Category Archives: Uncategorized
Біохімічні індикатори реакції зеленої фотосинтезувальної бактерії Chlorobium limicola на дію іонів Cu
Т. Б. Сегін1, С. О. Гнатуш1, О. Д. Масловська1,
А. А. Галушка1, Є. Г. Заріцька2
1Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна
2Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок, Львів, Україна;
e-mail: SeginT@ukr.net
Отримано: 11 березня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Фотолітотрофні сіркобактерії залучені до функціонування біоценозів та мають біотехнологічний потенціал для біоремедіації забруднених середовищ, однак механізми пошкоджувальної дії ксенобіотиків, зокрема іонів важких металів, та способи адаптації клітин фотолітотрофних бактерій за цих умов не встановлено. У роботі досліджено біохімічні індикатори реакції бактерії Chlorobium limicola на дію іонів Cu. Клітини C. limicola інкубували впродовж однієї години в буфері, який містив купрум (ІІ) сульфат у концентраціях 0,05–0,5 мМ, та вирощували впродовж 8 діб. Вміст Cu2+ в клітинах оцінювали методом атомної абсорбційної спектроскопії. Вивчали активність ензимів антиоксидантного захисту, вміст глутатіону та фотосинтезувальних пігментів, індекси ненасиченості ліпідів та в’язкості як маркерів текучості мембран. Показано, що відповідь зелених фотосинтезувальних бактерій Chlorobium limicola на дію Cu2+ залежить від концентрації катіона. За дії 0,05 мM солі металу активність антиокситантних ензимів, співвідношення GSH/GSSG, вміст фотосинтезувальних пігментів та індекс мембранної текучості були вищими порівняно з контролем. За підвищення концентрації сульфату (ІІ) міді до 0,25 мM активність антиоксидантних ензимів виявилась нижчою, ніж за дії 0,05 мM Cu2+, а вміст GSSG підвищився. За дії 0,5 мM Cu2+ індекси мембранної текучості не відрізнялись від контролю, проте супероксидазна та пероксидазна активність пригнічувалась, співвідношення GSH/GSSG падало, що супроводжувалось найвищим рівнем акумуляції Cu2+ в клітинах та значним пригніченням росту бактеріальної біомаси.
Фізико-хімічні характеристики і одержання ксантанової камеді за допомогою нативних ізолятів Xanthomonas citri subsp. citri, які перетворюють лактозу
R. Moravej1, S. M. Alavi2, M. Azin3, A. H. Salmanian2
1Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran;
2Department of Plant Biotechnology, National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran, Iran;
3Department of Biotechnology, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran, Iran;
e-mail: mealavi@nigeb.ac.ir
Отримано: 30 вересня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Ксантан – це біополімер, що виробляється бактеріями Xanthomonas і який широко використовується в багатьох галузях промисловості (в харчовій та маслоробній). У роботі вивчали три штами Xanthomonas (X. citri/NIGEB-88, X. citri/NIGEB-386 і X. citri/NIGEB-K37) на предмет оцінки їх промислового потенціалу за отримання ксантанової камеді в молочно-сироватковому середовищі. В процесі ферментації вимірювали швидкість росту бактерій, в’язкість, кількість біомаси, суху масу одержаного ксантану і активність β-галактозидази. Присутність генів β-галактозидази оцінювали методом ПЛР. Штам NIGEB-386 виявив найкращу здатність перетворювати лактозу в молочно-сироватковому середовищі. Найбільші значення кількості і в’язкості ксантану становили 22,7 г/л і 2066,6 мПа·с відповідно. Було підтверджено наявність шести генів β-галактозидази в штамах NIGEB-386 і NIGEB-K37. Вміст пірувату і ацетату в ксантановій камеді становив 2,1 і 0,29% відповідно. За допомогою інфрачервоної Фур’є-спектроскопії було визначено положення функціональних груп у структурі продукту ферментації. У молочно-сироватковому середовищі показники двох штамів NIGEB-386 і NIGEB-K37 були кращими порівняно з X. campestris. Показано, що Xanthomonas citri/NIGEB-386 придатний для промислового виробництва ксантану з використанням молочної сироватки як недорогого середовища.
Фенолокислювальна активність і жирно-кислотний профіль штаму Brevibacillus centrosporus F14
Т. В. Гудзенко, О. В. Волювач, О. Г. Горшкова,
А. М. Остапчук, В. О. Іваниця
Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Україна;
e-mail: tgudzenko@ukr.net
Отримано: 19 червня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Біотехнологічне очищення стічних вод більшості підприємств, в складі яких присутні токсичні фенольні сполуки, на сьогодні є найприйнятнішим способом. Тому пошук нових непатогенних біохімічно активних мікроорганізмів – деструкторів фенолу і їх ідентифікація є актуальною. Метою роботи було визначення фенолокислювальної активності і профілю жирних кислот Brevibacillus centrosporus F14 – деструктора фенолу, виділеного із стічних вод фармацевтичного заводу. Аналіз жирних кислот культури мікроорганізму проводили з використанням автоматичної системи ідентифікації мікроорганізмів MIDI Sherlock на основі газового хроматографа Agilent 7890. Оцінку фенолокислювальної активності бактерій визначали фотометричним методом за ступенем вилучення фенолу з води. Експериментально підтверджено, що штам Brevibacillus sp. F14 виявляє фенолдеструктивну активність. За обробки фенолвмісної води вільними клітинами Brevibacillus sp. F14 концентрація фенолу у воді зменшувалася з 200,0 ± 12,0 до 6,8 ± 0,8 мг/л 15-денної експозиції. Хроматографічний аналіз показав, що в профілі жирних кислот досліджуваного штаму переважали насичені жирні кислоти i-14:0 (14.9%), i-15:0 (14.8%), a-15:0 (34.9%), i-16:0 (11.10%). Сумарний вміст насичених жирних кислот розгалуженої будови i-14:0, i-15:0, a-15:0, i-16:0, i-17:0, a-17:0, Σ(a 17:1/i-17:1) становив 85%, а насичених і ненасичених жирних кислот нормальної структури – 7% від загального пулу жирних кислот. Відмінностями жирнокислотного профілю досліджуваного нами штаму Brevibacillus centrosporus F14 від інших бактерій роду Brevibacillus є наявність значної кількості жирних кислот i-14:0 (14,85%), i-16:0 (11,10%), 16:1 w7c alcohol (7,71%), а також мінорна кількість маркерних жирних кислот – 16:0 N alcohol (0,60%), 18:3 w6c (0,4%) та Σ (a-17:1/ i-17:1) (1,94%). За фенотиповими ознаками і складом жирних кислот досліджуваний фенолокислювальний штам належить до виду Brevibacillus centrosporus. Індекс подібності жирнокислотного профілю штаму Brevibacillus centrosporus F14 з бібліотечними становить 0,645.
Стан системи оксиду азоту за експериментального антифосфоліпідного синдрому
О. З. Яремчук, К. А. Посохова, І. П. Кузьмак,
М. І. Куліцька, І. М. Кліщ, М. М. Корда
Тернопільський національний медичний університет імені І.Я. Горбачевського
e-mail: yaremchuk@tdmu.edu.ua
Отримано: 11 листопада 2019; Затверджено: 21 січня 2020
Антифосфоліпідний синдром (АФС) є автоімунним захворюванням, що характеризується наявністю антитіл до негативно заряджених мембранних фосфоліпідів (аФЛ). Розвиток ендотеліальної дисфункції за АФС супроводжується тромбозами, плацентарною недостатністю та загибеллю ембріона внаслідок порушення кровообігу в судинах плаценти. Встановлено, що синтез та біодоступність оксиду азоту (NO) в ендотелії за АФС є порушеними, але значення NO системи в підтриманні вагітності за цієї патології залишається нез’ясованим. Метою роботи було оцінити стан системи оксиду азоту за застосування модуляторів синтезу оксиду азоту (L-аргініну та аміногуанідину) у вагітних і невагітних тварин з АФС. У сироватці крові та печінці мишей BALB/c з експериментальним АФС до вагітності та на 18-й день вагітності визначали вміст еNOS та іNOS із застосуванням ELISA та вміст стабільних метаболітів оксиду азоту NO2– та NO3– з використанням реактива Гріса. Одержані дані вказують на недостатню продукцію NO ізоензимом eNOS та гіперпродукцію NO ізоформою iNOS у сироватці крові та печінці мишей в патогенезі АФС. Так, під час АФС вміст еNOS та NO2– знижувався, тоді як іNOS та NO3– підвищувався порівняно з контрольними показниками. Введення мишам з АФС L-аргініну призводило до підвищення вмісту еNOS, NO2–, NO3– у сироватці крові та печінці в досліджувані терміни відносно показників групи мишей з АФС. За комбінованого введення тваринам L-аргініну та селективного інгібітора іNOS аміногуанідину виявлено не лише значне підвищення вмісту eNOS та зниження вмісту iNOS, але й нормалізацію рівня NO2– та NO3– в сироватці крові та печінці мишей з АФС до вагітності та на 18-й день вагітності порівняно з показниками групи мишей з АФC.
Вплив метотрексату на біохімічнi показники хворих на псоріаз залежно від генотипів генa MTHFR
О. М. Федота1, Л. В. Рощенюк2,3, Т. В. Тижненко1,
Н. Г. Пузік1,3, В. М. Воронцов1, П. П. Рижко1
1Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна;
2Харківський обласний клінічний шкірно-венерологічний диспансер №1, Україна;
3Харківський національний медичний університет, Україна;
e-mail: tyzhnenko@ukr.net
Отримано: 13 червня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Метотрексат (MTХ) є протизапальним та імуносупресивним препаратом, а також антагоністом ензиму дигідрофолатредуктази. Клінічні дані свідчать, що відмінності у відповіді пацієнтів із різними хворобами на МТХ пов’язані з поліморфними варіантами генів, що регулюють метаболізм фолату. Метою роботи був аналіз впливу метотрексату на біохімічні показники хворих на псоріаз із поліморфними варіантами гена метилентетрагідро-фолатредуктази (MTHFR). Досліджено ефекти двох однонуклеотидних поліморфізмів гена MTHFR: C677T і A1298C. Після прийому метотрексату в пацієнтів із різними генотипами за обома поліморфними варіантами гена MTHFR спостерігалося збільшення рівня аланінамінотрансферази та аспартатамінотрансферази вище діапазону референсних значень. У пацієнтів із генотипами СС, СТ, ТТ та генотипом АА за полiморфними варіантами C677Т та А1298С гена MTHFR було виявлено значні відмінності в рівнях α-амілази до та після лікування метотрексатом. Аналіз біохімічних показників хворих на артропатичний та вульгарний псоріаз показав, що позитивний вплив лікування метатраксатом пов’язаний з наявнiстю алелей дикого типу за обома полiморфними варiантами, а неефективнiсть метотрексату за дослiдженими полiморфiзмами пов’язана з дигетерозиготним генотипом. Найбільшу кількість курців виявлено в групі з CTAA генотипом (37,5%), тоді як серед пацієнтів з TTAA та більшості хворих з CCAA генотипами курців не виявлено. Одержані дані можуть бути використані для персоналізованої терапії хворих на псоріаз із урахуванням генетичних особливостей пацієнтів.
Профілювання метаболічних біомаркерів у сироватці крові пацієнтів із раком простати
F. Ali1, S. Akram1, S. Niaz1,2, N. Wajid1
1Institute of Molecular Biology and Biotechnology (IMBB) & Centre for Research In Molecular Medicine (CRIMM), The University of Lahore, Raiwind Road Lahore, Pakistan;
2Social Security Hospital Multan Chungi, Multan Road, Lahore;
e-mail: Fatima.ali@imbb.uol.edu.pk; fatemei.ali@gmail.com
Отримано: 26 липня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Рак простати (РП) є однією з основних причин смерті чоловіків у всьому світі. Є декілька факторів ініціації і розвитку РП. Метою цього дослідження було оцінити різні метаболічні показники в сироватці крові пацієнтів з РП. У дослідженні брали участь чоловіки у віці 50 років і старше з нещодавно діагностованим РП (цифрове ректальне дослідження і підвищений рівень простато-специфічного антигену (PSA) в сироватці крові). Рівень глюкози і сироваткових електролітів, активність лактатдегідрогенази, параметри ліпідного обміну і функцію печінки та нирок визначали на автоматизованому аналізаторі з використанням стандартних наборів реагентів. Окислювальний стрес оцінювали шляхом вимірювання MDA, CAT, GSH і SOD в сироватці крові. С-реактивний протеїн (CRP), інсуліноподібний фактор росту (IGF-1) і судинний ендотеліальний фактор росту (VEGF) виявляли методом імуноаналізу. Показано, що рівні глюкози і HDL в сироватці крові були нижче, в той час як рівень загального холестеролу, LDL і тригліцеролів були значно вище в групі з РП, ніж у контрольній групі. Пацієнти з РП мали підвищений рівень функціональних маркерів печінки і нирок. Порівняння маркерів окисного стресу в пацієнтів з РП і контрольної групи виявило значну відмінність у показниках. Було виявлено, що рівні CRP, IGF-1 і VEGF у сироватці крові були значно вище в групі з РП порівняно з контрольною групою (P < 0,05). Низький рівень глюкози і дисліпідемія в пацієнтів з РП вказували на метаболічні зміни. Було продемонстровано важливість деяких параметрів (вільний PSA, дисліпідемія, VEGF, IGF-1, CRP і маркери окислювального стресу) для ранньої діагностики РП.
