В ходе работы идентифицированы и изучены бактериальные изоляты из ризосферы растения Orostachys spinosa (L.), произрастающего в Прибайкалье. Получено 16 штаммов с различными морфотипами, определена родовая принадлежность исследуемых изолятов методом секвенирования 16S рибосомальной РНК. Для большинства штаммов, относящихся к роду Bacillus, подтверждена антагонистическая активность. Наиболее выраженный антагонизм демонстрируют штаммы 117B1-117B5, 117BA и 117BE, что позволяет предположить их возможное использование в качестве агентов биологической защиты растений от грибных фитопатогенов. Способность синтезировать бактериальные ауксины выражена у всех изученных штаммов, но находится на сравнительно низком уровне. Для 14 из 16 штаммов показана способность фиксировать атмосферный азот в аэробных условиях. У 11 штаммов выявлена способность мобилизовать фосфор из кальциевой соли фитиновой кислоты. Наиболее активными в мобилизации фосфора являются представители рода Pseudomonas, в частности штаммы 117B7, 117B9, 117BB и 117BD. Представители рода Bacillus (штаммы 117В1, 117B3, 117B4, 117B5, 117B8 и 117BE) проявляют выраженную целлюлазную активность, причем максимальную способность к деградации целлюлозы демонстрирует штамм Bacillus sp. 117BA. На основе полученных данных штаммы Bacillus sp. 117BA и 117BE, Pseudomonas sp. 117BB и 117BD определены как перспективные для разработки новых биопрепаратов.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Биология
Увеличение объемов возделываемых культур приводит к истощению плодородия [1] и изменению биологических свойств почвы [2]. В последние несколько десятилетий значительно возросла роль минеральных удобрений в мировом сельском хозяйстве [3].
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Tan Z.X., Lal R., Wiebe K.D. Global soil nutrient depletion and yield reduction // J. Sustainable Agric. 2005. V. 26, No 1. P. 123-146. DOI: 10.1300/J064v26n01_10
2. Martin J.P., Focht D.D. Biological properties of soils // Elliott L.F., Stevenson F.J. (Eds.) Soils for Management of Organic Wastes and Waste Waters. Madison, WI: Am. Soc. Agron., Crop Sci. Soc. Am., Soil Sci. Soc. Am., 1977. P. 113-169. DOI: 10.2134/1977.soilsformanagementoforganic.c6
3. Briones R.M. The role of mineral fertilizers in transforming Philippine agriculture. PIDS Discussion Paper Series No. 2014-14. Makati: Philippine Institute for Development Studies, 2014. 25 p.
4. Tsoraeva E., Bekmurzov A., Kozyrev S., Khoziev A., Kozyrev A. Environmental issues of agriculture as a consequence of the intensification of the development of agricultural industry // E3S Web Conf. 2020. V. 215. Art. 02003. DOI: 10.1051/e3sconf/202021502003 EDN: EFRFMT
5. Xie K., Cakmak I., Wang S., Zhang F., Guo S. Synergistic and antagonistic interactions between potassium and magnesium in higher plants // Crop J. 2021. V. 9, No 2. P. 249-256. DOI: 10.1016/j.cj.2020.10.005 EDN: RTRSUK
6. Khan S.A., Mulvaney R.L., Ellsworth T.R. The potassium paradox: Implications for soil fertility, crop production and human health // Renewable Agric. Food Syst. 2014. V. 29, No 1. P. 3-27. DOI: 10.1017/S1742170513000318
7. Yadav H., Fatima R., Sharma A., Mathur S. Enhancement of applicability of rock phosphate in alkaline soils by organic compost // Appl. Soil Ecol. 2017. V. 113. P. 80-85. DOI: 10.1016/j.apsoil.2017.02.004
8. Peng Y., Li S.J., Yan J., Tang Y., Cheng J.P., Gao A.J., Yao X., Ruan J.J., Xu B.L. Research progress on phytopathogenic fungi and their role as biocontrol agents // Front. Microbiol. 2021. V. 12. Art. 670135. DOI: 10.3389/fmicb.2021.670135 EDN: PRSSTW
9. Khakimov A.A., Omonlikov A.U., Utaganov S.B.U. Current status and prospects of the use of biofungicides against plant diseases // GSC Biol. Pharm. Sci. 2020. V. 13, No 3. P. 119-126. DOI: 10.30574/gscbps.2020.13.3.0403 EDN: WFDOZI
10. Fitter A.H., Gilligan C.A., Hollingworth K., Kleczkowski A., Twyman R.M., Pitchford J.W., the members of the NERC Soil Biodiversity Programme. Biodiversity and ecosystem function in soil // Funct. Ecol. 2005. V. 19, No 3. P. 369-377. DOI: 10.1111/j.0269-8463.2005.00969.x
11. Szilagyi-Zecchin V.J., Ikeda A.C., Hungria M., Adamoski D., Kava-Cordeiro V., Glienke C., Galli-Terasawa L.V. Identification and characterization of endophytic bacteria from corn (Zea mays L.) roots with biotechnological potential in agriculture // AMB Express. 2014. V. 4, No 1. Art. 26. DOI: 10.1186/s13568-014-0026-y EDN: SFANKB
12. Bulgarelli D., Rott M., Schlaeppi K., Ver Loren van Themaat E., Ahmadinejad N., Assenza F., Rauf P., Huettel B., Reinhardt R., Schmelzer E., Peplies J., Gloeckner F.O., Amann R., Eickhorst T., Schulze-Lefert P. Revealing structure and assembly cues for Arabidopsis root-inhabiting bacterial microbiota // Nature. 2012. V. 488, No 7409. P. 91-95. DOI: 10.1038/nature11336
13. Wang M., Eyre A.W., Thon M.R., Oh Y., Dean R.A. Dynamic changes in the microbiome of rice during shoot and root growth derived from seeds // Front. Microbiol. 2020. V. 11. Art. 559728. DOI: 10.3389/fmicb.2020.559728 EDN: FHJKCF
14. Ritpitakphong U., Falquet L., Vimoltust A., Berger A., Métraux J.-P., L’Haridon F. The microbiome of the leaf surface of Arabidopsis protects against a fungal pathogen // New Phytol. 2016. V. 210, No 3. P. 1033-1043. DOI: 10.1111/nph.13808
15. Wang H., Liu R., You M.P., Barbetti M.J., Chen Y. Pathogen biocontrol using plant growth-promoting bacteria (PGPR): Role of bacterial diversity // Microorganisms. 2021. V. 9, No 9. Art. 1988. DOI: 10.3390/microorganisms9091988 EDN: FNVIUA
16. Jonkers H.M., Ludwig R., De Wit R., Pringault O., Muyzer G., Niemann H., Finke N., De Beer D. Structural and functional analysis of a microbial mat ecosystem from a unique permanent hypersaline inland lake: ‘La Salada de Chiprana’ (NE Spain) // FEMS Microbiol. Ecol. 2003. V. 44, No 2. P. 175-189. DOI: 10.1016/S0168-6496(02)00464-6
17. Compant S., Clément C., Sessitsch A. Plant growth-promoting bacteria in the rhizoand endosphere of plants: Their role, colonization, mechanisms involved and prospects for utilization // Soil Biol. Biochem. 2010. V. 42, No 5. P. 669-678. DOI: 10.1016/j.soilbio.2009.11.024
18. Васильева Е.Н., Ахтемова Г.А., Жуков В.А., Тихонович И.А. Эндофитные микроорганизмы в фундаментальных исследованиях и сельском хозяйстве // Экологическая генетика. 2019. Т. 17, № 1. С. 19-32. DOI: 10.17816/ecogen17119-32 EDN: KUMEWN
19. Di D.-W., Zhang C., Luo P., An C.-W., Guo G.-Q. The biosynthesis of auxin: How many paths truly lead to IAA? // Plant Growth Regul. 2016. V. 78, No 3. P. 275-285. DOI: 10.1007/s10725-015-0103-5 EDN: RXXEXZ
20. Lucy M., Reed E., Glick B.R. Applications of free living plant growth-promoting rhizobacteria // Antonie van Leeuwenhoek. 2004. V. 86, No 1. P. 1-25. :ANTO.0000024903.10757.6e. DOI: 10.1023/B EDN: LYKNLP
21. Wigier M. The changes in economy and in agri-food sector in Poland: Macroeconomic analysis // Econ. Agric. 2015. V. 62, No 4. P. 1147-1160. DOI: 10.5937/ekoPolj1504147W
22. Pylak M., Oszust K., Frąc M. Review report on the role of bioproducts, biopreparations, biostimulants and microbial inoculants in organic production of fruit // Rev. Environ. Sci. Bio/Technol. 2019. V. 18, No 3. P. 597-616. DOI: 10.1007/s11157-019-09500-5 EDN: CDRKYZ
23. De Pascale S., Rouphael Y., Colla G. Plant biostimulants: Innovative tool for enhancing plant nutrition in organic farming // Eur. J. Hortic. Sci. 2018. V. 82, No 6. P. 277-285. DOI: 10.17660/eJHS.2017/82.6.2
24. Khan Z., Doty S.L. Characterization of bacterial endophytes of sweet potato plants // Plant Soil. 2009. V. 322, Nos 1-2. P. 197-207. DOI: 10.1007/s11104-009-9908-1 EDN: CITMDM
25. Cazorla F.M., Romero D., Pérez-García A., Lugtenberg B.J.J., de Vicente A., Bloemberg G. Isolation and characterization of antagonistic Bacillus subtilis strains from the avocado rhizoplane displaying biocontrol activity // J. Appl. Microbiol. 2007. V. 103, No 5. P. 1950-1959. DOI: 10.1111/j.1365-2672.2007.03433.x
26. Bertani I., Abbruscato P., Piffanelli P., Subramoni S., Venturi V. Rice bacterial endophytes: Isolation of a collection, identification of beneficial strains and microbiome analysis // Environ. Microbiol. Rep. 2016. V. 8, No 3. P. 388-398. DOI: 10.1111/1758-2229.12403
27. Krstić Tomić T., Atanasković I., Nikolić I., Joković N., Stević T., Stanković S., Berić T., Lozo J. Culturedependent and metabarcoding characterization of the sugar beet (Beta vulgaris L.) microbiome for high-yield isolation of bacteria with plant growth-promoting traits // Microorganisms. 2023. V. 11, No 6. Art. 1538. DOI: 10.3390/microorganisms11061538 EDN: VJFPXK
28. Devi K.S., Misra D.K., Saha J., Devi Ph.S., Sinha B. Screening of suitable culture media for growth, cultural and morphological characters of pycnidia forming fungi // Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 2018. V. 7, No 8. P. 4207-4214. DOI: 10.20546/ijcmas.2018.708.440
29. King E.O., Ward M.K., Raney D.E. Two simple media for the demonstration of pyocyanin and fluorescin // J. Lab. Clin. Med. 1954. V. 44, No 2. P. 301-307.
30. Frank J.A., Reich C.I., Sharma S., Weisbaum J.S., Wilson B.A., Olsen G.J. Critical evaluation of two primers commonly used for amplification of bacterial 16S rRNA genes // Appl. Environ. Microbiol. 2008. V. 74, No 8. P. 2461-2470. /. DOI: 10.1128/AEM.02272-07 EDN: WRSSTF
31. Bertani G. Lysogeny at mid-twentieth century: P1, P2, and other experimental systems // J. Bacteriol. 2004. V. 186, No 3. P. 595-600. DOI: 10.1128/JB.186.3.595-600.2004
32. Ehmann A. The van URK-Salkowski reagent - a sensitive and specific chromogenic reagent for silica gel thin-layer chromatographic detection and identification of indole derivatives // J. Chromatogr. A. 1977. V. 132, No 2. P. 267-276. DOI: 10.1016/S0021-9673(00)89300-0
33. Porfírio S., Sonon R., Gomes da Silva M.D.R., Peixe A., Cabrita M.J., Azadi P. Quantification of free auxins in semi-hardwood plant cuttings and microshoots by dispersive liquid-liquid microextraction/microwave derivatization and GC/MS analysis // Anal. Methods. 2016. V. 8, No 31. P. 6089-6098. DOI: 10.1039/C6AY01289B
34. Singh N.K., Joshi D.K., Gupta R.K. Isolation of phytase producing bacteria and optimization of phytase production parameters // Jundishapur J. Microbiol. 2013. V. 6, No 5. Art. 6419. DOI: 10.5812/jjm.6419
35. Hankin L., Anagnostakis S.L. Solid media containing carboxymethylcellulose to detect CX cellulase activity of micro-organisms // J. Gen. Microbiol. 1977. V. 98, No 1. P. 109-115. DOI: 10.1099/00221287-98-1-109
36. Jensen H.L., Petersen E.J., De P.K., Bhattacharya R. A new nitrogen-fixing bacterium: Derxia gummosa nov. gen. nov. spec. // Arch. Mikrobiol. 1960. V. 36, No 2. P. 182-195. DOI: 10.1007/BF00412286 EDN: OMDIVA
37. Diabankana R.G.C., Frolov M., Islamov B., Shulga E., Filimonova M.N., Afordoanyi D.M., Validov S. Identification and aggressiveness of Fusarium species associated with onion bulb (Allium cepa L.) during storage // J. Fungi. 2024. V. 10, No 2. Art. 161. DOI: 10.3390/jof10020161 EDN: LDVVAI
38. Бялт В.В. Монография рода горноколосник (Orostachys Fisch., Crassulaceae): дис. … канд. биол. наук. СПб, 1999. 290 с. EDN: QDANHF
39. Chieb M., Gachomo E.W. The role of plant growth promoting rhizobacteria in plant drought stress responses // BMC Plant Biol. 2023. V. 23, No 1. Art. 407. DOI: 10.1186/s12870-023-04403-8 EDN: WONDXY
40. Ullah A., Nisar M., Ali H., Hazrat A., Hayat K., Keerio A.A., Ihsan M., Laiq M., Ullah S., Fahad S., Khan A., Khan A.H., Akbar A., Yang X. Drought tolerance improvement in plants: An endophytic bacterial approach // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2019. V. 103, No 18. P. 7385-7397. DOI: 10.1007/s00253-019-10045-4 EDN: YLOHGY
41. Park D., Jang J., Seo D.H., Kim Y., Jang G. Bacillus velezensis GH1-13 enhances drought tolerance in rice by reducing the accumulation of reactive oxygen species // Front. Plant Sci. 2024. V. 15. Art. 1432494. DOI: 10.3389/fpls.2024.1432494 EDN: FKQUJU
42. Abd El-Daim I.A., Bejai S., Meijer J. Bacillus velezensis 5113 induced metabolic and molecular reprogramming during abiotic stress tolerance in wheat // Sci. Rep. 2019. V. 9, No 1. Art. 16282. DOI: 10.1038/s41598-019-52567-x
43. Mikiciński A., Sobiczewski P., Puławska J., Malusa E. Antagonistic potential of Pseudomonas graminis 49M against Erwinia amylovora, the causal agent of fire blight // Arch. Microbiol. 2016. V. 198, No 6. P. 531-539. DOI: 10.1007/s00203-016-1207-7 EDN: CIGCYY
44. Iglesias M.B., López M.L., Echeverría G., Viñas I., Zudaire L., Abadias M. Evaluation of biocontrol capacity of Pseudomonas graminis CPA-7 against foodborne pathogens on freshcut pear and its effect on fruit volatile compounds // Food Microbiol. 2018. V. 76. P. 226-236. DOI: 10.1016/j.fm.2018.04.007
45. Zboralski A., Filion M. Pseudomonas spp. can help plants face climate change // Front. Microbiol. 2023. V. 14. Art. 1198131. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1198131 EDN: BDRNEW
46. Verma S., Negi N.P., Pareek S., Mudgal G., Kumar D. Auxin response factors in plant adaptation to drought and salinity stress // Physiol. Plant. 2022. V. 174, No 3. Art. e13714. DOI: 10.1111/ppl.13714 EDN: DNBUVF
47. Khan A.L., Waqas M., Kang S.-M., Al-Harrasi A., Hussain J., Al-Rawahi A., Al-Khiziri S., Ullah I., Ali L., Jung H.-Y., Lee I.-J. Bacterial endophyte Sphingomonas sp. LK11 produces gibberellins and IAA and promotes tomato plant growth // J. Microbiol. 2014. V. 52, No 8. P. 689-695. DOI: 10.1007/s12275-014-4002-7 EDN: IHKNXP
48. Tsavkelova E.A., Cherdyntseva T.A., Botina S.G., Netrusov A.I. Bacteria associated with orchid roots and microbial production of auxin // Microbiol. Res. 2007. V. 162, No 1. P. 69-76. DOI: 10.1016/j.micres.2006.07.014 EDN: LKHEWF
49. Jayakumar A., Padmakumar P., Nair I.C., Radhakrishnan E.K. Drought tolerant bacterial endophytes with potential plant probiotic effects from Ananas comosus // Biologia. 2020. V. 75, No 10. P. 1769-1778. DOI: 10.2478/s11756-020-00483-1 EDN: QUXRPS
50. Haas D., Keel C. Regulation of antibiotic production in root-colonizing Peudomonas spp. and relevance for biological control of plant disease // Annu. Rev. Phytopathol. 2003. V. 41. P. 117-153. DOI: 10.1146/annurev.phyto.41.052002.095656 EDN: LTJABJ
51. van Loon L.C., Bakker P.A.H.M., Pieterse C.M.J. Systemic resistance induced by rhizosphere bacteria // Annu. Rev. Phytopathol. 1998. V. 36. P. 453-483. DOI: 10.1146/annurev.phyto.36.1.453
52. Stephens P.M., Crowley J.J., O’Connell C. Selection of pseudomonad strains inhibiting Pythium ultimum on sugarbeet seeds in soil // Soil Biol. Biochem. 1993. V. 25, No 9. P. 1283-1288. DOI: 10.1016/0038-0717(93)90226-2
53. Miftakhov A.K., Diabankana R.G.C., Frolov M., Yusupov M.M., Validov S.Z., Afordoanyi D.M. Persistence as a constituent of a biocontrol mechanism (competition for nutrients and niches) in Pseudomonas putida PCL1760 // Microorganisms. 2023. V. 11, No 1. Art. 19. DOI: 10.3390/microorganisms11010019 EDN: KIXIKD
54. Karačić V., Miljaković D., Marinković J., Ignjatov M., Milošević D., Tamindžić G., Ivanović. M. Bacillus species: Excellent biocontrol agents against tomato diseases // Microorganisms. 2024. V. 12, No 3. Art. 457. DOI: 10.3390/microorganisms12030457 EDN: WVTMZV
55. Makoi J.H.J.R., Ndakidemi P.A. Selected soil enzymes: Examples of their potential roles in the ecosystem // Afr. J. Biotechnol. 2008. V. 7, No 3. P. 181-191. DOI: 10.5897/AJB07.590
56. Rizwanuddin S., Kumar V., Singh P., Naik B., Mishra S., Chauhan M., Saris P.E.J., Verma A., Kumar V. Insight into phytase-producing microorganisms for phytate solubilization and soil sustainability // Front. Microbiol. 2023. V. 14. Art. 1127249. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1127249 EDN: UDDODF
57. He D., Wan W. Distribution of culturable phosphate-solubilizing bacteria in soil aggregates and their potential for phosphorus acquisition // Microbiol. Spectrum. 2022. V. 10, No 3. Art. e0029022. DOI: 10.1128/spectrum.00290-22 EDN: BMDMEW
58. Ye J.Y., Tian W.H., Jin C.W. Nitrogen in plants: From nutrition to the modulation of abiotic stress adaptation // Stress Biol. 2022. V. 2, No 1. Art. 4. DOI: 10.1007/s44154-021-00030-1 EDN: TOLMNM
59. Kuan K.B., Othman R., Abdul Rahim K., Shamsuddin Z.H. Plant growth-promoting rhizobacteria inoculation to enhance vegetative growth, nitrogen fixation and nitrogen remobilisation of maize under greenhouse conditions // PLoS One. 2016. V. 11, No 3. Art. e0152478. DOI: 10.1371/journal.pone.0152478 EDN: XYUNJP
Выпуск
Другие статьи выпуска
Проблема негативного воздействия полихлорированных бифенилов (ПХБ) на организм человека и животных является актуальной в настоящее время. Однако основное внимание уделяется рискам, обусловленным загрязнением окружающей среды высокохлорированными бифенилами. В настоящем исследовании изучено воздействие дихлорированного бифенила (ПХБ 8) и продуктов его бактериальной трансформации на иммунитет. Установлено, что ПХБ 8 снижает показатели антителообразования, но не влияет на клеточноопосредованный иммунитет. Деградация ПХБ 8 штаммом Rhodococcus opacus FG1 приводит к нивелированию негативного влияния соединения на гуморальный иммунитет. В результате бактериальной трансформации под действием ферментов штамма Rhodococcus opacus FG1 (ВКМ Ас-3030) концентрация ПХБ 8 за 14 сут снизилась в 16.9 раза. При этом в среде зафиксировано накопление 2-хлорбензойной (2-ХБК) и 4-хлорбензойной (4-ХБК) кислот. Анализ влияния 2-ХБК и 4-ХБК на показатели иммунитета не выявил негативных эффектов. Расчет рисков показал, что, несмотря на снижение концентрации ПХБ 8 в процессе биотрансформации, уровень неканцерогенного риска остается высоким как для детей, так и для взрослых, а показатель канцерогенного риска снижается к 14 сут до допустимого и безопасного значений для детей и взрослых соответственно. Расчетные значения неканцерогенного риска от образующихся ХБК не представляют опасность для здоровья.
Охрана и использование подземных вод предполагают контроль и прогноз накопленных ими загрязняющих веществ природного и антропогенного происхождения, однако достоверная оценка этих и других закономерностей формирования показателей, необходимых для принятия управленческих решений, затруднительна из-за недостаточного объема аналитической информации. Временные ряды данных наблюдательных скважин даже такого мегаполиса, как Москва, ограничены 10-20 членами, что исключает применение традиционных статистических методов исследования. В работе предложен экспертно-статистический разведочный анализ данных (РАД), основанный на графической визуализации статистической информации и в меньшей степени, чем традиционные методы, зависимый от объема экспериментальной информации. С помощью данных, полученных на наблюдательных скважинах Теплостанской возвышенности Юго-Западного административного округа Москвы в 2018-2023 гг., установлена статистическая неоднородность временных рядов состава и свойств подземных вод, исключающая случайность формирования данных и обусловленная скрытыми закономерностями их изменения, обнаружена взаимно согласованная вариабельность значений для некоторых пар веществ, загрязняющих подземные воды, показана возможность идентификации происхождения (природное или антропогенное) отдельных компонентов подземных вод, продемонстрирована возможность уменьшения количества переменных в наборе контролируемых показателей путем использования метода главных компонент (МГК), которые в рассматриваемой задаче описывают 72 % дисперсии. Измерения проведены на совокупности пространственно-разделенных скважин, поэтому использована возможность традиционного метода панельного анализа экспериментальных данных.
В статье проанализированы физические свойства трех сортов арахиса (Arachis hypogaea L.), культивируемых на территории Вьетнама (Lac Do (RP), Lac Van (SP) и Lac Den (BP)). Все три сорта существенно различались по изученным показателям. Семена сорта RP характеризовались максимальным содержанием влаги (3.9 % - RP, 2.9 % - SP, 3.7 % - BP). Наибольшая масса 1000 семян наблюдалась у сорта SP (474 г - RP, 599 г - SP, 541 г - BP). Значения насыпой и истинной плотности варьировались в диапазонах 0.633-0.664 г/см³ и 1.10-1.14 г/см³, соответственно. Семена сорта RP отличались самыми большими размерами (длина - 18.2 мм, ширина - 9.0 мм, толщина - 8.7 мм). Семена сорта BP имели выраженную сферическую форму (0.62 - RP, 0.62 - SP, 0.65 - BP). Наибольший угол естественного откоса отмечен у семян сорта SP (28°- RP, 28.1° -SP, 20° - BP). Семена сорта BP имели наибольший коэффициент статического трения (0.37 - RP, 0.35 - SP, 0.40 - BP). Полученные результаты свидетельствуют о необходимости учитывать сортовые особенности при разработке и оптимизации методов возделывания, переработки, хранения и транспортировки арахиса для того, чтобы повысить эффективность его использования в производственных целях и снизить риски технологических потерь.
Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin - это кустарник или небольшое дерево, которое используется в агролесомелиорации и борьбе с опустыниванием засушливых территорий Юга России. На сегодняшний день слабо изученными остаются вопросы формирования адаптивных реакций на физиолого-биохимическом уровне, который представлен фотосинтетическим аппаратом и содержанием метаболитов в зеленых побегах, их связи с антиоксидантными свойствами. Также представляет интерес анализ генетической структуры различных популяций с помощью ДНК-маркеров. Работа посвящена оценке содержания хлорофиллов, каротиноидов и фенольных антиоксидантов в зеленых побегах и поиску наиболее информативных ISSR-праймеров для последующего их использования в анализе генетической структуры популяций H. aphyllum. Исследование проведено в 2024 г. с образцами H. aphyllum, собранными на территории Харабалинского района Астраханской области. Установлено, что ISSR-праймеры UBC809, UBC810, UBC811, UBC818, UBC826, UBC834, UBC840, UBC846, UBC855, UBC860, UBC887, UBC890 можно рекомендовать для ISSR-анализа генетического разнообразия популяций H. aphyllum. В работе представлен фактический материал по содержанию фотосинтетических пигментов, а также метаболитов с антиоксидантными свойствами в зеленых побегах исследуемого вида.
Штаммы ризобактерий, синтезирующие индол-3-уксусную кислоту (ИУК), часто используются для стимуляции роста растений. Для интенсификации синтеза ИУК ризосферной бактерией Pseudomonas baetica MGMM504 при росте в среде с триптофаном, введена плазмида, несущая гены синтеза нафталин 1,2-диоксигеназы (EC 1.14.12.12). Экспрессия генов нафталин 1,2-диоксигеназы способствует увеличению синтеза ИУК в штамме P. baetica MGMM504(pJeM2: nahA) на 40 % по сравнению с контрольным опытом. Штамм P. putida PCL1760(pJeM2: nahA) не дает значимого увеличения синтезируемой ИУК по сравнению с вариантом PCL1760(pJeM2), который производит следовые ее количества. Тесты на растениях демонстрируют повышенную фитостимулирующую активность P. baetica MGMM504(pJeM2: nahA), увеличивая длину корней проростков пшеницы на 45 % и всхожесть на 15 % по сравнению с P. baetica MGMM504(pJeM2). Ни один из вариантов штамма P. putida PCL1760 не проявляет фитостимулирующий эффект. Можно предположить, что нафталин 1,2-диоксигеназа способствует образованию интермедиата, который сам по себе не является фитостимулятором, но может превращаться в таковой при наличии в штамме специализированной системы синтеза ИУК.
Проведена оценка биологических эффектов малых концентраций бисфенола А в эксперименте in vitro на клетках линии НеpG2. Одним из механизмов влияния бисфенола А на организм является индукция окислительного стресса. Проанализировано воздействие 0.10, 0.25, 0.50 и 1.0 мкМ бисфенола А на клетки линии НеpG2 при экспозициях 48 и 72 ч, в качестве параметров которого рассмотрены выживаемость клеток (МТТ-тест), степень выраженности окислительного стресса по данным о содержании белковых и небелковых SH-групп, карбонильных производных белков, а также транскрипционного NRF2 и антиапоптического BCL-2 факторов. Уровень NRF2 и BCL-2 не изменяется при 48-часовом воздействии бисфенола А на клетки и возрастает при инкубации в течение 72 ч. Это повышение обусловливает рост концентрации тиоловых групп и поддерживает стабильный уровень карбонильных производных белков, что способствует формированию молекулярного механизма защиты клеток от воздействия ксенобиотика. В результате действия этих факторов малые концентрации бисфенола А не оказывают выраженного действия на выживаемость клеточной линии HepG2.
Исследование посвящено сравнительному анализу сетей коэкспрессии гена SLC34A2 натрий-зависимого фосфатного транспортера NaPi2b с генами гликозил- и сульфотрансфераз и взаимодействия продуктов этих генов в нормальных и опухолевых клетках яичника для выявления белков, ответственных за аберрантное гликозилирование транспортера NaPi2b при злокачественной трансформации клеток. Данные по экспрессии 214 генов гликозил- и сульфотрансфераз и гена SLC34A2 в нормальных и опухолевых клетках были получены из исследования E-MTAB-3732 (ArrayExpress, n = 579), а данные о 7025 белок-белковых взаимодействиях из открытых баз данных. Построенные на основе собранных данных сети показали различия в паттернах коэкспрессии генов и взаимодействия их продуктов. Коэффициент кофенетической корреляции сетей в нормальных и опухолевых клетках яичника составил 0.17. Ключевые гены B3GNT2, GCNT1, ST3GAL1, ST6GAL1 входят в состав крупнейшего модуля вместе с геном SLC34A2 в сети коэкспрессии генов и белок-белковых взаимодействий в опухолях. Сделано предположение, что профили экспрессии и взаимодействий продуктов генов ST6GAL1, B3GNT2, GCNT1, ST3GAL1 могут быть связаны с аномальным гликозилированием NaPi2b в опухолевых клетках. Дальнейшие исследования этих белков важны для понимания роли гликозилирования в изменениях конформации большого внеклеточного домена транспортера NaPi2b и разработки противоопухолевых препаратов против потенциального опухоль-специфического эпитопа МХ35 транспортера NaPi2b.
В работе сопоставлен радиозащитный эффект медного хлорофиллина, рибоксина, индралина и совместного применения глутатиона и аскорбиновой кислоты при их введении самцам мышей ICR (CD-1), подвергнутым ежедневному облучению рентгеновским излучением в дозе 1.4 или 2.5 Гр в течение пяти дней. Рассматриваемые вещества применяли в дни облучения. Радиозащитную эффективность оценивали через 3 дня после последнего облучения по гематологическим показателям, массе тимуса и селезенки, числу ядросодержащих клеток в костном мозге бедренной кости и содержанию тиобарбитурат-активных (ТБК-активных) продуктов в печени. Установлено, что введение после каждого облучения 200 мкг/г рибоксина дает противоречивые результаты по содержанию ТБК-активных продуктов в печени, в частности, усиливает окислительный стресс при облучении в дозах 1.4 Гр и подавляет его при облучении в дозах 2.5 Гр. Медный хлорофиллин по силе угнетения метаболизма липидных радиотоксинов не уступает классическим антиоксидантам - глутатиону и аскорбиновой кислоте. В ряде случаев изученные соединения демонстрируют способность к некоторому смягчению панцитопенического синдрома лучевой болезни. Радиопротектор экстренного действия индралин в условиях фракционированного облучения не показал безоговорочного превосходства радиозащитных свойств по физиологическим параметрам мышей. Неоднозначность наблюдаемых эффектов требует дальнейшего комплексного исследования влияния изучаемых соединений на течение лучевой болезни в различных условиях эксперимента.
В работе представлены результаты исследования молекулярной подвижности ибупрофена и кетопрофена - действующих веществ нестероидных противовоспалительных лекарственных препаратов. Все расчеты выполнены методом DFT в приближении изолированной молекулы с использованием функционала BP86 в комбинации с базисным набором def2-SVP. На основе профилей поверхности потенциальной энергии вращения вокруг С-С связи ключевых структурных фрагментов ибупрофена и кетопрофена выявлены их предпочтительные конформеры и рассчитаны барьеры внутримолекулярного вращения. Для наиболее стабильных конформеров ибупрофена и кетопрофена наблюдается хорошее соответствие между экспериментальными и рассчитанными параметрами молекулярной геометрии. Получены линейные корреляции между параметрами экспериментальных рамановских спектров ибупрофена и кетопрофена и рассчитанными на уровне теории BP86/def2-SVP гармоническими колебательными частотами для их наиболее стабильных конформеров. Используемый уровень теории (BP86/def2-SVP) может быть рекомендован для дальнейших исследований структуры и свойств ибупрофена и кетопрофена.
Издательство
- Издательство
- КФУ
- Регион
- Россия, Казань
- Почтовый адрес
- 420008, Россия, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д.18, корп.1
- Юр. адрес
- 420008, Россия, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д.18, корп.1
- ФИО
- Сафин Ленар Ринатович (Ректор)
- E-mail адрес
- public.mail@kpfu.ru
- Контактный телефон
- +7 (843) 2337400
- Сайт
- https:/kpfu.ru