Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Kovesdi I., Brough D. E, Bruder J. T., Wickham T. J. Adenoviral vectors for gene transfer // Curr Opin Biotechnol, 1997, V. 8(5), P. 583-589.
W.C. Russell. Update on adenovirus and its vectors // J. Gen. Virol., 2000, V. 81, P. 2573-2604.

Пептидомика: настоящее и будущее

Фехретдинова Д.И., Сивопляс Е.А., Кутузова Н.М.

Функции пептидов в процессах жизнедеятельности разнообразных организмов весьма многообразны. Концепция функционального контимума регуляторных пептидов, обоснованная И.П. Ашмариным и сотр., служит основанием для формирования представлений о существовании в организме функционально непрерывной совокупности пептидов, обеспечивающих стимуляцию или подавление различных сфер организма.

Регуляторные функции пептидов в организме определяются запускаемыми реакциями, биохимическими каскадами инициированными типом взаимодействия определенного пептида и специфического рецептора. Следовательно, конечный физиологический и биохимический эффект пептида определяется его природой, типом рецептора и его локализацией в клетке.

В настоящее время системный cтруктурный и функциональный анализ пептидов в живых системах или “Пептидом” изучает наука - пептидомика (Иванов, Карелин, 2005). Проведение пептидного анализа и выявление новых биоактивных молекул, перспективно как для создания лекарственных, так и в целях медицинской диагностики.

Из природных источников выделено несколько тысяч индивидуальных пептидов (Замятнин, 2004), детально изучено их строение, свойства и биологическая активность.

Один из наиболее распространенных внутриклеточных пептидов, принимающий участие в окислительно-восстановительных процессах и транспорте аминокислот – глутатион (α-глу-цис-гли) был открыт Ф.Гопкинсом. Важнейший регуляторный дипептид, карнозин (β-ала-гис) выделил из мышечной ткани В.С.Гулевич. Спектр биологической активности пептидов достаточно широк, наибольший интерес вызывают нейропептиды, синтезируемые нервными клетками и способные влиять на функции ЦНС. К этой группе относятся пептиды гипоталамуса и гипофиза. Окситоцин и вазопрессин – первые биологически активные пептиды, выделенные из нервной ткани (Дж. Абель 1924) , структура которых была подтверждена химическим синтезом (В. Дю Виню, 1953).

В конце 60-х годов американские ученые (Р. Гиллемин и Э. Шелли) выделили и охарактеризовали группу рилизинг-факторов, позднее им было дано название либеринов и статинов. В эту группу входит трипептид тиролиберин, соматостатин и др. Соматостатин один из первых гормонов,биосинтез которого осуществлялся методом генной инженерии.

Адренокортикотропный гормон человека (АКТГ), кортикотропин-39-членный полипетид, синтезирущийся в передней доле гипофиза, а так же в клетках мозга.АКТГ обладает широким спектром биологического действия, влияет на функции надпочечников, стимулируя выделение кортикостероидов – гормонов адаптации, взаимодействующих с пролактином, вазопрессином, опиоидными гормонами, инсулином и др. АКТГ и его фрагменты влияют на поведенческие реакции, мотивацию, память и процессы обучения.

К опиодным гормонам относится большая группа физиологически активных пептидов с выраженным сродством к рецепторам опиоидного (морфинного) типа, которые обозначаются мю, дельта, каппа и др. Эти пептиды, обладающие черезвычайно широким спектром регуляторной активности, обнаружены в различных тканях: как в мозге, так и на периферии. В группу опиоидных пептидов, помимо широкоизвестных энкефалинов и эндорфинов входят пептиды группы динорфина, казоморфина, а так же дельторфина, дерморфина и др. Большинство эндогенных опиоидных пептидов мозга образуется из общих белковых предшественников. Опиоидные пептиды обладают анальгетическим свойством, т.е. обезболивающим, и принимают участие в регуляции многих физиологических процессов, связанных с высшей нервной деятельностью человека. Они контролируют многообразные поведенческие реакции, такие как лекарственная зависимость, агрессивное поведение, мотивация удовлетворения, половое влечение, пищевое насыщение, стрессорные и адаптивные процессы.

