мяса и других продуктов животного
происхождения в сельском хозяйстве нашей страны применяются антибиотики для
стимуляции роста, повышения эффективности откорма скота и птицы, а также в качестве
лечебно – профилактических средств. Среди них препараты, содержащие тетрациклин,
пенициллин, стрептомицин, немедицинские антибиотики: гризин, цинкбацитрацин и
прочие.[2] Вместе с тем длительное использование в пищу продуктов, содержащих
остаточные количества антибиотиков, может вызвать неблагоприятные для здоровья человека
последствия - аллергические реакции, дисбактериоз, образование и передачу резистентных
форм микробов.
Новизна : Молоко, содержащее остаточные количества любых антибиотиков, может
использоваться в качестве дополнительного кормового средства при откорме молодняка
сельскохозяйственных животных. Мясо,в котором имеются остаточные антибиотики должно
направляться на изготовление мясных, мясо - растительных консервов, за исключением
консервов для детского питания.
Антибиотики тетрациклинового ряда могут попадать в продукты питания в результате
неправильного использования их в качестве лечебных средств. Наличие в молоке
стрептомицина, пенициллина и др. обусловлено чаще всего использованием для лечения
маститов коров препаратов длительного действия на масляной основе. Присутствие
немедицинских антибиотиков (гризина и пр.) отмечено при включении в корма в
экспериментальных условиях в превышенных количествах этих препаратов. [3]
Экспериментально установленные уровни неблагоприятного действия антибиотиков
17
на организм позволили обосновать величины максимально допустимого
суточного
поступления их в организм человека с продуктами питания и сделать вывод, что при
санитарном контроле продуктов питания остаточные количества антибиотиков в них не
должны допускаться при использовании предлагаемых ниже утвержденных методов
исследования в пределах их чувствительности (для хлортетрациклина, пенициллина - 0,01,
стрептомицина - 0,5, гризина и цинкбацитрина - 0,1 и 0,002 ЕД на г/мл продукта).[1]
Творог, сметану,
яйца,
содержащие
остаточные количества антибиотиков
тетрациклинового
ряда,
пенициллина,
следует направлять на изготовление
хлебобулочных и кондитерских изделий с расчетом, чтобы соотношение "загрязненных
продуктов" с другими компонентами изделий было не меньшим, чем 1:4 (при содержании
остаточных количеств антибиотиков до 0,05 ЕД/г), 1:10 и 1:100 - при содержании
остаточных количеств антибиотиков до 0,1 ЕД/г и до 1,0 ЕД/г и более, соответственно.[5]
Мясо и
субпродукты,
содержащие остаточные количества антибиотиков, не
следует в необработанном виде реализовывать населению. Такое мясо должно
направляться на изготовление мясных, мясо - растительных консервов, за исключением
консервов для детского питания, концентратов I и II блюд, вареных и варено - копченых
колбас при условии обязательной подсортировки к мясу или компонентам блюд, не
содержащих остаточных количеств антибиотиков.[4] каждом конкретном случае вопрос о
реализации использовании мяса с наличием остаточных количеств антибиотиков решается
представителями Государственного санитарного и ветеринарного надзора с условием,
что при подсортировке кратность соотношения
"загрязненных"
и незагрязненных
продуктов должна зависеть от выявленной концентрации антибиотика, с тем, чтобы в
конечном итоге содержание остаточного количества антибиотика было ниже уровня
чувствительности утвержденных методов исследования. Например, в образцах мышечной
ткани от говяжьей туши выявлено содержание хлортетрациклина на уровне 0,2 ЕД/г.
Следовательно, чтобы содержание антибиотика в продукте снизилось до менее 0,01 ЕД/г,
мясо от этой туши должно быть направлено на приготовление колбас при условии введения в
фарш в размере не более 5% к общей массе продукта. [7]
В совхоз должно быть направлено предписание о нарушении инструкций
по
применению антибиотиков в ветеринарии или при откорме
животных,
а
к
руководителю хозяйства приняты административные меры. При реализации продуктов
питания, содержащих остаточные количества стрептомицина, гризина, цинкбацитрацина,
должен использоваться такой же подход подсортировки к незагрязненному антибиотиками
сырью с учетом выявленной концентрации антибиотика и соответствующей кратностью
разведения.[8]
Обеспечить полную безопасность продуктов, содержащих остаточные количества
антибиотиков, для потребителей может только четкая организация проведения гигиенических
мероприятий, строгий контроль за применением антибиотиков в животноводстве и
ветеринарии и выявление их в продуктах питания животного происхождения с помощью
чувствительных методов. целях систематического контроля в стране за загрязнением
продуктов
животноводства
антибиотиками
предлагаются
данные "Методические
указания по
определению
остаточных
количеств антибиотиков
в
продуктах
животноводства". Наиболее широкое применение как в научных исследованиях, так и в
практических учреждениях,
нашли
микробиологические
методы,
позволяющие
определять минимальные концентрации антибиотиков в исследуемом материале. Они
основаны на непосредственном биологическом действии антибиотиков на чувствительные
штаммы микроорганизмов и поэтому наиболее специфичны и объективны. Ниже
рекомендуются методы определения некоторых антибиотиков:
а) тетрациклиновой группы - в молоке, молочных продуктах, яйцах, мясе, мясных
продуктах, в т.ч. мясе и субпродуктах птицы;
б) стрептомицина - в молоке и молочных продуктах, яйцах;
в) пенициллина - в молоке и молочных продуктах;
18
г) гризина - в мясе;
д) цинкбацитрацина - в мясе.[3]
Содержание антибиотиков выявляют микробиологическим методом диффузии в агар
по величине торможения роста следующих тест - культур, внесенных в питательные среды:
для тетрациклиновых антибиотиков - Bac. cereus АТСС 1177 (чувствительность - 0,01
ЕД/г/мл);
для стрепомицина - Bac. mycoidis 537 (чувст. 0,5 ЕД/г/мл);
-для пинициллина - S. lutea АТСС 9341 (чувст. 0,01 ЕД/г/мл);
-для гризина - Bac. cubtilis АТСС 6633 (чувст. 0,5 ЕД/г/мл);
-для цинкбацитрацина - M. flavus АТСС 10240 (чувст. 0,02 ЕД/г/мл).[4]
Молоко рекомендуется
исследовать
на
присутствие
остаточных количеств
антибиотиков в том случае, когда при предварительном исследовании в нем обнаружены
ингибирующие вещества и исключено наличие химических веществ.
Базовым принципом для количественного определения антибиотиков тетрациклиновой
группы в пищевых продуктах является твердофазный конкурентный иммуноферментный
анализ на полистироловых планшетах. Метод
основан на конкуренции свободного
антибиотика из исследуемых образцов и антибиотика, предварительно адсорбированного на
твердой фазе (лунке планшета) в составе белкового конъюгата, за центры связывания
специфичных к тетрациклинам антител во вносимом растворе. [1] После отделения не
связавшихся реагентов количество антител, прореагировавших с иммобилизованным
антигеном, определяют помощью вторичных антивидовых антител, меченных пероксидазой
хрена. Количество связавшегося с антителами конъюгата вторичных антител определяют с
помощью субстрат-хромогенной смеси.[6] При этом количество определяемого антибиотика,
содержащегося в исследуемом образце,
обратно
пропорционально
регистрируемой
оптической плотности продукта ферментативной реакци.
Вывод: Повышение эффективности санитарного надзора по
предупреждению
попадания
в
продукты
питания антибиотиков должно осуществляться путем
периодического отбора на мясокомбинатах, молочных заводах, в животноводческих и
птицеводческих хозяйствах, торговой сети проб молока, молочных продуктов, мяса,
субпродуктов,
яиц
для определения в них антибиотиков. Необходимо выявлять
хозяйства, поставляющие пищевые продукты, загрязненные антибиотиками, выявлять
причины попадания в них антибиотиков и принимать меры для устранения этих
нарушений, не допускать снабжения пищевыми продуктами, содержащими остаточные
количества антибиотиков, детских учреждений, больниц и т.п. Реализация молока с
наличием остаточных количеств антибиотиков решается в каждом конкретном случае
представителями Государственного санитарного и ветеринарного надзора.
Список использованной литературы:
1. Аксенов, В.И. Антибиотики в продуктах животноводства / В.И. Аксенов,
В.Ф.Ковалев. М. : Колос,- 160 с.
2. Алыков, Н.М. Концентрирование и флуориметрическое определение
антрациклиновых антибиотиков / Н.М. Алыков, Т.В. Некрестьянова, Л.В. Яковлева //
ЖАХ. 1991. - Т. 46. - № 8. - С. 1642.
3. Антибиотики и антибиоз в сельском хозяйстве / Пер. с англ. З.Ф. Богаутдинова;
под Ред. А.Н. Полина. М. : Колос, 1981.
4. Антибиотики в животноводстве и ветеринарии / Под ред. И.Е. Мозгова и др. М. :
Сельхозиздат, 1963.
5. Артемьева, С.А. Микробиологический контроль мяса животных, птицы, яиц и
продуктов их переработки : справочник / С.А. Артемьева, Т.Н. Артемьев, А.И. Дмитриев,
В.В. Доргутина М. : КолосС, 2003.
6. Воробьева Т.В. Влияние на организм антибиотических примесей,
19
обнаруживаемых в продуктах питания животного происхождения / Т.В. Ворбьева //
Рациональное питание: Сб. науч тр. Киев : Здоровье. - 1980. -Вып. 15. - С.56 - 58.
7. Демидова, Л.Д. Разработка ускоренных методов индикации в молоке наиболее
распространенных
антибиотиков и других ингибирующих веществ: автореф. дис. . канд. вет. наук. М.,
1984. — 23 с.
8. Дмитриева, B.C. Микробиологический контроль активности антибиотических
препаратов / B.C. Дмитриева, С.М. Семенов М. : Медгиз, 1965.-364 с
УДК 57.083.3:576.3
ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ К ТРАНСКРИПЦИОННОМУ
ФАКТОРУ SOX2 ПЛЮРИПОТЕНТНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА.
¹Секенова А.Е., 2Огай В.Б., 2Мукантаев К.Н.,2Бакирова Г.А.
a.sekenova@mail.ru
¹ - Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева,
2
- РГП «Национальный центр биотехнологии РК» КН МОН РК, г. Астана, Казахстан
Научный руководитель – к.б.н., доцент Бекеева С.А.
Транскрипционный фактор Sox2 участвует в процессах пролиферации и
самообновления плюрипотентных стволовых клеток человека и животных. Экспрессия
транскрипционного фактора Sox2 представляет собой эффективный инструмент для
идентификации и изоляции стволовых клеток. Так, например, плюрипотентные ЭСК могут
быть охарактеризованы высоким уровнем экспрессии белка Sox2. Антитела, специфичные к
транскрипционному фактору Sox2, могут быть использованы для мониторинга присутствия
дифференцированных и недифференцированных плюрипотентных стволовых клеток
человека и мыши [1].
Целью работы является получение поликлональных антител, специфичных к
транскрипционному фактору Sox2 плюрипотентных стволовых клеток.
Материалы и методы. В экспериментах использовали рекомбинатный антигентранскрипционный фактор Sox2, полученный в лаборатории Молекулярной генетики
растений РГП «НЦБ РК» КН МОН РК Хасеновым Б.Б., Балтабековой М.Ж., Лапаевым С.С.
Иммунизацию мышей Balb/с проводили в оптимальных концентрациях антигена Sox2, 50
мкг/мл и 100 мкг/мл с использованием полного и неполного адъюванта Фрейнда по схеме
Фридлянская И.И. [5]. Для определения титра специфических антител в сыворотках крови
отбирали кровь из хвостовой вены иммунизированного животного. Электрофорез антигенатранскрипционного фактора Sox2 проводили 12 %-ном полиакриламидном геле методом
V.K. Laemmli et al. Иммуноблотинг осуществляли по H.Towbin et al. с последующей
детекцией исследуемыми поликлональными антителами. Специфичность связывания
поликлональных антител с антигеном определяли постановкой непрямого ИФА,
иммуноцитохимией с использованием вторичных goat- anti mouse IgG антител,
конъюгированных с флуоресцентным красителем Alexa-fluor 595.
Результаты исследования.
В результате проведения электрофореза молекулярная масса белка антигенатранскрипционного фактора Sox2 составила 34 кДа (рисунок-1).
Оптимальная концентрация антигена Sox2 для иммунизаций составила – 50 мкг/мл.
Антитела специфически реагировали только с антигеном Sox2 в иммуноферментном
анализе. Иммунохимическое проявление взаимодействия антигенов, перенесенных после
электрофореза с полиакриламидного геля на нитроцеллюлозную мембрану, с
20
поликлональными антителами показало выявление полос серого цвета в иммуноблоте
(рисунок-2).
Электрофореграмма антигена Sox2 в 12% полиакриламидном геле
←
←34 кД
Рисунок 1
Рисунок 2
Иммуноблотинг антител
Поликлональные антитела, полученные из сыворотки мышей, иммунизированных в
концентрации 50 мкг/мл, имеют титр в ИФА 1:900 (таблица 1).
Таблица 1 - Исследование специфичности и активности антител с помощью варианта
непрямого ИФА
Вариант ИФА
Концентрация антигена
Активность титра
←
Sox2
Непрямой вариант ИФА
100 мкг/мл
1:300
Непрямой вариант ИФА
50 мкг/мл
1:900
21
Иммуноцитохимия антител на плюрипотентных СК
А
Sox2/DAPI
С
ЭСК мыши
В
ЭСК человека
Sox2/DAPI
D
ЭС
РисунокК3 человека (отриц. контроль)
Иммуноцитохимический анализ показал, что полученные антитела специфически
реагируют с нативным транскрипционным фактором Sox2 в плюрипотентных стволовых
клетках мыши и человека (рисунок - 3).
Выводы.
1.
Получены поликлональные антитела, специфичные к транскрипционному фактору
Sox2 плюрипотентных стволовых клеток.
2.
Специфичность
и
иммунохимические
характеристики
полученных
поликлональных антител позволяют использовать их для определения экспрессии белка Sox2
в плюрипотентных стволовых клетках человека.
Список использованной литературы:
1. Development of antibodies to human embryonic stem cell antigens. Jingli Cai, Judith M
Olson, Mahendra S Rao, Marisa Stanley, Eva Taylor and Hsiao-Tzu Ni*. BMC Developmental
Biology 2005, 5:26 doi:10.1186/1471-213X-5-26.
2.
Фридлянская
И.И.
Получение
поликлональных
антител.
//Методы
культивирования клеток: Сб. науч. трудов, Л.: Наука, 1988. - С. 194-205.
22
УДК 619:616.155.392:636.2
ТЕСТИРОВАНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО АНТИГЕНА Р24 ВИРУСА ЛЕЙКОЗА
КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА МЕТОДАМИ ИММУНОФЕРМЕНТНОГО
АНАЛИЗА
Тургимбаева А.М.
Евразийский Национальный Университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан.
scorpio116@mail.ru
Научный руководитель – к.б.н., доцент кафедры биотехнологии и микробиологии
Евразийского Национального Университета им. Л.Н.Гумилева, Сегизбаева Г.Ж.
Научный консультант – д.б.н., заведующий лаборатории иммунохимии и
иммубиотехнологии НЦБ РК, Мукантаев К.Н.
Лейкоз крупного рогатого скота (ЛКРС) имеет вирусное происхождение. Вирус ЛКРС
относится к семейству ретровирусов (Retroviridae), к подсемейству онкорнавирусы
(Oncornaviridae). Ретровирусы часто вызывают разнообразные неопластические заболевания
и широко распространены среди позвоночных. Они отличаются характерной морфологией,
структурой РНК-генома и наличием РНК-зависимой ДНК-полимеразы
(обратной
транскриптазы, ревертазы). Эта форма заболевания редко встречается у животных моложе 2
лет и в основном распространена у КРС в возрасте 4-8 лет [5]. Лейкоз встречается почти во
всех странах мира. Заболевание имеет неодинаковую распространенность не только в разных
странах, но и в различных климато-географических районах. Тесный физический контакт и
обмен зараженными биоматериалами являются необходимыми условиями для передачи и
инфекции. Вирус присутствует в основном в лимфоцитах, но может также быть обнаружен в
крови, молоке и опухолях [3].
Актуальность проблемы. Лейкоз крупного рогатого скота (ЛКРС) относится к числу
наиболее распространенных инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных
во многих странах мира, в том числе и на территории Республики Казахстан [4]. Согласно
современным взглядам исследователей различных стран, лейкоз крупного рогатого скота –
злокачественное хроническое заболевание органов кроветворения, вызываемое вирусом
лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС), характеризуется прогрессивным увеличением в
крови лейкоцитов с последующим развитием опухоли лейкоза [2].
Широкое распространение болезни причиняет значительные убытки животноводческим
хозяйствам, но главный ущерб наносится селекции и выращиванию ценных чистопородных
высокопродуктивных животных [1]. По результатам последних исследований установлено,
что годовой надой молока у серопозитивных коров на 10-14% ниже, чем у серонегативных, а
содержание жира на 0,09%. Общий экономический ущерб от лейкоза в племенном хозяйстве
достигает свыше 50 млн. тенге в год.
На данный момент в Казахстане данная болезнь регистрируется во всех областях
республики, наибольшее распространение лейкоза в Северном Казахстане, а наименьшее - в
Западном и Восточном Казахстане. На долю Северного Казахстана приходится 39,4%
неблагополучных пунктов, 53,6% заболевших и 81,5% павших от ЛКРС.
Целью работы является разработка иммуноферментной тест-системы на основе
использования рекомбинантного антигена р24 вируса лейкоза крупного рогатого скота.
Задачи:
- тестирование эффективности иммобилизации рекомбинантного р24 антигена ВЛКРС
при различных режимах с последующим проведением иммуноферментного анализа;
- определение оптимального рабочего разведения моноклональных антител (МКА).
23
Научная новизна и практическая ценность:
В Казахстане получен рекомбинантный р24 антиген вируса лейкоза крупного рогатого
скота. Установлены оптимальные условия постановки иммуноферментного анализа на
основе использования рекомбинантного антигена р24.
Материалы и методы.
Работа выполнена в РГП «Национальном центре биотехнологии Республики Казахстан», в
лаборатории иммунохимии и иммунобиотехнологии.
Объектами исследования являлись сыворотки крупного рогатого скота, больного
лейкозом, неблагополучных по лейкозу хозяйств.
Экспериментальная часть исследовательской работы заключается в постановке непрямого
варианта иммуноферментного анализа с использованием рекомбинантного антигена р24 для
определения наиболее оптимальных условий для диагностики заболевания. В ходе
эксперимента тестировались режимы инкубации антигена: в планшете 1 - при +370С в
течение 2 часов, а также в планшете 2 - при +40С в течение 12 часов. Путем окрашивания
реактивом Брэдфорда отобранной надосадочной жидкости из лунок планшетов 1 и 2
определяли количественное содержание белка (антигена р24) с целью выявления кинетики
осаждения рекомбинантного антигена р24 на поверхность лунки.
Далее провели ИФА с целью тестирования оптимальных разведений моноклональных
антител (1:2000, 1:4000, 1:8000, 1:1600). Титровали рекомбинантный антиген р24 попарно в 2
ряда (1-2, 3-4, 5-6, 7-8). Инкубировали планшет в течение часа при +370С, промыли планшет
3 раза PBS+TW20. Затем внесли 1% BSA для забивки лунок, инкубировали в тех же
условиях, так же промыли планшет. Далее внесли МКА в различных разведениях. Для
получения разведения МКА 1:2000 в 4 мл фосфатно-солевого буфера рН-7,2 с 0,5% Твином20 (PBS+TW20) внесли 2 мкл МКА, для разведения 1:4000 – к 8 мл PBS+TW20 внесли 2 мкл
МКА, 1:8000 – 1,6 мл PBS+TW20 и 2 мкл МКА, а также 1:1600 – 3,2 PBS+TW20 и 2 мкл
МКА. В ряды 1-2 планшета добавили по 100 мкл МКА 1:2000, в ряды 3-4 – 1:4000, в ряды 5-6
– 1:8000, в ряды 7-8 – 1:1600. Инкубация, промывка. Добавили антивидовой конъюгат antimouse в разведении 1:5000. Инкубировали, промыли 3 раза PBS+TW20, 3 раза
дистиллированной водой. Внесли по 100 мкл субстратной смеси на лунку, затем наблюдали
ход реакции окрашивания. Остановили реакцию 100 мкл стоп-реагентом (1н H2SO4).
Результаты реакции учитывали на спектрофотометре при длине волны 595 нм или
визуально.
Результаты.
Результаты исследований показали, что наиболее эффективным условием для
инкубирования антигена является температурный режим при +370С в течение 2 часов. При
проведении реакции Брэдфорда наименее интенсивное окрашивание наблюдалось по
истечении 2 часов в надосадочной жидкости, которая находилась в лунках планшета,
инкубируемого при +370С. Того же результата добились и при инкубировании в условиях
при +40С в течение 12 часов и более. Следовательно, по временным параметрам
инкубирование при +370С в течение 2 часов наиболее эффективно, чем при +40С в течение
12 часов.
24
После документирования данных с помощью спектрофотометра были получены
следующие результаты:
Табл. 1 Сорбция рекомбинантного антигена на поверхность твердой фазы при +370С.
Концентрация, Контроль
30
60
90
120
мкг/лун.
(BSA)
мин.
мин.
мин.
мин.
12
0,771
0,342
0,405
0,359
0,391
6
0,473
0,37
0,327
0,263
0,272
3
0,375
0,257
0,299
0,108
0,149
1,5
0,231
0,129
0,120
0,115
0,093
0,75
0,38
0,19
0,09
0,19
0,035
0,023
0,012
0,184
0,056
0,016
0,007
0,119
0,072
0,024
0,006
0,098
0,074
0,036
0,009
0,117
0,06
0,013
0,007
Табл. 2 Сорбция рекомбинантного антигена на поверхность твердой фазы при +40С.
Концентрация, Контроль
мкг/лун.
(BSA)
2 ч.
4 ч.
6 ч.
12 ч.
26 ч.
12
0,908
0,202 0,433 0,426 0,205 0,497
6
0,727
0,278 0,411 0,602 0,296 0,449
3
0,521
0,265 0,295 0,294 0,548 0,332
1,5
0,215
0,151 0,219 0,327 0,272 0,209
0,75
0,116
0,045
0,07
0,134 0,128 0,102
0,38
0,087
0,02
0,068
0,05
0,076 0,088
0,19
0,036
-0,017 0,028 0,016 0,024 0,037
0,09
-0,002
-0,051 -0,026 -0,011 -0,018 -0,03
При установлении оптимального разведения раствора моноклональных антител (МКА)
выяснилось, что разведение МКА 1:8000 позволяет добиться оптимальных оптических
показателей по сравнению с другими. Результаты документировались с помощью
спектрофотометра при длине волне 595 нм.
Табл. 1. Учет результатов тестирования оптимальных разведений МКА:
Ряд 1 – МКА 1:2000; Ряд 2 – МКА 1:4000; Ряд 3 – МКА 1:8000; Ряд 4 – МКА 1:1600.
25
При разведении МКА 1:2000 при концентрации антигена 1,5 мгк на лунку OD составляет
1,706, при МКА 1:4000 при той же концентрации антигена OD-1,602, при МКА 1:8000 1,403, а также при МКА 1:1600 – 1,117. Таким образом, при увеличении разведении МКА,
снижается показатель оптической плотности.
Выводы.
1. В результате проведения исследовательской работы была разработана иммуноферментная
тест-система на основе использования рекомбинантного антигена р24 вируса лейкоза
крупного рогатого скота.
2. Для диагностики заболевания. лейкозом наиболее эффективным условием для
инкубирования рекомбинантного р24 антигена является температурный режим при +370С.
3. Оптимальным рабочим разведением моноклональных антител является разведение МКА
1:8000.
Список использованной литературы:
1. Джурина С.И. Методы эпизоотического исследования и теория эпизоотического
процесса. – Новосибирск: «Наука» Сибирское отделение, 1991 г.
2. Инфекционные болезни животных./Под ред. Д.Ф.Осидзе – М.: Агропроиздат, 1987.
3. Лейкоз крупного рогатого скота. – М.: Россельхозиздат, 1986 г.
4. Нахмансон В.М., Бурба Л.Г. Дифференциальная диагностика инфекционных болезней
сельскохозяйственных животных. – М.: Росагропроиздат, 1990 г.
5. Сюрин В.Н., Белоусова Р.В., Фомина Н.В.//Ветеринарная вирусология/М.:
«Агропромиздат», 1991 г.
Секция «Биотехнология микроорганизмов»
УДК 663.1:637.146
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ
КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Ахметова А.Е.
Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева г. Астана,
Республика Казахстан
e-mail: aseken_91@mail.ru
Научный руководитель – к.б.н., доцент Турпанова Р.М.
В настоящее время широко известны лечебные свойства кисломолочных продуктов,
которые могут производиться путем биологического сквашивания молока различных
сельскохозяйственных животных специально подобранными штаммами молочнокислых
бактерий, или путем искусственного подкисления молока и молочных смесей лимонной,
соляной или молочной кислотами [1].
В Казахстане выпускают кисломолочные продукты, полученные только путем
биологического сквашивания, так как они имеют преимущество перед искусственно
подкисленными смесями в связи с тем, что в процессе жизнедеятельности молочнокислых,
бифидо- и пропионовокислых бактерий, вносимых с закваской, в продуктах накапливаются
ферменты, антибактериальные вещества, полипептиды, свободные аминокислоты,
органические кислоты, ряд витаминов, что повышает биологическую ценность продуктов и
придает им направленные физиолого-биохимические свойства [2].
На лечебно-диетические свойства кисломолочных продуктов впервые обратил
внимание русский микробиолог И.И. Мечников, он установил, что употреблением
кисломолочных продуктов можно вытеснить гнилостную микрофлору кишечника. Известно,
26
что гнилостная микрофлора развивается только в слабощелочной и нейтральной среде.
Разлагая остатки белков пищи, она образует яды (индол, скатол, фенол), которые поступают
в кровь и лимфу.
Лечебное воздействие кисломолочных продуктов состоит также в том, что в результате
лучшей усвояемости они быстрее перевариваются, чем обычное молоко, хорошо переносятся
пациентами при кишечных заболеваниях и болезнях печени. [3].
При приготовлении кисломолочных продуктов изменяется также содержание
витаминов. Наибольшее внимание уделяется обогащению кисломолочных продуктов
витаминами группы «В» и фолацином. В этом направлении можно также использовать
исключительные способности бактерий пропионовокислого брожения синтезировать эти
витамины[2,4].
В последнее время, в качестве заквасок для приготовления кисломолочных продуктов
функционального назначения используется различные композиции молочнокислых
бактерий,
ацидофильные
штаммы,
бифидобактерии,
являющиеся
важнейшими
компонентами микрофлоры желудочно-кишечного тракта [17,18].
Растительная
добавка,
обладающая
кроветворными,
антиоксидантными,
дезинфицирующими свойствами, содержит в своем составе набор органических кислот,
дубильных веществ, каротина, витаминов и железа. В качестве естественного подсластителя
используется пчелиный мед, а в качестве ароматизатора – мята [1,5].
В целях улучшения структуры питания населения, повышения качества и
биологической ценности продовольственного сырья, перспективным является производство
кисломолочных продуктов, обогащенных водо- и жирорастворимыми витаминами [3].
В питании большинства регионов не только РК, но и стран СНГ выявлен значительный
дефицит витаминов А, Е, С, группы «В», РР, фолиевой кислоты. Отсутствие должных
профилактических мероприятий усиливает эффект негативного влияния радиации на
организм, повышает риск сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Особенно
опасен в этом плане дефицит β-каротина. Имеющиеся данные по обеспеченности
витаминами репрезентативных групп населения различных регионов страны показывает, что
потребление данных нутриентов, особенно в зимне-весенний период не соответствует
рекомендуемым нормам.
Возникает необходимость восполнения недостаточного поступления в организм ряда
витаминов за счет искусственного их введения в продукты массового потребления.
Исследования в данной работе, мы проводили с учеными Казахского НИКИ мяса и
молочной промышленности и государственного университета Семей, которые разработали
рецептуру и технологии детских кисломолочных комбинированных продуктов с
направленными лечебными свойствами «Томпак». Лечебные и диетические свойства его
предопределяются интенсивностью и направленностью микробиологических процессов,
обусловленных полезными свойствами заквасочной микрофлоры. Подобрана полизакваска,
удовлетворяющая всем микробиологическим требованиям. В состав продукта входят
гречневая и рисовая крупы, пюре из яблок, тыквы, как источники пищевых волокон,
пектиновых веществ и витаминов в активной форме. Продукты необходимы для питания
лиц, проживающих в экологически неблагоприятных зонах РК. [4].
Для профилактики анемии различного генеза создан кисломолочный продукт «Асыл»
на основе коровьего молока путем сквашивания его специально подобранной композицией
молочнокислых бактерий с ценными биологическими и иммунологическими свойствами и
добавления солей железа, цинка, меди, йода и витаминов С, РР, В1, В2, В3, В6, В12 и ВС. [45].
Продолжая исследования на кафедре «Технология производства молочных продуктов»
Государственного университета «Семей» разработали технологию приготовления продукта
«Алтынсут», на основе натурального коровьего молока, сброженного ассоциациями культур,
состоящий из бифидо- и лактобактерий. Такая ассоциация при средней энергии
кислотообразования формирует в продукте высокую антагонистическую активность против
27
возбудителей желудочно-кишечных заболеваний. Кроме того, продукт обогащен клетчаткой
и пектином. Эти вещества способствуют выведению и сорбции тяжелых металлов из
организма [1,5].
Биологически активный кисломолочный продукт «Ацидолакт-Наринэ» также содержит
микробные
ассоциации
молочнокислых
бактерий,
обладающие
выраженными
антибактериальными, иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами.
Хочется еще раз заметить, что важнейшим этапом в производстве кисломолочных
продуктов функционального назначения является направленный подбор заквасочного
материала.
При подборе культур для ферментированных продуктов необходимо учитывать наряду
с активностью кислотообразования, протеолитической и липолитической активностью,
способностью к образованию веществ, ответственных за ферментирование аромата готового
продукта, устойчивостью к антибиотикам и бактериофагу, ряд ценных физиологических
свойств, указывающих на их приживаемость в кишечнике [6,7].
В настоящее время известно большое количество молочнокислых бактерий
объединенных в обширную группу микроорганизмов. Основным отличительным признаком
их является способность образовывать в качестве главного продукта брожения молочную
кислоту, кроме этого свойства, молочнокислые микробы имеют следующие основные
признаки: по форме они могут быть кокками, палочками; окрашиваются положительно по
Грамму; спор не образуют; неподвижны; факультативные анаэробы [1,6].
При производстве кисломолочных продуктов особое внимание уделяется закваскам, в
состав которых входят чистые культуры ацидофильной палочки или их штаммы.
С использованием ацидофильной палочки создан и применяется в педиатрии
кисломолочный продукт «Биолакт». При применении смеси «Биолакт» отмечается хорошее
физическое и нервно-психическое развитие детей, нормализация кишечной микрофлоры,
улучшение показателей специфического и неспецифического иммунитета. Та же закваска
используется в производстве детской биологически активной смеси «Балдырган». В ее
состав введены специальные добавки (сахар, сернокислая медь, лактат железа, лизоцим,
растительное масло), позволяющие повысить его питательную ценность [7,8].
Продукты применяют при профилактике острых кишечных инфекций и как средство,
смягчающее побочные действия антибиотиков, используемых при лечении некоторых
заболеваний.
В США институтом раковых исследований апробировано действие Lactobacilus
acidophilus на рост опухолевых клеток, установлен выраженный противоопухолевый эффект
и прямая связь между количеством потребляемых с их участием продуктов и степенью
подавления опухолевых клеток.
Перспективным направлением в технологии продуктов с различным функциональным
назначением является применение консорциумов микроорганизмов – комбинированных
заквасок лактобактерий.
В последнее время в результате воздействия ряда негативных факторов (ухудшающаяся
экологическая обстановка, повсеместное использование антибиотиков и химиотерапия,
стрессовые ситуации и т.д.) употребление кисломолочных продуктов приобретает важное
значение в питании человека.
Литературные данные, касающиеся производства кисломолочных напитков, достаточно
обширны. Однако большинство вырабатываемых напитков содержит лактобактерии,
обладающие недостаточной приживаемостью в кишечнике, поэтому вызываемый ими
положительный эффект обусловлен в основном присутствием продуктов их метаболизма.
В связи с этим создание новых комбинаций лактобактерий с учетом их особой
физиологической роли в организме человека и разработка технологии продуктов питания на
основе молока является актуальной проблемой современной биотехнологии.
28
Биотехнология в настоящее время развивается по пути создания комбинированных
пищевых продуктов, сбалансированных по основным компонентам, важным с точки зрения
физиологического питания. Из приведенных литературных источников следует, что с
помощью введения нетрадиционных добавок можно значительно улучшить лечебные
свойства молочных продуктов, расширить спектр их применения.
Таким образом, проблема разработки функциональных продуктов на кисломолочной
основе является актуальной и имеет большую медико-социальную значимость,
направленную на решение вопросов оздоровления населения.
Поиск новых биологически активных добавок, заквасочного материала создание
нетрадиционных композиций позволит получить новые продукты с полипотентными
свойствами, эффективность применения которых гораздо выше, чем у молока. Данное
направление должно усиленно развиваться.
Список использованной литературы:
1. Куваева И.Б. Микроэкологическая система и ее значение в оценке эффективности
биологически активных добавок и продуктов с пробиотическими свойствами//
Вопросы питания.- 2001.- Т.70.- № 3.- С.3-6.
2. Мещерякова В.А., Шрадетдинова Л.Х., Плотникова О.А. и др. Пробиотики и
пробиотические продукты в профилактике и лечении наиболее распространенных
заболеваний человека// Тез. Всеросс. конф.- М., 1999.- С.32.
3. Способ получения пищевой пасты. Авт. Свидетельство № 3833407.04.01.85. В.К.
Шамгин., Л.С. Залашко и др.,
4. Способ производства творожного продукта. Пат. №97105.313. 27.02.01.
5. Добровольский В.К., Гурова А.А., Квасенков О.И. Научно-исследовательский
институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии.
Москва ул. генерала Белова.
6. Введение в микронутрентологию Компания Enrich international Ю.П. Гичев, К.
Маккослданд, Э. Оганава, Ю.Ю. Гичев, љ Новосибирск, 1998 г.
7. Кисломолочный пищевой продукт и способ его приготовления. //РЖ. Химия. –1991. №1.
8. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Костин В.В., Рябцев С.А. Концепция биотехнологии
молочных продуктов нового поколения. //Сыроделие и маслоделие. –2001. -№4.
29
УДК 578.09
СРАВНЕНИЕ ИНФЕКЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ПАРАМИКСОВИРУСОВ ПТИЦ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ХРАНЕНИЯ АЛЛАНТОИСНОГО МАТЕРИАЛА
Турмагамбетова А.С.
РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК, г. Алматы, Казахстан,
aichyck@mail.ru
Болезнь Ньюкасла – это высококонтагиозное, широко распространенное вирусное
заболевание
птиц, характеризующееся
поражением
органов
дыхательного и
пищеварительного трактов, центральной нервной системы. Протекает в виде энзоотий,
эпизоотий, панзоотий; в острой, латентной, атипичной или субклинической формах. При
остром течении болезни летальность среди молодняка птицы достигает 100%, яйценоскость
снижается до 45-60%. Болезнь Ньюкасла относится к особо опасным инфекциям, и при ее
возникновении в хозяйстве устанавливается карантин [1, 2].
Развитие птицеводческой промышленности в Казахстане, а также наличие большого
числа мелких фермерских хозяйств, требует постоянного контроля за распространением ВБН
и проведения регулярных мероприятий по мониторингу. Для предотвращения вспышек ВБН,
наносящих значительный экономический ущерб птицеводству, необходимо проводить не
только регулярный эпизоотологический мониторинг ВБН среди диких и домашних птиц, но
и изучать эволюционную изменчивость штаммов ВБН, выделенных на территории
Республики Казахстан. Для этого необходимо проводить поддерживающие пассажи
имеющихся вирусов и совершенствовать условия хранения вируссодержащего
аллантоисного материала.
Целью работы являлась сравнительная характеристика снижения инфекционной
активности штамма парамиксовирусов птиц ПМВ-1/курица/Алматы/33/98 при различных
условиях хранения вируссодержащей аллантоисной жидкости. Для сравнения был взят
аллантоисный материал хранящийся при температуре 4˚С и -20˚С, и смесь аллантоисного
материала с глицерином (40 % глицерина, -20˚С).
Определение инфекционной активности проводили на развивающихся 9-10 дневных
куриных эмбрионах. Вычисление биологического титра проводили по методу Рида и Менча.
В результате исследований установлено, что ЭИД50 аллантоисного материала штамма
ПМВ-1/курица/Алматы/33/98, хранящегося в течение месяца при 4˚С и -20˚С, составило 107,75
и 10-7,25, соответственно. ЭИД50 аллантоисного материала с глицерином, хранившемся
при -20˚С составило 10-7,7. Из полученных данных видно, что наибольшая инфекционная
активность сохраняется в аллантоисном материале, хранившемся в течение месяца при 4˚С, и
лишь немного уступает активности аллантоисного материала с глицерином (-20˚С). При
проведении поддерживающих пассажей правильнее хранить вируссодержащий
аллантоисный материал при 4˚С, при этом минимальный объем аллантоисной жидкости
должен быть 1-2 мл. При заморозке вируссодержащего материала с добавлением 40
процентов глицерина, нужно лишь 0,6 мл аллантоисной жидкости. Таким образом, для
длительного хранения аллантоисного материала (до 12 месяцев) целесообразнее
использовать заморозку смеси аллантоисного материала с глицерином при -20˚С. Такой
способ хранения вируссодержащей аллантоисной жидкости является более эффективным для
сохранения биологических титров парамиксовирусов и более экономичным, так как
позволяет замораживать небольшие объемы аллантоисного материала.
30
Список использованных источников:
1. Alexander D.J. Newcastle disease and other paramyxovirus infections, 1991. Р. 496-519. In
B.W. Calnek, H.J. Barnes, C.W. Beard, W.M. Reid, H.W. Yoder, Jr. (ed.), Diseases of poultry.
Iowa State University Press, Ames.
2. Goebel S.J. et al. Isolation of Avian Paramyxovirus 2 from a Patient with a Lethal Case of
Pneumonia//Journal of Virology, V. 81, 2007. Р. 12709–12714.
УДК 579.873.111.631.46
ВЫДЕЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ АНТАГОНИСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ЭКСТРЕМОФИЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ИЗ СОЛОНЧАКОВЫХ ПОЧВ
ЮЖНОГО КАЗАХСТАНА
Ултанбекова Г.Д., Айткельдиева С.А., Хасенова А.Х., Шакиев С.Ш.,
Треножникова Л.П.
РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК, Алматы
ultanbekova77@mail.ru
Распространение полирезистентных условно-патогенных штаммов в клиниках и
обществе достигло к настоящему времени глобальных масштабов, большинство из
возбудителей инфекций высоко устойчивы к основным классам антибиотиков.
Устойчивость микроорганизмов является причиной интенсификации поиска новых
антибактериальных агентов, как эффективного пути преодоления этого явления. Успехи,
достигнутые в результате химической трансформации уже известных антибиотических
молекул, не ослабили внимания к скринингу природных биологически активных соединений.
В отличие от химической трансформации он дает возможность выявления антибиотических
структур, принадлежащих к новым классам химических соединений, от которых можно
ожидать действия на новые внутриклеточные мишени и подавления новых метаболических
реакций.
Большинство промышленно-ценных антибиотиков получено из
наземных
микроорганизмов - актиномицетов, широко распространенных в обычных экосистемах. Они
являются
наиболее
перспективной
группой
микроорганизмов,
образующей
антибактериальные соединения, из которых выделено 60% всех известных антибиотиков и
более 90% антибиотиков, нашедших применение в химиотерапии. Несмотря на то, что эти
микроорганизмы продолжают интенсивно изучаться, скорость открытия новых метаболитов
при этом значительно уменьшается. Открытие и идентификация новых источников
природных продуктов играет важную роль в разработке новых лекарственных препаратов.
Микроорганизмы из экстремальной среды обитания привлекают в последнее время
особое внимание, так как, это наименее изученная и наиболее перспективная группа
продуцентов новых
биологически активных веществ [1-3]. В настоящее время из
экстремофильных микроорганизмов уже получен ряд новых природных соединений
индустриального значения, таких как антибиотики и ферменты. Новый антибиотик пироколл
с антипаразитным и противоопухолевым действием получен из алкалофильного
актиномицета. Новое антимикробное соединение фаттивирацин получено из алкалофильного
актиномицета Streptomyces microvlavus. Высокая антимикробная активность описана для
ряда морских актиномицетов [4-5]. Ряд новых противоопухолевых антибиотиков, таких как
чиникомицин и лайолламицин были также обнаружены в морских актиномицетах
Streptomyces spp.[6-7].
Экстремальные экосистемы Казахстана могут быть источником перспективных
продуцентов новых конкурентоспособных биологически активных веществ с уникальными
свойствами. В Институте микробиологии и вирусологии КН МОН РК проводится скрининг
экстремофильных актиномицетов из засоленных и защелаченных почв Казахстана и
31
изучаются их свойства. Из солончаковых почв Южного Казахстана получены 10 штаммов
актиномицетов, высокие антагонистические свойства которых наблюдались
при
культивировании на средах с высоким уровнем хлорида натрия (5% и более) или Na2CO3
(0,5-1,0%) и высокими значениями рН>8. Диаметр зоны подавления роста
метициллинрезистентного штамма S. aureus №3316 был равен нулю при культивировании
актиномицетов на нейтральных средах и варьировал в пределах 14 - 37 мм при их росте на
средах с 5% NaCl (рН 7,0), 15-30 мм при росте на средах с 7,5% NaCl (рН 7,0). При
культивировании штаммов актиномицетов на средах с 0,5% Na2CO3 (рН 9,0) диаметр зоны
подавления роста S. aureus №3316 изменялся в пределах 10-40 мм.
Все полученные штаммы экстремофильных актиномицетов представляют несомненный
интерес для дальнейшего исследования, как возможные продуценты новых терапевтически
ценных антибиотиков.
Список используемой литературы:
1. Basilio A., Gonzalez I., Vicente M. F., Gorrochategui J., Cabello A., Gonzalez A.,
Genilloud O. Patterns of antimicrobial activities from soil actinomycetes isolated under different
conditions of pH and salinity. J. Appl. Microbiol., 2003, V.95, P.814.
2. Vasavada S. H., Thumar J. T., Singh S. P. Secretion of a potent antibiotic by salt-tolerant
and alkaliphilic actinomycete Streptomyces sannanensis strain RJT-1. Current Science, 2006,
V.91, #10, P.1393-1397.
3. Rainey А., Oren A. Extremophiles, 35., 2006, 838p. Academic Press.
4. Fiedler H. P. et al. Marine actinomycetes as a source of novel secondary metabolites.
Antonie Van Leeuwenhoek, 2005, V. 87, P.37–42.
5. Kokare C. R., Mahadik K. R., Kadam S. S. and Chopade B. A., Isolation, characterization
and antimicrobial activity of marine halophilic Actinopolyspora species AH1 from the west coast
of India. Curr. Sci., 2004, V.86, P.593–597.
6. Li F. et al. Chinikomycins A and B; isolation, structure elucidation, and biological activity
of novel antibiotics from a marine Streptomyces sp. isolate M045. J. Nat. Prod., 2005, V.68, P.349–
353.
7. Manam R. R. et al., Lajollamycin, a nitro-tetraenespiro-beta-lactone-gamma-lactum
antibiotic from the marine actinomycetes Streptomyces nodosus. J. Nat. Prod., 2005, V.68, P.240–
243.
32
Секция «Медицинская биотехнология и генетика»
УДК: 616.248:575(=512.122)
ПОЛИМОРФНЫЕ ВАРИАНТЫ ГЕНОВ IL-4, ТNF–α И ПРОДУКТЫ ИХ
ЭКСПРЕССИИ У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ В КАЗАХСКОЙ
ПОПУЛЯЦИИ
Берсимбай Р.И., Акпарова А.Ю., Ещжанов Т.Е.
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана
Бронхиальная астма (БА) является одним из наиболее распространенных
мультифакториальных заболеваний [1]. В патогенезе БА имеют место как
иммунологические, так и неиммунологические механизмы. Они контролируются
независимыми друг от друга генами, которые индуцируют развитие БА с
иммунологическими и неиммунологическими факторами развития заболевания,
объединенные общим патогенетическим звеном – выбросом медиаторов аллергии [2]. В
реализации атопических реакций особо важную роль играют интерлейкины: IL-4, IL-5, IL-9 и
IL-13, продуцируемые преимущественно Т-хелперами 2 типа (Тh-2) [2]. Формирование
воспаления, лежащего в основе аллергических реакций, связывают с преобладанием Тh-2
типа иммунного ответа (гуморального) над
Тh-1 (клеточным) с соответствующей
продукцией цитокинов. Различный характер дисбаланса указанных типов обнаружен у
больных с атопической и смешанной формами БА, однако выраженность этого дисбаланса
наблюдается только при атопической БА [3].
Интерлейкин 4 является ключевым цитокином в развитии аллергического воспаления.
Он переключает В-лимофоциты на синтез IgE, активирует молекулы клеточной адгезии в
эндотелии сосудов, что приводит к миграции Т-лимфоцитов, моноцитов, базофилов и
эозинофилов в очаг воспаления, а также способствует дифференцировке Тh2-лимфоцитов
[4]. Ген IL-4 расположен на длинном плече 5 хромосомы (5q31.1-5q33) [5]. По данным
литературы полиморфные варианты гена IL-4 связывают с БА и повышенной
концентрацией сывороточного содержания IgE [5].
Одним из большого количества медиаторов, участвующих в воспалительном процессе при
БА, является провоспалительный цитокин TNFα [6]. Предполагается участие TNFα,
выделяемого CD8+(цитотоксическими) клетками, в цитолизе и апоптозе клеток альвеолярного
эпителия, что способствует персистенции воспаления [7]. ТNF–α играет ключевую роль в
патогенезе аллергических заболеваний посредством активации провоспалительного фактора
транскрипции, нуклеарного фактора - NF-kВ и активирующего протеина [8, 9]. Ген TNFα
локализован в пределах главного комплекса гистосовместимости III класса на коротком плече 6
хромосомы (6р21.3). Описано 12 полиморфизмов в промоторном регионе гена TNFα,
обусловленных однонуклеотидными заменами [10]. Известно, что сочетание определенных
аллелей в генах TNFα и LTα приводит к повышению продукции TNFα и является фактором
риска БА [11].
Целью настоящей работы было установление роли и вовлеченности генов IL4, ТNF–α
и их белковых продуктов в развитии бронхиальной астмы в казахской популяции.
Материалы и методы исследования
В исследование были включены 58 больных БА казахской национальности,
находившиеся на стационарном лечении в пульмонологическом отделении Онкологического
диспансера г. Астаны.
Подавляющее число больных БА было мужского пола: обследовано 35 мужчин
(60,3%) и 23 женщин (39,7%), возрастной интервал составил от 32 до 78 лет (средний возраст
манифестации заболевания 32±0,9 года). Диагноз БА устанавливался на основании
клинического, лабораторного, инструментального и рентгенологического обследования в
33
соответствии с Глобальной стратегией лечения и профилактики БА [1]. У 44 больных была
астма персистирующая средней тяжести, у 14 больных – тяжелая персистирующая астма.
При оценке полиморфизма генов IL4 и ТNF–α в качестве популяционного контроля
использовали выборку 64 здоровых лиц, проживающих в г. Астане.
Материалом для исследования служила периферическая кровь.
Содержание фактора некроза опухоли- (TNFα), интерлейкина 4 (IL4), общего
иммуноглобулина Е (IgE) в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с
использованием наборов реагентов ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск.
Для выявления полиморфизма -589С/Т гена IL4 и полиморфизма G-308A гена ТNF–α
использовали полимеразную цепную реакцию (ПЦР).
Продукты реакции анализировали методом электрофореза в 3%-ном агарозном геле с
последующей обработкой бромистым этидием. Визуализация осуществлялась в УФтрансиллюминаторе.
Статистический анализ ассоциации полиморфизмов изученных генов проводился с
использованием программного обеспечения Software GraphPad InstatTM (V. 2.04. Ralf
Stahlman, Purdue University) и «Калькулятора для расчета статистики в исследованиях
«случай-контроль»», предоставляемой сайтом Государственного Научного Центра
Российской Федерации «ГосНИИ генетика» (http://www.gen-expert.ru).
Результаты и обсуждение
При определении содержания интерлейкина-4 в сыворотке крови больных БА
обнаружено достоверное его повышение по сравнению с контрольной группой (р<0,05)
(рисунок 1). IL-4 играет важную роль в патогенезе БА. В ассоциации с растворимым
низкоаффинным рецептором FcεRII (CD23) IL-4 способствуют дифференцировке Влимфоцитов в IgE-синтезирующие клетки, тем самым индуцируя синтез IgE [12].
Повышенная экспрессия IL-4 свидетельствует об активации Тh2- иммунного ответа [9].
Уровень ТNF–α в сыворотке крови был также повышен. Известно, что высокая
концентрации данного цитокина усиливает синтез лимфокинов Т-хелперами, стимулирует
антителообразование В-клетками, активирует пролиферацию Т-, В-лимфоцитов и
макрофагов, усиливает продукцию простагландинов [8, 10]. Как правило, повышение ТNF–α
отмечают при тяжелом течении БА.
Рисунок 1 – Уровень цитокинов IL-4 и ТNF–α в сыворотке крови больных БА
Нами проведен анализ промоторного полиморфизма гена IL4 (-589T) у больных БА и
здоровых людей, результаты которого представлены в таблице 1. Обращает на себя
внимание высокая встречаемость гомозигот СС – в 2 раза выше, чем гетерозигот СТ и в 8 раз
34
выше, чем гомозигот ТТ. При сравнении с группой контроля достоверных отличий выявлено
не было (р=0,19).
Таблица 3 – Относительный риск влияния полиморфизмов генов IL4, ТNF–α на развитие
бронхиальной астмы в казахской популяции
Гены
Полимо
Генотип
БА, чел
Контроль,
(%)
чел (%)
СС
36(62)
СТ
OR
CI (95%)
46(71,9)
0.64
0.30 – 1.37
18(31)
16(25)
1.35
0.61 – 2.98
ТТ
4(7)
2(3,1)
2.30
0.40 – 13.03
GG
37(63,8)
36(56,3)
1.37
0.66 – 2.84
GA
0(0)
28(43,7)
0.01
0.00 – 0.18
AA
21(36,2)
0(0)
73.96
4.35 – 1256.61
рфизм
IL4
ТNF–
α
С-589Т
G-308A
χ2
Р
1.68
0.19
4.25
0.04
При оценке полиморфизма G-308A гена ТNF–α у больных БА и контрольной группы
выявлена статистически значимая ассоциация между аллелем -308A и БА (χ2=4,25 при d.f.=1,
p=0,04). Исследуемый полиморфизм находится в промотерной области и может влиять на
экпрессию гена ТNF–α, способствуя формированию патологического фенотипа. Это
подтверждается повышением уровня ТNF–α в сыворотке крови больных БА.
Таким образом, в казахской популяции установлена ассоциация полиморфизма G-308A
гена ТNF–α с БА. Данная взаимосвязь ассоциировалась с повышенным уровнем ТNF–α в
сыворотке крови больных. Полученные результаты могут быть использованы для разработки
молекулярно-генетической диагностики бронхиальной астмы и генотерапии заболевания.
Список использованных источников:
1. Global Initiative for Asthma (GINA). Report 2010. www.ginasthma.com.
2.
Wong С. К., Но С. X, Ко F. W. S. Proinflammatory cytokines (IL-17, IL-6, IL-18 and IL12) and Th cytokines (IFN-y, IL-4, IL-10 and IL-13) in patients with allergic asthma // Clin.
Exp. Immunol. 2001. V. 125, N 2. P. 177-183.
3.
Латышева ТВ., Варфоломеева М.И., Удалова В.А. и др. Взаимосвязь дисбаланса
ТМ1- и Тh2-лимфоцитов и формы бронхиальной астмы // Иммунология. 2005. № 3. С.
164-167.
4. Steinke J.W., Borish L. Th2 cytokines and asthma. Interleukin-4: its role in the pathogenesis of
asthma, and targeting it for asthma treatment with interleukin - 4 receptor antagonists.
Respiratory Research 2001; 2: 66-70.
5. Фрейдин М.Б., Брагина Е.Ю., Огородова Л.М. и др. Генетика атопии: современное
состояние. Вестник ВОГиС 2006; 10(3): 492-502.
6. Sandford A.J., Silverman E.K. Chronic obstructive pulmonary disease. Susceptibility factors
for COPD the genotype – environment interaction. Thorax 2002; 57 (8): 736-741.
7. Черняев А.Л., Самсонова М.В. Воспаление при хронической обструктивной болезни
легких: молекулярные основы патогенеза. Consilium Medicum 2008. 10 (10): 178-187.
35
8. Дугаpова И.Д., Анаев Э.Х., Чучалин А.Г. О роли цитокинов при бронхиальной астме.
Пульмонология 2010. 4: 96-102.
9. Barnes P. J. The cytokine network in asthma and chronic obstructive pulmonary disease.
Journal of Clinical Investigation 2008; 118(11): 354603556.
10. Коненков В.И. Голованова О.В., Дортман В.В. и др. Полиморфизм гена ТNF–α и
неравновесие сцепления ТNF–α и HLA-генов II класса (DRB1, DQA1 и DQB1) в популяции
сибирских европеоидов. Иммунология 2008; 1: 6-10.
11. Huang S.L., Su C.H., Chang S.C. Tumor necrosis factor-a gene polymorphismin chronic
bronchitis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 1997; 156: 1436-1439.
12. Тотолян А.А. Иммуноглобулин Е: структура, продукция, биологические эффекты и
диагностическое использование. Аллергология 1998; 2: 4-7.
УДК 576.72:616-091.8
ГИСТОСӘЙКЕСТІЛІКТІҢ БАСТЫ КОМПЛЕКСІ
Д.С. Аубакирова, Т.Д. Укбаева
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті, Астана қаласы, Қазақстан.
Aubakirova.dina@mail.ru
Ғылыми жетекшісі- проф., д.м.н. Т.Д.Укбаева.
Резюме : Бұл мақалада ГСБК сипатамасы, жіктелуі, МНС класстарының ұлпа сәйкестілігі
сипатталған.
Түйінді сөздер: Ir гендер, лейкоцит, локустар, серологиялық анықталынатын, аллель, МНС.
Гистосәйкестіліктің басты комплексі – жасуша бетіндегі гендер және оларды
кодтайтын антигендер тобы, олар бөтен антигенді анықтауда және иммунды жауапты
қалыптастырады.
Генетикалық жүйе – гистосәйкестіктің басты комплексі деп, немесе адам
лейкоциттерінің А-жүйесі аталады. Бұл атау трансплантациялы антигендердің перифериялы
қанның лейкоциттерінде бірінші рет 1952 жылы анықталуымен байланысты.
Бұл жүйе ғылыми әдебиеттерде ГСБК - major histocompatibility complex деп
белгіленеді. ГСБК шеңберінде тек қана басты трансплантациялық антигендерді бақылаушы
гендер ғана емес, сонымен қатар иммундық жауаптың нақты бір антигенге қарсы қарқынын
анықтайтын Ir (Immune response) атты гендер де орналасқан. МНС антигендері жасушаның
бетінде орналасқан гликопротеидтер ретінде ұсынылады, олар хромосоманың алтыншы
қысқа йығында орналасқан гендермен кодталынады. Гистосәйкестілік жүйесінің құрамына 5
локус кіреді. Генетикалық локустар бөтен ұлпаларды қабылдамауға жауапты. Олар: A, B, C,
D, DR. HLA-жүйесінің латын әріптермен белгілінуі олардың ашылу ретіне байланысты,
дегенмен локустардың орналасу реті центромерадан мынандай - D, DR, B, C, A.[9,10,4]
Әр бір локустың құрамында көптеген аллельдер болады. Сонымен, А локусында
шамамен 20 аллель; С локуста – 8; В локуста – 40; D локуста – 16. А және В локустары
бүгінгі күні өте жақсы зерттелінген, ал басқаларында әлі де теңдестірілмеген аллельдері бар.
Индивидуумда әр локустың көптеген аллельдерінде тек біреуі ғана функциональді (басты)
болады, яғни гаплотипте 5 аллель гистосәйкестіліктің 5 антигенін кодтайды.
HLAжүйесіндегі рекомбинацияның жиілгі төтенше тапшы, сондықтан аллельдің функциялаушы
тобы бір тұтас болып тұқым қуалайды.
HLA-жүйесінің антигендердің келесі ұрпаққа таралуы кодоминантты түр бойынша
жүзеге асады, яғни ұрпақта антигендердің синтезі екі ата-анасының барлық локустарының
функциялаушы аллельдердің кодталуымен болады. Солайша, ядросы бар жасушалардың
бетіндегі антигендердің максималды саны 10 әр локустың 2 антигені бойынша. Гомозиготты
жағдай болғанда әр бір аллельден 9 антиген түзілсе, екі аллельден 8 антиген болады.
36
Әр локустың аллельдері санмен белгіленеді, бұндай белгілену гапло- және фенотиптің
анықталуына мүмкіндік береді. Фенотипті белгілеу үшін біріншіден гистосәйкестілік
жүйесінің аты – HLА, кейін сәйкес локус және функциялаушы аллельдің реті нөмірі
жазылады. Мысалы, HLA- А1, 19; В5,8; С1,2; D3,4; DR3,5. Егер де әрбір локустың аллельдер
саны көп болып, тұқым қуалауы кодоминантты тип бойынша болса, онда гистосәйкестілік
антигендерінде өте жоғары полиморфизм байқалады.
Гаплотипті ұсынатын
комбинациялардың мүмкін болатын саны әр локустан пайда болатын алльельге байланысты,
дегенмен комбинациялар саны әлде қайда аз, себебі әртүрлі локустардың теңсіз гендердіңі
ілінісуі мүмкіндігі орын алады.
SD-антигендер (серологические определяемые) деп – гистосәйкестілік антигендерінің A, B,
C, DR локустарының өнімдерін айтамыз, ал
LD-антигенді (лимфоциттармен
анықталынатын) D локустың өнімдері. Яғни SD-антигенді моноспецификалық іріткілердің
(моноклональді антиденелер) жиынтығы арқылы типтеуге болса,
LD-антигендерді
культурасы аралас лимфоциттердің реакцияларындағы стандартты лимфоциттердің
көмегімен типтеуге болады. [3,2,8]
Ұлпа сәйкестілігінің І классы
МНС І класс молекулалары (аллельді нұсқалары: HLA-A, HLA-B, HLA-C) жасуша
бетінде экспрессияланған, құрамында екі полипептидті тізбектен тұрады: бір ауыр альфатізбек (45 кДа) ковалентті емес бірдоменді бета2-микроглобулинмен (12кДа) байланысқан
гетеродимер. Ауыр тізбегі 338 амин қышқылынан тұрады, оның 274 экстроцеллюларлы,
қалғаны жасуша мембранасында, және цитоплазмада орналасқан. Экстрацеллюлярлы бөлігі
үш доменнен тұрады, олар шамамен бірдей. Сонымен қатар ол бос күйінде қан сарысуында
кездеседі, оларды классикалық трансплантациялы антигендер деп атайды.
І класс молекуларының негізгі қызметі – пептидтерді (антигендерді) байланыстыру
және оларды иммунды пішінде Т-клеткаларға ұсыну. Бұл альфа1 және альфа2 домендерге
тәуелді. Домендерде альфа-спиральді аймақтары бар, олар бір-бірімен байланысқанда ұзын
саңылау түзеді, осы саңылауда процессіленген антиген байланады. Антиген, альфа1 мен
альфа2-домендерінен түзілген комплекс оның иммуногенділігін және оның Т-жасушаның
антиген танушы рецептормен байланысын анықтайды.
І класс молекулалары аллогенді трансплантантты қабылдамау процесінде доминантты
рөл атқарады.
І класс антигендері құрамында ядросы бар барлық клеткаларда және тромбоциттерде
болады.
Трансформацияланған жасушаларды цитотоксикалық Т-лимфоциттермен анықтау үшін
HLA жүйесінің І класс антигендері қажетті.
Ұлпа сәйкестілігінің ІІ классы
МНС ІІ класс молекулалары екі полипептидті тізбектен тұратын гетеродимерлер, олар
бір ауыр альфа(33 кДа)- және бір жеңіл бета-тізбектердің(26 кДа) өзара ковалентті емес
байланысқан құрылымнан тұрады. Әр тізбекте екі домен оралған (альфа1,альфа2 және бета1,
бета2). Экстрацеллюларлы бөлігінде 229 амин қышқылы болады. β тізбегіннің құрамында
дисульфидты көпір және ксеноантиденелерге арналған сайттар бар.
ІІ класс молекулаларының маңызды қызметі – иммунды жауап процесінде Тлимфоциттер мен макрофагтар арасындағы байланысты қмтамассыз ету. Т-хелперлер бөтен
антигенді макрофагтармен өңдегеннен кейін ғана таниды. HLA ІІ класс антигендері бірігіп
осы комплекс макрофаг бетінде болады.
ІІ класс антигендері В-лимфоциттердің, белсенді Т-лимфоциттер, моноциттер,
макрофаг пен дендритты жасушалар бетінде орналасқан. ІІ класс молекулалары
иммунокомпетентті жасушаларда немесе иммунды жауапты құруда спецификалық емес
қатысатын жасушалар, мысалы эпители. ІІ класс молекулалары ұлпа қабылдамауда
белседілігі аз.
37
Ұлпа сәйкестілігінің ІІІ классы
МНС ІІІ класс гендері комплементтің кейбір компоненттерін: С4 пен С2, және қан
плазмасындағы В факторды басқарады. Гистосәйкестілік комплексінің ІІІ класс
молекулалары І және ІІ класс молекулаларымен салықтырғанда иммунды жауапты құруға
қатыспайды.
Клиникалық иммунологияда гистосәйкестіліктің І және ІІ класс антигандерін анықтау
органдарды трансплантациялау алдында донор-рецепиент жұбын анықтауда қолданылады.
Т-лимфоциттің беткейлік рецепторы антигенді МНС антигенмен жасуша бетінде комплекс
түзген жағдайда ғана анықтайды. Бұл процесс “антигенді ұсыну” деген атаумен белгілі. Вжасушалық жауап беру кезінде МНС молекулалары аналогиялық рөл атқарады. [5,7,1]
Антигенге қарсы иммунды жауап антиген ұсынушы жасушалармен Т-хелперлерге
генетикалық феноменнің рестрикциясы нәтижесінде тек антиген ұсынушы жасушаларда
ұлпа сәйкестілігінің басты комплексінің ІІ класс антигендері болған жағдайда ұсынады.
Цитотоксикалық T-лимфоциттер (Т-киллерлер) нысана-жасушаларды олардың бетінде
НLA І класс жеке генотпінің антигендері болған жағдайда ғана анықтай алады.
Әдебиеттер тізімі:
1. Воронин Е.С., Петров А.М., Серых М.М., Девришов Д.А. Иммунология. Учебник.
Москва.: Колос-Пресс, 2002. 408 с.
2. Петров Р.В. Иммунология. – Москва.: Медицина, 1987. 264с.
3. Галактионов В.Г. Иммунология. – М.: Изд-во МГУ, 1998. 408 с.
4. Ройт А., Бростофр Дж., Миел Д. Иммунология. Пер. с англ – М.: Мир, 2006. 895с.
5. Schreuder G.M. Th., Hurley C.K., Marsh S.G.E. et al. The HLA dictionary 2004: a
summary of HLA-A, -B, -C, -DRB1/3/4/5, -DQB1 allels and their association with
serologically defined HLA-A, -B, -C, -DR and –DQ antigens // Tissue Antigens. 2005. V.
65, P. 1-55.
6. Mackay I., Rosen F.S. The HLA system. Part 1 // N. Engl. J. Med. 2000. V. 343, P. 702709.
7. Klein J., Sato A. The HLA system. Part 2 // N. Engl. J. Med. 2000. V. 343, P. 782-786.
8. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. М.: Медицина, 2000. 432
с.
9. Хаитов Р.М., Алексеев Л.П. Физологическая роль главного комплекса
гистосовместимости человека // Иммунология. 2001. №3. С.4 - 12.
10. Маянский Н.А., Маянский А.Н., Номенклатура и функции главного комплекса
гистосовместимости человека // Иммунология. 2006. № 1. С. 43-46
38
УДК 577.21:579.25
ҚАЗАҚСТАН ТЕРРИТОРИЯСЫНДА ТАРАЛҒАН M. TUBERCULOSIS
КЛИНИКАЛЫҚ ИЗОЛЯТТАРЫНЫҢ МОЛЕКУЛАЛЫҚ-ГЕНЕТИКАЛЫҚ
СИПАТТАМАСЫ
Ахметова А.Ж 1,2, Ибраева А.Р 1
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті, Астана, Қазақстан 1
РМК «ҚР Ұлттық Биотехнология Орталығы», Астана, Қазақстан 2
E-mail: a.akhmetova.zh@gmail.com
Ғылыми жетекшілер – м.ғ.д Ақпарова А.Ю1, м.ғ.к Қожамқұлов Ұ.А2
M.tuberculosis штаммдарын генотиптеу әдістері туберкулездің таралуын бақылауда
маңызды рөл атқарады. Бұл әдістер зертханалық қателіктерді анықтауға, рецидив
жағдайларын бақылауға, аурудың жалпы таралу жолдарын анықтауға мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, тұқымдасты анықтауда да қолданылады.
Қазіргі таңда туберкулездің молекулалық эпидемиологиясын зерттеуде бірқатар әдістер
қолданылуда. MIRU-VNTR генотиптеу әдісі қарапайым және барлық молекулалықгенетикалық зертханаларда қолжетімді әдіс, әдістің дискриминациялық қабілеті
генотиптеудің «алтын стандарты» болып табылатын IS6110 RFLP әдісінің
дискриминациялық қабілетіне өте жақын [1, 2, 3, 4, 5].
Жұмыстың мақсаты: Қазақстанның әр түрлі облыстарынан бөлініп алынған M.
tuberculosis клиникалық изоляттарының биологиялық көптүрлілігін 15 MIRU-VNTR
локустары негізінде бағалау.
Қазақстанның әр түрлі облыстарында туберкулез бірінші рет анықталған науқастардан
және туберкулездің қайталанған жағдайларынан бөлініп алынған 132 M.tuberculosis
клиникалық изоляттары зерттеу жұмысының материалы болып табылады. Бақылау ретінде
H37Rv референтті штаммы (NC_000962) қолданылды. Амплификация өнімдерін гельэлектрофорез әдісі көмегімен бромдық этидиймен боялған 2% агароздық гельде анализдедік.
Локустардағы тандемді қайталанулар саны Quantity One v.4.4.0 (BioRad, АҚШ)
бағдарламасының көмегімен анықталды. Нәтижесінде, әрбір изолятқа белгілі бір локустағы
тандемді қайталанулар санына сәйкес келетін 15 саннан тұратын сандық паттерн алынды.
Филогенетикалық ағаш www.miru-vntrplus.org web-ресурсында UPGMA (Unweighted pairgroup method using arithmetic averages) әдісі көмегімен құрылды.
Алынған MIRU-VNTR анализінің мәліметтері бойынша филогенетикалық ағаш
құрылды. Барлық қазақстандық M. tuberculosis клиникалық изоляттарының арасында
туберкулезге қарсы қолданылатын препараттарға дәрілік төзімділікпен ассоциацияланған
Beijing тұқымдасына жататын генотип басымдылық көрсетті. Аталған генотип штаммдары
бірінші рет анықталған және рецидивтердің арасында басымдылық көрсетіп, сәйкесінше
65,2% және 89,4% құрады. Маңыздылығы бойынша Қазақстан территориясында таралған
екінші тұқымдас – LAM, жаңа жағдайлар мен рецидивтердің арасында сәйкесінше 7,6% және
4,5% жиілікпен кездесті. Қалған Ural, Haarlem, CAS, NEW-1, Cameroon, S сияқты M.
tuberculosis тұқымдастары 4% төмен кездесті.
Генотиптеу нәтижесінде, барлық қазақстандық штаммдар арасында Beijing генотипі
(65,2% және 89,4%) басымдылық көрсетті. Алғаш рет Қытайда табылған бұл генотип өте
вирулентті, көптеген жағдайда жас индивидтерді зақымдайды. Қазіргі кезде туберкулездің
жоғары көрсеткіштері таралуының негізгі себептерінің бірі. Әсіресе, көптік дәріге төзімді
туберкулез (MDR TB) арасында кең таралған. Сондықтан бұл генотиптің эпидемиологиясын
анықтау туберкулез мониторингінде маңызды рөл атқарады.
39
Әдебиеттер тізімі
1.
Mazars E., Lesjean S., Banuls A.L., Gilbert M., Vincent V., Gicquel B., Tibayrenc M.,
Locht C., Supply P. High-resolution minisatellite based typing as a portable approach to global
analysis of Mycobacterium tuberculosis molecular epidemiology.//Proc. Natl.Acad.Sci.USA. 2001. – 98:1901-1906.
2.
Allix-Beguec C., Supply P., and Fauville-Dufaux M. Utility of fast mycobacterial
interspersed repetitive unit-variable number tandem repeat genotyping in clinical
mycobacteriologycal analysis.// Clin. Infect. Dis. – 2004. – 39:783-789.
3.
Takayuki Wada., Shinji Maeda., Atsushi Hase and Kazuo Kobayashi. Evaluation of variable
numbers of tandem repeat as molecular epidemiological markers of Mycobacterium tuberculosis
in Japan. // Journal of Medical Microbiology. – 2007. – 56:1052-1057.
4.
Krishna K. Gopaul., Timothy J. Brown., Andrea L. Gibson., Malcolm D. Yates., and Francis
A. Drobniewski. Progression Toward an Improved DNA Amplification-Based Typing Technique
in the Study of Mycobacterium tuberculosis Epidemiology. // J.Clin. Microbiol. – 2006. –
44:2492-2498.
5.
Kremer K., Betty Kam Yan Au., Peter Chi Wai Yip., Robin Skuce., Supply p., Kai Man
Kam and Dick van Soolingen. Use of Variable-Number Tandem Repeat typing to differentiate
Mycobacterium tuberculosis Beijing family isolates from Hong Kong and comparison with
IS6110 Restriction Fragment Length Polymorphism typing and Spoligotyping. // J. Clin.
Microbiol. – 2005. – 43:314-320.
УДК 612.75:574.6
ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ
КЛЕТОК КОМПАКТНОЙ КОСТИ
Далина А.Д., Нургалиева А.Н., Бекболсынов Д., Огай В.Б.
Евразийский Национальный Университет им. Л.Н.Гумилева, Астана, РК, mirigia@mail.ru
Научный руководитель – phD, Булгакова О.В.
Известно, что костный мозг является источником мультипотентных стволовых клеток,
таких как гематопоэтические стволовые клетки (ГСК) и мезенхимальные стволовые клетки
(МСК). Однако культура МСК зачастую остается контаминирована ГСК.
По этой причине, в данной работе вместо костного мозга мы использовали компактные
кости мышей в качестве альтернативного источника получения МСК по следующим
критериям:
1) ГСК имеются в большом количестве в полостях костного мозга;
2) ГСК практически отсутствуют в компактных костях;
3) МСК обнаружены в компактных костях человека и животных
Целью данной работы является получение мезенхимальных стволовых клеток
компактной кости и изучение их биологических характеристик.
Предлагаемый метод основан на выделении МСК из компактной кости, что является
наиболее удобным в целях ограничения контаминации гемопоэтическими стволовыми
клетками. Для проведения опыта были использованы инбредные мыши линии Balb/C.
Учитывая все эти условия, мы разработали схему выделения МСК из компактных костей.
Которая включает следующие этапы: удаление костного мозга, механическое расщепление
трубчатых костей, ферментативная обработка костных фрагментов, инкубирование костных
фрагментов в среде для МСК, культивирование МСК мигрировавших их костных
фрагментов.
Полученная линия клеток обладала морфологическими признаками, характерными для
мультипотентных стромальных клеток, включая фибробластоподобную морфологию и
формирование клеточных колоний.
40
В данной работе нами была так же проведена направленная дифференцировка МСК в
остеобласты, хондробласты и адипоциты, с использованием специальных индукторов. Таким
образом, данные, полученные при индукции хондрогенной, остеогенной и адипогенной
дифференцировки МСК позволяют утверждать, что МСК компактной кости не являются
сборной группой клеток, состоящей из стромальных элементов различных линий
дифференцировки, а построены по иерархическому принципу, характерному для пула
мультипотентных стволовых клеток.
Таким образом, использование мезенхимальных стромальных клеток компактной кости
в качестве источника получения тканей мезодермального происхождения, может
применяться с целью дальнейшего использования в клеточной терапии и регенеративной
медицине.
УДК 636.09:578.828.11:57.084:599.735.51
ІРІ ҚАРА МАЛ ЛЕЙКОЗЫ ДИАГНОСТИКАСЫНДА РЕКОМБИНАНТТЫҚ Р24
АНТИГЕНІ НЕГІЗІНДЕ ИММУНДЫҚ-ФЕРМЕНТТІК ТАЛДАУДЫ ЖҮРГІЗУ
ТИІМДІЛІГІ
Есетова А.А., Ұқбаева Т.Д., Мукантаев Қ.Н.
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, ҚР БҒМ «Ұлттық
биотехнология орталығы», Астана қ., ҚР, assel-bt@mail.ru
Ғылыми жетекші - м.ғ.д., профессор Ұқбаева Т.Д.
Ірі қара мал лейкозы –табиғаты жағынан ісіктерге жататын созылмалы инфекциялық
ауру, оның негізгі белгісі – қан түзуші мүшелерінің жетілуінің бұзылуымен қатерлі ісіктің
өсуі болып табылады, соның нәтижесінде осы жасушалармен мүшелердің диффузиялық
инфильтрациясы болады немесе ісік пайда болады [1].
Ауру жұқтырылған жануарлардың өнімділігінің төмендеуімен, ал ісік сатысында
олардың жарамсыз болуына әкеледі. Ірі қара мал лейкозымен аурушаңдық көрсеткіштері
әртүрлі шаруашылықтарда әртүрлі, мұнда лейкоз бойынша қолайсыз фермалар еріксіз
өлтіру, сүтті залалсыздандыру және т.б. бойынша үлкен экономикалық зиян шегеді. Ауру
ағымы көбінесе субклиникалық түрде өтеді, бұл ауру жануарларды ерте анықтауда
диагностиканың заманауи әдістерін қолдану маңыздылығын көрсетеді. Клиникалық
фрормасының нозологиялық маңызды факторларына тұқым қуалаушы бейімділік пен
иммунологиялық жетіспеушілік жатады. Шаруашылықтардың зақымдалу деңгейіне
жануарлар тұқымы, климат факторлары, күту жағдайы мен азық түрлері әсер етеді.
Қазақстанда ірі қара мал лейкозымен ауыру деңгейі жоғары. Алайда, ІҚМЛ
инфекциясына әсер ететін факторлар толық зерттелмеген, сондықтан ауруды алдын-алу мен
анықтау бойынша ұзақ мерзімді шаралар қолдану үшін оны егжей-тегжейлі зерттеу керек.
Қазіргі уақытта лейкозбен күресу жүйесі шаруашылықта ІҚМЛВ жұқтырылған немесе
науқас малдарды анықтап, шығаруға негізделген. Алайда жұқтырылған жануарларды
инкубациялық кезеңде анықтау серологиялық реакциялардың сезімталдылығынан төмен
антиденелер деңгейіне байланысты анықтау мүмкін емес.
Бұл мәселе адам денсаулығының қауіпсіздігіне де тікелей қатысты. Өйткені, ІҚМЛВ
адамның Т-жасушалық лейкозы вирусымен морфологиялық және эволюциялық жағынан аса
жақын болғандықтан, бұл вируспен адамдардың науқастану мүмкіндігі де бар [2].
Республикада ірі қара мал лейкозының таралуының ретроспективтік талдауы 2008
жылы 39 799 бас, 2009 жылы – 103 206 бас, 2010 жылы 64 413 бас ауру малдар
анықталғандығын көрсетті. Аурудың аса кең таралуы Солтүстік Қазақстан, Павлодар, Батыс
Қазақстан облыстарында анықталды, мұнда 2010 жылы барлық зерттелінген бас малдардың
41
5%-ы науқас болды. Павлодар облысында 2009 жылы аурудың артуы 50%-ға дейін байқалса,
Батыс Қазақстан облысында 2008 жылы 10%-ға дейін артты.
Солтүстік Қазақстанда ірі қара мал лейкозынан мерт болған 81,5% және науқастанған
53,6%, қолайсыз пункттердің 39,4% бөлігі келеді. Ірі қара мал лейкозынан (ІҚМЛ)
шаруашылық субьекттерді сауықтыру бойынша жүргізілетін шараларға қарамастан
республикада ІҚМЛ малдардың науқастануының жоғарғы деңгейі сақталып, туберкулез
және бруцеллез тәрізді әлеуметтік маңызды аурулардың таралуынан басым түсті.
АҚШ-та, Бельгияда ірі қара мал табындарында энзоотикалық лейкозды кең ауқымды
анықтау үшін моноклондық антиденелерді қолданумен ИФТ әдісі қолданылады. Ірі қара мал
лейкозының
диагностикасы кезінде ИФТ әдісі
серологиялық
диагностикасы
сезімталдылығын елеулі арттырады. Ол сауыққан шаруашылық сирыларынан сүтті жүйелі
бақылау үшін қолайлы.
Моноклондық антиденелермен ИФТ бір табын жануарларынан біріктірілген қан
сарысу пулымен қояды.
Сиырлар уызында антиденелердің болуымен ІҚМЛВ жұқтырылуын ИФТ арқылы
анықтау ұсынылған. Антиденелері бойынша сарысулардағы вирусқа позитивті науқас
сиырлардан алынған сүттің барлық үлгілері оң болып шықты [3].
Вирустың рекомбинанттық р24 антигені негізінде ірі қара мал лейкозының
серологиялық диагностикасы үшін иммундық ферменттік талдауды жүргізудің негізгі
параметрлері жасалды. ІҚМЛВ нуклеокапсидінің ақуызы – р24 диагностикалық маңызды
антиген болып табылады [4].
Рекомбинанттық р24 антигені негізінде ммундық-ферменттік талдау жүргізу
әдістемесі:
1. Планшетті 10 мкг/мл концентрацияда рекомбинанттық р24 антигенімен иммобилдейді.
Антигенді бикарбонат буферінде сұйылтып (50 мМ карбонат буфері, рН-9,5, 150 мМ NaCl),
12 сағат бойы +4°С температурада инкубациялайды. Инкубациядан соң ұяшықтардың
құрамын түтікке дезерітіндімен алып тастап, 4 рет 0,5% Твин-20-мен рН 7,2 фосфат-тұз
буфермен 4 рет жуып шаяды. Жуып-шаю төмендегі аппаратпен жүзеге асырылады:
2. Иммобилденген планшеттің барлық ұяшықтарына 0,1 мл-ден, ал А және Е көлденең
қатарларына 0,2 мл-ден рН-7,2 фосфат-тұз буферін енгізді. Кейін А11 және А12
ұяшықтарына 0,01 мл-ден сәйкесінше оң және теріс бақылау сарысуын (1:20) енгізді. Дәл
осылай зерттелетін сарысу сұйылтуларын дайындадық. Зерттелетін сарысуларды 0,01 мл
көлемінде А және Е көлденең қатарының 1-10 ұяшықтарына енгізді. Сарысу ерітінділерін 4
ұяшыққа екі рет сұйылтумен титрлейміз. Планшетті қақпақпен жауып, 1 сағ. бойы 37°С
температурада инкубациялаймыз.
3. Ұяшықтар құрамын дезерітіндімен ыдыста шайқаумен алып, 4 рет жоғары шеттерге дейін
ұяшықтарды толтырып, рН-7,2 0,5% Твин-20-мен фосфат-тұз буферімен жуып шаямыз.
4. Е12-Н12 ұяшықтарынан басқа планшеттің барлық ұяшықтарына антитүрлік конъюгаттың
0,1 мл ерітіндісін енгізді. Планшетті қақпақпен жауып, 1 сағ. бойы 37°С температурада
инкубациялаймыз. Инкубациядан соң жуып-шаю амалын қайталаймыз.
5. Планшеттің барлық ұяшықтарына 0,1 мл субстрат қоспасын енгіземіз. Субстрат қоспасы 8
мг ортофенилендиаминнен, 10 мл фосфат-тұз буферінен (рН-7,2) және 50 мкл 3% сутегі
асқын тотығынан тұрады. Планшетті қақпақпен жауып, бөлме температурасында (22+2°С) 30
мин бойы қараңғы жерде инкубациялаймыз.
6. Реакцияны планшеттің әрбір ұяшығына 0,1 мл 2М күкірт қышқылн қосумен тоқтатып,
ИФТ нәтижелер есебін жүргіздік.
7. Реакция нәтижелерін толқын ұзындығы 492 нм кезінде спектрофотометрде немесе көзбен
бақылайды.
8. Егер теріс бақылаумен ұяшықпен салыстырғанда оптикалық тығыздығы 2 есе және одан
да жоғары болса, оң бақылаумен ұяшықта қара-қоңыр түске қарқынды боялу байқалса,
реакция есебін жүргізді. Теріс бақылау ұяшықтарының құрамы түссіз немесе ақшыл-сары
түске боялу керек.
42
Gutierrez G.C. және басқалары (2009) rp24-ELISA арнайылығы мен аналитикалық
сезімталдығын зерттей отырып, тест жүйе сезімталдылықтың жоғары дәрежесімен барлық оң
сарысуларда р24 антигенге қарсы антиденелер анықтағандығын көрсетті. Авторлар сау
жануарлардан сарысудың 26 үлгісін зерттеу кезінде р24 антигенге антиденелер
анықталмағандығын және лейкоз вирусының рекомбинанттық р24 антигеніне иммундықферменттік тест-жүйенің 100%-дық арнайылығын көрсетті [5].
Жасалынған иммундық-ферменттік тест-жүйенің жарамдылығын ірі қара мал лейкозын жою
шараларында бағалау ИДР немесе аурушаңдықтың белгілі дәрежесімен малдардан алынған
үлгілерде тест-жүйенің сезімталдығын, арнайылығын және болжаушы қабілетін анықтау
реакциялары тәрізді ИФТ стандартты тесттерімен салыстырумен жүзеге асуы мүмкін. Осы
тәрізді зерттеулер ірі қара малдарды жаппай зерттеу үшін ИФТ қолдану ауруды жоб
бойынша шаралар жүргізу кезінде ең үздік екендігін көрсетті, өйткені зерттелінген тестжүйелердің арнайылығы 88–100% құрайды [6, 7].
Қорытынды
Жүргізілген зерттеулер, алынған нәтижелер мен әдеби талдау негізінде ірі қара
малдың серологиялық диагностикасы үшін лейкоз вирусының рекомбинанттық р24 антигені
негізінде ИФТ жоғары сезімталдылық пен арнайылыққа ие екендігін көрсетті Тест-жүйе
1:160 сұйылтуда науқас сиырлардың сарысуында антиденелерді анықтады. Науқас және сау
жануарлардан сарысуларды зерттеу кезінде ИФТ сезімталдылығы 100% құрады.
Қолданылған әдебиеттер тізімі:
1. Burny A., Cleuter Y., Kettmann R., Mammerickx M., Marbaix G., Portetelle D., Broeke Van
den A., Willems L., Thomas R. Bovine leukemia: facts and hypotheses derived from the study
of an infectious cancer // Adv. Vet. Sci. Comp. Med. – 1988. - V. 32. - P.149-170.
2. Диагностика вирусных болезней животных: Справочник/ В.Н.Сюрин, Р.В.Белоусова,
Н.В.Фомина.-М.:Агропромиздат, 1991. -528 с.
3. Кузнецова Н. В.,Кузнецов Н. В., Симонян Г. А. Использование полимеразной цепной
реакции для выявления инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота// Ж.
Ветеринария, № 5, 1997 г. с. 12 – 15.
4. К.К. Муканов, К.Н. Мукантаев, Г.А. Бакирова, Н.И. Сарина, А. Белялова. Разработка
иммуноферментного анализа на основе рекомбинантного р24 антигена вируса лейкоза
крупного рогатого скота// Ж. Биотехнология: теория и практика, №2, 2011
5. G. Gutierrez, I. Alvarez, N. Fondevila, R. Politzki, M. Lomo´ naco, S. Rodrı´guez, M.J. Dus
Santos, K. Trono.Detection of bovine leukemia virus specific antibodies using recombinant
p24-ELISA// J. Veterinary Microbiology 137 (2009) 224–234
6. Acaite J., Tamosiunas V., Lukauskas K., Milius J., Pieskus J. The eradication experience of
enzootic bovine leukosis from Lithuania// Prev. Vet. Med. - 2007, - V.82, -P.83-89.
7. Sota
Kobayashi,
Toshiyuki
Tsutsui,
Takehisa
Yamamoto,
Yoko
Hayama,
KenichiroKameyama, Misako Konishi, Kenji Murakami. Risk factors associated with withinherd transmission of bovine leukemia virus on dairy farms in Japan// BMC Veterinary
Research, - 2010, - V.6.
43
УДК 616.33
ВЫЯВЛЕНИЕ АССОЦИАЦИИ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ IL-1B И IL-RN С
РАЗВИТИЕМ ГАСТРИТА
Иманбекова М.К1., Кулмамбетова Г.Н2., Кусаинова Г.К3., Миллер Р.В3.
1
Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилёва, Астана, Казахстан.
2
Национальный центр биотехнологии РК, Астана, Казахстан
3
Национальный научный медицинский центр Астаны, Казахстан
Научный руководитель – д.м.н., профессор, Укбаева Т.Д.
Гастрит – воспалительное, дистрофическое изменение слизистой оболочки желудка.
Появление и развитие гастрита определяется воздействием на ткани желудка многих
факторов. Основными экзогенными факторами, способствующими возникновению гастрита,
являются: заражённость желудка Helicobacter pylori, нарушения питания, алкоголизм,
курение и др. Основным внутренним фактором, способствующим возникновению гастрита,
являются генетическая предрасположенность. Полиморфизм генов IL-1В и IL1-RN является
ключевым генетическим фактором определяющим предрасположенность к гастриту. Эти
гены относятся к семейству IL-1, сосредоточенны на хромосоме 2q человека [1]. IL-1β
является мощным провоспалительным цитокином, регулирующим воспалительную реакцию
и иммунный ответ через его влияние на экспрессию различных генов и поверхностные
рецепторы. IL1-RN – это противововоспалительный цитокин антагонист IL-1β, связываясь с
рецептором IL-1β, препятствует активации внутриклеточного сигнального каскада этого
провоспалительного цитокина [2]. Кластер гена IL-1В содержит два биаллельных
полиморфизма в позициях 511С>Т и -31Т>С в промоторной области гена, которые могут
привести к высокому уровню экспрессии гена IL-1В. Это впоследствии приводит к
снижению кислотной продукции и колонизации Helicobacter pylori в слизистой оболочке
желудка, в результате чего происходит формирование атрофического гастрита [5]. IL1-RN
содержит тандемные повторы во втором интроне, короткого аллеля (IL-1RN*2, с двумя
повторами) или длинного аллеля (IL-1RN*L, с тремя до шести повторений), которые также
могут повлиять на экспрессию белков [4]. Частота встречаемости полиморфных аллелей гена
IL-1B-511T и ИЛ-1B-31C составляет 33% у европейцев, и около 50% у азиатов.
Частота распределения полиморфного варианта гена IL1-RN*2 варьирует от 6%
в Азии до 27-30% среди европейцев и выходцев из Латинской Америки [3].
Целью нашего исследования было выявление ассоциации полиморфизмов генов IL-1B
и IL- RN с развитием гастрита.
Материалы и методы
В исследовании участвовало 199 человек, из них 100 пациенты Национального
научного медицинского центра (г. Астана) в возрасте от 13 до 86 лет с патологиями ЖКТ.
Контрольной группой являлись условно здоровые люди 99, в анамнезе которых диагноз
патологий желудочно-кишечного тракта отсутствовал. От обследуемых людей было
получено информированное согласие на участие в исследовании. Биопсию у пациентов
брали в ходе плановой фиброгастродуоденоскопии. Экстракцию ДНК из клинического
материала проводили методом высаливания. В ПЦР использовали специфичные праймеры
(IL511F
5'-CTGCATACCGTATGTTCTCTGCC-3',
IL511R
5''
'
GGAATCTTCCCACTTACAGATGG-3 , IL-RNF 5'-CTCAGCAACACTCCTAT-3 , IL511F 5'TCCTGGTCTGCAGGTAA-3'). Амплификация была выполнена в 20 мкл реакционного
объёма содержащего 1 мкл (10 пмоль) каждого праймера, 2 мкл 10х буфера, 13,3 мкл
деионизованной воды, 2 мкл матричной ДНК, 2 мМ MgCl2, 1U ДНК-полимеразы и 200 нМ
dNTP. Продукты амплифицировались в следующих условиях: 5 мин при 950С для инициации
денатурации, следующие 35 циклов, 40 сек при 950С, 1 мин при 580С, 1 мин при 720С,
амплификатор «Tetrad 2, BioRad».
44
Определение нуклеотидных последовательностей продуктов ПЦР осуществляли с
помощью автоматического генетического анализатора ABI 3730xl (Applied Biosystems,
США). Для анализа данных использовали пакет программ SeqScape v.2.6.
Статистический анализ.
Силу ассоциации анализируемых признаков определяли с помощью величины
отношения шансов (ОШ или ОR), которую высчитывали по модифицированной формуле для
малых выборок.
Тесты на отклонение от равновесия Харди-Вайнберга и тесты для ассоциации
производились с помощью программы DeFinetti на сайте Института генетики человека
(Мюнхен, Германия, http://ihg2.helmholtz-muenchen.de/cgi-bin/hw/hwal.pl).
Результаты
Обследовано 100 человек больных с различными формами гастрита. Аллельные
варианты гена IL-1β –511 C > T (rs16944) определяли методом прямого секвенирования, а
генотипирование VNTR IL1-RN обычным ПЦР с последующей детекцией в 2% агарозном
геле.
Проанализирована частота встречаемости генотипов IL-1B-511 (OR-1,300, р-0,19191)
(табл.1). По данным статистического анализа в казахстанской популяции ассоциация с
заболеваниями различной формы гастрита и полиморфизмом IL-1B-511 незначительна.
Такое наблюдалось также в ранних исследованиях Камарго и соавторов, которые
обнаружили ассоциацию в европейской популяции, в азиатской риск возникновения
патологии ЖКТ был не подтвержден [6]. В нашем случае данная ассоциация незначительна,
возможно, из-за слабой статистической мощности выборки, что предполагает дальнейшее
изучение данной проблемы с увеличением количества выборки.
Впервые анализирована частота встречаемости полиморфных аллелей гена IL-1RN
(OR-1,938, р-0,00009) (табл.1). По данным исследований авторов ассоциация c
заболеваниями желудка и полиморфизмами аллелей гена IL-1RN наблюдалась у европейцев,
американцев, арабов, китайцев [4,7], у ирландцев данная ассоциация выявлена не была [8]. В
нашем исследовании мы наблюдали выявление ассоциации данных аллельных
полиморфизмов с развитием гастрита у пациентов.
Таблица 1. Частота встречаемости генотипов IL-1B-511 и IL-1RN у пациентов с
гастритом и контрольной группы людей
Генотипы
IL-1B-511
С/С
С/Т
Т/Т
IL-1RN
2/2
2/L
L/L
Контроль
n=99,%
Пациенты
n=100,%
26 (26,2%)
55 (55,6%)
18 (18,2%)
17 (17%)
61 (61%)
22 (22%)
8 (8,1%)
6 (6,1%)
85 (85,8%)
14 (14%)
32 (32%)
54 (54%)
OR
1,300
1,938
Р value
Хи-квадрат
0,19191
1,70
0,00009
15,32
Выводы
В казахстанской популяции выявлена ассоциация развития гастрита с полиморфизмом
гена IL-1RN*2/2 в казахстанской популяции. Развитие гастрита с полиморфизмом IL-1B-511
слабо ассоциируется.
45
Список использованных источников:
1. Ming Yin, Zhibin Hu, Dongfeng Tan, Jaffer A. Ajani, Qingyi Weil. Molecular epidemiology of
genetic susceptibility to gastric cancer: focus on single nucleotide polymorphisms in gastric
carcinogenesis. Am J Transl Res 2009; 1: 44-54 www.ajtr.org/AJTR812001
2. Anya N. Milne, F. Carneiro, C. O’Morain G. J. A. OVerhaus. Nature meets nurture: molecular
genetics of gastric cancer. Hum Genet (2009) 126:615–628 DOI 10.1007/s00439-009-0722-x
3. Francesco Gianfagna, Emma De Feo, Cornelia M. van Duijn, Gualtiero Ricciardi1 and
Stefania Boccia. A Systematic Review of Meta-Analyses on Gene Polymorphisms and Gastric
Cancer Risk. Current Genomics, 2008, 9, 361-374
4. Francesco Perri, Fulvia Terracciano, Marco Gentile, Antonio Merla, Daniela Scimeca, Angelo
Zullo. Role of interleukin polymorphisms in gastric cancer: “Pros and cons”. World J
Gastrointestinal Oncology 2010 June 15; 2(6): 265-271
5. Lydia E. Wroblewski, Richard M. Peek, Jr., and Keith T. Wilson. Helicobacter pylori and Gastric
Cancer: Factors That Modulate Disease Risk. Clinical Microbiology Reviews, Oct. 2010, p. 713–
739. doi:10.1128/CMR.00011-10
6. Camargo, M.C., Mera, R., Correa, P., Peek, R.M.Jr., Fontham,E.T., Goodman, K.J., Piazuelo,
M.B., Sicinschi, L., Zabaleta, J.,Schneider, B.G. Interleukin-1beta and interleukin-1 receptor
antagonist gene polymorphisms and gastric cancer: a meta-analysis. Cancer Epidemiol. Biomarkers
Prev. 2006, 15: 1674-1687.
7. Z-R Zeng, P-J Hu, S Hu, R-P Pang, M-H Chen, M Ng, J J Y Sung. Association of interleukin 1B
gene polymorphism and gastric cancers in high and low prevalence regions in China. Gastric
Cancer, 2003;52:1684–1689
8. G. Murphy, J. Thornton, R. McManus, B. Ryan, C.A. Morain, D.J. Hughes and M. Sulivan.
Association of gastric disease with polymorphism in the inflammatory related genes IL-1B, IL-RN,
IL-10, TNF and TLR4. Eur J Gastroenterol Hepatolo. 2009 June; 21(6): 630-635.
doi:10.1097/MEG.0b013e3283140eea.
УДК 616.342.002.44.07:085
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-1 У БОЛЬНЫХ ЯЗВЕННОЙ
БОЛЕЗНЬЮ И ХРОНИЧЕСКИМ ГАСТРИТОМ, АССОЦИИРОВАННЫМИ С
HELICOBACTER PYLORI
Исабекова Т.М.
ЕНУ им.Л.Н.Гумилева, г.Астана, Казахстан
dil2389@mail.ru
Научный руководитель: доктор PhD Омаров Р.Т.,
доктор PhD., с.н.с. ННЛБКП НЦБ РК Кулмамбетова Г.Н.
Цель работы: изучить полиморфизм генов интерлейкина-lß у казахской популяции.
Материалы и методы: в работе были использованы штаммы с различных областей
РК.
Выделение ДНК из крови. Образцы геномной ДНК выделяли из цельной крови
пациентов. Для выделения ДНК к одному объему крови добавляли четыре объема 0,8%
NH4Cl (раствор для гемолиза). Полученный раствор перемешивали 5-6 раз, инкубировали
10мин при комнатной температуре. Центрифугировали 30сек при частоте 12тыс. об/мин,
супернатант сливали. Добавляли к осадку 1 мл 0,8% NH4Cl, перемешивали пипетированием,
центрифугировали 30 сек. На 12тыс. об/мин, супернатант сливали. Еще раз добавляли к
осадку 1 мл 0,8% NH4C1, перемешивали пипетированием, центрифугировали 30 сек. при
12тыс. об/мин, супернатант сливали. К осадку добавляли один объем CLB (Cell Lysis Buffer),
перемешивали пипетированием до полного лизиса. Добавляли 3 мкл раствора РНКазы,
перемешивали и инкубировали 5 минут при 37°С, охлаждали до комнатной температуры. К
46
раствору добавляли половину объема PPT (Protein Precipitation Buffer), перемешивали на
вортексе до полной гомогенности, центрифугировали 5 мин. при 12тыс. об/мин. Супернатант
отбирали в новые пробирки и добавляли полтора объема изопропанола, в результате
образовывалось две фракции. Жидкость перемешивали, переворачивая пробирку 5-6 раз до
образования белой пленки. Ставили в морозильную камеру на 10минут, затем
центрифугировали 10 мин. при 12 тыс. об/мин. Супернатант сливали, к осадку добавляли 1
мл 75% этилового спирта, перемешивали и центрифугировали 5 мин. при 12 тыс.об/мин,
супернатант сливали. Повторяли процедуры с этанолом еще раз. Осадок высушивали при
56°С с открытыми крышками. Добавляли к осадку 100 мкл ТЕ буфера, оставляли на 10
минут при комнатной температуре, затем прогревали 15 минут при 56°С. Полученный
раствор хранили в морозильной камере при -20°С. Для получения рабочей концентрации
ДНК, раствор концентрированной ДНК разводили деионизованной водой в необходимое
количество раз.
Амплификацию фрагментов генома штаммов Helicobacter pylori проводили в реакционной
смеси, содержащей: Tris-HCl (рН 8.8), (NH4)2S04, MgCl2, dNTP, forward, reverse primers,
деионизованная вода (ddH20), Taq-pol, «Promega». Реакцию проводили в амплификаторе
Tetrad 2 Biorad. Программа амплификации: 93 °С в течении 2 мин и проводили 39 циклов:
денатурация при 93 °С - 10сек, отжиг 60 °С - 20 с и элонгация при 72 °С - 20 с .Электрофорез
проводили в 2% агарозном геле.
Дефосфорилирование.Компоненты (на 10 образцов): 1 мкл щелочной фосфатазы (Shrimp
Alkaline Phosphatase (Fermentas,Литва), 5 мкл 1х ПЦР-буфера и 44 мкл ddH20. Компоненты
перемешивали и добавляли по 5 мкл к каждому образцу. Плашку заклеивали пленкой,
центрифугировали до 700 об/мин и ставили в амплификатор. Программа: 37 °С - 30 мин, 85
°С - 10 мин, 4 °С 5 мин.
Минисеквенирование: для определения генотипа были подобраны специальные
зонды:При минисеквенировании использовалась смесь (на 10 образцов), содержащая
IL -ip(-511C/T): 5 мкл 10х ПЦР-буфера, 40 мкл ddH20, 1 мкл ddCTP (10пмоль/мкл),
1 мкл dTTP(10 пмоль/мкл), 1 мкл ddGTP (10 пмоль/ мкл), 1,1 мкл зонда (5 пмоль/ мкл). Все
компоненты смешивали, добавляли 0,6 мкл термоустойчивой ДНК-полимеразы (TermiPol
DNA Polymerase (Solis Biodyne, Эстония)и перемешивали пипетированием. Добавляли к 5
мкл смеси 5 мкл анализируемого продукта полимеразной реакции, центрифугировали до 700
об/мин и ставили в амплификатор.
Программа: 39 циклов 93 °С - 5 сек, 55 °С - 10 сек, 72 °С - 5сек.
Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы приложения
Microsoft - Statistica 6.0. Для установления достоверности различий при сравнении
результатов для переменных с нормальным распределением использовался t-критерий
Стьюдента. Данные представлены как среднее стандартное отклонение для переменных с
нормальным распределением. Критерием достоверности считалось р<0,05.
Для расчета чувствительности и специфичности прогностических признаков, а также
прогностической ценности положительного результата теста (наличия признака) и
отношения шансов выстраивалась четырехпольная таблица с последующим определением
показателей.
Результаты: выявлены все три возможных генотипа: гомозиготные по С-аллелю,
гомозиготные по Т-аллелю, и гетерозиготные, несущие и С и Т аллели. В нашем
исследовании, в обеих группах больных статистически достоверно чаще выявлялись
пациенты гомозиготные по С-аллелю - 47,6% в группе ITT и 47,4% в группе закончивших
исследование. Распространенность генотипа С/Т имела промежуточное значение - 39 и 38,5
%, соответственно. Достоверно реже выявлены пациенты гомозиготные по Т-аллелю: 13,4 и
14,1% соответственно.
47
Список литературы:
1. Громова А. Ю., Симбирцев А.С. Полиморфизм генов семейства IL-1 человека//Цитокины
и воспаление. -2005. -№5. - С. 10-12.
2. Ивашкин В.Т. Helicobacter pylori: революция в гастроэнтерологии. // Мед. кафедра. 2005. - №1. - С.4-17.
3. Ковалева О.Н., Амбросова Т.Н. Биологические эффекты интер- лейкина-1 // Врач, практ.
- 2001. - № 2. - С.94-98.
4. Роккас Ф. Инфекция Helicobacter pylori как фактор риска рака желудка: современные
доказательства // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол. и колопроктол. - 2002. - №3 (12). - С.6670
5.
Baumann P., Jonzier-Perey M., Koeb L., Kupfer A., Tinguely D., Schopf J. Amitriptyline
pharmacokinetics and clinical response: II. Metabolic polymorphism assessed by hydroxylation of
debrisoquine and mephenytoin // Int. Clin. Psychopharm. - 1986. - Vol.1 - P. 102-112.
6. Dinarello C.A. Biologic basis for interleukin-1 in disease. // Blood. - 1996. - Vol.87 - P.20952147
УДК 575.28:[578.891:615.281]
АНАЛИЗ МУТАЦИЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К
ПРОТИВОВИРУСНЫМ ПРЕПАРАТАМ ВИРУСА ГЕПАТИТА В НА ТЕРРИТОРИИ
Г.АСТАНА
1
А.П. Кравченко , А.Б. Шевцов 2 , Л.С. Киянбекова3
1
ЕНУ им. Л.Н.Гумилева, 2Национальный центр биотехнологии РК,
3
РГКП «Центр санитарно-эпидемиологической экспертизы г.Астана»
Республика Казахстан, Астана
alena.2989@yandex.kz
Хронический гепатит
В
является глобальной проблемой общественного
здравоохранения [1]. В мире около двух миллиардов человек в течение жизни были
инфицированы вирусом гепатитом В, из них у более 350 миллионов человек инфекция
перешла в хроническое течение [2]. Хроническое течение гепатита В является результатом
неэффективной борьбы иммунного ответа с вирусом [3]. Вирус гепатита В (ВГВ) поражает
печень как основную цель и может вызывать прогрессивные поражения печени, приводящие
к повышенному риску развития цирроза печени, печеночной недостаточности и в конечном
итоге может привести к гепатакарциноме. В настоящее время рекомендуется несколько
препаратов для лечения пациентов с хроническим гепатитом В. Эти препараты можно
разделить на две основные группы в зависимости от механизма их действия, а именно
иммуномодулирующие препараты, как интерфероны-α, и противовирусные препараты
(аналоги нуклеозидов и нуклеотидов) - ламивудин, адефовир, энтекавир, тенофовир и
телбивудин [4].
Серьезной проблемой применения нуклеозидных и нуклеотидных аналогов является
развитие к ним резистентности вследствие мутаций вируса, которое приводит к реактивации
инфекции и обострению заболевания. Учитывая то, что нуклеозидные/тидные аналоги
являются ингибиторами обратной транскриптазы вируса, развитие резистентности
происходит при появлении мутаций в Р-гене. Например, лечение ламивудином приводит к
изменению последовательности аминокислотных остатков в С регионе Р-гена (YMDD
мотиф-тирозин[Y]-метионин[M]-аспартат[D]-аспартат[D]). Этот участок является ключевым
для фермента и отвечает за захват нуклеозидов. Чаще всего встречаются два типа мутаций:
замена метионина на валин/изолейцин/серин в позиции rtM204V/I/S и лейцина на метионин в
позиции rtL180M. Мутация rtM204V/I/S является основной и определяет резистентность
48
вируса к ламивудину, а rtL180M – дополнительной, которая усиливает репликативную
активность мутантного штамма [5]. При лечении адефовиром описаны две основные
мутации, определяющие резистентность к адефовиру, – rtN236T и rtA181V. Кроме того,
выделяют целый ряд других мутаций (rtL80V/I, rtV84M, rtV214A, rtS85A, rtQ215S, rtP237H и
rtN238T/D), которые сочетаются с одной из основных, или, реже – встречаются
изолированно . При лечении энтекавиром описано развитие ряда специфичных для
препарата мутантных штаммов – rtT184S/A/I/L, rtS202G/C и rtM250I/V в регионах В, С и Е
обратной транскриптазы вируса соответственно, а также мутаций, характерных для лечения
ламивудином – rtM204V/I/S и rtL180M. При лечении телбивудином описано развитие
мутаций, аналогичных при использовании ламивудина – rtM204I, rtL180M и rtL80V/I,
поэтому между обоими препаратами существует перекрестная резистентность [6].
Определение лекарственной устойчивости обеспечивает правильную стратегию лечения,
профилактику резистентности и своевременную модификацию схемы лечения с учетом
резистентности.
Нашей главной целью являлось определение лекарственной резистентности к
противовирусным препаратам вируса гепатита В методом определения нуклеотидной
последовательности полимеразного гена.
Материалы и методы:
Исследование было проведено на 111 образцах ДНК, выделенных из плазмы крови
пациентов, обратившихся на диагностическое обследование в РГКП «Центр санитарноэпидемиологической экспертизы г.Астана». Для амплификации был использован вложенный
(nested) ПЦР с праймерами, описанный D. Vincenti с соавторами [7]. Очистку ПЦР
продуктов проводили ферментативным методом
[8].
Определение нуклеотидной
последовательности осуществляли с использованием автоматического генетического
анализатора 3730xl DNA Analyzer, комплекта реагентов BigDye terminator cycle sequencing
kit v 3.1 и внутренних праймеров. В анализ были включены референтные
последовательности различных генотипов вируса гепатита В, взятые из Gene Bank
http://www.ncbi.nih.gov.
Результаты:
При анализе аминокислотных последовательностей гена полимеразы ВГВ были
обнаружены мутация rtS213T(1,8%;n=2), ассоциированная с развитием лекарственной
устойчивости при терапии ламивудином[9], мутации rtQ215S(1,8%;n=2), rtQ215H(1,8%;n=2),
rtQ215P(2,7%;n=3), описанные в литературе как вторичные мутации резистентности к
ламивудину и адефовиру (рис.1). Как показывает исследование Amini-Bavil-Olyaee S. с
соавторами[10], rtQ215 замены в полимеразном гене HBV часто возникают при хроническом
гепатите, даже без экзогенных факторов, rtQ215 замены вероятнее всего представляют
полиморфизмы, а не мутации резистентности с клиническими проявлениями.
49
Рис.1. rtQ215 замены в полимеразном гене HBV
В
одном случае была установлена замена тирозина на серин в 184 позиции
rtT184S(1,1%, n=1), которая является определяющей в развитии резистентности к
энтекавиру,
обнаружены
полиморфизмы
rtV214A(1,8%;n=2),
rtL229M(1,8%;n=2)
ассоциируемые с развитием резистентности к ламивудину; rtN238D(1,1%, n=1),
rtV207L(1,1%, n=1) ассоциируемые с развитием резистентности к адефовиру.
Выводы
Результаты исследования показали, что распространенность мутаций, описанных в
литературе и достоверно ассоциированных с развитием лекарственной резистентности, у
исследуемых пациентов в РК составила 14%(1,1% значимые аминокислотные замены(n=1)
и 12,9% потенциально значимые аминокислотные замены(n=15)).
Полученные данные распространенности резистентности ВГВ к лекарственным
препаратам указывают на необходимость скрининга пациентов на наличие мутаций, что
обеспечит правильную стратегию лечения, профилактику резистентности и своевременную
модификацию схемы лечения.
Список использованной литературы:
1. Safioleas M, Lygidakis NJ, Manti C. Hepatitis B today. Hepatogastroenterology.
2007;54:545–548.
2. Poland GA, Jacobson RM. Clinical practice: prevention of hepatitis B with the hepatitis B
vaccine. N Engl J Med. 2004;351:2832–2838. Doi: 10.1056/NEJMcp041507.
3. Ganem D, Prince. Hepatitis B virus infection–natural history and clinical consequences. N
Engl J Med AM. 2004; 350 1118 1129
4. Bryant ML, Bridges EG, Placidi L, Faraj A, Loi AG, Pierra C, Dukhan D, Gosselin G,
Imbach JL, Hernandez B. et al. Antiviral L-nucleosides specific for hepatitis B virus infection.
Antimicrob Agents Chemother. 2001;45:229–235. Doi: 10.1128/AAC.45.1.229-235.2001.
50
5. Allen M.I., Deslauriers M., Andrews C.W. et al. Identification and characterization of
mutations in hepatitis B virus resistant to lamivudine.Hepatology, 1998, 27, 1670-1677.
6. Locarnini S., Hatzakis A., Heathcote J. et al. Management of antiviral resistance in patients
with chronic hepatitis B. Antivir Ther., 2004, 9, 679-693.
7. D. Vincenti, M. Solmone, A. R. Garbuglia, F. Iacomi, M. R. Capobianchi. A sensitive direct
sequencing assay based on nested PCR for the detection of HBV polymerase and surface
glycoprotein mutations // Journal of Virological Methods . – 2009. – Vol. 159. –P. 53–57.
8. Werle E., Schneider C., Renner M., Völker M., Fiehn W. Convenient single-step, one tube
purification of PCR products for direct sequencing // Nucleic Acids Res. – 1994. – Vol. 22. - P.
4354-4355.
9. Chaudhuri V., Tayal R., Nayak B. et al. Occult hepatitis B virus infection in chronic liver
disease: full-length genome and analysis of mutant surface promoter // Gastroenterol. 2004.
V. 127. P. 1356 – 1371.
10. Amini-Bavil-Olyaee S, Herbers U, Mohebbi SR, Sabahi F, Zali MR, Luedde T, Trautwein C,
Tacke F.// J Hepatol. 2009 Oct;51(4):647-54. Epub 2009 May 27.
УДК 616.9:[612.118:57.089]
МЕТОДЫ АНАЛИЗА НА ВЫЯВЛЕНИЕ ТОКСОПЛАЗМОЗА У ЧЕЛОВЕКА
Мухамедьярова М.Б.
Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, г.Астана,
Республика Казахстан, email: makonya09@mail.ru
Научный руководитель - к.м.н., доцент Мукашева Г.К.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) паразитарными болезнями
в мире заражено более 4,5 млрд. человек. 95% людей на Земле заражены паразитами. И эта
статистика включает в себя не только бедные и неблагополучные страны «третьего мира». К
примеру, в Европе поражен каждый третий житель. 85-95% взрослого населения США имеет
паразитов, но не знает об этом.На долю паразитарных заболеваний приходится 14 млн.
смертей в год, что составляет, примерно, 25% от общемирового показателя смертности.95%
людей носят в себе от 1 до 5 видов паразитов! А у кого есть домашние животные, эта цифра
возрастает до 99,9%.
Одной из таких болезней является токсоплазмоз. Это широко распространенное
паразитарное заболевание человека и животных, которое вызывается простейшими
микроорганизмами(Toxoplasma gondii). Распространенность токсоплазмоза в мире
невероятно высока, в основном за счет стран Африки, а также Латинской и Южной Америки,
в которых инфицированность населения доходит до 90%. Показатели в Европе и Северной
Америке ниже — 25—50% населения.[3]
В Казахстане суммарная заболеваемость токсоплазмозом в 10 раз выше заболеваемости
острыми кишечными инфекциями и по своей частоте только сопоставима с показателями
заболеваемостью гриппом. При этом подавляющее большинство инфицированных людей
никогда не испытывали и не испытывают каких-либо проблем и трудностей, связанных с
болезнью (токсоплазмоз), и даже не знают о ее существовании.
Остро стоит проблема перед беременными женщинами. Так как токсоплазмоз – это
одна из TORCH-инфекций, инфекций которые связаны одним единственным признаком возбудители могут передаваться внутриутробно: от матери к ребенку. Данные инфекции
нередко являются причиной проблем с вынашиванием беременности и виновниками
врожденных пороков развития у малыша. Плацента инфицированной женщины не фильтрует
51
токсоплазмы. При беременности мать заражает плод. Исходя из вышесказанного,
актуальность данной темы очевидна.[4]
Сегодня в Казахстане более 77 % людей страдает от токсоплазмоза. К сожалению,
современные врачи – паразитологи не могут полноценно обследовать человека своими
традиционными методами. Так как симптомы токсоплазмоза могут отличаться крайним
разнообразием и не являются специфичными, поставить диагноз только на основании жалоб
больного практически невозможно. Поэтому при диагностике токсоплазмоза возрастает
значимость лабораторных методов исследования и диагностики. Лабораторные методы
диагностики токсоплазмоза включают в себя паразитологические и иммунологические
методы.
Паразитологические
методы
диагностики токсоплазмоза основаны
на непосредственном обнаружении и обследовании токсоплазмы в организме больного
человека. При паразитологическом исследовании возбудителя-токсоплазму можно выделить
в чистом виде, можно увидеть ее при прямой микроскопии окрашенного препарата
нативного материала, либо обнаружить его генетический материал методом полимеразно
цепной реакции-ПЦР.[1]
ПЦР обладает уникальной чувствительностью и специфичностью. С ее помощью
можно анализировать различные клинические образцы. ПЦР - диагностика состоит из 3
основных процедур: подготовки исследуемой пробы материала, которая сводится к
выделению ДНК или РНК, собственно полимеразной цепной реакции и детекции продукта
ПЦР. Суть ПЦР заключается в идентификации специфического участка молекулы ДНК с
последующим копированием или амплификацией этого участка с целью получения
достаточного количества копий, которые могут быть выявлены доступными методами
детекции (чаще всего с помощью электрофореза). Позволяет обнаружить ДНК токсоплазм в
крови, ликворе и биопрепаратах; обладает наиболее высокой чувствительностью и
специфичностью.[5]
Метод ПЦР имеет высокое диагностическое значение, особенно при остром и
врожденном токсоплазмозе. Ограничения связаны с кратковременной паразитемией. ПЦР
преимущественно используется для установления активности инфекционного процесса у лиц
с позитивными серологическими реакциями, а также для диагностики приобретенного (при
выраженных иммунодефицитах, в том числе при СПИДе) и врожденного токсоплазмоза (у
серонегативных по токсоплазмозу новорожденных). Использование его для скрининга
беременных как метод выбора нецелесообразно. В настоящее время такой метод
диагностики токсоплазмоза применяется при врожденном токсоплазмозе у детей до 1 года,
при токсоплазмозе у больных СПИДом, а также при поражении токсоплазмами глаз — то
есть в тех случаях, когда давность инфицирования не играет роли и важно просто ответить
на вопрос: есть ли в организме токсоплазмы. Диагностическая ценность ПЦР повышается
при сочетании с серологическими методами.[1]
Однако паразитологическое исследование имеет и существенные недостатки,
снижающие его ценность и ограничивающие применение на практике. Дело в том,
чтотоксоплазмы, обнаруженные в биоматериале, говорят только о том, что человек был
инфицирован токсоплазмозом, но не дают никаких сведений о том, насколько давно это
было. С другой стороны, отсутствие в исследуемом препарате токсоплазмы не говорит о том,
что токсоплазмоза у человека нет.
Во-первых, токсоплазмы, уже проникшие внутрь тканей, не живут в жидкостях,
которые можно взять на анализ, поэтому в исследуемый материал возбудитель может просто
не попасть.
Во-вторых, для того, чтобы токсоплазма сохранилась живой в биоматериале, нужны
определенные условия, а при их несоблюдении возбудитель токсоплазмоза просто
не доживает до микроскопии. Поэтому результаты паразитологических исследований всегда
должны соотноситься с клинической картиной заболевания.[1]
52
Более
точную
информацию
может
дать иммунологическое
исследование на токсоплазмоз. Существует несколько иммунологических методов
диагностики.На сегодняшний день лидирующее положение среди них занимает
иммуноферментный анализ. ИФА является лабораторным методом обнаружения и
измерения количества специфических антигенов в плазме крови. Они представляют собой
белки-иммуноглобулины. Антигены вырабатываются в организме как ответ на внедрение
чужеродных веществ, клеток и вирусов. Каждый микроорганизм вызывает образование
определенного иммуноглобулина, степень специфичности достигает 99%. Таким образом,
выявление антигена позволяет судить о виде чужеродных агентов и, следовательно,
поставить правильный диагноз заболевания. Количество образовавшихся иммуноглобулинов
характеризует стадию патологического процесса.[1]
Суть этого метода — определение специфических антител к токсоплазме, при этом
не только определяется присутствие или отсутствие этих антител, но и их количество. Для
исследования на антитела могут использоваться не только сыворотка крови, но и
спинномозговая
жидкость,
содержимое
стекловидного
тела,
околоплодные
воды. ИФА помогает определить и давность заражения человека токсоплазмозом. Дело
в том, что человеческий организм вырабатывает антитела (иммуноглобулины) двух типов:
ранние антитела IgM появляются в крови непосредственно после заражения и сохраняются
не дольше года. Затем они исчезают и не появляются уже никогда. Через некоторое время
после заражения токсоплазмозом, вслед за IgM, в крови появляются другие антитела — IgG,
которые сохраняются в ней в течение всей последующей человеческой жизни.[2]
Следовательно, при определении антител к токсоплазмозу, можно сделать вывод о том,
насколько давно произошло заражение: если обнаруживаются только антитела IgM, это
значит, что человек заразился токсоплазмозом совсем недавно. Если же при проведении
ИФА обнаруживается только IgG, а IgM отсутствует, то это говорит о том, что заражение
произошло больше года назад, и организм уже выработал иммунитет к токсоплазме. Эти
данные особенно важны при обследовании беременных женщин или женщин,
планирующих беременность. Дело в том, что перенесенный в прошлом токсоплазмоз
никаким образом не влияет на плод, а «свежая» инфекция может быть губительна для
ребенка.[2]
В Казахстане разработка и внедрение данного направления исследований в
производство по существу находится на недостаточно высоком уровне. В связи с этим
разработка методов выявления токсоплазмоза у человека является весьма актуальной в деле
оздоровления населения Республики Казахстан.
В настоящее время, в нашей стране остро стоит проблема диагностики токсоплазмоза.
Методы выявления данного заболевания с помощью иммунологических анализов
дорогостоящи и часто информативны лишь в 60-70% случаев.Как видно, диагностика
паразитарных заболеваний затруднена. А учитывая, невнимательность к этой проблеме на
государственном уровне, многие люди болеют и не знают, что причиной их бед часто
являются паразиты.
Успешным решением данной проблемы может быть применение и внедрение методов
ПЦР анализа и ИФА, которые улучшат результаты исследования протекания и лечения
токсоплазмоза.
Список используемой литературы:
1. Грачёва Л.И. и др. Эпидемиология, клиника, диагностика и лечение токсоплазмоза.
Москва, 1996 г.
2. Руководство по инфекционным болезням под ред. проф. Ю.В. Лобзина СПб,1996 г.
3. Шувалова Е.П. Инфекционные болезни. Москва, 1995 г.
4. Клиническая патология беременности и новорожденного, под ред. М.Н. Кочи и др. М.,
1986;
5. http://www.1september.ru/
53
УДК 576.3:612.017
ХЕМОКИНДЕРДІҢ ЖІКТЕЛУІ, СИПАТТАМАСЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚЫЗМЕТІ
Ж. А. Нұрбекова, Т.Д. Укбаева
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті, Астана қ., ҚР
Түйінді сөздер: Цитокиндер, химокиндер, рецепторлар, моноциттер, гранулоциттер,
эотаксиндер, лимфоциттер.
1992жылы Венада(Австрия) халыкаралык, симпозиумде ең алғаш а(СХС) және в(СС) болып
2 тұқымдacқa белiнген 12 хемотоксикалык, цитокиндер туралы мәселе қаралды.Термиология
пiкiрталасы өте курделi болды. Хемотаксикалык, цитокиндерге сипаттама беру ушiн әpтурлi
терминдер ұсынылды: "интеркриндер", SIS(Smаll-inuсiblерrоtеins ), "РF4-кажеттi
цитокиндер". Нәтижесiнде "chemoattractant" және "cytokines" деген eкі сөзден құралған
"хемокиндер"(сhеmоkinеs) терминi кабылданды. Қазiргi уақытта 50-ден астам әp түрлi
молекуладан саналатын барлық, тұқымдастардың aнықтамасы үшiн бұл термин әлi де
қолданылып жүр.
Хемокиндер - гепарин және өзара 20-70%-тiк гомологияны [2,7,8] байланыстырып
тұратын өлшемi бойынша ұcaқ: (5-20KД) катиондык, ақуыздар. Хемокиндер бiрiншiсi
үшiншiмен, екiншiсi төртiншiмен өзара дисульфидтiк байланысқан, 4 консервативтi
цистеиндермен орнын басатын үлкен цитокиндер тұқымдасынан тұрады. Caны мен орнына
байланысты консервативтi цистеин қалдықтары хемокиндердiц 4 класына жiктеледi: СС, С,
СХС және СХХХС. Үшеуiнiң iшiнен (СС, СХС және СХХХС) 4 цистеин бойынша құралады
, ал 4 класс(С)-басқа топтағы 1-шi және 3-шi цистеинмен сәйкес келетiн тек қана екеу. ССхемокиндер молекуласында цитокиндердiң бiрiншi eкi қалдығы бiр-бiрiне қосылады. СХС
және СХХХС хемокиндер 1-шi мен 2-шi цитокиндердiң қалдығымен бiрге 1 және 3
аминқышқылды құрайды. Хемокиндердiң негiзгi мөлшерi СХС және СС кластарына
жатады, осы кезде С және СХХХС хемокиндер сияқты тек қана бiр таныстырушы бойынша
болады. СХС хемокиндер нейтрофилдер мен Т-лимфоциттер қатынасында белсендi, ал СС
хемокиндер моноциттер, базофильдер және эозинофилдер арасында белсендi болып келедi.
Адамда СХС хемокиндерiнiц гені төртiншi хромосомада орналасқан, ал СС хемокиндердiң
гені он жетiншi хромосомада орналасқан. Хемокиндердi таныстырушы С және
СХХХС(СХ3С) гендерi 1-шi және 16-шы хромосомалармен сәйкес келедi. Кейбiр жаңа
таныстырушы СС хемокиндерi осындай аймақта болады. Сонымен, LARC(liver and
activation-regulated chemokine) және TARC(tymus and activation-regulated chemokine) және
SLC(secondary lymphoid-tissue chemokine) 9-шы хромосомада орналасқан.
СХС хемокиндері
СХС хемокиндерінің тұқымдасы ЕLR(Glu-Lеu-Arg) жалғастырушы бола алатын және
бола алмайтын болып бөлінеді. ELR- құрамды хемокиндер IL-8, GRO α, β , γ ,NAP2, ЕNА78ді қосады. ЕLR-реттейтін құрамды емес хемокиндерге ІР-10, Mig, І-ТАС, SDF-l жатады. ІР10 және Mig белсендірілген IL-2 қатысуымен Т-клеткаларға әсер етеді, ал SDF1
белсендірілген Т клетка жадына, моноциттер және гранулоциттер қатысымен кең ауқымды
қамтиды.
Ең алғаш рет хемокиндердің арасында тромбацитарлы фактор(РF 4) суреттелген, ал
реттілік 1997 жылы белгіленді. РР4 қан тромбоциттерінің а-грануласынан құралады. Бұл
гранулалар да СХС хемокиндерінің екі әр түрлі хемокиндерінен тұрады: негізгі белок
тромбоциттері (РВР - platelet basic protein) және ІІІ пептид, белсендіруші жалғастырушы
ұлпа (СТАР-ІІІ - connective tissue-activating protein ІІІ).
Тек он жыл өткен соң ғана РР4 реттілігі анықталған соң IL-8 ашылды. Қазіргі уақытта
бұл хемокиндер СХС-ның негізгі және меңгерілген класына жатады. Қазіргі уақытта ІL-8ді
екі негізгі формаға бөледі моноциттер және макрофагтар культурасына жататын 72
54
аминқышқылдан (SAKELRC ... ) және ұлпалық клеткалар, фибробластар, эндотелиоциттер
культурасы, т.б. болатын 77 аминқышқылдан (AVLPRSAКELRC ... ) тұрады.[2,7,8]
СХЗС хемокиндері
Бұл топтың ішіндегі жалғыз өкіл фракталкин - муцин және хемокиннен тұратын, бірегей
трансмембраналық молекула-гибрид. Фракталкин эндотелияның жоғарғы қабатында дамып,
IL-l және ТNP белсенділігі әсерінен СС хемокиндерімен үлкен дәрежеде гомологті, алайда
NН2-соңдық цистеиндерінен тұратын 3 аминоқышқылы бар, қорытынды ретінде СХХХС
хемокин болғандықтан, оны СХЗС хемокины деп те атайды. In vitro фракталкин СХЗСRl
рецепторымен қатынас кезінде белсенділігі артады. Аталған форма моноциттерде адгезия
шақырса, NK және Т-ұлпаларында, ерітінді форма- сол ұлпалардың хемотаксисын шақырады
.
.
Эндоцелиоциттарға жататын фракталкин моноциттерді, CD8+ Т - ұлпалары және CD16+/
CD56+ NK ұлпаларын өздігінен мықты адгезиямен қамтамасыз ете алады. Әдeттe
лейкоцитгер эндотелимен қатынасқанда бірнеше деңгейден өтеді: роллинг, фиксация және
мықты адгезия. Бұл процесстер адгезия молекулаларының
лейкоциттер және
эндолейкоцитгер,
xeмoaттpaктaнтеapымен
қамтамасыздандырылады.
Айтылғандай
фракталкин жалғыз өзі жоғарыдағылармен қамтамасыз ете алады. Бұл құбылыс механизмі
айқын түсінікті емес. Фракталкин құрамында муцин бар молекула болғандықтан,Огликозировандалған бөлімдер селектиндермен әpeкеттeceдi. Мысалға, L селектині, ол муцин
іспетті молекулаларды таниды. Сонымен қатар ,фрокталкин хемокиндер арсындағы
шaшыраңқы жүретін лейкоцитгерді жинай алу қабілеті бар, бірден - бір хемокин. Т ARC
немесе ELK екеуіде мұндай қасиетке ие емес, мүмкін олардың құрамында муциннің
болмағанынан болар.
Тышқандарда фракталкинның ұқсас хемокины нейроктин. Ол ми қан тамырларының
эндотелиясында орналасқан. Мидағы ісік қаупінен қорғаушы. Бұл оның лейкоцитгерді
цереброспинальді сұйықтығының кезіндегі нейроактин қызметін дәлелдейді. Сонымен бірге,
вирус жұқтырылған нейроинфекциялар тышқанның миындағы лимфоцитгердің антител
және интегриндерге қарсы одақтасуын әкеледі,β1(VLA-4) және β2(LFA-l).
Хемокин рецепторлары
Трансмембраналық доменалармен құрылымы бойынша жасалған рецепторлар арқылы
хемокиндер әрекет жасайды. Барлық рецепторлар екі консервативті цистеиндерге ие. Олар:
бірі NН2-соңдық доменде, ал екіншісі үшінші деңгейлі түйінде. Бұл екі цистеин
конформацияны анықтау үшін өте қажет бір бірмен дисульфидтық қатынаспен байланысады.
Барлық рецепторлар сигналды GTP- байланыс нәруыздары арқылы береді.
СХС хемокиндерінің рецепторлары IL-8-re арналған
рецепторлардьщ екі түрі бар:
CXCR1 және CXCR2.
Қолданылған әдебиеттер тізімі:
1. Ершов Ф.И; Система интерферона в норме и при патологии – М, 1999
2. Кетлинский С.А. Симбирцев А.С, Воробьев А.А Эндогенные медиаторы иммунитетаСПб.,1992
3. Кетлинский С.А., Калинина Н.М. Иммунология – 1995
4. Симбирцев А.С., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Кетлинский С.А
5. Arai K., Lee F., Miyajim S.et al. J. Immunal.-1991
6. Asher A.L., Mule J.J., Kasid A.et.al Immunol.-1991
7. Fvots A., Cornella E., Muller-Deubert S.et.al. Immunology-1995
8. Barton B.E. Med.Res.Rev.-1996
9. Belldegrun A., Tso C.L., Kaboo R.et al J. Immunother.Emphas. Tumor Immunol.-1996
10. Bentler B., Cerami A.,// Ann. Rev.Biochem.-1998
55
УДК 578:612.017.1
ВЛИЯНИЕ ПРОТИВОВИРУСНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА
СОРБЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ВИРУСА
Соколова Н.С.
РГП на ПХВ «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК,
Алматы, Республика Казахстана
falcon7774@rambler.ru
Грипп на сегодняшний день остается одним из массовых инфекционных заболеваний,
приводя не только к многочисленным госпитализациям, но и к летальным исходам, нанося
огромный экономический ущерб. В связи с этим поиск новых препаратов против вируса
гриппа является актуальной проблемой. Для лечения вирусных инфекций все чаще
используют растительные препараты, обладающие антивирусным действием, способные
подавлять репродукцию вируса за счет влияния на основные биологические свойства.
Известно несколько механизмов воздействия растительных препаратов на биологическую
активность вируса. Одним из таких механизмов является влияние растительных препаратов
на сорбционную активность.
Цель работы - изучение влияния двух растительных композиций, составленных из
растений флоры Казахстана, на сорбционную способность вируса гриппа.
В работе использовали композиции, состоящие из растений семейств Caryophillaceae,
Leguminosae и Betullaceae. Для получения экстрактов брали корни, стебли и семена растений.
Объектом исследования были вирусы гриппа птиц (А/FPV/Rostock/34 (H7N1),
А/крачка/Южная Африка/1/61 (H5N3) и штамм А/Алматы/8/98 (H3N2). Вирусы выращивали
в аллантоисной полости 9 дневных куриных эмбрионов. Гемагглютинирующую активность
вирусов определяли по стандартной методике с использованием 1% взвеси куриных
эритроцитов.
Влияние растительных композиций на сорбционную активность вируса гриппа
выполняли по следующей методике: к 0,5 мкл аллантоисной жидкости добавляли 0,5 мкл
препарата в соответствующей концентрации (1%, 0,25%, 0,06%, 0,015%), смесь выдерживали
при 37Сº в течении 30 минут после чего к полученной смеси прибавляли взвесь куриных
эритроцитов в концентрации 5% , затем выдерживали при 4 С º, периодически помешивая в
течении 30 минут. Клетки осаждали центрифугированием при 2000 об/мин, 8 минут.
Отбирали верхний слой и в надосадочной жидкости определяли количество не осевшего
вируса в реакции гемагглютинации с 1% взвесью куриных эритроцитов.
Способность растительных композиций подавлять сорбционные свойства вирусов была
изучена в интервале концентраций от 0,015% до 1%. Показано, что при увеличении
концентрации растительного препарата №1 до 1% способность вирусов прикрепляться к
поверхности клетки независимо от их антигенной структуры, снижается до 50%, а препарата
№2 - до 63%, что свидетельствует о способности исследуемых препаратов подавлять
репродукцию вируса гриппа уже на первой стадии инфекционного процесса сорбции
вириона на специфические рецепторы.
Таким образом, было показано влияние растительных композиций на одну из основных
фаз репликации вируса гриппа. Ингибируя сорбционную активность, растительные
композиции препятствуют сорбции вируса на клетках, а значит эффективно подавляют
репродукцию вируса. Следовательно, оба композиционных растительных препарата
обладают антивирусным действием и могут быть использованы как противовирусные
препараты для профилактики и лечения гриппозных инфекций.
56
УДК 577.21
ПРОТЕОМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛОК-БЕЛКОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
АПУРИНОВОЙ/АПИРИМИДИНОВОЙ ЭНДОНУКЛЕАЗЫ 1 ЧЕЛОВЕКА
Тарлыков П.В.1, Огрызько В.В.2
1
Евразийский Национальный Университет им. Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан.
2
Institut Gustave Roussy, Villejuif, France.
pavel.tarlykov@gmail.com
Научный руководитель – PhD, Раманкулов Е.М.
Апуриновая/апиримидиновая эндонуклеаза 1 человека (АРЕ1) – полифункциональный
фермент, который помимо основной активности, расщепляющей ДНК с 5'-конца сайта
рестрикции, обладает другими более слабо выраженными свойствами[1]. Среди них – 3'-5'экзонуклеазная, которая проявляется более эффективно на ДНК-дуплексах, содержащих на
3'-конце праймерной цепи модифицированные или неправильно спаренные нуклеотиды.
Существует предположение, что за счет своей экзонуклеазной активности АРЕ1 может
служить корректором синтеза ДНК, катализируемого ДНК-полимеразой β, в ходе
эксцизионной репарации оснований ДНК. Так как белок APE1 выполняет важную функцию
в репарации ДНК, он является перспективной мишенью для предотвращения выживания
раковых клеток после химиотерапии. Рост данных свидетельствует о том, что
несбалансированная репарация ДНК может быть одним из факторов развития рака[2]. Также
APE1 имеет окислительно-восстановительные функции и способствует активации других
ферментов, участвующих в репарации ДНК. Таким образом, выключение APE1 может
привести к чувствительности опухолевых клеток, предотвращая выживание раковых клеток
от химиотерапии [3].
В настоящей работе особенное внимание было уделено апуриновой/апиримидиновой
эндонуклеазе 1 с целью изучения новых механизмов репарации и эпигенетического
перепрограммирования человеческого генома, так как предполагается, что помимо уже
известной каталитической активности, APE1 играет важную роль в эпигенетических
процессах. Изучение взаимодействия между интересующим нас белком и его партнерами
является проверенным методом для выяснения функций белка. Анализ мультибелковых
комплексов, очищенных напрямую из клеток дает возможность получить наиболее
существенную информацию о белок-белковых взаимодействиях. С этой целью нами был
очищен белковый комплекс апуриновой/апиримидиновой эндонуклеазы 1 человека и с
помощью масс-спектрометрии были определены индивидуальные компоненты этого
комплекса.
Первым шагом в данной работе являлось получение векторной конструкции,
экспрессирующей APE1. Далее проводилась котрансфекция клеток HEK293T с полученными
плазмидами. Затем клетки были собраны и подвергнуты процедуре криодеструкции, что
позволило максимально сохранить нативную структуру белок-белковых комплексов.
Партнеры по белок-белковым взаимодействиям белка APE1 были выделены с помощью коиммунопреципитации (Co-IP).Очищенные комплексы анализировались посредством Gel-LCMS/MS. В качестве отрицательного контроля та же процедура была выполнена с клетками
HEK293T экспрессирующими белок GFP. Затем проводилась идентификация белков, и их
отсутствие в контрольном образце подтверждалось путем мониторинга множественных
реакций (Multiple Reaction Monitoring - MRM).
В итоге были идентифицированы несколько белков, которые могут быть задействованы
в процессе регулирования функций APE1 в клетках.В таблице 1 представлены партнеры
белок-белковых взаимодействий APE1, причем жирным шрифтом отмечены белкикомпоненты SFPQ-NONO комплекса, участвующего в репарации ДНК.
57
Accession #
O75970
P05386
P06748
P07910
P09651
P09874
P10809
P10909
P22626
P23246
P23588
P29508
P31944
P38159
P53999
P67809
Q00839
Q08050
Q15233
Q86YZ3
Q8TDY2
Q8WXF1
Q9H583
Таблица
Mill score)
Названиебелка
MSscore
Multiple PDZ domain protein
20.11
60S acidic ribosomal protein P1
15.29
Nucleophosmin
64.96
Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins C1/C2
148.12
Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1
73.41
Poly [ADP-ribose] polymerase 1
73.93
60 kDa heat shock protein, mitochondrial
55.64
Clusterin
13.39
Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins A2/B1
88.88
Splicing factor, proline- and glutamine-rich
221.92
Eukaryotic translation initiation factor 4B
161.16
Serpin B3
195.03
Caspase-14
109.73
Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein G
29.58
Activated RNA polymerase II transcriptional coactivator p15
13.62
Nuclease-sensitive element-binding protein 1
21.54
Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein U
60.31
Forkhead box protein M1
25.96
Non-POU domain-containing octamer-binding protein
188.97
Hornerin
44.99
RB1-inducible coiled-coil protein 1
13.19
Paraspeckle component 1
43.01
HEATrepeat-containingprotein 1
35.31
1. Партнеры белок-белковых взаимодействий APE1 и их MSscore (Spectrum
Таким образом, в ходе работы были охарактеризованы белковые комплексы APE1 у
контрольной и экспериментальной группы клеток с использованием протеомных методов
анализа. Компоненты данных комплексов идентифицированыс помощью масс
спектрометрии. Дальнейшей целью является проведение биоинформатического анализа
идентифицированных белков и партнеров их белок-белковых взаимодействий. Результаты
данной работы в перспективе могут пролить свет на новые клеточные функции этого
важного белка, а также иметь фундаментальное значение для понимания механизмов
репарации и эпигенетического перепрограммирования человеческого генома.
Список использованных источников:
1. Tell, G., Quadrifoglio, F., Tiribelli, C. & Kelley, M. R. (2009) The many functions of APE1/Ref1: not only a DNA repair enzyme, Antioxid Redox Signal. 11, 601-20.
2. Tell, G., Fantini, D. &Quadrifoglio, F. (2010) Understanding different functions of mammalian
AP endonuclease (APE1) as a promising tool for cancer treatment, Cellular and Molecular Life
Sciences. 67, 3589-3608.
3. Luo, M., Delaplane, S., Jiang, A., Reed, A., He, Y., Fishel, M., Nyland, R. L., II, Borch, R. F.,
Qiao, X., Georgiadis, M. M. & Kelley, M. R. (2008) Role of the multifunctional DNA repair and
redox signaling protein Ape1/Ref-1 in cancer and endothelial cells: Small-molecule inhibition of
the redox function of Ape1, Antioxidants & Redox Signaling. 10, 1853-1867.
58
УДК [574.6:5737.3]:61
БАҒАНАЛЫҚ ЖАСУШАЛАРДЫҢ МЕДИЦИНАДА ҚОЛДАНЫЛУЫ
Тасбулатова А.Т., Ұқбаева Т.Д
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті
Бағаналық жасушалар- ағзаның бастапқы біріншілік негізі, өздігінен көбейіп, жаңара
алатын жасушалар.Бағаналық жасушалар кез-келген жасуша ортасына тез бейімделіп,
мамандана алады. Жаңадан пайда болған жасушалар жаңа ортаға тән қасиеттерге ие болады,
ал тін жасушалары өздерінің бастапқы бағаналық қасиетін сақтап қалады. Тіршілік ету
барысында адам ағзасындағы барлық жасушалар өздеріне тиесілі қызметтері бойынша ғана
жұмыс атқарады, ал тін жасушалары әр түрлі жасуша түріне айналып, шексіз бөліну
қасиетіне ие.[1,2]
Тін жасушалардың түрлері: эмбрионалдық, постнаталдық,
гемопоэтикалық тін
жасушалары, мезанхималық тін жасушалары, кіндік қанының тін жасушалары.
Эмбрионалдық- тотипотентті тін жасушалары ішіндегі ең аз маманданған, аналық жұмыртқа
жасушасын жасанды жағдайда ұрықтандырғаннан кейін 5-7 тәулік өткен сон эмбрионның
даму сатысының бастапқы кезінде, яғни бластоциста кезеңіндегі ішкі масса. Жасанды
қоректік ортада эмбрионалдық тін жасушаларын өсіру арқылы шексіз көп өсу мен
мамандану қасиеті жоғары линияларды алуымызға болады. Постнаталдық- табиғаты
жағынан әртүрлі постнаталдық ұлпалардан алынған немесе табиғи потенциялы өмір сүру
барысында төмендеген ересек ағзадан алуға болады.Бүгінгі күні жасушалық терапия
бағытының дамуына үлкен үміт артқан жасушалар –осы постнаталды түрге жатады.[2]
Гемопоэтикалық тін жасушалары- мультипотентті қанның әртүрлі жасушаларын
түзуші, оттегін тасмалдау қасиетіне ие, ұю жүйесінің қызметіне жауапты және
бактерия,вирус, ағзадан тыс агенттерден қорғау, иммундық жауап қайтару қызметтерінің
атқарылуын қамтамасыз ететін жасуша түрі. Мезанхималық тін жасушалары-адамның
барлық қатты ұлпаларының құрамдас бөліктерін түзу қасиетіне ие; сүйек пен шеміршектен
жүрек пен бауыр жасушаларына дейін, қаңқа бұлшық еттері мен жүйке жүйесіне дейін.Қан
түзуші тін жасушаларынан айырмашылығы “терапиялық мөлшерде” алу мақсатында
мезанхималық жасушаларды жасанды қоректік ортада алдын ала өсіріп,көбейтіп алу қажет.
Кіндік қанының тін жасушалары-постнаталдық жасушалар арасындағы ең жас және
мамандану қасиеті жоғары түрі.Кіндік қанының басым бөлігі қан түзуші жасушалардан
тұрады,сонымен қатар жасанды қоректік ортада бұлшық-ет және тамыр, бауыр және жүрек
жасушаларына, жүйке, эндокриндік және ағзаның басқа да жүйелеріне айналуға бейім.
Шетел ғалымдарының зерттеулеріне сүйенсек
бағаналық жасушаларды медицинада
пайдалану саласы енді дамып келеді. Жаңа туған дені сау сәбилердің кіндікбауынан алынған
қанның көптеген ауруларға дауа екені анықталып отыр. (Ұлыбританияның Guardian
(«Гардиан») 18.03.2009ж басылымында бағаналық жасушалар туралы ғылыми жаңалық
жайында мақала басты)Қазіргі медицина жаңа туған сәбидің серігі мен кіндік қанын пайдаға
асырып, оларды сүйек кемігінен басталатын қан ауруларына қарсы қолданып жатыр. Жаңа
босанған аналардың сәбилерімен бірге туған жолдасын, яғни плаценттің
құрамындағы
өзекті жасушалар ақ қан ауруымен ауыратын сәби үшін, не болмаса қан дертіне шалдыққан
адам үшін өте пайдалы.[3]
King’s Сollege ауруханасы донорлардан 2 500-ге жуық плацент жинаған. Осыдан
бірнеше апта бұрын орталықта жиналған қанды қан рагымен ауыратын ересек адам ем
ретінде қолданған. Кіндікбау мен жолдас қаны қазірдің өзінде талай адамның өмірін сақтап
қалды. Зерттеулер бұл сала бойынша жалғасып жатыр.Ғалымдардың ойынша, кіндікбау
қанының құпиясы ашылған сайын оны қолдану мүмкіндіктері де молая береді. Guardian-ның
жазуынша, кіндікбау қанын пайдаланып жатқандардың басым көпшілігі қан өнімдерін
тұтынатын ата-аналар жыл өткен сайын көбейіп келеді ,олар басқа қан дертіне
шалдыққандар .[4]
59
Көптеген зерттеу жұмыстарының нәтижелеріне сүйенетін болсақ, кіндік қан
құрамының тін жасушаларының мөлшері және репопуляция қасиетінің жоғары болуы
планцетарлы
қанның гемопоэтикалық жасушаларын аллогенді трансплантация
жұмыстарына кеңінен қолдануға болатындығын көрсеті. Оңтүстік Кореяның ғалымдарының
жүргізген зерттеу тәжірибелерінің мәліметтеріне сүйенсек, кіндік қанының тін жасушалары
қан түзуші жасушалардан басқа жүйке жасушаларына да айнала алады. Омыртқа
жарақатының әсерінен 19 жыл бойы жүру қабілетінен айырылған 37 жастағы әйел адамға
кіндік қанының тін жасушаларын трансплантациялау арқылы жұлын миының жасушалары
қалпына келіп, жүру қызметі қалпына келді. [3,6]
Науқастардың трансплантациядан кейін тірі қалуы трансплантаттың кері реакция беру
дәрежесімен және оның дамуымен өлшенеді.Реакция донордың реципиент жасушаларына
қарсы Т-лимфоциттің иммунокомпоненттілігінің агрессиясына сәйкес.HLA жүйесі бойынша
донор мен реципиент арасында неғұрлым сәйкессіздік көп болса, соғұрлым трансплантаттың
кері реакция беру әсері жылдам, әрі өткір түрде өтеді. Ал кіндік қанның тін жаушаларын
трансплантациялау кезіндегі артықшылық жасушалар суспензиясындағы Т- лимфоциттердің
иммундық жас болуы және концентрациясының аз болуы реципиентке трансплантаттың кері
реакция беруі жеңіл және даму жиілігі төмен болады. Ұлыбританияда кіндік қанын тауып
беріп қызмет көрсететін екі түрлі криобанк бар. Олардың біреуі - Энтони Нолан атындағы
қайырымдылық қоры құрған банк, екіншісі NHS Blood and Transplant Service деп аталатын
мемлекетке қарайтын орталық. Бұл екі орталық Денсаулық сақтау министрлігінен қаржылай
көмек алып, дами түсуді көздеп отыр. Мұндай арнайы медициналық орталықтың банктерде
жиналған кіндік қанын Ұлыбританияда сегіз айлық ақ қан ауруымен ауыратын балаға
қолданғанда оң нәтижеге қол жеткізді.[6]
Гемопоэтикалық тін жасушаларын трансплантациялауға қолданылатын аурулар:
гемотологиялық аурулар; Онкологиялық аурулар; Аутоиммундық аурулар;
2005жығы мәліметтерге сүйенсек бүкіл дүние жүзі бойынша кіндік қанынан бөлініп
алынған тін жасушаларын 21 мемлекеттегі 35 криобанкте 175000 үлгі дайындалып
сақталынады.2007 жылғы санақ бойынша кіндік қанынан бөлініп алынған тін жасушаларын
криосақтауға арналған банктер саны Еуропада 20-дан астам, АҚШ-та 25.Ал 2010 жылғы
санақ бойынша әлемдегі 47 ірі банктерде 260000 астам үлгілер сақталынған. 2000жылы
әлемде кіндік қанының тін жасушаларын трансплантация жұмыстарының саны 1200 жетті,
соның ішінде 200 туыстық трансплантация. 2001жылы алғаш рет ересек науқастарға кіндік
қанының тін жасушаларын трансплантациялауға болатындығы жайлы ресми мәліметтер
жарияланды. Трансплантация жұмыстарының 90%-дан астамы сәтті орындалды.Тіркеушібанктерде сақталған тін жасушаарының әлемдік коллекциясының саны 72000 үлгіге
жетті.2003 жылдың қыркүйек айындағы мәліметтер бойынша әлемдік кіндік қанын 2592
науқасқа, соның ішінде 1012 үлгісі ересек адамдарға трансплантацияланған.2006 жылғы
жасушалық терапия бойынша Халықаралық бірлестік ұйымының (ISCT) мәліметтеріне
сүйенсек жыл соңына қарай кіндік қанын трансплантациялау саны 6000 жетті. 2009 жылы
кіндік қанын Европалық тіркеу-банктеріндегі
( EUROCORD) жетекшілердің мәліметі
бойынша кіндік қанын трансплантациялау саны 20000 жетті.2010 жылы кіндік қанын
Европалық тіркеу- банктерінде кіндік қанын трансплантациялау саны 28 000 жетті. [7]
Қолданылған әдебиеттер:
1. Корочкин Л.И. Что такое стволовые клетки // природа (Россия) -2005- №6.С. 3- 11
2. Репин В.С. Эмбриональная стволовая клетка (от фундаментальной биологии к
медицине)//Успехи физиол.наук.- 2001. -№1. –С.3-18
3. Сорокин А.В. Стволовые клетки пуповинной крови //Мед.сестра. -2005.-№7.- С 9-10.
4. Корочкин Л.И. Биология индивидуального развития. М., 2002
5. Онтогенез. 2003. Т.34. №3. Выпуск целиком посвящен проблеме стволовых клеток
6. Stem Cells: A Primer. National Institutes of Health, May 2000,
http://www.nih.gov/news/stemcell/primer.htm
60
7. Куртова А.В. Зуева Е.Е Фрегатова Л.М Методы банкирования пуповинной крови//
Иммунология .-2005. Том 6, №9.- С.45-48.
Секция «Биоразнообразие и рациональное использование биоресурсов»
ӘОЖ 582.287.238:502.753
ҚАРҚАРАЛЫ МЕМЛЕКЕТТІК ҰЛТТЫҚ ТАБИҒИ ПАРКІНДЕ ТАРАЛҒАН
АГАРИКА САҢЫРАУҚҰЛАҚТАРЫНЫҢ ТҮРЛІК ҚҰРАМЫ
М.А.Ашикбаева, А.Д.Спанбаев, Р.З.Асилханова, С.Ә.Әбиев
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Астана қ.
sky_land_ama@mail.ru
Ғылыми жетекші – б.ғ.д., профессор С.Ә.Әбиев
Мақалада «Қарқаралы» МҰТП-нің агарика саңырауқұлақтары зерттелді. Жүйелік
және түрлік құрамдары, таралу ерекшеліктері анықталып, морфометриялық
сипаттамалары жасалды. Зерттеу нәтижесінде Agaricales қатарының 9 тұқымдаына, 20
туысына жататын саңырауқұлақтардың 42 түрі анықталы. Олардың ішінде жеуге
жарамдысы –31, жеуге жарамсызы – 10, улысы – 1 түр.
Кілттік сөздер: саңырауқұлақ, макромицеттер, штаммдар, қалпақша, аяқша, спора,
агарика саңырауқұлақтары.
Саңырауқұлақ - өте бағалы азық. Олар белокқа, адам ағзасына қажет әртүрлі
витаминдерге, микроэлементтерге (темір, кальций, цинк, йод, калий, фосфор) бай
геронтологиялық тағам болып табылады. Құрамында адам ағзасына зиянды холестерин,
нитрат және нитрит секілді заттар болмайды. Адам оларды қуырылған, суға қайнатылған,
тұздалған, маринатталған түрде, тамаққа дәм бергіш қоспа ретінде, сондай-ақ ұнтақ, паста
күйінде де пайдаланады. Саңырауқұлақ құрамындағы ақуыз мөлшері құрғақ затқа шаққанда
21-30% шамасында. Бұл мал етіне және бидайға қарағанда әлдеқайда жоғары деген сөз. 1 га
жерден 110 т саңырауқұлақ өндіруге болады. Онда 330 кг ақуыз бар; ал осы 1 га жерден 30 т
картоп алынады, онда бар болғаны 3 кг ақуыз болады; дәнді дақылдардан 1 га жерден орташа
3 т өнім алынады, онда 5 кг ақуыз бар [1].
Жеуге жарамды саңырауқұлақтардың құрамында 35%-дан астам белок, адамға қажетті
барлық алмастырылмайтын аминқышқылдары, қанықпаған май қышқылдары, дәрумендер,
маңызды макро және микроэлементтер бар. Әсіресе саңырауқұлақтар өсімдіктерде
кездеспейтін лизин, триптофан және треонинге, сонымен бірге кобальт пен темірге бай.
Саңырауқұлақтар В, С, D, Е тобы дәрумендерінің көзі болып табылады. Онда май, натрий,
калий мөлшері аз болғандықтан, сонымен қатар нитрат, холестерин болмағандықтан
саңырауқұлақтар диеталық тағам ретінде бағаланады. Көптеген елдерде (Жапония, Қытай,
Корея, АҚШ, Канада, Франция, т.б) жасанды қоректік ортада өсірілетін саңырауқұлақтар тек
азық ретінде ғана қолданылмай, сонымен қатар емдеу-профилактикалық және кең спектрлі
әсері бар дәрілік заттар өндірісінің құнды шикізаты болып табылады. Дүниежүзі бойынша
жасанды қоректік ортада өсірілетін дәрілік саңырауқұлақтардан жыл сайын 1,2 млрд доллар
пайда келтіріледі екен [2].
Зерттеу нысаны ретінде «Қарқаралы» МТҰП-да кездесетін Basidiomycetes класының
Agaricales қатарына жататын саңырауқұлақ түрлері алынды. Маршруттық экспедиция 2010
жылдың шілде-тамыз айларында жүргізілді. Комплексті экспедицияға микологтар мен
алгологтардың 3 тобы қатысты: Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ (мақала авторлары), БҒМ
61
Ботаника және фитоинтродукция институтынан (2 миколог және 2 альголог) және ұлттық
парктің ғылыми бөлім меңгерушісі мен осы бөлімнің ғылыми қызметкерлері.
Ұлттық парктің территориясының барлық 4 филиалы да зерттелді: «Қарқаралы»,
«Таулы», «Кент» және «Бахты». Біз зерттеген уақыттары макромицеттердің жаппай пайда
болуына ауа-райы жағдайы өте қолайлы, яғни жаңбырлы, болды.
Экспедиция барысында саңырауқұлақтардың 130-дан астам үлгісі жиналды.
Саңырауқұлақтардың жемісті денесінің сыртқы морфологиялық сипаттамасы визуалды
бақылау бойынша жасалды, ал микроскопиялық құрылымын, спораларының ерекшеліктерін
анықтауға Микмед-1 микроскопын және оған қосылған Exilim-S880, SAMSUNG-ES65,
Canon-PC1474 фотоаппараттарды пайдаландық.
Барлық зерттелген саңырауқұлақтар спораларының суреттері бір ыңғайда жасалып 600
есе ұлғайтылып суретке түсірілді.
Саңырауқұлақтардың түрлерін идентификацилау үлгілердің морфометрикалық
сипаттамаларын қолдану арқылы және арнайы анықтамалық сөздіктерді пайдалану арқылы
жүзеге асырылды. Нәтижесінде қалпақшалы саңырауқұлақтардың
Agaricales қатарына
жататын 9 тұқымдас 20 туыстың 42 түрі анықталды [3,4,5].
Agaricales қатарынан 9 тұқымдасқа 20 туысқа 42 түрге жататын макромицеттер
анықталды. 3 туысқа Agaricaceae жататын 6 түр және 2 туысқа Rusulaceae жататын 11 түр
жеуге жарамды.
Tricholomataceae тұқымдасының 5 туыс 9 түрге жататын 1 түрі (Omphalina ericetorum)
жеуге жарамсыз, 1 түрі (Mycena poliadelpha) жеуге жарамдылығы белгісіз. Қалған 3 туысқа 7
түрге жататын макромицеттер жеуге жарамды.
Cortinariaceae тұқымдасының 2 туыс 5 түрге жататын макромицеттернінің барлығы
жеуге жарамсыз.
Boletaceae тұқымдасының (3 түрі) барлық түрі және Gomphidaceae (1 түрі) барлық
анықталған түрлері жеуге жарамды.
Strophariaceae тұқымдасынан 2 түр ғана анықталды, оның 1 түрі (Pholiota squarrosa)
жеуге жарамды, келесі түрі (Hypholoma sullaterium) – улы.
Amanitaceae тұқымдасының да 1 түрі (Amanita muscaria) улы және қалған 2 түрі
(Amanita fulva, Pluteus pellitus) –жеуге жарамды.
Paxillaceae тұқымдасының 2 түріне сипаттама берілген, оның 1 түрі (Paxillus involutus)
жеуге жарамды, келесісі (Paxillus pannuoides) жеуге жарамсыз [6].
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
Вассер С.П., Гарибова Л.В., Дудка И.А. Промышленное культивирование съедобных
грибов. Ред. И.А. Дудка. Киев. Наукова думка. 1978. 285 с.
Гарибова Л.В. Род Agaricus (Fr.) P.Karst. Систематика. Экология. Особенности
развития. В сб.: Новое в систематике и номенклатуре грибов. М. Изд. Национальной
Академии Микологии. 2003. С. 442-457.
Флора споровых растений Казахстана, том 13. Агариковы грибы. часть 1, АлмаАта,1981г.
Флора споровых растений Казахстана, том 13. Агариковы грибы. часть 2, АлмаАта,1985
Горленко М.В. и др. Все о грибах. М., 1986
Griensven L.J.D. (ed.). The cultivation mushroom. Darlington. England. 1988. 515 p .
62
УДК 58.006
ФЛОРА ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ ОЗЕРА БИРЖАНКОЛЬ
БАЯНАУЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО
ПАРКА
Даниленко А.В.
Павлодарский государственный педагогический институт, Казахстан
Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Корогод Н.П.
Проблема охраны окружающей среды в наше время стоит очень остро, так как
большое воздействие оказывает антропогенный фактор. Наше государство всячески
пытается способствовать увеличению разнообразия флоры и фауны, сохранив естественную
среду обитания видов. Для решения данной проблемы на территории Павлодарской области
в 1985 году был создан Баянаульский государственный природный парк.
Баян-Аул - уникальный регион природы, характеризующийся своеобразием флоры, но
изучение видового состава растительности здесь практически не проводилось. Имеются
лишь некоторые общие геоботанические сведения. Территория описываемого региона
находится в административных границах Павлодарской области, поэтому историю
ботанического изучения Баян - Аула можно рассматривать вместе с историей исследований,
проведенных на территории Павлодарской области.
Из значительного количества ботанических работ, опубликованных по Северному
Казахстану, работы по Павлодарской области носили случайный характер, так как эта
территория занимала положение «транзитной» территории для ботаников, направляющихся
через равнину на Алтай. Результаты этих эпизодических исследований были оформлены в
обобщающих работах, без описания конкретных участков [1].
Недавние исследования флористического состава БГНПП проведенные А.Б.
Каденовой, В.А. Кимкиным, Н.Т. Ержановым и Е.В. Камкиной показали, что в парке
насчитывается 518 видов высших растений, относящихся к 4 отделам, 6 классам, 72
семействам и 265 родам. [2].
Цель исследования: характеристика растительного покрова территории
прилегающий к озеру Биржанколь (БГНПП – Баянаульский государственный национальный
природный парк).
Задачи исследования:
1. Изучение видового состава флоры в данной местности и составление конспекта.
2. Проведение анализа жизненных форм растений.
Основным объектом исследования явился растительный покров территории
прилегающей к озеру Биржанколь в пределах около 5 км (БГНПП – Баянаульский
государственный национальный природный парк). Сбор материалов проводился в период
учебно-полевой практики в 2008-2009г. В работе использовался маршрутный метод
(рисунок 1).
Рисунок 1. Карта-схема исследуемой местности
63
В целом был собран гербарный материал общим объемом около 64 видов растений,
проанализировано и сделано 58 ботанических описаний.
Также в работе был проведен анализ гербарного материала собранного во время
прохождения полевых практик в период с 2008 - 2010 года, в разных пунктах вблизи
территории озера Биржанколь (БГНПП).
Особенности флоры о. Биржанколь прежде всего заключается в уникальности рельефа. На
территории около 5 км простираются леса, луга, степи и горы, что благоприятствует
произрастанию самых разнообразных форм растений на столь маленькой площади.
При анализе жизненных форм растений за основу была использована классификация
Г.И.Серебрякова [3], результаты исследования представлены в таблице 1.
Таблица 1
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
Жизненные формы растений озера Биржанколь
Название растений
Жизненная форма
растений
Трава поликарпик
Овсяница валисская (Festuca valesiаca)
Лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L)
Трава поликарпик
Кострец безостый (Bromopsis inermis Leys)
Трава поликарпик
Пырей ползучий (Elytrígia repens)
Трава поликарпик
Зопник клубненосный (Phlоmis tuberosa)
Трава монокарпик
Тимьян обыкновенный (Thymus vulgaris)
Трава монокарпик
Иван-чай узколистный (Chamerion angustifolium)
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Лапчатка гусиная (Potentilla anserina)
Трава монокарпик
Лютик едкий (Ranunculus acris)
Осот огородный (Sonchus oleraceus)
Трава монокарпик
Подмаренник северный (Galium boreale)
Трава монокарпик
Подмаренник настоящий (Galium verum)
Трава монокарпик
Кровохлёбка лекарственная (Sanguisоrba officinаlis)
Трава монокарпик
Шиповник рыхлый (Rosa laxa Rets)
Кустарник
Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale)
Трава поликарпик
Полынь горькая (Artemisia absinthium)
Трава поликарпик
Ситник сплюснутый (Juncus compressus Jacq)
Трава поликарпик
Тимофеевка луговая (Phleum pratense L)
Трава монокарпик
Трава поликарпик
Ковыль перистый (Stipa pennata)
Трава поликарпик
Прострел раскрытый (Pulsatílla patens)
Ирис ложноаирный (Iris pseudacorus)
Трава поликарпик
Ирис сибирский (Iris sibírica)
Трава поликарпик
Трава монокарпик
Спаржа лекарственная (Asparagus officinalis)
Трава поликарпик
Лук круглый (Allium rotundum)
Трава монокарпик
Вероника длиннолистная (Veronica longifolia)
Трава поликарпик
Осока пузырчатая (Carex vesicaria)
Остролодочник волосистый (Oxytropis pilosa)
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Чина луговая (Lathyrus pratеnsis)
Горошек мышиный (Vicia cracca L)
Трава монокарпик
Трава поликарпик
Земляника лесная (Fragaria vesca)
Кустарничек
Малина обыкновенная (Rubus idaeus)
Трава монокарпик
Лапчатка серебристая (Potentilla argentea)
64
33. Берёза повислая ( Betula pendula)
34. Герань луговая (Geraanium prateense)
35. Тонконог гребенчатый (Koeleria cristata)
36. Тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium)
37. Цмин (бессмертник) песчаный
(Helichrysum arenarium)
38. Звездчатка средняя (мокрица) (Stellaria mеdia)
39. Мятлик луговой (Poa pratensis)
40. Вейник наземный (Calamagróstis epigejos)
41. Икотник серый (Bertеroa incаna)
42. Подорожник средний (Plantago media)
43. Очиток гибридный (Sedum hubridum L)
44. Ива белая (Sаlix alba)
45. Колокольчик сибирский (Campanula sibirica)
46. Истод хохлатый (Polygala comosa Schkuhr)
47. Мордовник обыкновенный (Echinops ritro L)
48. Таволга обыкновенная (Filipendula vulgaris)
49. Пальчатокоренник мясо-красный (Dactylorhiza incarnata L)
50. Молодило отпрысковое (Jovibarba sobolifera Opiz)
51. Сосна обыкновенная (лесная) (Pinus sylvestris L)
52. Можжевельник казацкий (Juníperus sabína)
53. Хвощ полевой (Equisetum arvense L)
54. Ива сибирская (розмаринолистная) (Salix rosmarinifolia)
55. Вероника серебристая (седая) (Veronica incana)
56. Козелец австрийский (Scorzonera austriaca)
57. Василек сибирский (Centaurea sibirica L)
58. Воробейник лекарственный (Lithospermum officinale)
Дерево
Трава монокарпик
Трава поликарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава поликарпик
Трава поликарпик
Трава монокарпик
Трава поликарпик
Трава монокарпик
Дерево
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Дерево
Кустарник
Дерево
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
Трава монокарпик
При анализе жизненных форм растений согласно классификации нами было выявлено
4 основных жизненных форм растений - деревья, кустарники, кустарнички и травы
(поликарпики и монокарпики)
Данные показали, что на территории озера преобладают травы (87,72%), деревья
(7,02%), кустарники (3,51%) и менее распространены кустарнички (1,75%). Количество трав
превышает количество других жизненных форм в 50 раз. Из трав преобладают
монокарпические растения - 64%, а поликарпики составляют 36% от общего числа трав.
Список использованной литературы:
1. Прозорова Т.А, Черных И.Б. Биоразнообразие растительности Баян-Аульского
национального парка. Павлодар: ТОО НПФ «ЭКО», 2001. -188с.
2. Каденова А.Б, Камкин В.А, Ержанов Н.Т, Камкина Е.В. Флора и растительность
Баянаульского государственного национального природного парка: монография –
Павлодар: Кереку,2008г. – 383с.
3. Андреева И.И, Родман Л.С. Ботаника. -3-е изд, перераб. и доп.- М: Колос. 2005г. -528с.
65
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА СОСТОЯНИЕ РЕКИ ИРТЫШ В
ПРЕДЕЛАХ ПАВЛОДАРСКОЙ ОБЛАСТИ
Карабалаева А.Б., Жантлесова Ш. Б.
ПГУ им. С. Торайгырова, г. Павлодар
Река Иртыш является крупнейшей в Республике Казахстан и обеспечивает водой
население, хозяйство и производство не только в пределах своего бассейна, но и - через
канал Иртыш-Караганда - огромную территорию маловодного Центрального Казахстана.
Таким образом, от воды р. Иртыш зависит состояние экономики и здоровье населения
крупного индустриального региона Казахстана, включающего в себя три области республики
- Восточно-Казахстанскую, Павлодарскую и Карагандинскую, общей площадью более 836
тыс. км и численностью населения более 4 млн. человек, что составляет около четверти
населения всей страны. Река Иртыш и канал Иртыш-Караганда питают водой 4 из 6
крупнейших городов Республики Казахстан, включая бурно растущую новую столицу г.
Астана.
Река Иртыш испытывает большую техногенную нагрузку воздействие, как
естественных природных факторов, так и хозяйственной деятельности человека. К
естественным факторам относятся: неравномерное распределение водных ресурсов по
территории, неравномерное внутригодовое и многолетнее распределение стока, вредное
воздействие сточных вод, ущербы от которого, по мере развития народного хозяйства, все
больше возрастают. В результате хозяйственной деятельности человека наблюдается
быстрый рост водопотребления, а также загрязнение водных ресурсов.
В пределах бассейна реки Иртыш влияние на загрязнение поверхностных вод
оказывают крупномасштабные очаги загрязнения, сформировавшиеся в пределах таких
территориально-промышленных комплексов как, Павлодар-Экибастуз, Восточный
Казахстан, Семипалатинск.
На территории
Павлодарской области существуют три основные очага
промышленного химического загрязнения природной среды: промышленные предприятия
города Павлодара, угольные карьеры, ГРЕС города Экибастуза, завод ферросплавов и ГРЕС
города Аксу.
Показатели качества воды в пределах Павлодарской области не превышают значения
предельно допустимых концентраций. Выполненная оценка современного состояния
качества воды в реке Иртыш в целом, в районе г. Павлодара в частности, позволяет сделать
некоторые выводы. В последние годы под влиянием хозяйственной деятельности река
Иртыш все в большей степени подвергается загрязнению, особенно в верхней части
бассейна. Прежде всего, это связано с недостаточно полной очисткой производственных и
хозяйственно-бытовых сточных вод, главным образом из-за малой мощности и устаревших
очистных сооружений, а во многих случаях из-за отсутствия очистных сооружений.
Сеть наблюдений за качеством воды в реке Иртыш включает действующие гидропосты
национальной гидрометеорологической службы. Основными критериями качества вод по
гидрохимическим показателям являются значения предельно допустимых концентраций
(ПДК) загрязняющих веществ для водоемов рыбохозяйственного водопользования, а уровень
загрязнения поверхностных вод суши оценивается по величине комплексного индекса
загрязненности воды (ИЗВ), который используется для сравнения и выявления динамики
изменения качества воды [1 ] .
Качество воды – это характеристика состава и свойства воды, определяющая
возможность
использования
для
целей
хозяйственно-питьевого,
бытового,
рыбохозяйственного и технического назначения. В республике качество воды
регламентируется ГОСТом 2874-82 [2].
Наблюдения за загрязнением поверхностных вод на территории Павлодарской
области проводились на 1 водном объекте - р. Иртыш. Согласно наблюдениям качество
воды в 2010 году в сравнении с 2009-м и 2008-м годами существенно не изменилось. Хотя
66
река Иртыш относится к загрязненной реке, состояние ее на протяжении последних лет не
меняется, т.е. не ухудшается, но и не улучшается.
Рисунок 1 - Характеристика качества поверхностных вод Павлодарской области
С территории Восточно-Казахстанской области река Иртыш втекает в Павлодарскую
область и протекает на территорию Российской Федерации. В реке Иртыш на территории
Павлодарской области (в районах городах Аксу, Павлодар и сельских округах Жанабет и
Прииртышское) превышения нормы были обнаружены по меди в пределах 1,53 ПДК[3].
Качество воды реки Иртыш оценивается как «чистая» и относится ко 2- му классу
(рис. 1).
В результате проведенного анализа можно сформулировать следующие выводы:
- Существующая система управления водопользованием в бассейне реки Иртыш по
Павлодарской области не позволяет нормировать антропогенное воздействие.
- При оценке антропогенного воздействия и состояния экосистемы бассейна реки
Иртыш в пределах Павлодарской области необходимо учитывать ее территориальную
дифференциацию.
- Система управления водопользованием для трансграничных рек должна иметь
следующие уровни: межгосударственный, государственный и региональный.
Список использованных источников:
1. Другов Ю.С., Родин А.А.// Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов
– М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007 – 270с.
2. Водный кодекс РК (от 9.07.03 г. №481 – II). Алматы: БИКО, 2003.
3. Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды РК за 2011 год МООС
Департамент экологического мониторинга РГП «Казгидромет»
4.Гусева Т.В. // Гидрохимические показатели состояния окружающей среды : справочные
материалы - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007 – 192с.
5. Константинов В.М., Челидзе Ю.Б. // Экологические основы природопользования – М.:
Издательский центр «Академия», 2008.-208с.
67
УДК 612.42:596.012.
МИКРОГРАВИТАЦИЯ ЖАҒДАЙЫНДА ТӨМЕНГІ САТЫДАҒЫ ОМЫРТҚАЛЫ
ЖАНУАРЛАРДЫҢ КҮРЕТАМЫРЫНЫҢ ҚЫСҚАРТЫЛУ АКТИВТІЛІГІ
А. Мухамадиева, Ш.М. Жумадина, С.К. Калиева
Семей мемлекеттік педагогикалық институты,
Павлодар мемлекеттік университеті
Семей қ., Павлодар қ.
Ағзаның салмақсыздыққа бейімделуі жүрек пен тамыр жүйесінің және оның реттеуші
реакциясымен тікелей байланысты екені белгілі. Омыртқалы жануарлардың судан құрлыққа
шығуы, ағзаның түбегейлі өзгеріске ұшырағанымен көптеген әдебиеттерден белгілі. Ұзақ
мерзімді салмақсыздық түрінде жаңа талаптардың пайда болуынан адам және жануарлар
ағзасының бейімделу қажеттілігі туындайды. Л.А. Орбели: «Ағза қызметінің механизмдерін
тусіну үшін, онтогенезді меңгеру, эволюциялық физиология мен клиникалық материалдарды
пайдалану және арнайы эксперименттік тәсілдерді білу қажет» - деген. [1]. Төменгі
сатыдағы омыртқалы жануарларды зерттеу барысында алынған мәліметтер сүтқоректілерге,
оның ішінде адамға да қолдануға жарамды [2, 3]. Адамда салмақсыздық әсерінен қимылқозғалыс апаратына түсетін
салмақ күшінің болмауынан, ағзаның мүшелері мен
ұлпаларының, сұйық ортаның орын ауысуынан, қан дененің жоғарғы бөлігінде таралуынан,
қызыл түйіршікті қан айналымының бәсеңдігінен, гемолиздің күшеюімен сипатталатын
ағзаның функционалдық және құрылымдық өзгерістеріне ұшырайды. Лимфа жүйесіндегі
тимус пен көкбауыр салмағының және тимоциттер санының төмендеуі байқалады [4].
Ғарышкерлердің ұзақ уақыт ұшу барысында локальді перифериялық қан айналымының
өзгерісі, тахикардия және дене салмағының жоғалуы байқалады [5]. Жер бетінде
салмақсыздықтың
физиологиялық
моделін
жасау
үшін
кеңістікте
дененің
антиортостатикалық бағытта орналасуын қолданады. Иттерде қысқа мерзімді антиортостаз
күйінде, яғни дененің 30 минут ішінде - 8° және - 70° бұрышта ұстау, кеуде жолындағы
лимфа ағысының төмендеуі, мойын аймағындағы веналық және лимфалық қысымының
жоғарлауы байқалады [6].
Микрогравитация әсерінен кейін егеуқұйрықтыларда лимфа түйіндерінің қысқартылу
белсенділігінің қысым көрсетуі және олардың тасымалдаушы қызметінің төмендеуі
байқалады, сонымен қатар мойын аймағындағы вена тамырының қалыпындағы артық
сұйықтықтың азаюуына бағытталған вазоактивті заттарға әсер ететін рецепторлар
түйіндерінің реактивтілігінің төмендеуімен сипатталады. Төменгі сатыдағы омыртқалы
жануарлардың салмақсыздық жағдайында зерттелуі бірен-саран, мысалы геккон
кесірткелердің аяқ-қол сүйектерінде ұшу жағдайында остеопения белгілері табылмаған.
Филогенезде дамудың әр түрлі дәрежесіндегі жануарлардың салмақсыздыққа бейімделуі
жүйелі сипат алып, бүкіл мүшелер мен ұлпаларды қозғайды [6].Салмақсыздық эффектісін
моделдеу кезінде ағзаның қан және лимфа айналым жүйе қызметінің мәселесі зерттелмеген.
Жер бетіндегі салмақсыздықтың физиологиялық эффектілерін моделдеу кезіндегі
төменгі сатыдағы омыртқалы жануарлар көл бақалары(Rana Ridibunda) алынып,
эксперименттік зерттеу күретамыр қызметінің жағдайын бақылау үшін алынған.
Жұмыстың зерттеу мәліметтері мен әдістері
Зерттеуге күз уақытында (қазан мен қараша айлары) алынған салмағы 80-100 грамм
болатын көл бақалары (Rana Ridibunda)зерттелді. Бірінші топ (15) – бақылау топ бақалары
әдеттегі вивария жағдайларында ұсталынса, екінші топ бақалары (25) – тәжиребелі топ.
Микрогравитацияны моделдеу барысында арналған арнайы қондырғыда бақаларды 3 тәулік
бойы басын 30-45° (±5°) бұрышта төмен қарату барысында артқы аяқтарына түскен
салмақты толығымен алып тастадық. Эксперимент күретамырының айналмалы
препараттарында жүргізілді. Ұзындығы 10 мм және диаметрі 1,5 - 3 мм жолақтарды
68
бөлдік.Төменгі сатыдағы омыртқалы жануарлардың күретамырынан ені 1-2 мм сақыналарды
кестік. Қан тамырларының бойлай бөліктерінің бір шетін тік түріндегі камера түбіне немесе
көлдеңен түріндегі камера қабырғасына және екінші шетін датчикке (6МХ1Б, 6МХ2Б және
6МХ1Смеханотроны) бекіттік. Тамырдан өткізілген сым темір ілмегі арқылы айналмалы
препараттарды бекіттік.
Ажыратылған қан тамырларының қоректік ерітіндісі ретінде құрамында мынадай
ерітінділер қолданылды: NaCl – 100; NaHCO3 – 30; MgCl2 – 3; CaCl2 – 3; KCl – 2; глюкоза –
5,6 мМ/литр, температурасы 22о С рН –7,5 [ 7]. Тамыр рецепторларының тітіргендіргіші
ретінде физиологиялық активті заттар қолданылды: адреналин-гидрохлорид, ацетилхолинхлорид, гистамин-дигидрохлорид (1х10-9 – 1х10-3 М). Қысқартылу активтілігі спонтандық
фазасы тіркелген препараттардан басқа, жоғарыда көрсетілген әр препараттарға қисық
мөлшерлі эффектісін құрастырдық[7].
Тамыр рецепторларының жаратылысын білу үшін мынадай фармакологиялық
блокаторлар қолданылды: обзидан – антагонист β- адренорецепторлары, дигидроэрготомин
– антагонист α- адренорецепторлары, атропин – антагонист М- холинорецепторлары,
димедрол – антагонист Н1- гистаминорецепторларыжәне циметидин – антагонист Н2 гистаминорецепторлары, олардың мөлшері тиісті бөлімдерде белгіленген. Ажыратылған
тамыр препараттардың спонтандық қысқартылу активтілігі КСП-4 - потенциометр қағаз
лентасында тіркелді. Әр тәжірибеде ажыратылған препараттардың тіршілік режимін сақтау,
агенттердің енгізуі интервалы мен заттардың шайылып кету реті сақталды. Тәжірибе
нәтижелерін электронды түрінде Стъюдент критериі - tвариациялық статистика әдісі
қолданылды. Нәтиженің дұрыстығы р<0,01, р<0,05 тексеріліп шығарылды.
Зерттеу нәтижелері:
Бақылау тобындағы бақалардың күретамырынан ажыратылған препараттардың
спонтандық қысқартылу активтілігі
төмен болды. Бақалардың күретамырындағы
препараттардың қысқартылу сипаты әртүрлі болды. Қысқартылулар тұрақтыдан тұрақсызға
ауысып отырды. Бірнеше жағдайда бәсеңдетілген тұрақты толқындар фонында бірқалыпты
тербеліс көрінді. Бақалардағы спонтандық қысқартылу жиілігі 3,82 ± 0,1 қысқ/мин., ал
олардың амплитудасы 0,28±0,08 мг көрсетті. Микрогравитация жағдайындағы
күретамырынан ажыратылған препараттардың спонтандық қысқартылу активтілігі 25 %
төмендеген, яғни күре тамырының қысқартылу жиілігі 1,0-1,2 0±0,1 қысқ/мин, амплитуда
0,11 ± 0,02 мг көрсеткіштері көрсетілген. Үш тәулік бойы микрогравитация жағдайына
ұшыраған тәжірибе тобындағы бақалардың күретамырына вазоактивті заттарды: адреналин,
ацетилхолин және гистамин (1х10-9 – 1х10-3 М) енгізу барысында қысқартылу реакциясы 4050 % төмендетілген.
Микрогравитация әсерінен кейін бақаларда күретамырынан ажыратылған
препараттарына адреналинді (1х10-6 М)енгізу барысында қысқартылу 24 % болса, ал
амплитудасы 51,0±0,6 % төмендетілді. Ацетилхолин
(1 х 10-6 М ) түйіндердің
қысқартылудың жиілігі мен амплитудасының 20 и 50 % төмендегені байқалды. Гистаминді
(1 х 10-5 М)енгізу барысында ұқсас эффектісін байқадық, яғни 29 % жиілік мен 50 %-ға
амплитуда төмендетілгені байқалды.
Алдында бақаларға жүргізілген эксперименттерде антиортостаз кезінде бақаларда
артерия қысымы мен күретамырындағы тамыр қысымының жоғарлауы, лимфа көлемінің
азаюы, артқы лимфа жүрекше жиілігінің қысқартылуы, қан көрсеткіштерінің морфологиялық
өзгеруі белгеленген.
Авторалардың пікірі бойынша [6] мұндай реакция жануарлардың микрогравитацияға
бейімделу жалпы заңдарын көрсетеді.
Біздің бұл зерттеу жұмысымыздан қан және лимфа жүйесінен микрогравитация
жағдайына бейімделуі ағзаның компенсаторлық қызмет атқаратынын көрсетті.
69
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Список использованных источников:
В.Н.Черниговский. Проблемы космической биологии .- М.: Изд. Наука.-1971.- Т XVII
.- 324 c.
Burggren W.W.Cardiac design of lower vertebrates: what can phylogeny reveal about
ontogeny // Am J Physiol.- 1993.-V. 265, P. 1734-1743.
Smietanowski, M, Zebrowskj J. Linear and nonlinear dynamics of the
different
sympathetic activity // XXXIII International congress of
physiological sciences, S.Peterburg, 1997.- L.070.04.
Серова Л.В. Невесомость и онтогенез млекопитающих.// Тр. Института медикобиологических проблем. М.: 2002. С.84- 89.
Григорьев А.И. и др. Основные механизмы невесомости //В кн.: Космическая
биология и медицина. М.1987. С.49- 59.
Булекбаева Л.Э., Демченко Г.А., Вовк Е.В. Особенности лимфодинамики при
антиортостатическом положении различной продолжительности // В кн.: Венозное
кровообращение и лимфообращение. Алма- Ата, Наука Каз.ССР., 1989. С.61.-62.
Ильин Е.А. Биология в полетах беспилотных космических аппаратов."Проблемы
космической биологии", М.: изд-во АН СССР, 2007, т. 1, с. 26).
УДК 502.11
НЕРАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
КАЗАХСТАНА.МЕРЫ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ ПОТРЕБЛЕНИЯ ВОДЫ
Окасова Д., Шакаримов А.
Восточно-Казахстанский государственный технический университет им.Д.Серикбаева,
г.Усть-Каменогорск, Казахстан,
dana29_92@mail.ru
Научный руководитель - Сурова Дарья Сергеевна, канд. филол. наук
С самого детства мы наблюдаем, насколько разнообразен мир вокруг нас. То, что
дает природа, называется биологическими ресурсами. Они необходимы нам для жизни, а
также дают развитие технологическому прогрессу. Природные ресурсы делятся на 2 типа –
исчерпаемые и неисчерпаемые. Мы можем с гордостью сказать, что Республика Казахстан
богата природными ресурсами: вода, разнообразие растений и животных. Целью данного
тезиса является рассмотрение вопроса о водных ресурсах, какую пользу они несут,
нуждаются ли в рациональном использовании.
Водные ресурсы – неисчерпаемы. В Казахстане достаточное количество рек и озер,
однако они расположены не во всех регионах, ведь все зависит от природных зон региона.
Восток Казахстана изобилует крупными водными артериями и маленькими речками, на
юго-востоке питание рекам дают ледники, но вот ситуация на юге Казахстана удручает.
Всем запомнилась трагическая история исчезновения Аральского моря. Чтобы подобная
ситуация не повторилась, особенно актуален вопрос о рациональном использовании
водных ресурсов. Дефицит водных ресурсов является ключевой экологической проблемой,
препятствующей устойчивому развитию Казахстана.
Ввиду климатических особенностей нашей страны на юге наиболее развито орошаемое
земледелие. Именно оно является основным потребителем водных ресурсов, большая
часть которого приходится на теплую часть года. Определенное количество воды после
орошения возвращается в реки и используется неоднократно при нарастающем ухудшении
ее качества от насыщения солями, находящимися в почве, и пестицидами[1 - 105]
70
Также на нерациональное использование водных ресурсов влияет строительство
водозаборов соседними государствами, это создает кризисные ситуации в бассейнах
трансграничных рек нашей республики. Вместе с тем нерациональное использование воды
на орошение и в промышленности внутри страны приводит к их истощению и требует
оптимизации управления.
Исходя из этого, можно предположить, что вода, проходящая столь долгий путь,
сквозь различные сооружения, вряд ли может быть безопасной. Доказательством этому
является тот факт, что самые крупные водные артерии Казахстана - Иртыш, Или,
Сырдарья, Урал - подвержены постоянному химическому и бактериальному загрязнению.
При этом каждый второй житель вынужден использовать для питья такую воду.
Уменьшение стока и ухудшение качества воды реки Иртыш представляет собой серьезную
опасность для мирового сообщества. Он является потенциальным источником загрязнения
Мирового океана. Поскольку Иртыш является трансграничной рекой и притоком реки Обь,
которая впадает в Северный Ледовитый океан.
Всего в Казахстане выявлено 136 "водных проблем", ведущих нас к экологической
катастрофе. По мнению экспертов, Казахстан занимает одно из последних мест среди стран
СНГ по обеспечению водными ресурсами; Казахстан - "государство, где есть люди, не
имеющие доступа к безопасной питьевой воде"; в республике низкий уровень технического
обеспечения водохозяйственных объектов; у нас несовершенна законодательная база. Это
подтверждается мнениями различных экологов, биологов и экономистов нашей страны.[2]
Все эти факторы негативно сказываются на здоровье людей, потребляющих воду в
низовьях рек. На части территорий с недостаточным дренажем возникает вторичное
засоление почв и их подтопление, что приводит к большим потерям земельных ресурсов.
Как указывают медицинские эксперты, местное население страдает от большой
распространенности респираторных заболеваний, анемии, рака горла и пищевода, а также
расстройств пищеварения. Участились заболевания печени и почек, не говоря уже о
глазных болезнях. Данные факторы существенно влияют на демографическое положение
страны. Поэтому остро встает вопрос о сохранении здоровья граждан и улучшении
качества жизни в данных регионах. Это отчетливо видно при рассмотрении ситуации
высыхания Аральского моря.
Таким образом, вышесказанное доказывает о необходимости срочного принятия
определенных мер по регулированию потребления воды. Мы считаем, наиболее
выигрышным в данной ситуации будет применение различных инноваций в вопросах
рационального использования водных ресурсов. Раз идет активная разработка
природоохранных проектов, все это представляется возможным. В нашей стране уже
началась программа поддержки инноваций. Мы предполагаем, что многие из них будут
действовать по принципу оптимизации природопользования. Он заключается в принятии
наиболее целесообразных решений в использовании природных ресурсов и природных
систем на основе одновременного экологического и экономического подхода, прогнозы
развития различных отраслей и географических регионов. При этом важную роль играет
правильная экономическая оценка природных ресурсов. Она является одной из
центральных тем в экономике природопользования[3 -123]. Мы коснулись темы экономики
в данном тезисе, потому что применение новых методов рационального использования
биоресурсов положительно скажется на состоянии экономики всей страны. Данные
действия помогут нашему государству укрепить экономику и повлияют на благотворное
развитие других сфер: здравоохранения, образования. Это не может не вселять надежды и
веры в то, что экологические проблемы вскоре ослабнут, качество здоровья наших
соотечественников улучшится, а использование инноваций повлияет на развитие всех сфер
деятельности в нашей стране и повышению ее конкурентоспособности на мировой арене.
Список используемой литературы
1.
Тонкопий М.С. Экономика природопользования. Алматы 2000 г. – с.105
71
2.
А.Губайдулин статья «Живая вода становится мертвой» www.gazeta.kz
3.
Хаустов А.П Природопользование, охрана окружающей среды и экономика. Теория и
практикум. Москва 2009 г. – с. 122-124
УДК 628.546.543
ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА БЕЗОТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ И
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ВОД
Сарсенова М. А.
Евразийский Национальный университет им. Л. Н. Гумилева
г.Астана, Республика Казахстан
sarsenova_madina93@mail.ru
Научный руководитель – доктор биологических наук, доцент,
Паршина Г. Н.
В промышленных регионах Казахстана, а также других стран дальнего и ближнего
зарубежья охрана водных ресурсов является одной из самых актуальных проблем.
Промышленность, сельское хозяйство, политика и экономика целых государств,
здоровье и жизнь людей, - все это зависит от наличия достаточных запасов чистой
природной питьевой воды. В индустриально развитых областях Казахстана имеется ряд
техногенных и, в меньшей степени, природных источников поступления токсичных
соединений в окружающую среду, особенно в гидросферу. Охрана водных ресурсов является
острейшей глобальной экологической проблемой, еще более осложняющейся для
маловодных и аридных зон.
«…Сегодня плохая экологическая обстановка является причиной 20% смертей, а в
некоторых регионах ситуация еще хуже. Треть наших соотечественников пьет
некачественную питьевую воду» (Из послания Президента народу Казахстана). Являясь
эффективным природным растворителем, вода постоянно аккумулирует в себе токсичные
вещества.
Сегодня, [1-10] наряду с инженерно-техническими методами очистки вод (экстракция,
сорбция, осаждение, электродиализ), бурно развиваются биологические методы очистки с
использованием высших растений, микроорганизмов и др. Биометоды обладают своими
преимуществами: они безреагентны, не вносят в очищаемую среду какие-либо посторонние
химические вещества, несложны в аппаратурном оформлении, не требуют достаточно
крупных капитальных затрат. Наиболее целесообразно применять химические методы
очистки вод самостоятельно или после биометодов, для окончательной доочистки до уровня
ПДК. Весьма выгодно использовать очищенные воды для организации водооборотного
цикла или использовать для выращивания биомассы быстрорастущих высших растений,
которые затем можно использовать в качестве топлива и компонентов сырья для
производства строительных материалов.
В последние годы в нашей стране и за рубежом для борьбы с загрязнением природных
водоемов используют высшие водные растения. Проходя через их заросли, сточные воды на
85-95% освобождаются от балластных и токсичных минеральных и органических веществ.
Тростник обыкновенный (Phragmites australis) способен извлекать из воды и накапливать
более 20 химических элементов. С его урожаем из воды выносится значительное количество
азота, калия, фосфора – главных биогенных элементов, вызывающих эвтрофикаю вод –
массовое размножение планктона, приводящее к цветению водоемов. Благодаря
фотосинтезу, в результате которого выделяется свободный кислород, ускоряются процессы
окисления органических загрязнений.
Камыш озерный, часто называемый кугой, - один из 20 камыша, встречающийся в СНГ.
Как показали исследования лимнологического института им. Макса Планка (Германия),
72
камыш способен извлекать из воды фенол – весьма токсичное органическое вещество,
образующееся при переработке нефти и нефтепродуктов (ПДК фенола в поверхностных
водах = 0,0001 мг/л). 300 гр биомассы камыша полностью очищают 5 литров воды от фенола
при его концентрации 10 мг/л за 4 дня, 40 мг/л за 12 дней, 100 мг/л за 29 дней. Камыш
извлекает из сточных вод и другие органические соединения: ксилол, пирокатехины,
пиридин, резорцин, а также нефть и нефтепродукты.
Рогоз узколистный часто называют в народе чаканом, палочником или почяточником.
В процессах очистки стоков, в присутствии рогоза, особую роль играют его
придаточные корни. Они у рогоза двух типов: одни – более тонкие отходят вверх от
горизонтальных ветвей корневищ, расходятся в воде и поглощают непосредственно из нее
минеральные и органические вещества, а другие направлены вниз, проникают в почву и
извлекают из нее. Благодаря этому рогоз очищают от загрязнений и воду, и почву на дне.
Все три вида водных растений уже успешно используются для очистки загрязненных
шахтных вод в Донбассе. Специальные ботанические площадки для очистки шахтных вод с
помощью растений созданы в Новомосковске (подмосковный угольный бассейн).
Тропическое водное растение эйхорния (водный гиацинт) также начинает широко
использоваться для очистки сточных вод. Например, в городах Нижний Новгород и СанктПетербург РФ эйхорнию применяют для очистки коммунальных сточных вод.
Так высшие водные растения становятся неотъемлемым биологическим компонентом
систем очистки сточных вод, принимая важное участие в экологическом оздоровлении
окружающей среды.
Список использованной литературы:
1. Способ биологической очистки природных и сточных вод и устройство для его
осуществления. Патент Российской Федерации. Номер патента: 2185337.
2. Авторские свидетельства СССР № 802433, 802434, 802435, бюллетень «Открытия,
изобретения, образцы и товарные знаки», 1981, №5.
3. Ю. Б. Овчинников. Тростник. «Химия и жизнь». Журнал АН СССР, 1984, №5 – С.4344.
4. В. А. Илле. Санитары наших вод. «Химия и жизнь». Журнал АН СССР, 1984, №5 – С.
44-45.
5. В. К. Бишимбаев, А. У. Исаева, А. Ж. Ембердиев. Технологии биоремедиации in situ
нефтезагрязненных почв и сточных вод. Журнал «Нефть и газ», 2011, №3 (63) – С.6784.
6. Е. П. Пахненко. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические
удобрения : учебное пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 311 с.
7. Экологические и технологические вопросы производства и использования
органических и органоминеральных удобрений на основе осадков сточных вод и
твердых бытовых отходов / Материалы международного симпозиума, 16-19 сентября
2004 г. Владимир, 2004. – М. : РАСХН – ВНИПТИОУ, 2004. – 218 с.
8. Сарсенов А. М., Кабиева А. А., Сарсенова М. А. «Экологические проблемы
загрязнения природной среды нефтью и пути их решения». В материалах II-ой
Международной Казахстанско-Российской конференции по химии и химической
технологии. Караганда, 28 февраля-2 марта 2012 г.
9. Кабиева А. А., Сарсенов А. М., Сарсенова М. А. «Өндірістің қалдық суларын зиянды
заттардан тазарту әдістері» (оқу құралы). Актобе – 2010, - 24 бет. (ISBN 9965-825-920).
10. Паршина Г. Н., Сарсенова М. А. «Очистка сточных вод от органических соединений
при помощи биометода». В материалах Международной молодежной научно –
практической конференции «Альфред Нобель и достижения мировой науки и
цивилизации за 110 лет». Казань, КГУ. 09.09.2011.
73
УДК 598.2:061.62
ГНЕЗДОВАЯ БИОЛОГИЯ КРЕЧЕТКИ VANELLUS GREGARIUS,
ВЫЖИВАЕМОСТЬ ГНЕЗД И ПРИЧИНА ИХ ГИБЕЛИ.
Яхновец К.В., Бекеева С.А.
Евразийский Национальный университет им.Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан,
xeniya.yakhnovets@gmail.com
Научный руководитель – к.б.н., доцент Бекеева С.А.
Кречетка (Vanellus gregarius) – степной кулик, находящийся под угрозой исчезновения
с устойчивой тенденцией быстрого сокращения численности. Занесена в Красную книгу
Казахстана, России и некоторых других государств СНГ. За последние 15 лет численность
кречетки по всему ареалу предположительно снизилась на 95%, что позволило
международной ассоциации по охране птиц “BirdLife International” перевести ее из
«уязвимого» вида в «критически угрожаемый» вид (Critically Endangered) красного списка
Международного союза защиты природы (IUCN). Кречетка – эндемик Казахстана и
приграничных областей России [6]. Монотипический вид, единственный представитель рода.
Точные причины сокращения численности кречетки пока не известны, хотя выдвинуто
несколько гипотез на этот счет [1,2,3]. Из-за политических изменений после распада
Советского союза, в районе гнездовании вида в последние годы произошли существенные
изменения в сельском хозяйстве. Произошло значительное снижение поголовья скота и
перемены в управлении скотоводством. Эти изменения, в свою очередь, повлияли на
гнездовую продуктивность вида через увеличение случаев затаптывания гнезд и изменений
привычных местообитаний. Для гнездования кречетка предпочитает использовать
территории с короткой растительностью, которые в большинстве случаев расположены
вокруг населенных поселков, где сохранилось скотоводство. Поэтому, гнездящиеся вокруг
поселков птицы подвержены фактору человеческого беспокойства и беспокойства со
стороны собак, а также разорение гнезд увеличивающимися популяциями грачей.
В ноябре 2004 (AEWA 2004) был опубликован план действий по кречетке, в котором
были обозначены меры сохранения, которые необходимо использовать в пределах
гнездового ареала, на миграции и на зимовках.
Исходя из вышеизложенного, целью работы явилось выявление причин сокращения
численности вида и причина их гибели.
Исследования проводились в рамках долгосрочного международного проекта
«Сохранение кречетки - ключевого глобально угрожаемого степного вида» на территории
Центрального Казахстана.
Эти исследования были начаты в 2005 году, и по результатам первого года можно
судить, что высокий процент потери гнезд мог объяснять наблюдаемое сокращение
популяции (Крессвелл, неопубл.). В данном тезисе я представляю исследования,
проведенные в период с 2004 по 2011 года.
Следовательно, полученные данные позволяют оценить масштабы антропогенного
воздействия на данный вид. Работа проводилась для подтверждения и обоснования теорий и
догадок, имеющихся на сегодняшний день [5], а также, чтобы правильно ответить на
вопросы о причинах сокращения численности. И принять необходимые меры для сохранения
вида.
Поиск гнезд проходил при обнаружении взрослых птиц и насиживающих самок.
Уровень выживаемости гнезд определялся с использованием стандартных методов
Мейфилда [7]. Важность использования метода заключается в следующем:
a. не все гнезда могут быть найдены в начале сезона, а могут быть обнаружены уже в
ходе гнездового сезона.
b. успешные гнезда проще найти, чем те, где размножение не удалось, поскольку
взрослых птиц рядом нет.
74
Рассчитывается подневная вероятность выживания яиц в известных гнездах. Эти
значения вероятностей используются для расчета доли гнезд, где было начато
размножение и в итоге вылетели птенцы.
Чтобы определить дату вылупления измерялась длина, ширина и вес яиц. Крамп и
Симмонс (1983) также отмечали [4], что инкубационный период составляет 25 дней. Даты
откладки первого яйца и даты ожидаемого вылупления вычислялись двумя способами:
Найденным гнездам присваиваются шифры, соответствующие названиям населенных
пунктов, на территории которых они были найдены, и индивидуальные порядковые номера.
Обычно в кладке 4 яйца. Проводятся замеры яиц, т.е. их масса, с помощью электронных
весов, длина и ширина, используя штангенциркуль. Это делается для вычисления
приблизительной даты вылупления птенцов. Дата откладки первого яйца и ожидаемого
вылупления вычислялись двумя способами:
а) Если гнездо было найдено до того, как было отложено последнее яйцо, то даты
откладки первого яйца и завершения кладки вычислялись исходя из предположения, что в
каждый последующий день откладывалось по яйцу. Ожидаемая дата вылупления для каждой
кладки оценивалась по 25 дневному периоду от дня завершения кладки.
б) Большинство гнезд было найдено уже после того, как последнее яйцо было
отложено.
Таким образом, даты откладки первых яиц и ожидаемый день вылупления были
оценены по среднему показателю плотности (средний вес яиц/средний объем яйца (длина х
ширину²)). Средняя плотность яиц по 23 кладкам с отмеченным днем вылупления были
использованы для вычисления коэффициента регрессии и получения уравнения, что дало
возможность узнавать день вылупления и день откладки последнего яйца в тех случаях,
когда эти даты не были известны
Дни до вылупления (D)= 262673 плотность – 111,62 (r²=0,861)
Плотность яиц использовалась для оценки стадии инкубации в случаях, когда или не
были известны даты завершения кладки или даты вылупления.
Выяснение причины гибели гнезд расценивается по нижеуказанным параметрам.
Кладка считалась успешной, если оно подходило, по крайней мере, под один из ниже
перечисленных критериев:
1. в гнезде имелись маленькие кусочки скорлупы
2. был найден по крайне мере один птенец
3. поведение родителей подтверждало наличие выводка
Кладка считалась утерянной, если гнездо было найдено пустым до дня
предполагаемого вылупления птенцов или если существовали признаки разорения гнезда
хищниками, например, большие осколки яиц потревоженный лоток и т.д. Кладка считалась
брошенной, если насиживающие родители не наблюдались на протяжении двух
последовательных посещений.
Все учеты гнезд важны для того, чтобы рассчитать доли вылупившихся и потерянных
гнезд кречетки в целом. Это является важным показателем работы исследователей, на этом
этапе можно определить главные причины потери гнезд, вероятных хищников (таблица 1).
В течение шести полевых сезонов, 2005 – 2011, на основной проектной территории
исследователями было найдено всего 1084 гнезд, судьба которых была прослежена; в
результате была получена ценная информация по биологии, экологии и поведению этого
вида.
Было и то, что мы не могли определить статус гнезда, это определили как неизвестный
исход гнезда. Количество найденных нами гнезд из года в год варьируется, это зависит от
ряда причин, таких как: погодные условия, количество работающих команд, антропогенные
факторы (шум маши, прогон скота).
75
Таблица 1
Статус гнезд
Год
Статус
Успешно
Разорено
хищником
Затоптано
Брошено
Неизвестно
Всего
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
47
100
112
72
40
63
45
24
25
140
10
59
54
36
5
3
6
85
20
4
15
164
40
8
26
326
30
2
20
134
12
2
3
116
3
2
0
122
2
7
13
103
В
2006 году доля вылупившихся гнезд составила 64% из 100%. Ниже приведена гистограмма
(рисунок 1), показывающая все вылупившиеся гнезда в период с 2004 по 2011 года. Это
общее количество гнезд к успешному их исходу.
Общая доля вылупившихся гнезд из всех найденных
Рисунок 1
На вылупление гнезд могли повлиять следующие причины, видимые нами при
изучении кречетки, как: разорение хищниками, затаптывание гнезд скотом, погодные
условия, были случаи, когда при кольцевании взрослой особи, та больше не возвращалась на
свое гнездо. Самым надежным источником для получения доказательств по причинам
разорения кладок служили гнездовые фотокамеры. Так, например, в 2007 году с помощью
камер удалось выяснить, что главными разорителями гнезд были наземные хищники - в том
числе лисы, ежи и даже суслик, хищничество мелких млекопитающих (ежей, хорь), также
птиц (чаек, грачей). Явная причина потери гнезд – один из главных лимитирующих факторов
– затаптывание кладок домашними животными на пастбищах и близ водопоев.
Гнездование является важным моментом в определении численности кречетки.
Выяснения причин потери гнезд и возможных хищников, является одной из главных целей
проекта.
76
Список использованной литературы:
1. Гладков Н.А. Отряд кулики//Птицы Советского Союза. Т. 3. М., 1951. 372 с.
2. Козлова Е.В. Ржанкообразные. Подотряд кулики//Фауна СССР. Птицы. Т. 2, вып. 1, ч.
2. М.-Л., 1961. 501 с.
3. Долгушин И.А. Отряд кулики//Птицы Казахстана. Т. 2. Алма-Ата, 1962. С. 40- 245.
4. Cramp S., Simmons K.E.L. Handbook of the birds of Europe, the Middle East and North
Africa. L.,N.Y. Vol. 3. 1983. 913 p.
5. Хроков В.В. Кречетка в Тенгиз-Кургальджинской впадине (Центральный
Казахстан)//Редкие и исчезающие звери и птицы Казахстана. Алма-Ата, 1977. С. 231234.
6. Ковшарь А.Ф. Редкие, исчезающие и уязвимые птицы Казахстана (состояние и
перспективы территориальной охраны)//Территориальные аспекты охраны птиц в
Средней Азии и Казахстане.М., 1999. С.77-84.
7. Хроков В.В. Биология гнездящихся куликов Тенгиз-Кургальджинской впадины
(Центральный Казахстан). Автореф. канд. дисс. М., 1979. 18 с.
Секция «Современные аспекты молекулярной биологии»
УДК 5.8.1.1
МОЛИБДОФЕРМЕНТЫ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ В РАСТЕНИЯХ
Бабенко О.Н.
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан,
Babenko_ON@mail.ru
Научный руководитель – к.б.н., доцент кафедры биотехнологии и микробиологии,
заведующий лаборатории клеточной биологии Аликулов З.А.
Зарубежный консультант – д.б.н., профессор Ласло Эрдей (г. Сегед, Венгрия)
В настоящее время известно более 50 молибденсодержащих ферментов и их число все
еще увеличивается [1-3]. Список этих ферментов включает в себя гидроксилазы,
оксидоредуктазы и дегидрогеназы, которые катализируют различные ключевые
биохимические реакции превращения метаболитов в организме. В растениях
молибдоферменты играют главную роль в ассимиляции азота (нитратредуктаза и
нитрогеназа), окислении альдегидов и сульфитов (альдегидоксидаза и сульфитоксидаза), в
метаболизме пуринов и других N-гетероциклических соединений (ксантиндегидрогеназа и
др.) [4]. Большинство молибдоферментов имеет бактериальное происхождение, и только
ограниченное их число присутствует в эукариотах [1,3], где они подразделяются на два
семейства: семейство ксантиноксидаз включает ксантиндегидрогеназу, альдегидоксидазу и
никотингидроксилазу; семейство сульфитоксидаз - сульфитоксидазу и нитратредуктазу. Все
молибдоферменты, за исключением нитрогеназы, содержат молибденовый кофактор (Moco)
[4,5], и в основе их деления на семейства лежит координация химических связей молибдена в
активном сайте, т.е. структура молибденового кофактора [6].
Из перечисленных выше ферментов остановимся на четырех наиболее важных для
растений молибденсодержащих ферментах – нитратредуктазе, ксантиндегидрогеназе,
альдегидоксидазе и сульфитоксидазе.
Нитратредуктаза (NR, EC 1.7.1.1) – один из наиболее известных ключевых
молибдоферментов. Она представляет собой гомодимерный фермент, каждая субъединица
которого состоит из трех доменов, ковалентно связанных с кофакторами – FAD, цитохром
77
b557 и Moco [7]. Ее активность определяет скорость ассимиляции неорганического азота
растением и оказывает значительное влияние на весь азотный метаболизм, так как NR
катализирует первый этап ассимиляции нитратов, превращая в цитозоле нитраты в нитриты
[1, 4]. В отличие от реакций, катализируемых XDH, AO и SO, процесс редукции нитрата
потребляет, а не производит электроны, происходящие или из NADH, или из NADPH.
NR является субстратиндуцибельным ферментом. В отсутствие нитрата её активность
поддерживается на крайне низком стационарном уровне [8-10]. Активность NR
индуцируется также освещенностью [9] и сигналами гормональной природы, прежде всего
цитокининами [11-13]. У разных видов растений активность NR в корнях и побеге сильно
варьирует [14,15]. Так, у злаковых растений ⅔ нитратов ассимилируется в надземных
органах и только ⅓ - восстанавливается в корнях [16]. Любое изменение внешних условий
отражается на показателях NR. Во многом это определяется её чрезвычайной лабильностью.
Особенно сильно активность NR подавляется в условиях экстремальных температур,
жесткого водного дефицита, засоления и ряда факторов антропогенного происхождения.
Предполагается, что падение активности NR в ответ на то или иное повреждающее действие
является адаптивной реакцией растений, направленной на экономию энергетических и
структурных ресурсов, а также на предотвращение возможного «аммиачного отравления»
[17]. Механизмы «отключения» процесса ассимиляции неорганического азота при стрессе в
настоящее время изучены недостаточно. Еще меньше исследованы механизмы регуляции
экспрессии генов NR в стрессовых условиях [18-21]. Поэтому в настоящее время в
значительной степени остается открытым вопрос о механизмах регуляции экспрессии генов
NR у растений, особенно в условиях стресса.
Ксантиндегидрогеназа
(XDH,
EC
1.17.1.4)
катализирует
окислительное
гидроксилирование широкого диапазона альдегидов и ароматических гетероциклов [1], но
известна, прежде всего, как ключевой фермент деградации пуринов, окисляющий
гипоксантин в ксантин и далее в мочевую кислоту и уреиды (аллантоин и аллантоиновую
кислоту). Она не является строго специфичной к гипоксантину и ксантину и может
катализировать окисление около тридцати алифатических и ароматических альдегидов [22].
Этот фермент участвует в катаболизме пуринов (образование NADH из NAD+),
образующихся при фиксации атмосферного азота бобовыми растениями [23]. Однако XDH
синтезируется не только в листьях бобовых, но и во всех органах не бобовых растений [24], в
связи с этим ее основная биологическая роль до сих пор остается не до конца выясненной.
Субклеточная локализация XDH в растительной клетке также все еще является
объектом дебатов. Согласно одним источникам [25] XDH локализуется в пероксисомах,
согласно другим – в цитозоле [26], а третьим (более современным) – и в цитозоле, и в
пероксисомах [27]. XDH имеет гомодимерную структуру, состоящую из двух идентичных
подъединиц. Причем при разделении фермента на мономеры обнаруживается, что каждый из
них в отдельности обладает каталитической активностью [1,3]. Молибденовый кофактор
XDH связан двумя s-связями с FAD, двумя - с 6-замещённым птерином, протонированным в
положении 7, и одной - с серой цистеина.
В настоящее время XDH активно рассматривается не только как фермент, разлагающий
пурины, но также имеющий дополнительные физиологические функции в метаболизме
активных форм кислорода [28]. Так, активность XDH и одновременное продуцирование
активных форм кислорода наблюдались при взаимодействии «растение-патоген» [29],
сверхчувствительном ответе [30] и засухе [28]. Связано это исключительно с активностью
XDH или является косвенным последствием различных ферментативных путей, включая
XDH, остается до сих пор не ясным.
Альдегидоксидаза (АО, EC 1.2.3.14) – молибдо-железо-флавофермент, который
катализирует окисление множества ароматических и неароматических альдегидов в
соответствующие карбоксильные кислоты [1]. Данный фермент вовлечен в путь биосинтеза
абсцизовой и индолилуксуной кислот в растениях [31]. Лучший субстрат для неё абсцизовый альдегид, но АО также действует с индол-3-альдегидом, 1-нафтальдегидом и
78
бензальдегидом как субстратами, но более медленно. Ранее считалось, что АО неспособна
связать NAD+ и исключительно использует в качестве акцептора электронов молекулярный
кислород, после передачи электронов которому она производит перекись водорода [28].
Однако в настоящее время было показано стимулирование добавлением NAD+ активности
белка AO (AAO4) [32]. Предполагают, что эта недавно идентифицированная изоформа AO из
Arabidopsis siliques представляет собой промежуточный тип между «истинными» белками
AO и белками XDH.
В геноме Arabidopsis имеются четыре гена AO (AAO1 - AAO4), продукты которых
формируя гомо- и гетеродимеры, приводят к изменению субстратных специфик
соответствующих изоферментов. Так, в 6-дневных проростках генные продукты AAO1 и
AAO2 формируют изоферменты AO, способные к производству индолилуксусной кислоты
(IAA) [33]. Известно, что IAA принадлежит семье ауксинподобных фитогормонов, это дает
возможность предположить определенную физиологическую роль AO в биосинтезе ауксина
во время ранних стадий развития растений. В розетках листьях белки AAO1 заменяются
белками AAO3 [34-36], также называемыми AOδ, которые характеризуются высоким
предпочтением к абсцизовому альдегиду [36] - окончательному предшественнику
абсцизовой кислоты (АВА), которая вовлечена во многие процессы роста и развития
растений, включая созревание семени, состояние покоя, старение листа, а так же адаптацию
ко множеству экологических стрессов [37,38].
Сульфитоксидаза (SO, EC 1.8.3.1), находясь в митохондриях, участвует в метаболизме
серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина – и катализирует окисление сульфита
в сульфат. Как XDH и AO, SO освобождает электроны во время окисления и впоследствии
передает их молекулярному кислороду с одновременным формированием перекиси водорода
[39]. Ранее предполагалось, что SO в растительной и животной клетках локализуется в
межмембранном пространстве митохондрий [40]. Однако Новак К. с соавторами [41] было
продемонстрировано, что SO у растений постоянно находится в пероксисомальном матриксе,
что, в свою очередь, с физиологической точки зрения кажется разумным, поскольку лишняя
перекись водорода, произведенная во время окисления сульфита, может легко быть
устранена каталазой.
Физиологическая роль SO у растений была выяснена сравнительно недавно. Так
Бричкова Г. [42] и Ланг Ц. [43] с соавторами обнаружили, что по сравнению с дикими
растениями, растения дефектные по SO более восприимчивы к высоким концентрациям
сульфита, в то время как, растения с повышенным продуцированием SO более терпимы к
лишнему сульфиту. Согласно своим результатам они предположили, что SO является
ключевым ферментом для защиты растений от лишнего сульфита.
Хотя рассмотренные выше ферменты были предметом многих биохимических и
спектроскопических исследований, до сих пор немного известно об их структурнофункциональных взаимоотношениях.
Список использованной литературы:
1. Bittner F. and Mendel R-R. Cell biology of molybdenum.//Cell Biology of Metals and
Nutrients, Plant Cell Monographs 17, 2010. - P. 119-143.
2. Mendel R-R. Cell biology of molybdenum.//Biofactors, #35 (5), 2009. - P. 429-434.
3. Mendel R-R. Cell biology of molybdenum in plants.//Plant Cell Rep., #30 (10), 2011. - P. 17871797.
4. Meyer Ch. et al. Identification by mutational analysis of four critical residues in the
molybdenum cofactor domain of eukaryotic nitrate reductase.//FEBS Letters 370, 1995. - P.
197-202.
5. Кильдибеков Н.А. Молибденовый кофактор: структура, свойства, разнообразие форм в
клетке.//Автореф. диссерт. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. - М.: РАН, институт
биохимии им. А.Н. Баха, 1996. - 44 с.
79
6. Gunter S. et al. Molybdenum cofactors, enzymes and pathways. //Nature, V. 460 (13), 2009. - Р.
839-847.
7. Ботаника. Том 2. Физиология растений. / П. Зитте и др.; пер. с нем. О.В. Артемьевой и
др. – М.: Изд. центр «Академия», 2008. - С. 58, 155-156.
8. Rajasekhar V.K., Oelmuller R. Regulation of induction of nitrate and nitrite reductase in higher
plants.//Physiol.Plantarum., V. 71, 1987. - P. 517.
9. Callaci J.J., Smarrelli J.J. Regulation of the inducible nitrate reductase isoform from
soybeans.//Biochim. Biophys. Acta., V.1088, 1991. - P. 127-130.
10. Гиясов Г.Д. и др. Функционирование нитратредуктазы в прорастающих семенах
хлопчатника: влияние света и доступности субстрата./ Физиология растений, т. 39, вып.
4, 1992. - C. 807-813.
11. Campbell W.H. Nitrate reductase structure, function and regulation: Bridging the gap between
biochemistry and physiology.//Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., V. 50, 1999. - P.
277-303.
12. Deruure Y., Kieber J. Molecular mechanisms of cytokinin signaling.//Growth Regul., V. 21,
2002. - P. 32-39.
13. Sakakibara H. Nitrate-specific and cytokinin-mediated nitrogen signaling pathways in plants.
//Plant Res., V. l 16, 2003. - P. 253-257.
14. Ежерепов А.Е. и др. Изменение активности нитратредуктазы в процессе формирования
зерна пшеницы.//Ферменты и качество зерна, 1987. - С. 154-157.
15. Пешкова А.А., Хавкин Э.Е. Активность нитратредуктазы и ассимиляция нитратов в связи
со скоростью роста проростков кукурузы.//Физиология растений, т. 27, вып. 5, 1980. - С.
1032-1038.
16. Пешкова А.А. Формирование нитратвосстанавливающей системы в органах проростков
озимой и яровой пшеницы. //Физиология растений, т. 39, вып.1, 1999. - С. 111-117.
17. Рагулин В.В. Регуляция экспрессии генов нитратредуктазы в зародышах куколя.//
Автореф. диссерт. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. - М.: РАН, 2005. - 46 с.
18. Rizhsky L., Liang H., Mittler R. The combined effect of drought stress and heat shock on gene
expression in tobacco.//Plant Physiol., V. 130, 2002. - P. 1143-1151.
19. Маевская С.Н. и др. Влияние повышенных температур на восстановление нитрата и
нитрита в листьях и интактных хлоропластах.//Физиология растений, т. 50., 2003. - С.
675-679.
20. Морозкина Е.В. Влияние факторов стресса на свойства нитратредуктаз микроорганизмов.
//Автореф. диссерт. на соиск. уч. ст. кандидата биол. наук. - М.: РАН, институт биохимии
им. А.Н. Баха, 2005. - 22 с.
21. Shamsul Hayat et al. Growth, nitrate reductase activity and antioxidant system in cadmium
stressed tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars.//Biotechnologie, Agronomie,
Société et Environnement, V. 15, numéro 3, 2011 - Р. 401-414.
22. Мецлер Д. Биохимия: химические реакции в живой клетке.Т.2. - М.: Мир, 1976. - 531 с.
23. Nguyen J. Plant xanthine dehydrogenase: its distribution, properties and function.//Physiol.
Vegetab., 24 (2), 1986. - P. 263-281.
24. Montalbini P. Ureides and enzymes of ureide synthesis in wheat seeds and leaves and effect of
allopurinol on Puccinia recondita f. sp. tritici infection.//Plant Sci., #87, 1992. - Р. 225-231.
25. Sandalio L.M. et al. Superoxide free radicals are produced in glyoxysomes.//Plant Physiology.,
#127, 1988. - P. 1-4.
26. Datta D.B. et al. Localization of xanthine dehydrogenase in cowpea root nodules: implications
for the interaction between cellular compartments during ureide biogenesis.// Proc. Natl. Acad.
Sci. USA., #8, 1991. - P. 4700-4702.
27. Corpas F.J. et al. Peroxisomal xanthine oxidoreductase: characterization of the enzyme from
pea (Pisum sativum L.) leaves.//Plant Physiology., #165, 2008. - P. 1319-1330.
80
28. Yesbergenova Z. et al. The plant Mo-hydroxylases aldehyde oxidase and xanthine
dehydrogenase have distinct reactive oxygen species signatures and are induced by drought and
abscisic acid.//Plant., #42, 2005. - P. 862-876.
29. Montalbini P. Inhibition of hypersensitive response by allopurinol applied to the host in the
incompatidle relationship between Phaseolus vulgaris and Uromyces phaseoli.
//Phytopathology, #134, 1992. -P. 218-228.
30. Montalbini P., Della Torre G. Evidence of a two-fold mechanism responsible for the inhibition
by allopurinol of the hypersensitive response induced in tobacco by tobacco necrosis
virus.//Phys. Mol. Plant Pathol., #48, 1996. - P. 273-287.
31. Oritani T. and Yamashita K. Biosynthesis of (+)abscisic acid in Cercospora cruenta.// Ag.
Biol.Chem., #49, 1985. - Р. 245-249.
32. Ibdah M. et al. An aldehyde oxidase in developing seeds of Arabidopsis converts benzaldehyde
to benzoic acid.//Plant Physiol., #150, 2009. - P. 416-423.
33. Akaba S. et al. Production of homo- and hetero-dimeric isozymes from two aldehyde oxidase
genes of Arabidopsis thaliana.//Biochem., #126, 1999. - P. 395-401.
34. Koiwai H. et al. Tissue-specific localization of an abscisic acid biosynthetic enzyme, AAO3, in
Arabidopsis.//Plant Physiol., #134, 2004. - P. 1697-1707.
35. Seo M. et al. Abscisic aldehyde oxidase in leaves of Arabidopsis thaliana.//Plant, #23, 2000. - P.
481-488.
36. Seo M. et al. The Arabidopsis aldehyde oxidase 3 (AAO3) gene product catalyzes the final step
in abscisic acid biosynthesis in leaves.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA, #97, 2000. - P. -1290812913.
37. Verslues P.E., Zhu J.K. Before and beyond ABA: upstream sensing and internal signals that
determine ABA accumulation and response under abiotic stress.//Biochem. Soc. Trans., #33,
2005. - P. 375-379.
38. Mauch-Mani B., Mauch F. The role of abscisic acid in plant-pathogen interactions.//Curr. Opin.
Plant. Biol., #8, 2005. - P. 409-414.
39. Hansch R. et al. Plant sulfite oxidase as novel producer of H2O2: combination of enzyme
catalysis with a subsequent nonenzymatic reaction step. //Biol. Chem., #281, 2006. - P. 68846888.
40. Kisker C. et al. Molybdenum-cofactor-containing enzymes: structure and mechanism.//Annu.
Rev. Biochem., #66, 1997. - P. 233-267.
41. Nowak K. et al. Peroxisomal localization of sulfite oxidase separates it from chloroplast-based
sulfur assimilation.//Plant Cell Physiol., #45, 2004. - P. 1889-1894.
42. Brychkova G. et al. Sulfite oxidase protects plants against sulfur dioxide toxicity.//Plant, #50,
2007. - P. 696-709.
43. Lang C. et al. Sulfite oxidase as key enzyme for protecting plants against sulfur dioxide.// Plant
Cell Environ., #30, 2007. - P. 447-455.
81
УДК 577.21; 577.15; 575.224.4
ПОЛУЧЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО БЕЛКА РЕПАРАЦИИ ДНК hNEIL1
Бердыкенов А.М.
РГП «Национальный центр биотехнологии Республики Казахстан» КН МОН РК,
Астана, РК. 122_ab@mail.ru
Научный руководитель - к.х.н., Хасенов Б.Б.
Основной функцией ДНК, как известно, является сохранение наследственной
информации путем полуконсервативной репликации. Матричный синтез, происходящий при
репликации и транскрипции, следует правилам комплементарности азотистых оснований (А-Т
и Г-Ц), основанным на их особой химической структуре, позволяющей ферментам этих
синтезов, ДНК- и РНК-полимеразам, точно копировать последовательность нуклеотидов.
Большинство этих ферментов строго различают нормальные звенья в матричных молекулах,
поэтому, как правило, химические модификации нуклеотидов в ДНК приводят к блоку
нормальной транскрипции и репликации, то есть являются некодирующими повреждениями.
К
таковым
относятся
внутритяжевые
сшивки
пиримидиновых
нуклеотидов
(циклобутановыедимеры и 6-4 фотопродукты), образующиеся после УФ облучения,
межтяжевые сшивки по пуриновым нуклеотидам, разнообразные ковалентные аддукты
оснований, образуемые некоторыми химическими канцерогенами, тиминовые гликоли,
апуриновые и апиримидиновые сайты и т.п. В редких случаях химические модификации
нуклеотидов сохраняют способность к комплементарному спариванию во время репликации и
транскрипции, однако это спаривание происходит неоднозначно.
Стартовыми ферментами при репарации поврежденных оснований выступают ДНКгликозилазы, которые осуществляют удаление поврежденных оснований порядка 20 тысяч
раз в сутки в каждой клетке человеческого организма. На сегодняшний момент известно 11
человеческих генов, кодирующих ДНК-гликозилазы, которые распознают свой,
индивидуальный набор повреждений. Все они являются объектами изучения молекулярной
биологии и медицины, так как именно с ними связывают перспективы лечения ряда
хронических заболеваний.
Среди наиболее изучаемых ДНК гликозилаз, на данный момент, является NEIL1
впервые описанный в 2002 году. Белок NEIL1 относится к семейству FPG белков. Данный
белок вовлечен в репарацию поврежденных оснований ДНК, вызванных окислительным
стрессом и мутагенными агентами. Действует как ДНК гликозилаза, которая распознает и
удаляет поврежденные основания. Имеет предпочтения к окисленным пиримидинам, таким
как тимин гликоль, формамидопиримидин и 5-гидроксиурацил. Имеются противоречивые
данные относительно гликозидазной активности в отношении 8-оксогуанина. Имеется АРлиазнаяактивность проявляемая в разрезе ДНК нити, содержащей апурино/апиримидиновый
сайт. Имеется гликозилазно-лиазная активность в репарированиинекомплементарных
оснований с участием урацила и тимина (U:C и T:C ошибки).
Данный белок локализован в ядре, сильно зависит от клеточного цикла и транслируется
в S-фазе. Кодируется геном neil1, который локализован на 15 хромосоме и имеет размер
8,163 оснований (52,397,780 bp - 52,405,942 bp от pter).
Общая длина белка – 390 аминокислотных остатков, масса – 43,684 кДа. В литературе
описаны две изоформы аминокислотной последовательности белка NEIL1, образуемые
альтернативнымсплайсингом.
Ввиду недостаточной изученности фермента NEIL1 и сложности исследования его
активности в условиях invivo имеет смысл получения его рекомбинантной формы для
изучения репарационной активности в условиях invitro.
Целью данной работы является получение рекомбинантного гетерологичного белка
NEIL1 путем плазмидной экспрессии гена в культуре Escherichiacoli.
82
Плазмидный вектор phNEIL1 был взят из коллекции лаборатории молекулярной
генетики растений Национального центра биотехнологии Республики Казахстан. В составе
данной конструкции ген neil1 интегрирован в экспрессионный вектор pET-22b(+) по сайтам
NdeI и XhoI. Из литературных источников известно, что дополнительный пептид с С-конца
может ухудшить ферментативную активность данного белка, поэтому для устранения
гексамернойгистидиновой метки, входящей в состав вектора pET-22b(+) в конце гена
вставленстоп-кодон.
Ген neil1 встроен под контроль промотора РНК-полимеразы
бактериофага T7. Полученным вектором phNEIL1 трансформировали клетки штамма E.
coliRosetta(DE3)pLysS, содержащие ген РНК полимеразы Т7 под контролем промотора
lacUV5. Отбор трансформантов проводили на твердой питательной среде Луреа-Бертани с
антибиотиком ампициллином. Единичные колонии трансформантов культивировали в
жидкомбульоне Луреа-Бертани с ампициллином. Индукцию гетерологичного белка
проводили по достижении середины логарифмической фазы роста добавлением изопропилβ-D-1-галактопиранозида в концентрации 0,2 мМ. Результаты индукции проверили методом
белковогоэлектрофрезализата в полиакриламидном геле в денатрурирующих условиях
(рисунок).
Рисунок. Результаты проверки индукции белка NEIL1 в лизатахнеиндуцированных и
индуцированных клетках методом ПААГ электрофреза.
Как видно из представленных данных, накопление белка NEIL1 происходит в
водорастворимой и водонерастворимой фракциях. Для дальнейшей работы использовали
надосадочную жидкость осветленноголизата. Лизис клеток осуществляли с использованием
ультразвукового дезинтегратора. Очистку лизата от клеточногодебриса проводили
центрифугированием на 40 000xg. Очистку белка проводили в два этапа: осаждением с
помощью сульфата аммония и использованием аффинной хроматографии. Осаждение
проводили при 57 % сульфата аммония. Далее осадок растворяли в буфереА (100 мМKCL, 20
мМHepespH 7.6) после чего белковый раствор наносили на колонку HiTrapHeparin 1 ml.
Эллюцию белка проводили с использованием ступенчатого градиента по KCl в диапазоне от
83
100 мМ до 1М. Белок NEIL1 сходил с колонки при концентрации KCl в 750 мМ. На данный
момент проводится работа по оптимизации процедуры очистки данного белка.
В результате данной работы была показана возможность получения рекомбинантного
белка NEIL1 в бактериальной системе экспрессии. Осуществлен начальный этап в очистки
белка NEIL1. После оптимизации метода очистки данного белка будет проводиться его
препаративная наработка и изучение его активности в условиях invitro.
УДК 582.572.2:577.2
GAGEA SALISB. ТУЫСЫН МОЛЕКУЛАЛЫҚ
ДЕҢГЕЙДЕ ЗЕРТТЕУІНЕ ШОЛУ
С.Р. Бейсенова
Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Астана қ.
Gagea Salisb. - Liliaceae тұқымдасының түрлерге бай туысының бірі. Бұл туысқа 250300-ге жуық түрлер жатады [1,2] және көп түрлері өткен он жыл барысында сипатталған [316]. Левичев сипаттама берген оннан аса жаңа түрлер Қазақстан жерінде де өседі, көбнесе
Батыс Тянь-Шань тауларында [17]. Gagea туысы Еуразия континентінің қоңыржай және
субтропикалық белдеулерінде таралған, тропикалық және мәңгі тоң аумақтарда кездеспейді.
Осындай үлкен кеңістікте түрлердің таралуы едәуір ауытқиды. Таулы аймақтарға қарағанда
жазықты жерлерде аз таралған. Көп түрлердің саны Батыс Тянь-Шань мен Памир-Алайда
тіркелген. Бұл екі таулы аймақ Gagea тусының алуан түрлері таралған орталық болып
табылады [18].
Gagea туысының өкілдері – эфемероидты дамитын ұсақ пиязшықты геофиттер. Көп
уақыт топырақ астында жатады. Қысқа мерзімді тіршілік ұзақтығы (2-4 ай) ерте көктемде
басталып, жылдың ылғалды кезеңіне байланысты қолайлы уақытқа дейін созылады. Барлық
Gagea түрлері олиготермдер және мезофиттер. Өте құрғақ аймақтарда жеке түрлер
ксероморфты қасиет көрсетеді.
Жеке бір индивидуумның тіршілік ұзақтығы 3-5 жылдан 10 жылға дейін созылады
(кейде 20 жылға дейін немесе одан көп). Вегетативті көбею кезінде түзілетін пиязшық (кез
келген жаста орын басушы жас пиязшықтар да) бірнеше жыл (5-7 жылға дейін) тыныштық
күйде болып, ең қолайлы жылда жер үсті өркенін түзеді. Осыған байланысты көбнесе бір жас
шамасындағы популяция қалыптасады. Gagea туысының барлық өкілдеріне әр өсімдік
мүшесі морфологиясының жасқа байланысты өзгеруі тән. Бұл жас-ересек өсiмдiктердi
айыруға болатын габитустың қалыптасуына мүмкiндiк туғызады [19]. Осы екі
ерекшеліктердің негізінде (бірдей жас шамасы және заңды түрде жасқа байланысты өзгеруі),
бір популяциядан әртүрлі жылдары және аймақтың алыс бөлімдерінен жиналған бір түрге
жатытын өсімдіктер габитуалды ерекшеленеді. Осындай ерекшеліктердің себебінен бір
таксон бірнеше рет сипатталған. Бұл туыс синонимдерге толы, 670-тен аса номенклатуралық
комбинациялар жарияланған [18].
Қазжуаның алғашқы суреттері мен сипаттамалары шөппен емдеу кітаптарында
басылған [20-22], ол Ornithogalum туысына жатқызылып, осы атаумен Карл Линнейдің
номенклатурасына енген [23]. Ричерд Солобери (Salisbury) Ornithogalum туысынан 7 түрді
бөліп алып, ботаник Томос Гейджаның құрметіне оларға Gagea деген атау берді. XIX ғасыр
ішінде бұл туыстың өкілдері 6 рет басқа атаулармен сипатталған. Бірақ елеулі толықтырулар
XX ғасырда болды. Тек А. Пашердің өзі 54 таксонға, ал А. Терраччиано 28 таксонға
сипаттама берген. Әрбіреуі өзінің жеке жүйесін ұсынған, бірақ А. Терраччиано өз
басылымын аяқтаған жоқ, осыған байланысты Пашердің жүйесі көп қолданылды. 14 түрі
84
КСРО флорасында сипатталған [24]. Қазақстан флорасында 38 түрі тіркелген, оның 12 түрі –
эндемиктер [25].
Диагностикалық белгілердің ішінде вегетативті көбею мүшелері көп ақпарат беретіні
анықталды. Диагностикада пиязшықтардың түрлі пішінімен, беткі фактурасымен, түстерімен
қатар орналасу ерекшелігі, өркен өсінен жойылу дәрежесі және онтогенездің түрлі
сатыларында пиязшықтардың саны сияқты белгілер маңызды.
Тамыр маңындағы
жапырақтың көлденең кесіндісінің пішіні маңызды диагностикалық рөл атқарады. Тамыр
маңындағы және гүлшоғырының астындағы жапырақ кескінінің пішіні (жапырақ негізінен
ұшына дейін кесінді пішінінің өзгеру ерекшелігі) таксонның эволюциялық прогресс
дәрежесін көруге мүмкіндік береді. Өсімдік түрлерін секцияларға жатқызуда гүлшоғыры
астындағы жапырақ кескінінің ерекшелігі, онтогенездің түрлі сатыларында екінші тамыр
маңындағы жапырақтың байқалау сипаты (редукцияланған, бос, гүлшоғыры астындағы
өркенмен бірігіп өсіп кеткен), гүлшоғырының ерекшілігі сияқты белгілер ескеріледі [18].
Морфологиялық және анатомиялық белгілер бойынша туысты жүйелеудегі
қыншықлықтарға байланысты қазіргі кезде молекулалық систематика әдістері аса маңызды
болып отыр. Бұл ядролы және хлоропласты ДНҚ-дағы түрлі гендердің, спейсерлер мен
интрондардың реттілігін талдау әдістері [26].
Нуклеотидті реттіліктегі ақпаратты сайттар саны морфологиялық талдауда
қолданылатын белгілер санын жоғарлатады, ал нуклеотидті реттілігінің өзгеруі
таксондардың туыстығын барлық деңгейде зерттеуге мүмкіндік береді [26,27].
Молекулярлы-филогенетикалық талдау жүргізу үшін ядролы геномдағы рибосомды гендер
кластерінде ITS1 және ITS2 ішкі тасмалданатын спейсерлердің реттілігі мен хлоропласт
геномындағы trnT-trnF участкісінің реттілігі жиі қолданылады. ITS1 18S және 5,8S рРНК
гендер аралығында, ал ITS2 –5,8S және 26S рРНК гендері аралығында орналасқан. trnT-trnF
участкісіне trnT-trnL генаралықты спейсер, trnL генінің интроны және trnL-trnF генаралықты
спейсер кіреді. Туыс ішіндегі өзара қатынасты зерттеу үшін осы реттіліктер өзгермелі болып
келеді, қазіргі кезде олар молекулярлы-филогенетикалық талдау жұмыстарында кең
қолданылады [28].
ХлДНҚ мен яДНҚ мәліметтеріне негізделген бастапқы молекулалық зерттеулер [29]
Германияда таралған Gagea туысының жеті түрінің барлығы екі топтан тұратын Gagea
Pascher туыс тармағына жататының көрсетті. Бірінші топқа G. секц. Gagea Pascher және
G.секц. Tribolbos Boiss өкілдері, ал екінші топқа G. секц. Didymobolbos Koch және G. секц.
Monophyllos Pascher өкілдері кіреді.
Пашердің жіктеуі бойынша [30] Monophyllos
секциясына жататын G. spathacea басқа Gagea түрлеріне және Lloydia туысына жақын.
Бірнеше авторлардың молекулалық зерттеулері Gagea және Lloydia туыстарының жақын
екендігін көрсетті.
Gagea туысы түрлі плоидты деңгейге ие, гаплоидты хромосом саны x = 12 [5,31].
Хромосом саны жұпты емес болатын өсімдік түрлері тұқым санының аз болуынан зардап
шегуі мүмкін [32], бірақ пиязшықпен вегетативті көбею арқылы тіршігін сақтай алады.
Репродуктивті жүйенің ерекшелігі плоидты деңгейге байланысты болуы мүмкін, мұндай
зерттеулер Батыс Померания популяциясында таралған Gagea lutea және G. spathacea
түрлеріне жүргізілген [33]. Екі түр көктемдік геофит, вегетациялық кезеңі ақпаннан
маусымның басына дейін. Бұл өсімдіктер жерасты аналық пиязшықтан (әр жыл сайын
жаңданып отырады) тұрады, осы пиязшықтар әр жыл сайын жаңа жер үсті мүшелеріне
бастама береді: бір (G. lutea) немесе екі негізгі жапырақ (ересек G. spathacea) және бірнеше
гүлі бар сабақ. Өсімдіктің жас сатысында бұл екі түр жер асты пиязшық арқылы вегетативті
жолмен көбейеді. Аналық пиязшық белгілі мөлшерге жеткен кезде, гексаплоидты G. lutea
толығымен жынысты көбейіп, тұқымы жеміс қауашағында қалыптасады. Керсінше,
нонаплоидты G.spathacea гүлдері өте сирек және көптеген популяцияда тұқымның түзуі
байқалмайды. Гаметалардың тұрақсыз қалыптасуынан қалыпты жынысты көбеюі күмән
туғызады [34]. Бірақ гүлденетін өсімдіктер жеке дамуында пиязшық түзе береді [33]. Европа
85
шегіндегі (әсіресе солтүстік) осы екі түрдің көбею мен таралуының бір ғана жолы пиязшық
болуы мүмкін.
Қазіргі кезде репродуктивті жүйесі зерттелген Gagea туысының көптеген түрлері
Didymobolbos және Gagea секциясына жатады, бірақ биік емес үстүрттің жазық жерлерінде
және қырда өсетін Platyspermum және Bulbiferae секцияларына жататын бірде бір түрдің
көбею жүйесі зерттелмеген.
Осыған байланысты Қазақстанның жазықты жерлерінде таралған Gagea туысына
жататын түрлерді анықтап, олардың репродуктивті жүйесіндегі ерекшеліктерді
молекулалық-цитологиялық негізде зерттеу өзекті.
Қолданылған әдебиеттер:
1. Peterson, A., Levichev, I. G., & Peterson, J. (2008). Systematics of Gagea and Lloydia
(Liliaceae) and infrageneric classification of Gagea based on molecular and morphological
data. Molecular Phylogenetics and Evolution, 46, 446–465.
2. Zarrei, M., Wilkin, P., Ingrouille, M. J., & Chase, M. W. (2011a). A revised infrageneric
classification for Gagea (Tulipeae; Liliaceae): insights from DNA sequence and
morphological data. Phytotaxa, 15, 44–56.
3. Ali, S. I. (2006). Two new species of Gagea Salisb. (Liliaceae) from Pakistan. Pakistan J
Botany, 38, 43–46.
4. Hamazoğlu, E., Budak, Ü., & Aksoy, A. (2008). A new species of Gagea Salisb. (Liliaceae)
from Sivas (Central Anatolia, Turkey). Turkish Journal of Botany, 32, 261–264.
5. Henker, H. (2005). Goldsterne und Stinsenpflanzen in Mecklenburg- Vorpommern.
Botanische Rundbrief Mecklenburg-Vorpommern, 39, 3–108.
6. Levichev, I. G. (2001). New species of the genus Gagea Salisb. (Liliaceae) from western
regions of Asia. Turczaninowia, 4, 5–35.
7. Levichev, I. G. (2006a). A review of the Gagea (Liliaceae) species in the flora of Caucasus.
Bot Zhurn (Leningrad), 91, 917–951 [In Russian].
8. Levichev, I. G. (2006b). Four new species of the genus Gagea Salisb. (Liliaceae) from
Western Himalayas and the adjoining regions. Pakistan Journal of Botany, 38, 47–54.
9. Levichev, I. G., & Ali, S. I. (2006). Seven new species of the genus Gagea Salisb.
(Liliaceae) from Western Himalayas and adjoining regions. Pakistan Journal of Botany, 38,
55–62.
10. Peruzzi, L., Bartolucci, F., Frignani, F., & Minutillo, F. (2007). Gagea tisoniana, a new
species of Gagea Salisb sect Gagea (Liliaceae) from Central Italy. Botanical Journal of the
Linnean Society, 155, 337–347.
11. Tison, J.-M. (2004). Gagea polidorii J. -M. Tison, espèce méconnue du sud-ouest des Alpes
et des Apennins. Acta Bot Gallica, 151, 319–326.
12. Tison, J.-M. (2009). Update of the genus Gagea Salisb. (Liliaceae). Lagascalia, 29, 7–22.
13. Zhao,Y.-Z.,&Zhao, L.-Q. (2003).Anew species of Gagea (Liliaceae) from Nei Mongol,
China. Acta Phytotaxonomica Sinica, 41, 393–394.
14. Zhao, L.-Q., & Yang, J. (2006). Gagea daqingshanensis (Liliaceae), a new species from
Inner Mongolia, China. Annales Botanici Fennici, 43, 223–224.
15. Zarrei, M., Wilkin, P., Ingrouille, M. J., & Chase, M. W. (2010a). Gagea calcicola
(Liliaceae), a new species from southwestern Iran. Kew Bulletin, 65, 89–96.
16. Zarrei, M., Wilkin, P., Ingrouille, M. J., & Chase, M. W. (2010b). Gagea robusta
(Liliaceae), a new species from Flora Iranica area. Kew Bulletin, 65, 327–336.
17. Иващенко А.А. Тюлпаны и другие луковичные растения Казахстана. Алматы: 2005. –
192с.
86
18. Левичев И.Г. Фитогеографический анализ рода Gagea Salisb. (Liliaceae) // Komarovia,
1999б. - №1. - С. 45-57.
19. Левичев И.Г. (1990). О возрастной изменчивости и гибридизации у некоторых
представителей Gagea (Liliaceae). Бот. журн. 75(5): 658-667.
20. Dodonaeus
R.
(1583)
Stirpium
historiae.
Antverpiae.
860
p.
[illus. Bulbus sylvestris (= G. pratensis)]
21. Clusius C. (1601) Rarioirum plantarum historiae. Antverpiae. 364 p.
[illus. Ornithogalum Pannon luteo florae (= G. pusilla), Ornithogalum pallido florae (= G.
pratensis)]
22. Boerhaave H. (1727). Index alter plantarum quae in horto academico Lugduno-Batavo
Aluntur. Lugduni Batavorum, 2: 142-143.
23. Linnaei C. (1753). Ornithogalum. // Species plantarum. Holmiae. 1: 306.
24. Гроссгейм А. А. (1935). Род Gagea Salisb. - Флора СССР. Ленинград. 4: 61-112, 734738, рис. 6-9, 44.
25. Байтенов М.С. Флора Казахстана. Т. 2. Родовой комплекс флоры. – Алматы: Ғылым,
2001. – 280 с.
26. Антонов А. С. Вычислительная филогенетика и геносистематика "ВФГС' 2007"
[Текст] : к 50-летию становления отечеств. филогенетики и геносистематики:
материалы междунар. конф., 16-19 нояб. 2007 г., г. Москва
27. Nei M & Kumar S (2000) Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press,
New York.
28. Шнеер В.С. О видоспецифичности ДНК: 50 лет спустя. Биохимия, 2007, том 72, вып.
12, с. 1690 – 1699
29. Peterson, A., John, H., Koch, E., Peterson, J., 2004. A molecular phylogeny of the genus
Gagea (Liliaceae) in Germany inferred from non-coding chloroplast and nuclear DNA
sequences. Pl. Syst. Evol. 245, 145–162.
30. Pascher, A.A., 1904. UЁ bersicht uЁber die Arten der Gattung Gagea. Sitzungsberichte des
deutschen naturwissenschaftlich-medizinischen Vereins fuЁr BoЁhmen. Lotos (N.F.) 24,
109–131.
31. Peruzzi, L. (2003). Contribution to the cytotaxonomical knowledge of Gagea Salisb
(Liliaceae) sect. Foliatae A. Terracc. and synthesis of karyological data. Caryologia, 56,
115–128.
32. Gargano D, Peruzzi L, Caparelli KF, Cesca G (2007) Preliminary observations on the
reproductive strategies in five early-flowering species of Gagea Salisb. (Liliaceae).
Bocconea 21:349–358
33. Schnittler M, Pfeiffer T, Harter D, Hamann A (2009) Bulbils contra seeds: reproductive
investment in two species of Gage (Liliaceae). Plant Syst Evol 279:29–40
34. Westergård M (1936) A cytological study of Gagea spathacea (with a note on the
chromosome number and embryo-sac formation in Gagea minima). C R Trav Lab
Carlsbergv 21:437–45
87
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ TOR СИСТЕМЫ У ЭУКАРИОТ
Киян В.С.
ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, г.Астана, Казахстан, Genotip_001@mail.ru
Научный руководитель – д.б.н., профессор, академик НАН РК, Берсимбай Р.И.
Осуществление регуляции клеточного метаболизма в ответ на воздействие внешних
сигналов обеспечивается сложной сетью биохимических сигнальных путей. Одним из
основных сигнальных путей принадлежит киназе белка серина/треонина mTOR, которая
интегрирует различные сигнальные пути, в том числе пути инсулина и ростовых факторов,
функционирует как сенсор уровня питательных веществ и энергии в клетке, а также
окислительно-восстановительного статуса. TOR является эволюционно консервативной
Ser/Thr киназой, которая управляет сетью роста сигнальных путей в дрожжах и животных
клеток в ответ на экологические сигналы [1-4].
Механизм действия данного комплекса в клетках животных изучен на достаточно
высоком уровне. Известно, что mTOR состоит из двух комплексов. Комплекс mTORC1
является мишенью иммунодепрессанта рапамицина (это объясняет название белка «мишень
рапамицина у млекопитающих»), регулирующий клеточный рост и размер клеток, активируя
множество анаболических процессов, включая биосинтез белков, липидов и органелл, а
также ограничивая катаболические процессы, такие как аутофагия. TOR данного комплекса
инактивируется противогрибковым иммунодепрессантом рапамицином, который связываясь
с TOR и FKBP12 формирует токсичный комплекс, который имитирует сигналы напряжения
[5-7]. FKBP12 является пептидопролил изомеразой, которая была первоначально
идентифицирована как цитозольный рецептор иммунодепрессантов FK506 и рапамицина [8].
Последние данные свидетельствуют о том, что рапамицин ингибирует функцию TORкиназы, вызывая диссоциацию RAPTOR с TOR [9].
При этом показано, что активация киназы TOR опосредовано при взаимодействии с
регуляторно-ассоциированным белком TOR (Raptor), который, как полагают, контролирует
набор субстратов для TOR. Данный белок играет ключевую роль у млекопитающих в
регулировании p70S6K. Было показано, что RAPTOR непосредственно связывается с
p70S6K, и служит материалом для облегчения связывания других белков TOR, p70S6K и
может получить прямой сигнал от TOR [10-12].
Рассматривая комплекс ТОР-Raptor, то лучше всего охарактеризованы две его цели –
это рибосомный белок S6 киназы 1 (S6K1) и транскрипционный репрессор 4E-BP1. Как
следует из названия, S6K1 представляет собой S6 протеинкиназу, целью которой являются
сигнал верхнего потока – строительный фактор (UBF), эукариотический фактор инициации
4B (eIF4B) и S6K Аly/Ref (SKAR). У млекопитающих, фосфорилирование, которое зависит
от mTOR вызывает активацию S6K1 и торможения 4E-BP1 вместе с нижестоящими
рефлекторами, транскрипционный синтез и общий синтез белка [13]. Таким образом, можно
сказать, что основной функцией mTORC1 комплекса является регуляция синтеза белка путем
фосфорилирования 4E-BP1 и S6K1.
Комплекс mTOR у млекопитающих, Rictor и GβL (TOR, AVO1-3 и LST8 в С.cerevisiae)
является рапамицин нечувствительным в связи с его неспособностью связывать рапамицинFKBP12. Комплекс, содержащий Rictor (млекопитающие) или AVO1-3 (дрожжи) регулирует
актин цитоскелета и фосфорилирует протеин киназы семейства AGC. Также в состав данного
комплекса входит mLST8 (mammalian lethal with Sec 13 protein 8), mSIN1(mammalian stressactivated protein kinase interacting protein) [14], protor 1 (protein observed with rector-1) [15] и
белок deptor (DEP – domain-containing mTOR-interacting) [16]. Несмотря на достаточную
изученность данного комплекса, не выяснена окончательная роль данного белка, но уже
сейчас можно сказать, что комплекс mTORС2 играет ключевую роль в различных
88
биологических процессах, включая клеточный метаболизм, пролиферацию и выживание
клеток, организацию цитоскелета.
Несмотря на важность TOR пути у эукариот, мало известно о регуляторных механизмов
пути TOR комплекса у растений (рTOR). TOR и RAPTOR у животных, как известно,
взаимодействуют друг с другом [6] и была проведена работа рассматривающая
взаимодействие RAPTOR1 и TOR у растений. Это взаимодействие происходит через домен
HEAT повторения TOR, как и в случае с сигнальной системой TOR у животных.
Точно установлена связь активности белка Raptor и регуляции роста клеток в ответ на
питательные вещества в дрожжах и многоклеточных организмах. Эта же связь обнаружена и
в растительных клетках. Примером может служить работа G.H. Anderson с соавторами
установившими, что нарушение AtRaptor1B в растениях дает широкий спектр дефектов
развития: корни толстые и растут медленно, отстают в росте листья, почки и соцветия,
показано уменьшение апикального доминирования. Все это говорит о причастности TOR
сигнального пути как основного регулятора роста клеток не только дрожжей и
многоклеточных, но также участвует в поддержании роста побегов из апикальной
меристемы растений [17]. Эти данные подтверждаются тем, что TOR и RAPTOR гомологи
были обнаружены в Arabidopsis thaliana (рTOR и RAPTOR1/RAPTOR2, соответственно), а их
функции были вовлечены в эмбриональном развитии [18-19] и управляемый меристемный
рост клеток [20]. Кроме этого имеются данные указывающие, что важной функцией ТОР
пути является регулирование митохондриальной активности и, следовательно,
продуктивности активных форм кислорода, которые влияют на продолжительность жизни
[21, 22], и в растениях, оказывают влияние на окислительный стресс, расширение клеточной
стенки и рост клеток [23, 24].
Также показано, что гомолог Mei2 (AML1 белок), белок сигнализации мейоза у
Arabidopsis, взаимодействуя с RAPTOR1, снижает синтез белка AML1 и тем самым
подавляет синтез pTOR [25]. В Arabidopsis были определены два предполагаемых гомолога
S6K с высокой последовательностью гомологии (87% идентичности) [26]. Они были
первоначально названы ATPK6 и ATPK19, а затем переименованы в S6K1 и S6K2,
соответственно [27, 28]. Сделано предложение, что S6K2 может быть ортологом p70S6
киназы, поскольку было показано, он иметь возможность фосфорилировать рибосомальный
S6 белок [27, 28]. Активность в растениях S6Ks увеличивается в ответ на введение ауксинов
и цитокининов [27]. Имеются сообщения, показывающие влияние осмотического стресса на
активность S6K1 через киназный путь рTOR. Кроме того, он может проходить через PDK1
путь, который также был известен по регулированию S6K в клетках животных [29].
Имеется сообщение указывающее, что Arabidopsis не чувствителен к специфическому
TOR ингибитору рапамицину, так как рапамицин не может образовывать тройной комплекс
с FKBP12 и TOR. Тем не менее, экспрессия дрожжей FKBP12 вызывает рапамицин
чувствительность в Arabidopsis [30, 31].
Поскольку растения непрерывно сталкиваются со стрессом в течение всего их
жизненного цикла, TOR путь в растениях может иметь первостепенное значение. Этот путь
может связывать различные сигналы стресса с сигнальными путями роста и оптимизации
роста растений в различных экологических условиях. Предварительные данные показывают,
что посттранскрипционные механизм могут играть роль в регулирование TOR пути [32].
Несмотря на важность функций TOR у эукариот, мало известно о сигналах верхнего
потока и нижестоящих эффекторов TOR-сигнальной системы у растений, а также его
комплексах. Основным препятствием для выяснения TOR-сигнальной системы у растений
является отсутствие удобных и надежных молекулярных и биохимических анализов для
мониторинга деятельности
TOR растений. Недавно ученые сообщили, что сайтспецифическое фосфорилирование S6Ks у Arabidopsis может служить надежным и
чувствительным молекулярным и биохимическим маркером для контроля эндогенной
активности TOR PK в Arabidopsis.
89
Magdy M. с соавт. провели исследования, в которых были клонированы гены рTORкиназы Arabidopsis и предприняты попытки установить основные пути регуляции TOR в
растениях. Они обнаружили, что RAPTOR1 взаимодействует с HEAT и S6K1 in vivo, а также
показали зависимость активности S6K1 от осмотического стресса. Кроме того, они
экспессировали RAPTOR1 вместе с S6K1 в листья табака (Nicotiana Tabacum) и обнаружили,
что гиперэкспрессия RAPTOR1 оказало устойчивость S6K1 к осмотическому стрессу. Было
показано, что активность PDK1 в Arabidopsis не подавляется воздействием осмотического
стресса, что осмотический стресс ингибирует S6K в растениях и может быть опосредовано
через TOR [33].
Были получены интересные данные, показывающие наличие низкого уровня генов TOR
и RAPTOR в конститутивно различных тканях Arabidopsis, при котором уровень экспрессии
существенно не изменился в течение различных физиологических условиях [19, 25, 33], и
кроме этого TOR может регулировать некоторые посттранскрипционные поступательные
механизмы [32].
Известно также, что PDK1 активизирует протеинкиназы семейства AGC, к которым
принадлежит S6K, и несколько PDK1 субстратов, в том числе PKB, S6K, RSK, SGK и PKC
[29, 34, 35]. Также было показано, что данные по PDK1 у Arabidopsis могут дополнять
данные по мутированным PDK1 дрожжам, что свидетельствует о существовании
функционального сохранения PDK1 пути у эукариот [36].
Таким образом, рост клеток тесно связан с наличием питательных веществ. Белок TOR
в настоящее время признается в качестве одного из главных факторов управления ростом в
эукариотических клетках. В клетках млекопитающих, деятельность и функции TOR и,
следовательно, деятельность его цели контролируется различными факторами, включая
аминокислотные уровни, факторы роста, доступность АТФ, гипоксия, полифосфатов и
фосфатидной кислоты. Говоря же о деятельности и функциях TOR в растениях, то данный
вопрос изучен на недостаточном уровне и требует тщательного изучения и глубокого
анализа.
Список используемой литературы:
1. Dennis, P.B., Fumagalli, S., and Thomas, G. (1999). Target of rapamycin (TOR):
Balancing the opposing forces of protein synthesis and degradation. Curr. Opin. Genet. Dev. 9, 49–
54.
2. Thomas, G. (2000). An encore for ribosome biogenesis in the control of cell proliferation.
Nat. Cell Biol. 2, E71–E72.
3. Rohde, J., Heitman, J., and Cardenas, M.E. (2001). The TOR kinases link nutrient sensing
to cell growth. J. Biol. Chem. 276, 9583–9586.
4. Bjornsti, M.A., and Houghton, P.J. (2004). The TOR pathway: A target for cancer
therapy. Nat. Rev. Cancer 4, 335–348.).
5. Heitman, J., Movva, N.R., and Hall, M.N. (1991). Targets for cell cycle arrest by the
immunosuppressant rapamycin in yeast. Science 253, 905–909.
6. Koltin, Y., Faucette, L., Bergsma, D.J., Levy, M.A., Cafferkey, R., Koser, P.L., Johnson,
R.K., and Livi, G.P. (1991). Rapamycin sensitivity in Saccharomyces cerevisiae is mediated by a
peptidylprolyl cis-trans isomerase related to human FK506-binding protein. Mol. Cell. Biol. 11,
1718–1723.
7. Chen, J., Zheng, X.F., Brown, E.J., and Schreiber, S.L. (1995). Identification of an 11kDa FKBP12-rapamycin-binding domain within the 289-kDa FKBP12-rapamycin-associated
protein and characterization of a critical serine residue. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 4947–
4951.).
8. Harding, M.W., Galat, A., Uehling, D.E., and Schreiber, S.L. (1989). A receptor for the
immunosuppressant FK506 is a cis-trans peptidylprolyl isomerase. Nature 341, 758–760.
90
9. Oshiro, N., Yoshino, K., Hidayat, S., Tokunaga, C., Hara, K., Eguchi, S., Avruch, J., and
Yonezawa, K. (2004). Dissociation of raptor from mTOR is a mechanism of rapamycin-induced
inhibition of mTOR function. Genes Cells 9, 359–366.
10. Hara, K., Maruki, Y., Long, X., Yoshino, K., Oshiro, N., Hidayat, S., Tokunaga, C.,
Avruch, J., and Yonezawa, K. (2002). RAPTOR, a binding partner of target of rapamycin (TOR),
mediates TOR action. Cell 110, 177–189.
11. Kim, D.H., Sarbassov, D.D., Ali, S.M., King, J.E., Latek, R.R., Erdjument-Bromage, H.,
Tempst, P., and Sabatini, D.M. (2002). mTOR interacts with raptor to form a nutrient-sensitive
complex that signals to the cell growth machinery. Cell 110, 163–175.
12. Nojima, H., Tokunaga, C., Eguchi, S., Oshiro, N., Hidayat, S., Yoshino, K., Hara, K.,
Tanaka, N., Avruch, J., and Yonezawa, K. (2003). The mammalian target of rapamycin (mTOR)
partner, raptor, binds the mTOR substrates p70 S6 kinase and 4E–BP1 through their TOR signaling
(TOS) motif. J. Biol. Chem. 278, 15461–15464.).
13. Martin DE, Hall MN (2005) The expanding TOR signaling network. Curr Opin Cell
Biol 17: 158–166.
14. Sarbassov D.D., Ali S.M., Kim D.H., Guertin D.A., Latek R.R., Erdjument-Bromage H.,
Tempst P., and Sabatini D.M. Rictor, a novel binding partner of mTOR, defines a rapamycininsensitive and raptor-independent pathway that regulates the cytoskeleton.// Curr.Biol. 2004. Vol.
14. P. 1296-1302
15. Pearce L., Huang Xu., Boudeau J., Pawlowski R., Wullshleger S., Deak M., Ibrahim A.,
Gourlay R., Magnuson M., Alessi D. Identification of Protor as novel Rictor-binding component of
mTOR complex-2.//Biochem.J. 2007. Vol. 405. P. 513-522
16. Laplante M., Sabatini D. mTOR signaling at a glanse//J. of Cell Science. 2009. Vol. 122.
P. 3589-3594
17. G.H. Anderson, B. Veit and M.R. Hanson. The Arabidopsis AtRaptor genes are essential
for post-embryonic plant growth. BMC Biology 2005, 3:12 doi:10.1186/1741-7007-3-12
18. Menand, B., Desnos, T., Nussaume, L., Berger, F., Bouchez, D., Meyer, C., and
Robaglia, C. (2002). Expression and disruption of the Arabidopsis TOR (target of rapamycin) gene.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 6422–6427
19. Deprost, D., Truong, H.N., Robaglia, C., and Meyer, C. (2005). An Arabidopsis
homolog of RAPTOR/KOG1 is essential for early embryo development. Biochem. Biophys. Res.
Commun. 326, 844–850.
20. Anderson, G.H., Veit, B., and Hanson, M.R. (2005). The Arabidopsis AtRaptor genes
are essential for post-embryonic plant growth. BMC Biol. 3, 12.
21. Schieke, S.M., and Finkel, T. (2006). Mitochondrial signaling, TOR, and life span. Biol.
Chem. 387: 1357–1361
22. Cunningham, J.T., Rodgers, J.T., Arlow, D.H., Vazquez, F., Mootha, V.K., and
Puigserver, P. (2007). mTOR controls mitochondrial oxidative function through a YY1-PGC-1
alpha transcriptional complex. Nature 450: 736–740
23. Gapper, C., and Dolan, L. (2006). Control of plant development by reactive oxygen
species. Plant Physiol. 141: 341–345.
24. Rhoads, D.M., Umbach, A.L., Subbaiah, C.C., and Siedow, J.N. (2006). Mitochondrial
reactive oxygen species. Contribution to oxidative stress and interorganellar signaling. Plant
Physiol. 141: 357–366
25. Anderson, G.H., and Hanson, M.R. (2005). The Arabidopsis Mei2 homologue AML1
binds AtRaptor1B, the plant homologue of a major regulator of eukaryotic cell growth. BMC Plant
Biol. 5, 2.
26. Mizoguchi, T., Hayashida, N., Yamaguchi-Shinozaki, K., Kamada, H., and Shinozaki,
K. (1995). Two genes that encode ribosomalprotein S6 kinase homologs are induced by cold or
salinity stress in Arabidopsis thaliana. FEBS Lett. 358, 199–204.
27. Turck, F., Kozma, S.C., Thomas, G., and Nagy, F. (1998). A heatsensitive Arabidopsis
thaliana kinase substitutes for human p70s6k function in vivo. Mol. Cell. Biol. 18, 2038–2044.
91
28. Zhang, S.H., Broome, M.A., Lawton, M.A., Hunter, T., and Lamb, C.J. (1994). atpk1, a
novel ribosomal protein kinase gene from Arabidopsis. II. Functional and biochemical analysis of
the encoded protein. J. Biol. Chem. 269, 17593–17599.
29. Alessi, D.R., Kozlowski, M.T., Weng, Q.P., Morrice, N., and Avruch, J. (1998). 3Phosphoinositide-dependent protein kinase 1 (PDK1) phosphorylates and activates the p70 S6
kinase in vivo and in vitro. Curr. Biol. 8, 69–81.
30. Mahfouz, M.M., Kim, S., Delauney, A.J., and Verma, D.P.S. (2006). Arabidopsis
TARGET OF RAPAMYCIN interacts with RAPTOR, which regulates the activity of S6 kinase in
response to osmotic stress signals. Plant Cell 18: 477–490
31. Sormani, R., Yao, L., Menand, B., Ennar, N., Lecampion, C., Meyer, C., and Robaglia,
C. (2007). Saccharomyces cerevisiae FKBP12 binds Arabidopsis thaliana TOR and its expression
in plants leads to rapamycin susceptibility. BMC Plant Biol. 7: 26.
32. Robaglia, C., Menand, B., Lei, Y., Sormani, R., Nicolai, M., Gery, C., Teoule, E.,
Deprost, D., and Meyer, C. (2004). Plant growth: The translational connection. Biochem. Soc.
Trans. 32, 581–584.
33. Magdy M., Mahfouz, Sunghan Kim, Ashton J. Delauney, and Desh Pal S. Verma.
Arabidopsis TARGET OF RAPAMYCIN Interacts with RAPTOR, Which Regulates the Activity
of S6 Kinase in Response to Osmotic Stress Signals The Plant Cell, Vol. 18, 477–490, February
2006.
34. Pullen, N., Dennis, P.B., Andjelkovic, M., Dufner, A., Kozma, S.C., Hemmings, B.A.,
and Thomas, G. (1998). Phosphorylation and activation of p70s6k by PDK1. Science 279, 707–
710.
35. Biondi, R.M., Kieloch, A., Currie, R.A., Deak, M., and Alessi, D.R. (2001). The PIFbinding pocket in PDK1 is essential for activation of S6K and SGK, but not PKB. EMBO J. 20,
4380–439.
36. Deak, M., Casamayor, A., Currie, R.A., Downes, C.P., and Alessi, D.R. (1999).
Characterisation of a plant 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 homologue which
contains a pleckstrin homology domain. FEBS Lett. 451, 220–226.
ӘОЖ 616,248:575.174.015.3
ТЫНЫС ДЕМІКПЕСІМЕН АУРҒАН НАУҚАСТАРДАҒЫ РЕПАРАЦИЯ ГЕНДЕРІНІҢ
ПОЛИМОРФИЗМІ
Е. Манат, Р.И. Берсимбай, Б.О. Бекманов, А.Ю. Акпарова, Т.Е. Ещжанов,
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Астана қ.
Q51Q@mail.ru
Ғылыми жетекші – б.ғ.д., профессор Р.И. Берсимбай
Кілттік сөздер: Полиморфизм, репарация, полимеразды тізбекті реакция, рестрикциялық
талдау.
Тыныс демікпесі (ТД) ауруы айырықша кең таралған, сонымен қатар, айқын
экономикалық және қоғамдық зардаптарға алып келетін салмақты мультифакторлы ауру
болып табылады. GINA (Global Initiative for Asthma) санағы СНГ елдері, соның ішінде
Қазақстан 5-34 жас аралығындағы тұрғындарың тыныс демікпесі салдарынан көз жұмуы
жағынан ең алдыңғы орындарда екендігін көрсеткен . Қазақстанда өкпе-бронхтық
патологиясы таралуы жағынан бірінші, ал өлім-жітім мөлшері жағынан төртінші орында.
Тыныс жолдары органдары мүгедектерінің 60% тыныс демікпесі аурулары. Соңғы 5 жыл
ішінде Республика көлемінде тыныс демікпесінен зардап шеккендер саны 2.2 есе артқан. Бұл
92
жағдай тыныс демікпесін кең ауқымды әлеуметтік-медициналық мәселе ретінде және бұкіл
ел көлемінде зерттеу керек ететіндей сипат алуда.
Бұл тыныс демікпесі ауруында(ТД) бронхты тудыратын құблымалы сипаттағы себебі
болып табылады. Қазіргі уақытта ТД бронх сөлінде эозинофил мөлшерін көтерілуіне себепші
болып және CD4-лимфоцитін реттеп отыратын тыныс жолының созылмалы қызарып, ісінуі
түрінде көрсетілуде.
ТД- мен аурыған адамда өкпенің құрылымдық созылмалы ауруын тудыратын патогенді
бөлшектер қабынуды пайдақылады да, осы аурудың пайда болуына әсер етеді. Ұзақ уақыт
барысында тыныс жолында өзгерістер пайдақылады, бұл өз кезегінде кейбір бөлімдердің
бронхтық қайта қалпына келуіне кедергі келтіреді. Бұл ауруға айырым диагностика жасауда
қазіргі уақытта қыйыншылықтар сақталуда. Практикалық жұмыс барысында
функционалдық, клиникалық байланыс және лабораториялық диагностикалық белгілері
кездейсоқ кезігіп жататыны болмаса, әліде болса нақты диагноз табылмай отыр. ТД
ауруының генетикалық және патогенетикалық механизімін зерттеу, аталған ауруға нақты,
айырым диагноз қоюға мүмкіндік береді.
Тұқым қуалайтын ауруларды турдыратын генетикалық мутациялар, адам геномы өзгерісінде
азғана ұлес ұстайды. Генетикалық өзгерістің басым бөлігінде, ДНҚ молекуласының
біртұтастығындағы аллелдердің полиморфизімі кең таралған деп айтуға болады.
ТД ауруының молекулалық-генетикалық негіздерін зерттеуде, аталған аурудың пайда
болуына себеп болатын коптеген гендердің полиморфизімін зерттеу өте маңызды рөл
ойнайды. Соңғы 10-15 жылдық генетикалық зерттеулер ТД ауруының кең таралуына
коптеген гендердің байланысы бар екендігін корсетуде. Бұл салада көптеген жетістіктер бола
тұрсада, ТД ауруының қалыптасу механизімі әлі толық қанды белгілі деп айтуға тым алыс.
Кей зерттеулер натижелерінде қарама-қайшылықтардың болатынына байланысты, осы
бағыттарда көбірек зерттеулер жүргізулер керек.
Қазірге дейін зерттеулер, 150 ден астам геннің белоктық өнімінің ТД ауруына тығыз
байланыста екенін көрсетуде. Жүйеден, репарация гендерінің полиморфты жағдайы аталған
аурудың қалыптасып, кең таралуына зерттеулер көбірек жүргізілуде.
Мультифакторлық аурулардың қалыптасуына көптеген гендер жинтығы қызыметінің өзгерісі
себеп болатыны белглі болды. Организмнің өмір сүру қарекетіндегі әртүрлі факторлардың
әсерінде, сондай-ақ, қоршаған ортаның гендік токсикалық агенттері ДНҚ молекуласының бір
тізбекті бұзылыстарын қалыптастырады, клеткалардың өліміне әкеп соғады, бұлардың
барлығы өз кезегінде, мутациялардың жиналуына, патологиялық барыстықң дамуына,
қатерлі бағытқа бет бұруына себеп болады. ДНҚ репарация жүйесі аса маңызды жүйелердің
бір, ол, ДНҚ құрылымындағы бұзылыстарды қалпына келтіріп, оның құрылымдық
біртүтастығын сақатайды. Тыныс демікпесі ауруларындағы ДНҚ репарация жүйесі
гендерінің полиморфты жағдайын зерттеу, осындай мультифакторлық аурулардың
қалыптасуы мен жылдам дамуындағы басты себепті анықтап беруі мүмкін.
Осы орайда біз, тыныс демікпесімен аурған Қазақстандағы 25 адамның және ешқандай ауру
белгілері болмаған 32 сау адамы контрол ретінде ала отырып, ДНҚ молекуласының
эксцизионды репарациясына қатысатын XRCC1 генінің arg 399 gln полиморфты жағдайын
және ДНҚ молекуласының қос тізбект бұзылысының рекомбинациялық репарациясына
қатынасатын
XRCC3 генінің Тrp241Мet полиморфты жағдайын зерттедік. Зерттеу
барысында біз, Астана қаласындағы клиникалық ауруханаларынан алынған 57 адамның қан
үлгілерінен фенол-хлороформды әдіспен ДНҚ молекуласын бөліп алдық, ПТР әдісімен
қажетті ген амфлификатын және рестрикциялық талдау әдісі арқылы зерттеуге алынған генің
полиморфты жағдайын анықтадық. Зерттеулер нәтижесі төмендегі кестеде көрсетілгендей;
кесте - XRCC1 (399) және XRCC3 (241) генотиптерінің тыныс демікпесімен аурған
науқастардағы және контроль группадағы тарулуы.
93
Гендер
XRCC1
399
XRCC3
241
Поли- Генотип
морфизм
Arg399Gln
Тrp241Мet
arg/arg
arg/gln,
gln/gln
trp/trp
trp/met,
met/met
ТД,
адам (%)
Контроль,
адам (%)
12 (48%)
18 (56,25%)
13 (52%)
14 (43,75%)
12 (48%)
20 (62,5%)
13 (52%)
12 (37,5%)
OR
CI (95%)
0.72
0.25 – 2.05
0.89
0.49 – 3.98
0.55
0.19 – 1.60
1.81
0.62 – 5.22
χ2
Р
0.38
0.54
1.20
0.27
Зерттеуден алынған нәтижеге қарай отырып мынадай қорытынды шығаруға болады; сау
адамдармен салыстырғанда аталмыш аурумен аурған науқастарда XRCC1 генінің arg/arg
аллелдік жағдайының және XRCC3 генінің trp/trp аллелдік жағдайының басымырақ екендігі
белгілі болды. Осыған қарап XRCC1 Arg399Gln және XRCC3 Тrp241Мet гендерінің сау
адамдарда қалыпты варианттарының таралу жиілігі басым ал мутантты әллелдерінің таралу
жиілігі аз шамада болады деп қорытынды жасауға болады. Мұндай нәтижелерді басқа да
ғылыми әдебиеттерден көруге болады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
1. Lugogo N, Que LG, Fertel D, Kraft M. Asthma. In: Mason RJ, Broaddus VC, Martin TR, et
al. Murray & Nadel's Textbook of Respiratory Medicine. 5th ed. Philadelphia, Pa: Saunders
Elsevier; 2010:chap 38.
2. Brozek JL, Bousquet J, Baena-Cagnani CE, Bonini S, Canonica GW, Casale TB, et al.
Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma (ARIA) guidelines: 2010 revision. J Allergy Clin
Immunol. 2010 Sep;126(3):466-76.
3. National Asthma Council Australia. Asthma Management Handbook 2006. Melbourne, 2006.
Available at: http://www.nationalasthma.org.au/cms/ (accessed 2010, Apr 8)
4. L'udovít Musák, Pavel Vodicka, Gabriela Klimentová, Pavel Soucek, Monika Hánová, Renáta
Mikulková, et al. in Neuro endocrinology letters (2006). Chromosomal damage and
polymorphisms of DNA repair genes XRCC1 and XRCC3 in workers exposed to cytostatics.
5. Abdel-Rahman, S. Z., and El-Zein, R. (2000) The 399Gln polymorphism in the DNA repair
gene XRCC1modulates the genotoxic response induced in human lymphocytes by the tobaccospesific nitrosamine NNK, Cancer Lett., 159, 63–71.
УДК 581.522.4
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИСТАНХЕ ПУСТЫННОЙ (CISTANCHE
DESERTICOLA)
Жакупова А.С., Сарсенбаев К.Н.
Евразийский Национальный Университет, Астана, Казахстан. zhakupova@gmail.com
Научный руководитель – д.б.н., профессор, Сарсенбаев К.Н.
Цистанхе (Cistanche Hoffmgy et Link) относится к числу ценных технических растений
флоры Казахстана. Ее ценность обусловлена высоким содержанием в cтолонах различных
полисахаридов, иридоидов и других биологически активных соединений, которые в
развитых странах широко используется как исходное сырье для производства
фармакологически активных препаратов широкого спектра действия: повышения тонуса,
потенции, антиоксидантной активности.
94
Наличие больших запасов цистанхе в Казахстане делает ее весьма перспективной
культурой, как для внутреннего использования в пищевой промышленности и
здравоохранении, так и для экспорта для последующего использования в составе различных
чаёв и фармакологических препаратов. Это особенно характерно для такого ценного
растения как цистанхе сомнительная, чрезвычайно популярного среди создателей
лекарственных средств. Из цистанхе уже выделено и идентифицировано около 10 новых
соединений. Из-за малой изученности биохимического состава растений флора Казахстана
используется весьма ограничено. Основным поставщиком этого растения в мире является
Казахстан, хотя в республике он не используется. Для получения первоначальных знаний об
этом виде были изучены некоторые морфологические и биохимические особенности
моинкумских и мангышлакских популяций цистанхе.
Паразитические растения, к которым относится цистанхе, в Казахстане, как и во всем
мире, изучены недостаточно. Многие сведения по биологии, физиологии паразитических
растений все еще остаются фрагментарными. Современных исследований по странам СНГ
по этой проблеме практически нет. В литературе имеются данные по химическому составу
столонов цистанхе, в основном китайского происхождения. Однако качественных и
количественных исследований по выявлению биохимических, физиологических,
морфологических и генетических особенностей природных популяций казахстанского
цистанхе не проводились. Особый научный и практический интерес представляет изучение
популяционного полиморфизма накопления БАВ у цистанхе в различных регионах
Казахстана, определение химического состава столонов, поиск генотипов, наиболее богатых
БАВ. В связи с этим тема представляет несомненный теоретический и практический интерес.
Биолого-экологическая характеристика Казахстанских видов цистанхе. Род
Цистанхе (Cistanche Hoffmgy et Link) из семейства заразиховых (Orobanchaceae Vent)
порядка – Tubiflorae, класса – Dicotyledonae, представлен в Казахстане тремя видами:
1.Ц.жёлтая (С.flava), 2. Ц.солончаковая (C.salsa), 3. Ц.сомнительная (C.ambigua), синоним
Cistanche deserticola. Биохимический состав цистанхе, особенно казахстанских видов изучен
слабо. Они не имеют хлорофилла, но нередко в большом количестве содержат другие
пигменты. Так, в цистанхе солончаковой найден красный пигмент и установлено наличие
алкалоидов – до 0,332% (9 - 11).
Цистанхе является паразитом, прикрепляется к корням саксаула, жузгуна или тамарикса
и высасывает из него питательные вещества. Собственной корневой системы не имеет.
Заготавливают его плодовое тело или стебель с цветами. В ненаучной литературе
используют термин корень или трава цистанхе, подразумевая стебель или столон растения.
Растения растут в пустыне предпочитая небольшие возвышенности 225-1150 м,
резкоконтинентальный климат, много песка и солнца.
Существуют методические трудности работы с цистанхе – столон практически на 95–
98% состоит из воды, высокомолекулярных соединений мало. Другой орган – корешок
(гаусторий) 1–3 см длины, почти одревесневший для исследований не годится. Листья
отсутствуют. На протяжении цветоноса очень много мелких цветков. По предыдущему
опыту мы знали, что цветы
гетерогенны по составу ферментов и белков. Для
хемосистематических исследований популяций не пригодны. Исходя из этого мы не
использовали цветы, а для сравнительных исследований популяций брали среднюю часть
столона. У этого вида ранее состав изоферментов и белков не изучался.
Одним из наиболее чувствительных показателей к действию различных факторов среды
является пероксидаза. Практически при действии любых повреждающих факторов среды
наблюдается изменение активности и компонентного состава этого фермента.
Компонентный состав пероксидазы достаточно надежно характеризует состояние популяции
растений. В связи с этим с помощью метода изофокусирования мы изучали компонентный
состав пероксидазы столона у 9 различных популяций цистанхе.
Таким образом нами показаны особенности жизненного цикла, особенности
анатомического строения корневища, цветоноса, стебля и клубенька. Выделены и
95
идентифицированы основные физиологически активные вещества цистанхе – иридоиды.
Показаны различия между популяциями по составу растворимых белков, полипептидов,
неспецифичной эстеразы, кислой фосфатазы, пероксидазы. Подобран рецепт
физиологически активного препарата из цистанхе. Показано, что это не однолетнее, а
многолетнее растение.
Основным способом размножения является семенной. Однако распространён и
вегетативный, путём закладки почки в месте прикрепления гаустория паразита к корню
саксаула.
mTOR КОМПЛЕКСТЕРІН БӨЛІП АЛУ МАҚСАТЫНДА ЖАСУШАЛАРДЫ
СУБФРАКЦИЯЛАУДЫҢ ЖАҢА ӘДІСІ
Дубек Қазыкен
Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Астана
Рапамициннің нысанасы (TOR) қоректік заттар, өсу факторлары және энергия
деңгейінен туындайтын сигналдардың әсерінде жасушаның өсуін, көбеюін және
метабольизмін реттейтін негізгі протеинкиназа болып табылады [i]. TOR протеинкиназасы
ашытқы таяқшасы, өсімдіктер және адамзатты қамтыған барлық эукариоттарда эволюция
барысында өзгермей сақталған, молекулалық салмағы 290 кДа болатын, үлкен серин/треонин
протеинкиназасы болып, ол фосфатидилинозитолкиназаға қатысты киназалар (PIKK) тобына
жатады [ii].
Жануарлардағы TOR – mTOR протеинкиназасы құрылымдық және функциялық
тұрғыдан бір-бірінен өзгеше mTORC1 және mTORC2 сынды екі көп ақуызды комплекстер
түзеді [iii]. mTOR-дың Раптор, mLST8, Дептор және негативті реттуші PRAS40
ақуыздарымен байланыса отырып түзетін mTORC1 комплексі амин қышқылдары негіз етіп
тудыратын қоректік заттар сигналы, өсу факторларының стимулациясы, AMPK сигнал
жүйесі арқылы келетін энергия сигналы және ДНҚ-ның бұзылуы, гипоксия қатарлы стресс
жағдайларынан келетін жоғары ағындық сигналдарды жинақтайды [iv]. Осы жоғары
ағындық сигналдарға жауап ретінде, мРНҚ-ның репрессоры 4E-BP1-ді фосфорлап
инактивтендіру арқылы және S6 киназасын фосфорлап активтендіру арқылы ақуыздардың
цинтезін реттейді. mTORC2 комплексі mTOR, Риктор, mLST8, mSin1 және Протор
ақуыздарынан тұрады. Оның жоғары ағындық сигналдары мен төменгі ағындық
эффекторлары туралы мәліметтер mTORC1 комплексіне қарағанда өте аз. Өсу факторлары
аса айқын болмаған механизм арқылы mTORC2 комплексін активтендіріп, ол өз кезегінде
өте жақсы зерттелген субстраты болып табылатын гидрофобты мотивіндегі Akt/PKB
киназасын фосфорлайды [v]. mTORC2 комплексі Rho1 ГТФ-азасын анықталмаған жолмен
активтендіріп, сол арқылы жасушадағы актин цитоскелетінің құрылуын реттейді.
mTORC1 және mTORC2 комплекстерінің екеуі де гель филтрациялық
хроматографияның көмегімен, жасушаның тұтас экстрактынан бөлініп алған болатын [vi].
Кейінгі зерттеулер mTOR протеинкиназасының жасуша ішіндегі митохондрия [vii], нерв
жасушаларының мембранасы [viii], жасуша ядросы [ix], эндоплазмалық тор [x] және/немесе
Гольджи аппараты [xi] қатарлы бірнеше субжасушалық локализациясын көрсетті. Осы
субжасушалық орындардағы mTOR-дың mTORC1 және mTORC2 комплекстерінің қайсы
түрінде сақталатындығын зерттеу үшін, ең маңыздысы mTOR-дың белгілі екі
комплекстерінен басқа үшінші комплекісін іздеу үшін, жасушаны бірнеше субфракцияларға
бөліп алып зерттеудің маңызы зор. Жасушаларды субфракциялаудың дәстүрлі әдістері
жасушаның цитоплазмасын, ядро қабығының интерфазалық ақуыздарын және ядро ішінің
ақуыздарын бір-біріне араластырмай бөліп алуға мүмкіндік бермейді. Біз өз зерттеуімізде
гипотонды лизис буферінің орнына изотонды лизис буферін қолдандық. Жасушылырдың
96
цитоплазмалық фракциясын детергенттер қосылған изотонды лизис буфермен бөліп
алғаннан кейін, қалған жасуша ядросының қабығы интерфазаларының ақуыздарын және
тұзбен экстракттауға болатын ядролық ақуыздарды тұзды изотонды буфердің лайықты
көлемін қолдана отырып, контаминациясыз бөліп алдық, сонымен қатар алынған
субжасушалық фракциялардың тазалығын және ақуыздардың табиғи қалпын
сақтайтындығын дәлелдедік.
Материал және әдістер
Жасушаларды өсіру. MDA-MB-435 жасушалары 10% FBS, 20 мМ L-глутамин, 100
бірлік/мл пенициллин/стрептомицин қосылған DMEM/F12 қоректік ортасында, 5% CO2, 37
o
C температурасы жағдайында өсірілді.
Жасушаларды субфракциялау. MDA-MB-435 жасушалары салқын PBS буферімен
шайылғаннан кейін, шағын көлемдегі (жасушалар 90% өсірілген 150 мм ұлпа өсіру
табақшасы үшін 0.3 мл) Б буферімен (40 мМ Hepes pH7.5, 160 мМ KCl, 2.5 мМ EGTA, 2.5
мМ EDTA, 0.5% глицерол, 0.5% NP-40) жыйнап алып, +4oC температурада 30 минут
шайқалды. Лизат +4oC температурада, 500xg, 5 минут центрифугаланып, ядро тұнбаға
түсіріліп алынды. Супернатант 16000xg, 10 минут центрифугаланып, оның супернатанты
цитоплазмалық фракция (ЦИТО) ретінде сақталды. Алынған тұнба 0.1% NP-40 қосылған Б
буферімен бір рет шайылып, 1000xg, 5 минут центрифугаланғаннан кейін, супернатанты
алынып тасталды. Тұнбаға түскен ядроға 0.1M LiCl қосылған Б буфері құйылып, +4oC
температурада, 1 сағат шайқалғаннан кейін, +4oC, 16000xg, 15 минут центрифугаланып
бөлінді. Супернатант аз тұзды ТЭИФ фракциясы (ТЭИФ-АТ) ретінде сақталды. Ары қарай,
алынған тұнба 0.2M LiCl қосылған Б буферімен +4oC температурада 1 сағат
инкубацияланып, 16000xg, 15 минут центрифугаланып бөлінді, супернатанты ТЭИФ
фракциясы бөліп алынғаннан кейін, қалған тұнбаға түскен ядро фракциясы 8 М уреа
буферінде,
ультрадыбысты
дезинтегратордың
(XL2000,
Microson)
көмегімен
дизентегратталып, +4oC, 16000xg, 15 минут центрифугаланып, супернатанты қалдық ядро
фракциясы (ҚИФ) ретінде алынды.
SDS-PAGE. Электрофорез жасалатын жасушаның субфракциялық үлгілері 4Х үлгіні
өңдеу буферімен (50 мМ Tris-HCl pH6.8, 10% глицерин, 2% SDS, 100 мМ β-меркаптоетанол,
o
0.01%
бромфенол
көгі)
95
C
температурада
5
минут
қыздырылып
денатурализацияланғаннан кейін, олардың 20 мкг (иммунопреципитация үлгісінен 15 мкл)
мөлшері және ақуыздардың молекулалық салмағы маркері электрофорез гельіне құйылды.
Электрофорез Mini-PROTEAN Tetra Cell (Bio-Rad) камерасында, алғашқы 10 минутта 120
вольт, онан кейін аяқтағанға дейін 200 вольттік тоқпен жүргізілді.
Иммуноблоттинг. SDS-PAGE электрофорез гельінде бөлінген ақуыздарды 50 секунд
этанолмен өңделген PVDF (Millipore) мембранасына трансферлеп алу үшін Trans Blot Cell
(Bio-Rad) блоттинг камерасында CAPS буфері (10 мМ CAPS, 10% этанол, рН 11)
қолданылды. Трансферлеу 0.45 А тоқпен 3 сағатта жүргізілді. Трансферлегеннен кейін PVDF
мембранасына керекті антиденелерді қолдана отырып иммуноблоттинг талдауы жасалды.
Нәтиже және қорытынды
MDAMA-435 жасушасын цитоплазмалық және ядролық суб-фракциялауға изотондық
буфер қолданылып, фракциялау барысында ядро қабығы бұзылмай, оның іші-сыртындағы
осмотикалық баланс сақтала отырып, ядро тұтас күйінде бөліп алынды және ядро одан ары
қарай субфракцияланды. Жасушаны субфракциялау барысы мұз үстінде немесе
температурасы +4oC салқын бөлмеде жүргізілді. Алдымен аз мөлшердегі детергентті лизис
буферімен өңдеп, цитоплазмалық фракцияны бөліп алғаннан кейін, детергент қосылмаған
ұқсас лизис буферімен бір рет жылдам жуып, ядроны цитоплазмалық фракцияның
қалдықтарынан тазартып алдық. Ядроны субфракциялауға алдымен аз тұзды буфер (Б лизис
97
буферіне 0.1 М LiCl қосылған) қолданылып экстракцияланғаннан кейін, центрифугаланып,
экстракт бөліп алынды. Бұл фракция аз тұзбен экстрактталатын ядролық фракция (ТЭИФАТ) деп аталды. ТЭИФ-АТ фракциясы алынғаннан кейінгі тұнбаға (ядро) 0.2 М LiCl
қосылған Б лизис буфері қосылып өңделген соң, центрифугаланып, супенатанты ТЭИФ
ретінде жинап алынды. Жасалған тәжірибе цитоплазманы бөліп алғаннан кейінгі ядроның
ақуыздарын екі рет тұзбен эктракциялаған соң да ядро қабығы бұзылмай, құрылымын сақтап
тұратындығын, хромосоманың тұтас күйінде ядроның ішінде қалғандығын көрсетті (Сурет
1). Ядро қабығы нитерфазасының ақуыздарын және ядролық ақуыздарды тұзбен
экстрактталғаннан кейінгі қалған ядроны 8 М уреа буферін қоса отырып ультрадыбысты
дизентаграттау арқылы қалдық ядролық фракция (ҚИФ) алынды. Бұл алынған
фракциялардың тазалығын, дәлдігін, яғни, олардың компоненттерінің бірінен біріне өтіп
кетпегендігін SDS-PAGE электрофорезінен кейінгі иммуноблоттинг талдауы арқылы
дәлелдедік.
Сурет 1. Ядронің ақуыздарын LiCl тұзы арқылы экстракциялағаннан кейінгі ядроның
инвертті микроскоптағы фаза контраст суреті: А, 0.1 M LiCl қосылған Б лизис буферімен
ТЭИФ-АТ экстрактталып алынғаннан кейінгі ядроның қалдығы; B, 0.2 M LiCl қосылған Б
лизис буферімен ТЭИФ экстрактталып алынғаннан кейінгі бұзылмай сақталған ядро.
Сурет 2.
фракцияларының
MDAMA-435 жасушасын
иммуноблоттинг талдауы.
98
цитоплазмалық және ядролық
mTOR-дың жасушаның негізгі
субсуб-
фракцияларының барлығынан анықталды. Цитоплазмалық маркер ER57 цитоплазмалық
фракциядан ғана табылды. Ядро қабығының ішкі мембранасының нуклеоплазмалық
интерфазасына орналасқан Nup153-тің көп бөлігі ТЭИФ-АТ және ТЭИФ фракцияларында
болып, ҚИФ фракцияларында өте аз мөлшерде, ал цитоплазмалық фракциядан мүлдем
анықталмады. Ядролық ақуыз Hist H3 тек қалдық ядролық фракцияд ғана бар.
Иммуноблоттинг талдауы көрсеткендей (Сурет 2), контроль ретінде пайдаланылған,
бұрыннан белгілі цитоплазмалық маркер ER57, ядро қабығының маркері Nup153, ядролық
маркер Hist H3 бөліп алынған жасушалық субфракциялардың тазалығын көрсетіп тұр.
mTOR протеинкиназасы жасушаның цитоплазмалық және ядролық фракцияларының
барлығында табылды. Оның ең көп бөлігі цитоплазмада болып, ядроның ішіне қарай
біртіндеп азайып отырады. Бұрынғы зерттеулерде mTORC1 және mTORC2 комплекстері
негізінен жасушаның цитоплазмасына локализацияланады деп қаралып, олардың тек
цитоплазмадағы функциясы зерттеліп келген. Алайда, біздің зерттеу нәтижеміз
көрсеткендей, mTOR-дың бір үлкен бөлімі ядро қабығының интерфазаларына және ядроның
ішінде локализацияланады. Демек mTOR протеинкиназасы ядро қабығының
интерфазаларында немесе ядроның ішінде де комплекс түзіп, қандай да бір қызмет атқарады.
Ал біздің бұл зерттеуіміздің нәтижесі mTOR-дың жасушаның субфракцияларындағы
функцияларын және оның жаңа комплекстерін қарастыру мақсатындағы зерттеулерде,
mTOR-дың осыған дейін ашылған mTORC1 және mTORC2 сынды екі комплекстерінің
кедергісін азайтады.
Пайдаланған әдебиеттер
. Sarbassov, D.D., Ali, S.M., Sabatini, D,M. Growing roles for the mTOR pathway. Current
Opinion in Cell Biology (2005); 17: 596-603.
2. Yip, C.K., Murata, K., et al. Structure of the human mTOR complex I and its implications for
rapamycin inhibition. Molecular Cell (2010); 38: 768-774.
3. Берсимбай Р.И., Булгакова О.В., Омаров Р.Т., Сарбасов Д. Роль mTOR сигнальной
системы в регуляции клеточных функтций. Доклады НАН РК (2010); 5, c. 82-90.
4. Kim, D.H., Sarbassov, D.D., Ali, S.M., et al. GbL: a positive regulator of the rapamycin-sensitive
pathway required for the nutrient-sensitive interaction between mTOR and raptor. Molecular Cell
(2003); 11: 895-904.
5. Sarbassov, D.D., Guertin, D.A., Ali, S.M., and Sabatini, D.M. Phosphorylation and Regulation of
Akt/PKB by the Rictor-mTOR complex.Science (2005); 307: 1098-1101.
6. Bulgakova O.V., Shaikenov T., Bersimbay R.I., Sarbassov D.D. Purification of the mTOR
complexes by affinity chromathography. Reports of the international conference: III HumboldtKolleg, Astana, Kazakhstan (2010); 45-46.
7. Desai, B.N. et al. FKBP12-rapamycin-associated protein associates with mitochondria and senses
osmotic stress via mitochondrial dysfunction. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (2002); 99: 4319–4324
8. Sabatini, D.M., Barrow, R.K., Blackshaw, S., Burnett, P.E., Lai, M.L., Field, M.E., Bahr,B.A.,
Kirsch, J., Betz, H., Snyder, S.H. Interaction of RAFT1 with the Clustering Protein Gephyrin
Required for Rapamycin-Sensitive Signaling. Science (1999); 284: 1161-1164.
9. Zhang, X., et al. Predominant nuclear localization of mammalian target of rapamycin in normal
and malignant cells in culture. J. Biol. Chem. (2002); 277(31): 28127-28134.
0. Drenan, R.M., Liu, X., et al. FKBP12-rapamycin-associated protein or mammalian target of
rapamycin (FRAP/mTOR) localization in the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. Biol.
Chem. (2004); 279: 772–778.
1. Withers, D.J., Ouwens, D.M., et al. Expression, enzyme activity and subcellular localisation of
the mammalian target of rapamycin in insulin-responsive cells. Biochem. Biophys. Res. Commun.
(1998); 241: 704–709.
99
Содержание
Секция «Биотехнология растений и животных»
1.
Раев Р.Б. , ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Определение степени поражени
различными болезнями ячменя и пшеницы на территории
Аккайынского района Северо-Казахстанской области»
2. Акбасова А.Ж., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана - «Өсімдіктердің
фитопатогендерге қарсы қорғаныс реакциялары»
3. Дюсенбекова А.С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Семей ядролық
полигонының топырағындағы радионуклеотидтердің фиторемедиациясы»
4. Жакупова А.С., Сарсенбаев К.Н.,ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана –
«Особенности Cistanche Deserticola флоры Казахстана»
5. Жумалин А.Х, Куйбагаров М.А., НИИ биотехнологии АО «Казахский
агротехнический университет им. С. Сейфуллина» – «Получение и характеристика
моноклональных антител к хлорамфениколу»
6. Исхакова Д.Я., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана –«Экспериментальный
морфогенез в культуре ткани осины триплоидной(Populus Tremula L.)»
7. Нурланова А.А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана - «Определение остаточных
антибиотиков в продуктах животного происхождения»
8. Секенова А.Е., Огай В.Б, Мукантаев К.Н., Бакирова Г.А., РГП НЦБ РК, ЕНУ
им. Л.Н. Гумилева,
Астана - «Получение поликлональных антител к
транскрипционному фактору SOX2 плюрипотентных стволовых клеток человека»
ЕНУ им. Л.Н. Гумилева,
Астана - «Тестирование
9. Тургимбаева А.М.,
рекомбинантного антигена p24 вируса лейкоза крупного рогатого скота методами
иммуноферментного анализа»
Секция «Биотехнология микроорганизмов»
10. Ахметова А.Е., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Современное состояние
разработки технологии кисломолочных продуктов функционального значения»
11. Турмагамбетова А.С., РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН
РК, Алматы - «Сравнение инфекционной активности парамиксовирусов птиц при
различных условиях хранения аллантоисного материала»
12. Ултанбекова Г.Д., Айткельдиева С.А., Хасенова А.Х., Шакиев С.Ш.,
Треножникова
Л.П., РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН
РК, Алматы – «Выделение и изучение
антагонистических свойств
экстремофильных микроорганизмов из солончаковых почв Южного Казахстана»
Секция «Медицинская биотехнология и генетика»
13. Берсимбай Р.И., Акпарова А.Ю., Ещжанов Т.Е. , ЕНУ им. Л.Н.
Гумилева, Астана - «Полиморфные варианты генов IL-4, ТNF–α и продукты их
экспрессии у больных бронхиальной астмой в казахской популяции»
14. Аубакирова Д.С., Укбаева Т.Д., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана «Гистосәйкелестіліктің басты комплексі»
15. Ахметова А.Ж., Ибраева А.Р., РГП НЦБ РК, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана –
«Қазақстан территориясында таралған М.TUBERCULOSIS
клиникалық
изоляттарының молекулалық - генетикалық сипаттамасы»
16. Далина А.Д., Нургалиева А.Н., Бекболсынов Д., Огай В.Б., РГП НЦБ РК, ЕНУ
им. Л.Н. Гумилева, Астана - «Получение и характеристика мезенхимальных
стволовых клеток компактной кости»
17. Есетова А.А., Ұқбаева Т.Д., Мукантаев Қ,Н., РГП НЦБ РК , ЕНУ им. Л.Н.
Гумилева, Астана - «Ірі қара мал лейкозы диагностикасында рекомбинанттық p24
антигені негізінде иммундық - ферменттік талдауды жүргізу тиімділігі»
100
3
6
9
11
12
14
17
20
23
26
30
31
33
36
39
40
41
18. Иманбекова М.К., Кулмамбетова Г.Н., Кусаинова Г.К., Миллер Р.В., РГП НЦБ
РК, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Выявление ассоциации полиморфизмов
генов IL-1B и IL-RN с развитием гастрита»
19. Исабекова Т.М., РГП НЦБ РК, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Полиморфизм
гена интерлейкина-1 у больных язвенной болезнью и хроническим гастритом,
ассоциированными с HELICOBACTER PYLORI »
20. Кравченко А.П., Шевцов А.Б., Киянбекова Л.С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, РГП
НЦБ РК, РГКП «Центр санитарно-эпидемиологической экспертизы г. Астана» –
«Анализ мутаций лекарственной резистентности к противовирусным препаратам
вируса гепатита В у пациентов с хроническим гепатитом В на территории г.
Астана»
21. Мухамедьярова М.Б., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Методы анализа на
выявление токсоплазмоза у человека»
Укбаева Т.Д., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана –
22. Нұрбекова Ж. А.,
«Хемокиндердің жіктелуі, сипаттамасы және олардың қызметі»
23. Соколова Н.С., РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК,
Алматы – «Влияние противовирусных растительных препаратов на сорбционную
активность вируса»
24. Тарлыков П.В., Огрызько В.В., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева (Астана), Institut Gustave
Roussy (Villejuif, France) – «Протеомные исследования белок-белковых
взаимодействий апуриновой/амиримидиновой эндонуклеазы 1 человека»
25. Тасбулатова А.Т., Ұқбаева Т.Д., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Бағаналық
жасушалардың медицинада қолданылуы»
Секция «Биоразнообразие и рациональное использование биоресурсов»
26. Ашикбаева М.А., Спанбаев А.Д., Асилханова Р.З., Әбиев С.Ә., ЕНУ им. Л.Н.
Гумилева, Астана - «Қарқаралы мемлекеттік ұлттық табиғи паркінде таралған
агарика саңырауқұлақтарының түрлік құрамы»
27. Даниленко А.В., Павлодарский государственный педагогический институт,
Павлодар – «Флора прилегающей территории озера Биржанколь Баянаульского
государственного национального природного парка»
«Влияние
28. Карабалаева А.Б., ПГУ им. С. Торайгырова, г. Павлодар антропогенных факторов на состояние реки Иртыш в пределах Павлодарской
области»
29. Мухамадиева А., Жумадина Ш.М., Калиева С.К., Семей мемлекеттік
педагогикалық институты, қ.Семей – «Микрогравитация жағдайында төменгі
сатыдағы омыртқалы жануарлардың күретамырының қысқартылу активтілігі»
30. Окасова Д., Шакаримов А., Восточно-Казахстанский государственный
технический университет им.Д.Серикбаева, Усть-Каменогорск – «Нерациональное
использование водных ресурсов Казахстана. Меры
по регулированию
потребления воды»
31. Сарсенова М.А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана - «Обоснование и разработка
безотходной технологии очистки и использования загрязненных вод»
32. Яхновец К. В, Бекеева С.А., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Гнездовая
биология кречетки Vanellus Gregarius, выживаемость гнезд и причина их гибели»
Секция «Современные аспекты молекулярной биологии»
33. Бабенко О.Н., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана - «Молибдоферменты и их
биологическая роль в растениях»
34. Бердыкенов А.М., РГП «Национальный центр биотехнологии Республики
Казахстан» КН МОН РК – «Получение рекомбинантного белка репарации ДНК
hNEIL1»
35. Бейсенова С.Р., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «GAGEA SALISB. туысын
молекулалық деңгейде зерттеуіне шолу»
101
44
46
48
51
54
56
57
59
61
63
66
68
70
72
74
77
82
84
36. Киян В.С., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Функциональные особенности TOR
системы у эукариот»
37. Манат Е., Берсимбай Р.И., Бекманов Б.О., Акпарова А.Ю., Ещжанов Т.Е.,
ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана – «Тыныс демікпесімен аурған науқастардағы
репарация гендерінің полиморфизмі»
38. Жакупова А.С., Сарсенбаев К.Н., ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана - «Некоторые
особенности цистанхе пустынной (Cistanche deserticola)
39. Дубек Қазыкен, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, Астана - «mTOR комплекстерін бөліп
алу мақсатында жасушаларды субфракциялаудың жаңа әдісі»
102
88
92
94
96