Том 8, № 3 (2010)

Кадмий (Cd) является одним из наиболее широко распространенных и опасных загрязняющих элементов для всех живых организмов, включая растения. В настоящее время ведутся интенсивные исследования механизмов накопления Cd в тканях растений и их устойчивости к его токсичному действию. Были получены данные о варьировании признаков устойчивости и накопления Cd в природных популяциях как видов гипераккумуляторов, так и ценных сельскохозяйственных культур. Получен ряд мутантов с измененной чувствительностью к данному тяжелому металлу. В последнее десятилетие выявлено несколько классов белков, участвующих в ответах клетки на действие ионов Cd. Недавно была показана важная роль микроРНК в адаптации растений к Cd. Исследования молекулярно-генетических механизмов аккумуляции Cd и устойчивости к нему растений служат теоретической базой для разработки методов фиторемедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами, а также селекции сортов сельскохозяйственных растений с пониженной аккумуляцией Cd.

В результате моделирования коэволюции клубеньковых бактерий и бобовых растений предложен математический критерий (индекс) функциональной интегрированности симбиоза (ФИС), основанный на анализе матриц ковариаций частот генотипов партнеров при флуктуациях системных параметров. Установлена положительная корреляция ФИС с экологической эффективностью симбиоза (его влиянием на семенную продуктивность растений) и отрицательная корреляция с уровнями популяционного разнообразия партнеров. Выявленные зависимости позволяют объяснить возрастание структурно-функциональной целостности симбиоза, характерное для его макроэволюции, естественным отбором на повышение эффективности взаимодействия партнеров.

С помощью мультилокусных маркеров AFLP была изучена молекулярная изменчивость в 49 популяциях Silene acaulis. Получены данные в пользу послеледниковой колонизации севера из рефугиумов, расположенных в горных районах юга Европы. Большинство северо-европейских популяций характеризуются низким уровнем генетического разнообразия и слабо выраженной генетической структурой, по сравнению с южными монтанными популяциями. Колонизация Silene acaulis высокоарктического архипелага Шпицберген осуществлялась из разных источников, среди которых наиболее значимым была восточная Гренландия.

Исследована роль генов стрессоустойчивости (dFOXO, dSir2, Hsp70) в регуляции продолжительности жизни дрозофил в ответ на изменение режимов освещения. Выявлен FOXO- зависимый механизм увеличения продолжительности жизни при содержании особей дрозофил в темноте. Различия ПЖ в темноте и на свету у мутантов-гомозигот FOXO в трех случаях из четырех не наблюдались. Обнаружено, что особи-гомозиготы с мутацией в гене dSir2 имеют более значительную разницу продолжительности жизни в темноте и на свету по сравнению с особями дикого генотипа и гетерозиготной линией. У линий с делециями генов Hsp70 также наблюдается тенденция к снижению продолжительности жизни на свету. Представлены доказательства в пользу существования двух механизмов влияния светового режима на продолжительность жизни животных: интенсификация метаболизма при содержании на свету и нейроэндокринно обусловленное увеличение продолжительности жизни в условиях затемнения.