Том 21, № 1 (2023)

Изучение участия инозитолфосфатов в регуляции сигнального обмена между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями, представляет большой интерес, поскольку именно эти соединения могут влиять на изменение уровня кальция в клетках корня под влиянием сигналов бактерий при формировании симбиоза. Регуляция внутриклеточного содержания кальция является одним из ключевых событий в контроле развития симбиоза, но остается очень малоизученной. В данной работе мы выявили существенное увеличение содержания инозитолгексафосфата (ИФ₆), происходящее в ответ на узнавание Nod-факторов и свидетельствующее о том, что у растений, в отличие от животных, эта форма (наряду с инозитолтрифосфатом (ИФ₃)) может быть важна для передачи сигнала. Это соответствует данным о том, что у растений до сих пор не был обнаружен рецептор к ИФ₃, несмотря на многочисленные попытки.

Анализ экспрессии генов, кодирующих ферменты двух путей биосинтеза инозитолфосфатов, показал стимуляцию гена PsITPK1 (Psat6g210960), который может контролировать фосфолипид-независимый путь синтеза этих соединений. Несмотря на то, что представитель другого пути PsPIP5K (Psat5g134320) не показал повышенной экспрессии в наших экспериментах при инокуляции, об активации фосфолипид-зависимого пути биосинтеза инозитолфосфатов может свидетельствовать стимуляция регуляторов этого пути, ряда генов фосфолипаз С (PLC), выявленная нами ранее у гороха Pisum sativum, а также при анализе транскриптомов корней Medicago truncatula, обработанных Nod-факторами. Таким образом, у растений в отличие от животных пути синтеза инозитолфосфатов могут быть более разнообразными, что свидетельствует о пластичности сигнальных путей.

Изучена динамика состава популяций Adalia bipunctata L. Санкт-Петербурга и Ялты (Крымский полуостров) на протяжении 47 и 32 лет соответственно. Доля черных особей в них снизилась почти в 2 раза. Сопоставление состава популяций с климатическими особенностями мест обитания (средней годовой температурой) показало, что доля черных особей в популяции отрицательно коррелирует со среднегодовой температурой предыдущего года. Наблюдаемое изменение состава географически удаленных популяций является, вероятно, эффектом глобального потепления.

Расширение спектра применения пищевых добавок и, в частности, пищевых красителей, повышает риск увеличения экспозиции человека к генотоксикантам, поскольку в реальной жизни в контакте с человеком находятся не чистые вещества с доказанной генетической безопасностью, а сложные смеси неизвестного состава, даже незначительные примеси в которых могут стать дополнительным источником либо модификатором эффектов нестабильности генома. Особую тревогу в этом аспекте вызывают синтетические пищевые красители азо- и диазосоединения, которые могут быть трансформированы микрофлорой кишечника человека с образованием генотоксикантов.

Цель работы — оценка генотоксических эффектов 0–2 мг/мл пищевого красителя «Тартразин» (Е102), приобретенного в розничной сети, в микроядерном тесте на клетках крови человека, культивированных в условиях цитокинетического блока параллельно в присутствии системы метаболической активации S9 гепатоцитов крыс и без нее.

Генотоксические эффекты обнаружены в культурах без метаболической активации при действии 0,0000256–0,00064 мг/мл и 0,4 мг/мл тартразина, а в присутствии S9 — при 0,0000256, 0,000128 мг/мл и 0,16 мг/мл тартразина. Впервые выявлена дозозависимая супрессия митотической и пролиферативной активности лимфоцитов, а также дозозависимая U-образная кривая изменения частоты апоптоза. Полученные данные свидетельствуют о генотоксической активности изученного образца. Обсуждается необходимость системы оценки генотоксичности реальных смесей пищевых красителей, приобретенных в торговой сети.

Актуальность. Эпигеном половых клеток формируется под влиянием как программы развития, так и средовых факторов. Специфика возникновения и изменения в сперматогенезе человека продуктов окисления цитозина изучена недостаточно.

Цель — оценка распределения 5-формилцитозина (5fC) и 5-карбоксилцитозина (5caC) в сперматогенных клетках и в сперматозоидах человека.

Материалы и методы. Исследование проведено на образцах тестикулярной ткани 10 пациентов с диагнозом «азооспермия» и образцах эякулята 5 доноров спермы и 8 пациентов из бесплодных пар. Из образцов готовили микроскопические препараты. 5fC и 5caC выявляли методом непрямой иммунофлуоресценции. Определение плоидности ядер сперматогенных клеток проводили методом флуоресцентной гибридизации in situ (FISH).

Результаты. 5fC и 5caC отсутствовали в митотически и мейотически делящихся сперматогенных клетках и были характерны только для некоторых интерфазных ядер сперматогониев и сперматид, а также для некоторых эякулированных сперматозоидов. Частота сперматозоидов с высоким уровнем 5fC и 5caC в эякуляте пациентов из бесплодных пар варьировала в широком диапазоне и была выше, чем у доноров спермы (p = 0,007, p = 0,028 соответственно). Увеличение частоты сперматозоидов с высоким уровнем 5fC и 5caC сопровождалось снижением частоты морфологически нормальных и прогрессивно-подвижных сперматозоидов.

Выводы. 5fC и 5caC дифференциально распределены в сперматогенных клетках и сперматозоидах человека. Одним из вероятных объяснений повышенного уровня 5fC и 5caC, выявляемого методом непрямой иммунофлуоресценции в некоторых эякулированных сперматозоидах, является оксидативный стресс, вызванный воздействием внешних и внутренних факторов. Оценку 5fC и 5caC можно потенциально использовать как дополнительный критерий качества эякулята.

Анализ изменчивости цветка у лютика едкого (Ranunculus acris) в выборках из различных популяций демонстрирует антропогенное влияние на окружающую среду. В статье приведены примеры из учебных работ школьников по анализу частоты встречаемости «махровости» цветков лютика в популяциях Северо-Западного региона России. Обсуждаются механизмы действия загрязнения среды поверхностно-активными веществами и ненасыщенными углеводородами. Подчеркнута важность непосредственного совместного участия школьников и преподавателей-профессионалов вузов в экологических исследованиях; наглядности, доказательности и значимости полученных результатов; их грамотного всестороннего обсуждения для формирования био- и экоцентрического мировоззрения. Последнее особенно важно для подготовки квалифицированных научных кадров в области экологической генетики.

Реконструкция демографии основана на оценке эффективной численности популяции (N_e), вывод и интерпретация которой используется в различных областях эволюционной и природоохранной биологии. Интерес к оценке N_e увеличивается, поскольку ключевые эволюционные факторы и баланс между ними связаны с N_e, а подходящие генетические данные становятся все более доступными. Но что такое эффективная численность популяции и как именно можно получить ее оценку? В обзоре мы описали историю термина «N_e» и рассмотрели существующие методы для получения исторических и современных оценок ее изменения. Мы подробно описали методы, основанные на последовательной марковской коалесценции (SMC), обобщенной филогенетической коалесценции (G-PhoCS), на сходстве по происхождению (IBD) и состоянию (IBS), а также методы, использующие спектр частот аллелей (AFS). Для каждого метода мы кратко изложили лежащую в основе него теорию и отметили имеющиеся преимущества и недостатки. В последней части обзора приведены примеры использования методов для различных немодельных видов c природоохранным статусом.