Опиоидные пептиды взаимодействуют с различными нейромедиаторами и нейротрансмиторами, такими как: дофамин, гамма-аминомаслянная кислота, глутаминовая кислота и ацетилхолин. Совместно с назваными низкомолекулярными регуляторами, опиоидные гормоны регулируют процессы локомоторной активности, стереотипных реакций. Деятельность опиоидных пептидов связана с деятельностью стероидных гормонов. Опиоидные пептиды воздействуют на структуру и функции надпочечников, стимулируя стероидогенез. Важную роль играют опиоидные гормоны в регуляции имунной активности, в процессах антителообразования и в гуморальном иммунном ответе. Энкефалиновые пептиды причастны к патогенезу некоторых психических заболеваний: шизофрении, фобизму, паркенсонизму, эпилепсии и др. Спектр действия эндорфинов как правило менее представителен, но следует отметить их участие в мотивации алкогольного поведения, в стрессовых реакциях и в регуляции циркадных процессов. Казоморфины, которые относятся так же к опиоидным гормонам, выделенным из гидролизатов казеина молока, оказывают физиологическое действие на гастроинтестинальный тракт: увеличивают высвобождение инсулина и плазменного соматостатина, обладают иммуностимулирующей активностью и регулируют пищеварение и обмен веществ в организме. Выделенные опиоидные пептиды, которые являются фрагментами гемоглобина и названа эта группа гормонов - геморфины. Эти гормоны являются резервной формой опиоидов.

Таким образом, опиоидные гормоны являются полифункциональными соединениями и вовлечены в процессы регуляции высшей нервной деятельности человека, в частности, фиксации памяти, обучение, запоминание, мышление, развитие различных болезней, в том числе и болезни Альцгеймера.

Литература:

Замятнин А.А. Биологические проблемы олигопептидной регуляции. // Биохимия. – 2004. – Т.69, №11. – С. 1565 – 1573.
Карелин А.А., Иванов В.Т. Пептидомика – новое направление постгеномных технологий. // Вестник Российской академии наук – 2005, - Т. 75, - №2, - С. 1369 – 1372.

Молекулярно-генетическая характеристика охотоморской популяции гренландского кита (balaena mysticetus, l., 1758)

Чичкина А.Н., Мещерский И.Г., Шпак О.В., Шаталова С.П.

Гренландские киты (Balaena mysticetus) Охотского моря находятся под угрозой исчезновения. Это связано с интенсивным промыслом в конце XIX – середине XX века, когда численность популяции сократилась с 3 000-6 500 до 150-500 особей (цит. по Maclean, 2002). Молекулярно-генетические данные, характеризующие охотоморских гренландских китов, в отличие от китов беринговоморской (БЧБ) популяции, весьма ограничены. В Охотском море в 1995-2000 гг. работала российско-американская экспедиция, однако большинство полученных результатов остались неопубликованными. Целью нашей работы было проведение молекулярно-генетического анализа новой серии образцов ткани гренландских китов Охотского моря, сравнение результатов с полученными ранее и, следовательно, восполнение ряда недостающих звеньев в ранее опубликованных данных.

Материалом для нашего исследования послужили 73 образца, собранные в 2011 и 2012 г.г методом биопсии или от погибших особей, найденных на берегу, в Ульбанском заливе Охотского моря. Для этих образцов мы определили нуклеотидные последовательности митохондриальной ДНК – контрольного региона (916 п.н.) и гена цитохрома б (1140 п.н.), а также аллельный состав 14 микросателлитных локусов.