Вплив Tl(+) на рух Ca(2+) та Na(+) крізь неонатальні кардіоміоцити і мембрани мітохондрій серця щурів
С. М. Коротков, В. П. Нестеров, Г. Б. Білостоцька,
І. В. Брайловська, А. В. Новожилов, К. В. Соболь
Інститут еволюційної фізіології і біохімії ім. І. М. Сеченова РАН, Санкт Петербург, Російська Федерація;
e-mail: korotkov@SK1645.spb.edu
Отримано: 05 вересня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Відомо, що талій спричинює найскладнішу і найсерйознішу токсичну дію, яка уражає важливі органи і тканини людини. Токсична дія на біологічні організми пов’язана, зокрема, зі здатністю Tl+ порушувати гомеостаз кальцію і легко проникати крізь внутрішню мембрану мітохондрій (ВММ). Метою цієї роботи було вивчити вплив Tl+ на внутрішньоклітинну динаміку Ca2+ в неонатальних кардіоміоцитах щурів, а також на проникність натрію крізь ВММ і Tl+-індуковане відкриття пори перехідної проникності мітохондрій (ПППМ) в ізольованих Ca2+-навантажених мітохондріях серця щурів (МСЩ). Показано, з використанням флуоресцентного кальцієвого індикатору Fura 2AM, що Tl+ індукує надходження кальцію крізь плазматичну мембрану і призводить до збільшення кальцію ([Ca2+]i) в цитоплазмі. Це збільшення було ще вираженішим в експериментах із прискоренням трансмембранних потоків Tl+ нонактином. Проте, цей ефект припинявся видаленням позаклітинних іонів Ca2+, але не інгібувався блокатором (ніфедипін) кальцієвих каналів. Tl+ не вивільняв кальцій із внутрішньоклітинних депо. Tl+-потенційована проникність натрію крізь ВММ, через набухання не активованих МСЩ в середовищі, що містить TlNO3 і NaNO3, посилювалася у разі високої концентрації Tl+. Навантаження кальцієм МСЩ індукувало відкриття ПППМ, що супроводжувалося збільшенням набухання, а також зниженням потенціалу внутрішньої мембрани і стану дихання 40 (базальний) і 3UDNP (2,4-динітрофенол). Ці ефекти Tl+ пригнічувалися інгібіторами ПППМ (циклоспорин A, ADP і n-етілмалеїмід). Було показано, що Tl+-стимулюване надходження позаклітинного кальцію в кардіоміоцити може спричинити перевантаження МСЩ кальцієм і натрієм, що призводить до відкриття ПППМ, і як, наслідок, до вразливості серцевого м’яза до інтоксикації талієм.
Плазміноген модулює утворення та вивільнення регуляторів ангіогенезу тромбоцитами
А. О. Тихомиров, Д. Д. Жерносєков, Т. В. Гриненко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: artem_tykhomyrov@ukr.net
Отримано: 19 липня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Тромбоцити зберігають, утворюють та вивільняють велику кількість регуляторів ангіогенезу, які залучені як до репаративних процесів у тканинах у нормі, так і до розвитку патологій, асоційованих з ангіопатіями. Раніше було показано, що плазміноген регулює деякі функції тромбоцитів, однак його здатність модулювати їхні ангіогенні властивості досліджено недостатньо. Мета поданої роботи – визначити ефекти різних форм плазміногену на утворення та секрецію тромбоцитами протеїнів – регуляторів ангіогенезу. Відмиті тромбоцити людини одержували гель-фільтрацією на сефарозі-2В. Рівні експонованого Р-селектину (CD-62P) на плазматичній мембрані нестимульованих та активованих тромбоцитів вимірювали за допомогою протокової цитофлуориметрії. Секрецію фактора росту ендотеліоцитів судин (VEGF) тромбоцитарного походження, а також фрагментацію плазміногену та утворення ангіостатинів інтактними тромбоцитами та плазматичними мембранами тромбоцитів визначали за допомогою імуноблотингу. Показано, що за дії тромбіну або колагену збільшувалась кількість Р-селектину на поверхні тромбоцитів, тоді як Lys-форма плазміногену пригнічувала агоністіндуковану тромбоцитарну секрецію. Lys-плазміноген, але не Glu-форма, інгібував агоністіндуковане вивільнення VEGF із тромбоцитів. Активація тромбоцитів сприяла істотному підсиленню розщеплення плазміногену та утворенню ангіостатинів. Антитіла проти актину інгібували фрагментацію плазміногену за інкубації із плазматичними мембранами тромбоцитів, що вказує на роль поверхнево-експонованого актину в перетворенні плазміногену на ангіостатини. Дослідження демонструє нову функцію плазміногену, яка полягає в обмеженні ангіогенної активності тромбоцитів через утворення ангіостатинів та інгібування секреції фактора росту ендотеліоцитів.
Інгібування Nа(+),K(+)-АТРази та активація міозинової АТРази калікс[4]ареном С-107 стимулює тонічну складову скоротливої активності ізольованих гладеньких м’язів
Т. О. Векліч1, Р. Д. Лабинцева1, О. А. Шкрабак1, О. В. Цимбалюк2,
Р. В. Родік3, В. І. Кальченко3, С. О. Костерін1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Інститут високих технологій, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
3Інститут органічної хімії НАН України, Київ;
e-mail: veklich@biochem.kiev.ua; otsymbal@bigmir.net; manli@ioch.kiev.ua
Отримано: 04 липня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Метою дослідження було показати, що синтетична сполука калікс[4]арен С-107 виявляє кілька унікальних біохімічних та фізіологічних ефектів на гладенькі м’язи і є перспективною для медичного застосування. Зокрема, цей калікс[4]арен є ефективним інгібітором Nа+,K+-АТРази міометрія (І50 = 54 ± 6 нМ), селективним відносно інших АТР-гідролаз плазматичної мембрани та одночасно активатором ензиматичної активності міозинової АТРази гладеньких м’язів (А50 = 9,6 ± 0,7 мкМ). Такі реципрокні біохімічні ефекти спрямовані на одну фізіологічну відповідь, а саме стимулювання скоротливої активності гладеньких м’язів, що було продемонстровано на різних ізольованих гладеньких м’язах тензометричним методом. А саме: калікс[4]арен С-107 стимулює підвищення тонічної складової спричинених окситоцином скорочень міометрія, а також зумовлених гіперкалієвим розчином та ацетилхоліном скорочень м’яза caecum товстого кишечника, та утримання цього підвищеного тонусу тривалий час. Отже, калікс[4]арен С-107 є перспективною речовиною для посилення базального тонусу та/або активації скорочувальної активності гладеньком’язових органів у разі їхніх гіпотонічних дисфункційних порушень.
Поліморфізм гена проліндегідрогенази (PRODH) і ризик шизофренії в іранських популяціях
F. H. Moghadam1, Z. H. A. Mehrabani2, M. Amounajaf3,
S. Rahmanzadeh3, F. Ghasemvand3, A. S. Samghabadi3,
A. Nejadmoghaddam3, E. Omidinia3
1Department of Traditional Medicine, School of Traditional Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
2Department of Clinical Biochemistry and Laboratory Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran;
3Enzyme Technology Lab., Genetics & Metabolism Research Group, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran;
e-mail: saeed_r81@yahoo.com or 2000.spss@gmail.com
Отримано: 10 серпня 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Шизофренія – це спадковий психічний розлад, який може бути спричиненим мутаціями або однонуклеотидним поліморфізмом (SNP) різних генів. Ген проліндегідрогенази (PRODH) є одним з найважливіших генів, який може бути пов’язаний з підвищеним ризиком розвитку шизофренії в деяких популяціях. Було вивчено вплив поліморфізмів гена PRODH на частоту випадків шизофренії в населення Ірану. Для цього було проведено аналіз 3 маркерів SNP, таких як G1496A, G758A і C1482T, у 263 хворих на шизофренію і 278 здорових людей (контрольна група). Дослідження проводили методом поліморфізму довжин рестрикційних фрагментів (RFLP) за допомогою полімеразних ланцюгових реакцій. Статистичний аналіз даних було виконано за допомогою програмного забезпечення SPSS (16,0). Показано, що поліморфізм G1496A і C1482T у пацієнтів був значно вищим, ніж у контрольній групі, також встановлено вірогідну кореляцію між виникненням цих поліморфізмів і шизофренією в популяції (Р < 0,001). Однак не було виявлено взаємозв’язку між G758A в гені PRODH і шизофренією. Аналіз гаплотипів показав, що алельні варіації AAT, AAC і GAT вірогідно корелювали з випадками шизофренії. Ген PRODH можна розглядати як один із важливих генів, які причетні до розвитку шизофренії серед населення Ірану.