Ранее на основании микросателлитных данных уже была показана высокая степень генетической изоляции охотоморской и БЧБ популяций (Givens et al., 2010). В указанной работе отсутствуют данные о частотах аллелей, необходимые для сравнения с нашими результатами. В то же время значения аллельного разнообразия, известные для отдельных исследованных локусов (Maclean, 2002), соответствуют полученным нами величинам.

Сравнение последовательностей участка контрольного региона, общего для нашей работы и исследования БЧБ популяции (397 п.н., LeDuc et al, 2008), показало значительно меньший уровень разнообразия митохондриальных линий в охотоморской популяции. При этом две популяции достоверно отличаются как по частоте встречаемости отдельных гаплотипов, так и по степени различий между ними.

В полной выборке охотоморских китов, обследованных в 1995-2000 г.г, для участка контрольного региона длиной 397 п.н. отмечено 6 гаплотипов, 5 из которых известны и в БЧБ популяции (Huebinger, 2007). В нашем случае для этого участка при сходном уровне показателей гаплотипического и нуклеотидного разнообразия выборки был выявлен еще один оригинальный для Охотского моря гаплотип Увеличение длины анализируемого участка до 916 п.н. позволило выявить у охотоморских китов еще один гаплотип.

Рис. 1. Медианная сеть гаплотипов контрольного региона (397 п.н.) гренландских китов Охотского моря (черный) и БЧБ популяции (серый)

Известные для гренландского кита гаплотипы мтДНК образуют на кладограммах несколько дистанцированных друг от друга групп, однако в популяциях, в том числе и БЧБ, присутствуют варианты, относящиеся одновременно к нескольким группам (Bikham et al., 2012). Это свидетельствует о том, что разделение предковых линий произошло раньше формирования современной географической структуры вида. Как показали наши исследования, гаплотипы, отмеченные в Охотском море, также относятся к нескольким дистанцированным группам (рис. 1). Высокий уровень отличий между отмеченными нами гаплогруппами сохраняется и при включении в анализ более консервативного белок-кодирующего участка – гена цитохрома б.

Таким образом, несмотря на то, что охотоморская популяция гренландского кита в настоящее время изолирована от популяции БЧБ, она сформировалась за счет особей БЧБ в относительно недавнее время.

Bikham, J.W., Huebinger, R.M., Phillips C.D., Patton, J.C., George, J.C., Suydam, R.S. 2012. Assessing molecular substitution patterns in the mitochondrial control region compared to protein coding genes in bowhead whales. Report to the International Whaling Commission Scientific Committee. 2012
Givens H.G., Huebinger R.M., Patton J.C., Postma L.D., Lindsay M., Suydam R.S., George J.C., Matson C.W., Bickham J.W. 2010. Population genetics of bowhead whales (Balaena mysticetus) in the Western Arctic // Arctic. Vol. 63, NO.1 (March 2010) P. 1-12
Huebinger R.M. 2007. Genetic relationships and evolutionary history of extant bowhead whale populations, Balaena mysticetus. Dissertation, Texas A&M Univeristy. 104 pp.
LeDuc R.G., Martien K.K., Morin P.A., Hedrick N., Robertson K.M., Taylor B.L. Mugue N.S., Borodin R.G., Zelenina D.A., George, J.C. 2008. Mitochondrial genetic variation in bowhead whales in the western Arctic. SC/59/BRG9. Report to the International Whaling Commission Scientific Committee
Maclean, S.A. 2002. Occurrence, behavior, and genetic diversity of bowhead whales in the western Sea of Okhotsk, Russia. M.S. thesis, Texas A&M Univeristy, College Station, TX. 114 pp.

Смотрите также файлы

63-69.docx

56-62.docx

50-59.docx

5 Оптика фепо .pdf

40 вопросов по жматко.docx

Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Литература:

Пептидомика: настоящее и будущее

Литература:

Молекулярно-генетическая характеристика охотоморской популяции гренландского кита (balaena mysticetus, l., 1758)

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно