Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика

В учебном пособии представлены основные продуценты биологически активных веществ, которые используются для получения ряда биопрепаратов для лечения и профилактики различных заболеваний.

В учебном пособии рассматриваются ферменты в качестве молекул, обладающих каталитической функцией, и различные варианты их практического применения. В первой части пособия рассмотрены вопросы эффективности и специфичности действия ферментов, принципы их международной классификации, структурная организация белковых молекул и небелковые компоненты этих биокатализаторов. Вторая часть посвящена методам выделения, очистки и физико-химической характеризации ферментов. В третьей части рассматривается гомогенная кинетика ферментативных реакций. Четвертая часть посвящена промышленному применению ферментов. Получение различных продуктов иллюстрируется на примере липаз, при описании аналитических применений подчеркиваются экологически важные аспекты методик. Там же приведены методы получения иммобилизованных ферментов для их многократного использования в промышленности и анализе, а так же кинетические особенности функционирования гетерогенных биокаталитических систем. Заключительная часть посвящена ветеринарно-медицинским аспектам энзимологии – энзимопатологии, энзимодиагностике и энзимотерапии.

Достижения энзимологии находят все большее применение в медицине и ветеринарии, в частности в профилактике, диагностике и лечении болезней. Современная медицинская и ветеринарная энзимология развивается по трем главным направлениям: энзимопатология, энзимодиагностика, энзимотерапия.

В книге, написанной коллективом нейробиологов из Института биологии развития РАН и группой математиков из Института проблем управления РАН, излагается гетерохимическая концепция работы нервной системы. Согласно этой концепции, распространенное представление о мозге как о рефлекторной «проволочной сети» не соответствует действительности. Решающую роль в его работе играют эндогенно активные нейроны и ансамбли, способные генерировать поведение даже в отсутствие внешних стимулов, а язык общения между нейронами и отделами нервной системы является химическим. Этот язык основан на разнообразии сигнальных молекул — нейротрансмиттеров и нейрогормонов, которые действуют не только в синаптических щелях, но и во всем межклеточном пространстве. В книге рассказывается об эволюции языка нейротрансмиттеров, о клеточных механизмах генерации поведения, нейромодуляции, роли трансмиттеров в выборе поведения и адаптации к внешним переменам. Для математической формализации этой концепции понадобились принципиально новые подходы, которым посвящена вторая часть книги. В ней дается обзор математических моделей нейронов и нейронных сетей и подробно описывается оригинальная дискретная модель химических взаимодействий между нейронами. Приводятся разнообразные примеры моделирования реальных нервных систем с помощью этой модели.

В учебном пособии изложены основные теоретические положения о методах клинико-лабораторного анализа, основанных на различных физических и физико-химических явлениях. В первой части пособия рассмотрены общие вопросы проведения лабораторных исследований и способы пробоподготовки, а также несколько групп методов лабораторных исследований: физико-механическая, оптическая и электрохимическая.

Открытие Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 г. структуры двойной спирали ДНК лежит в основе практически всех достижений современной генетики и молекулярной биологии. Но как ученые пришли к этому результату и почему успех принадлежит именно Уотсону и Крику? В повествовании Маркела, одного из ведущих мировых специалистов по истории медицины, за величайшим научным прорывом стоят имена пяти (а не двух!) ученых, каждый из которых достоин славы и бессмертия: Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Розалинд Франклин, Морис Уилкинс и Лайнус Полинг. Блестящие умы, сильные личности, они оказались и соратниками, и конкурентами. При этом главной героиней автор делает Розалинд Франклин, поднимая таким образом, помимо других важных тем научного мира, вопросы мужского шовинизма, антисемитизма и несправедливости. Автор увлекает читателя в интеллектуальное путешествие, воссоздавая напряженную погоню за истиной и сложную картину личных взаимоотношений, деликатно затрагивая тайны жизни, выходящие далеко за рамки биологии.

В учебном пособии рассматривается методология аналитических исследований эпидемиологического типа при динамическом наблюдении за окружающей средой, включая методы анализа уровня (интенсивности), структуры, многолетней и годовой (помесячной) динамики, пространственной характеристики исследуемых свойств объектов, явлений и процессов. Подробно изложены алгоритм авторского метода оценки реального эпидемиологического) риска здоровью населения, обусловленного воздействием вредных факторов среды обитания, принципы содержательной интерпретации полученных результатов. Умение проводить аналитические исследования при ведении экологического мониторинга является необходимой компетенцией и навыком, который потребуется обучающимся при проведении научных исследований и разработок, выполнении проектных заданий и подготовке выпускных квалификационных работ.

Методическое руководство предназначено в качестве учебного пособия по дисциплине: «ДНК-технологии в животноводстве», а также по программам ДПО «Генетические технологии в животноводстве»

Методическое руководство предназначено в качестве учебного пособия по дисциплине: «Геномный анализ сельскохозяйственных животных».

Методические рекомендации по проведению молекулярно-генетической экспертизы племенного материала сибирского осетра (Acipenser baerii), разводимого в товарной аквакультуре предназначены для научных сотрудников, племенных и товарных рыбных хозяйств (сельхозпредприятий), преподавателей и студентов сельскохозяйственных вузов, слушателей системы повышения квалификации.

Пособие содержит материал лекций по дисциплине «Биохимия человека». Подробно изложены разделы статической и динамической биохимии, в которых рассматриваются химический состав организма, обмен веществ и энергии, обмен углеводов, липидов, белков.

Содержит краткие теоретические сведения по биополимерам, лабораторные работы по способам выделения белков, ферментов и пектиновых полисахаридов из растительного сырья и клеток микроорганизмов, методам их качественного и количественного анализа, определению их физико-химических свойств и структурных особенностей.

This monograph contains review of the current state and prospects of development of analytical methods for the study of genetic deterministic processes of drug metabolism in the human body. It also discusses the role of analytical methods in determining the activity of enzyme systems that control the processes of biotransformation of xenobiotics and endogenous compounds in the body. The monograph also demonstrates the application of chemical and physico-chemical methods of analysis for direct and indirect determination of metabolic and exogenous markers of biotransformation.

Содержит краткие теоретические сведения и лабораторные работы по качественному и количественному определению ряда основных биохимических соединений: белков, аминокислот, жиров, углеводов.

В книге рассматривается химический состав пищевых систем, его полноценность и безопасность. Приводятся основные превращения макро- и микронутриентов в технологическом потоке, фракционирование и модификация компонентов продуктов питания, пищевые и биологически активные добавки, медико-биологические требования к безопасности продуктов питания, основы рационального питания.

В учебнике рассмотрены биохимические процессы, происходящие в продуктах животного и растительного происхождения при термической обработке. Рассмотрены химический состав и строение тканей животного и растительного происхождения, процессы дыхания и брожения в продуктах растительного происхождения и автолитические процессы в тканях животного происхождения. Дан анализ влияния скорости протекания биохимических процессов в сырье при охлаждении, замораживании, холодильном хранении и отеплении на качество конечных продуктов.

В пособии в доступной форме рассмотрены основные вопросы биохимии физических упражнений и биоэнергетики мышечной деятельности, представлены тесты для самостоятельной работы.

В пособии на современном научном уровне изложены основы общей и динамической биохимии, а также биохимические основы занятий физическими упражнениями и спортом. Материал пособия соответствует требованиям государственных образовательных стандартов по специальностям 032101 «Физическая культура и спорт» и 032102 «Физическая культура для лиц с отклонениями в со-стоянии здоровья (адаптивная физическая культура)». Пособие может быть использовано слушателями Института повышения квалификации и профессиональной переподготовки кадров, проходящих профессиональную переподготовку по указанным специальностям, а также слушателями Высшей школы тренеров. При отборе учебного материала, его изложении учитывались специфические особенности слушателей ИПК и ПК, Высшей школы тренеров: высокий общеобразовательный уровень, способность анализировать и усваивать учебный материал, требовательность к практической направленности учебного материала.

В методических указаниях представлены теоретические основы методов измерения скорости полимеризации и молекулярных масс полимеров, лабораторные работы, широко используемые в области высокомолекулярных соединений.

Учебник написан в соответствии с Государственным образовательным стандартом по биохимии для вузов физической культуры. В первой части учебника описаны строение и свойства главных классов органических соединений организма, рассмотрены основные метаболические процессы, дана биохимическая характеристика крови и мочи. Во второй части учебника всесторонне освещены биохимические аспекты мышечной деятельности, рассмотрены молекулярные основы спортивной работоспособности и затронуты проблемы фармакологической коррекции работоспособности и питания спортсменов. Для самоконтроля при самостоятельной подготовке даны тестовые задания.

"Эта книга в доступной форме рассказывает об увлекательном мире биохимии. Главная героиня, старшеклассница Куми, хочет подобрать для себя правильную диету. Вместе со своим другом Немото и профессором Куросака она начинает изучать науку, которая поможет ей в достижении поставленной цели. Изложение материала организовано по принципу ""от простого к сложному"": вначале читатель узнаёт о базовых терминах из области биохимии, о строении клетки, процессе фотосинтеза и дыхания, а в конечном счёте получает представление о целом ряде сложных веществ: аминокислот, углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот. Кроме того, в заключительной части даются общие сведения о молекулярной биологии — науке, тесно связанной с биохимией. Книга может использоваться в качестве справочника или в качестве дополнительного источника знаний для студентов, изучающих биохимию, медицину и диетологию."

Повышение содержания провоспалительных цитокинов в крови является стереотипной реакцией воспаления вне зависимости от этиологии и характера течения. Цитокины, обладая плейотропностью, обеспечивают межклеточные взаимодействия, стимулируют функциональную активность клеток, их пролиферацию и дифференцировку. Цель работы – сравнение частоты повышенных уровней цитокинов при дислипопротеинемиях у взрослых жителей Европейского Севера РФ с разной массой тела. Материалы и методы. Обследованы 313 жителей Архангельской области в возрасте 45–60 лет: с нормальной массой тела (211 человек; индекс массы тела до 30 кг/м2) и ожирением (102 человека; индекс массы тела 31–40 кг/м2). Показатели липидного профиля определяли ферментативным и турбидиметрическим методами на биохимическом автоматическом анализаторе, уровень цитокинов – методом твердофазного иммуноферментного анализа. Результаты. Повышенные концентрации в крови изучаемых цитокинов, совпадающие с дислипопротеинемией, у лиц с нормальной массой тела выявлены в 2–12 % случаев. При ожирении частота увеличенных концентраций цитокинов была выше в 2–7 раз; наиболее резкие различия получены относительно интерлейкина-6 (частота повышенных концентраций доходила до 44 %). Значительное увеличение концентрации интерлейкина-1ß в крови северян ассоциировано с ростом уровней липопротеинов низкой (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП), триглицеридов. Частота повышенного уровня TNF-α была наиболее значимой (36,28 % случаев) при аномально высоких концентрациях триглицеридов. Увеличенные концентрации интерлейкина-6 наиболее часто ассоциировались с ростом содержания в крови нескольких транспортных форм: ЛПНП, ЛПОНП, окисленных ЛПНП, а также триглицеридов. Содержание интерлейкина-10 более чем в 40 % случаев было повышенным в крови у северян с аномально большими уровнями ЛПНП и ЛПОНП. Итак, цитокиновая реакция у северян с ожирением более выражена, при этом она, независимо от массы тела, ассоциирована преимущественно с повышением содержания в крови транспортных форм ЛПНП, ЛПОНП и окисленных ЛПНП.

Цель работы – оценка потенциала использования уровня мРНК гена Nos2 в качестве маркера фиброгенеза у крыс на различных стадиях фиброза и цирроза печени, вызванных тиоацетамидом. Материалы и методы. В эксперименте использовали 117 половозрелых крыс-самцов Wistar массой 190–210 г. Фиброз и цирроз печени индуцировали раствором тиоацетамида (путем введения в желудок с помощью зонда в дозе 200 мг на 1 кг массы тела животного 2 раза в неделю). Динамику процесса изучали в 9 временных точках в течение 17 недель. Уровень мРНК гена Nos2 в печени выявляли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Степень фиброза определяли в гистологических срезах, окрашенных по методу Маллори, согласно полуколичественной шкале K.G. Ishak. Результаты. В печени животных на протяжении всего эксперимента мРНК гена Nos2 практически не реагировала на фиброгенез, индуцированный тиоацетамидом. На начальной стадии фиброза (F1) отмечалось незначительное увеличение уровня мРНК гена Nos2 – в пределах 5 %. Интенсивное развитие фиброза (F2–F4/F5) и увеличение выработки компонентов внеклеточного матрикса сопровождались ростом уровня мРНК гена Nos2 с пиковым значением, в 1,69 раза (р < 0,05) превышающим стартовое (значение контрольной группы). В точке перехода фиброза в цирроз (F5) наблюдалось снижение уровня мРНК гена-мишени, а на стадии достоверного цирроза (F6) – последующее падение данного показателя ниже стартового. Таким образом, согласно полученным данным, наибольшим потенциалом в качестве маркера фиброгенеза печени мРНК гена Nos2 обладает на стадии развитого фиброза, однако не может выступать как маркер на ранних его стадиях. Также невозможно использовать уровень мРНК гена Nos2 в качестве маркерного параметра при оценке степени цирроза и динамики его развития.

Основной обмен отличается от энерготрат покоя менее чем на 10 % в силу измерений последнего в сходных условиях, но после низкокалорийной пищевой нагрузки. В настоящее время оба термина используются взаимозаменяемо, предпочтение отдается энерготратам покоя. Однако велоэргометрический тест «до отказа», часто применяемый в оценке физической работоспособности спортсменов высокой квалификации, не должен проводиться после 12-часового голодания. В связи с этим перед тестированием участники потребляют стандартизированный низкокалорийный углеводный завтрак, что, по предположению авторов статьи, не искажает получаемые значения энерготрат покоя. Поэтому целью исследования было определить влияние стандартизированной углеводной нагрузки на энерготраты покоя и состав тела. Материалы и методы. У здоровых юношей (n = 10) проведены: антропометрия и анализ состава тела с помощью системы ACCUNIQ BC380; измерение энерготрат покоя методом непрямой калориметрии; расчет термогенеза тестового (низкокалорийного углеводного) завтрака как разницы между энерготратами покоя натощак и постпрандиальным обменом. Результаты. Исследование показало, что пищевая нагрузка (250–300 ккал) с высоким содержанием углеводов (91 %) не оказывает значимого влияния на энерготраты покоя. Пищевой термогенез тестового завтрака составил 36,0±5,7 ккал, что увеличило энерготраты покоя (1887,2±111,7 ккал) на 2 % по сравнению с исходным уровнем основного метаболизма (1851,2±106,0 ккал). У обследованных юношей энерготраты покоя варьировали в зависимости от количества общей воды в организме (р = 0,038), жировой массы (р = 0,021), а также от энергетических субстратов (углеводов), полученных с пищей (р = 0,046). Таким образом, в исследованиях людей, в т. ч. спортсменов, допустимо проводить измерение энерготрат покоя после углеводного завтрака, калорийность которого не превышает 300 ккал.

Учебник состоит из восьми разделов. В нем изложены методы морфологических, физиологических исследований микроорганизмов, серологических, иммунологических и молекулярных методов диагностики. Книга содержит подробный материал о возбудителях особо опасных инфекционных болезней, микозов и кормовых микотоксикозов. Разделы составлены и изложены по единому плану. По каждой теме представлена теория вопроса, описаны материалы и оборудование, методика выполнения. Даны задания для самостоятельной работы и вопросы для контроля знаний. Ко всем инфекционным болезням, микозам и микотоксикозам в разделе 8 приведены схемы лабораторной диагностики и специфической профилактики. Представлен раздел микробиологии продуктов животного происхождения и кормов, в котором описаны вопросы их микробиологической контаминации и анализа. В разделе санитарной микробиологии предложены методы бактериологического исследования воды, почвы и воздуха. В учебнике дана подробная характеристика вопросам превращения микроорганизмами соединений углерода и азота. В конце книги приведен терминологический словарь, сведения об основоположниках микробиологии и иммунологии и лауреатах Нобелевской премии.

Учебное пособие является приложением к учебникам по направлениям подготовки 36.05.01 «Ветеринария» и 36.04.01/36.03.01 «Ветеринарно-санитарная экспертиза». Оно предназначено для самоконтроля знаний студентами при подготовке к занятиям, коллоквиумам, зачетам, итоговому и интернет-контролю. Состоит из двух глав: тренажера для самоконтроля знаний по теоретическому материалу и тестового контроля для освоения материала лабораторно-практических занятий. Темы изложены по единому плану, что облегчает пользование учебным пособием, усвоение и прочное закрепление материала. В конце книги представлен терминологический словарь, а также сведения об основоположниках микробиологии и лауреатах Нобелевской премии по микробиологии и иммунологии.

Эпигенетические процессы – один из механизмов регуляции транскрипции и синтеза белков, оказывающий влияние на все важнейшие функции клеток. В последнее время растет понимание роли эпигенетической регуляции в патогенезе болезней центральной и периферической нервной системы. Монография обобщает работы последних лет в изучении эпигенетических процессов, участвующих в повреждении и защите нервных клеток при инсульте и травматическом повреждении периферических нервов. Показано наличие нейропротекторных свойств у неспецифических и селективных ингибиторов деацетилаз гистонов в животных и клеточных моделях аксотомии периферических нервов и при фототромботическом повреждении мозга.

Наличие в молоке антиоксидантов, способствует сохранению его вкусовых свойств и технологических качеств, предотвращает его порчу в течение более длительного времени, что важно на всех этапах производства и хранения. Своевременное получение ключевых данных об антиоксидантной активности молока очень важно, ввиду указанных выше и других известных обстоятельств. До настоящего времени в действующих технических условиях на молоко (ГОСТ 31449-2013 «Молоко коровье сырое. Технические условия», дата введения в действие 01.07.2014) в списке около 20 методов определения параметров молока отсутствуют как отдельные показатели, так и единый общий показатель антиоксидантной активности молока. В молоке известно большое количество веществ с антиоксидантной активностью, что требует длительных и дорогостоящих исследований. Среди всех антиоксидантных показателей молока наиболее простым и информативным является определение его суммарного количества водорастворимых антиоксидантов (СКВА), что подтверждается многочисленными публикациями и данными, изложенными в этом методическом пособии. Предлагается рекомендовать данный показатель для включения в действующие технические условия и гос. стандарты на молоко «коровье сырое».

Приведены общие сведения о понятии, видах биоразлагаемых полимеров и добавок, механизмах биоразложения, а также о возможности придания свойства биоразлагаемости традиционно производимым поликонденсационным и полиолефиновым полимерам при введении натуральных наполнителей, в том числе натурального каучука.

Рассмотрены синтез белков на рибосомах, строение и классификация ферментов, особенности структурной организации белков и нуклеиновых кислот. Разобраны структура и свойства входящих в состав белков и полинуклеотидов, биоорганических молекул (аминокислот, азотистых оснований).

Учебное пособие подготовлено в соответствии с программой «Анатомия центральной нервной системы». В нем рассматриваются вопросы общей анатомии, развития и строения спинного и головного мозга, периферической нервной системы, а также общие принципы и особенности структурной организации автономной нервной системы. В учебное пособие включено анатомическое описание органов чувств, обеспечивающих дистантное взаимодействие с окружающей средой, рассмотрены вопросы кровоснабжения головного и спинного мозга, строение мозговых оболочек и ликворной системы в целом. Изложение материала сопровождается традиционными и оригинальными схемами и рисунками, существенно облегчающими восприятие текста. Анатомические термины в пособии даны с учетом рекомендаций Международной анатомической номенклатуры, принятой Международным комитетом по анатомической терминологии (FCAT, 1998). Книга апробирована при чтении лекций и проведении семинарских занятий в Московском институте психоанализа и медицинском институте Российского университета дружбы народов.

В методических указаниях описаны научные основы в области молекулярной биологии. Изложены современные представления о молекулярном уровне организации и функционировании живой материи, белка, ферментов, нуклеиновых кислот. Рассмотрено практическое применение технологий рекомбинантных ДНК.

Перевод седьмого оригинального издания всемирно известного учебника, написанного талантливыми американскими учеными-педагогами, который отражает стремительное развитие современной биохимии и включает основные достижения, помогающие осветить важные аспекты этой науки. В том 3 вошли часть III «Пути передачи информации», краткие решения задач и ответы на вопросы, предметно-именной указатель по материалу томов 1–3, а также принятые сокращения и словарь терминов. Обсуждаются основная догма молекулярной биологии и ее современное понимание, процессы передачи и хранения генетической информации (репликация, транскрипция, трансляция, репарация и рекомбинация), строение хромосом, механизмы ферментативных процессов, функции различных РНК в клетке, рибозимы, сплайсинг, альтернативный сплайсинг, процессинг. Подробно описаны биосинтез белка, его транспорт к месту назначения и системы расщепления в клетках; регуляция экспрессии генов у бактерий и эукариот. В каждой главе приведены примеры из медицины, молекулярной биологии и смежных областей, а также интересные задания и вопросы.

Перевод седьмого оригинального издания всемирно известного учебника, написанного талантливыми американскими учеными-педагогами, который отражает стремительное развитие современной биохимии и включает основные достижения, помогающие осветить важные аспекты этой науки. В том 2 вошла часть II «Биоэнергетика и метаболизм». Даны общие термодинамические понятия применительно к биологическим системам, классификация химических реакций, происходящих в живых организмах, подробно рассмотрены основные метаболические пути — гликолиз, глюконеогенез, пентозофосфатный путь, циклы лимонной кислоты и мочевины, окислительное фосфорилирование, фотосинтез и биосинтез углеводов у растений, процессы катаболизма и анаболизма аминокислот, липидов и нуклеотидов, а также принципы гормональной регуляции и интеграции метаболизма у млекопитающих. В каждой главе есть задания для самопроверки.

Перевод седьмого оригинального издания всемирно известного учебника, написанного талантливыми американскими учеными-педагогами, который отражает стремительное развитие современной биохимии и включает основные достижения, помогающие осветить важные аспекты этой науки. В томе 1 рассмотрены химические, физические, генетические и эволюционные основы биохимии, строение и функции различных биомолекул и биомембран, современные методы их анализа и новые продукты биотехнологий, полученные на основе закодированной в ДНК информации, системы передачи сигналов и механизмы биосигнализации. В каждой главе есть задания для самопроверки.

Cодержит полное и систематическое изложение материала, входящего в учебную программу курса «Нейробиология», изучаемую студентами специальности «Биология» Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского Южного федерального университета. Последовательно рассматриваются следующие темы: архитектоника нервной системы, нейрогенез зрелой ЦНС, роль астроглиальных клеток в ЦНС, строение и функции гематоэнцефалического барьера, особенности организации синапсов, молекулярные механизмы внутриклеточной сигнализации в нервной ткани, нейромедиаторные системы мозга, механизмы сна и бодрствования, нейродегенеративные заболевания ЦНС. Содержит тестовые задания и ситуационные задачи.

Целью исследования явилось установление роли полиморфизма генов, регулирующих метаболизм серотонина, в формировании регуляторно-адаптивных возможностей человека. Материалы и методы. У 89 студентов Кубанского государственного медицинского университета (II курс) в конце учебного года оценивали уровень адаптации по индексу регуляторно-адаптивного статуса в пробе сердечно-дыхательного синхронизма (В.М. Покровский), проводимой с помощью прибора «ВНС-Микро» (ООО «Нейрософт», Россия). Также осуществляли молекулярно-генетический анализ (посредством выделения ДНК из периферической крови с помощью стандартной методики фенольно-хлороформной экстракции) для выявления полиморфизмов генов, принимающих участие в биосинтезе серотонина (генов триптофангидроксилазы – ТРН1 и ТРН2), и генов, кодирующих серотониновые рецепторы (HTR2C и HTR2A). Результаты. Все испытуемые были разделены на три группы: с «хорошими» (52,8 % студентов), «удовлетворительными» (34,8 %) и «низкими» (12,4 %) регуляторно-адаптивными возможностями. Установлено, что в группе с «хорошими» регуляторно-адаптивными возможностями наиболее распространены следующие аллели и генотипы: для гена ТРН1 − аллель *С, для гена ТРН2 − аллель *G и генотип *G/*T, для гена HTR2С − аллель *G и генотип *G/*G, для гена HTR2A − генотип *А/*G. Отмечены статистически значимые различия в частоте встречаемости гетерозиготного генотипа *А/*G по маркеру G1438A гена HTR2А между группами с «хорошими» и «удовлетворительными», а также с «хорошими» и «низкими» регуляторно-адаптивными возможностями. В обоих случаях у лиц с «хорошими» регуляторно-адаптивными возможностями преобладал гетерозиготный генотип *А/*G, тогда как гомозиготный генотип *G/*G встречался только в группе с «низкими» возможностями. Следовательно, у студентов-медиков, имеющих «хорошие» регуляторно-адаптивные возможности, были аллели и генотипы, обеспечивающие высокую чувствительность серотониновых рецепторов и достаточную активность ферментов его биосинтеза. Полученные данные показали существование зависимости регуляторно-адаптивных возможностей человека от полиморфизмов генов, участвующих как в биосинтезе серотонина, так и в его рецепции.

Цель исследования – оценить обеспеченность витамином D беременных женщин, проживающих на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры. Материалы и методы. В период 2019– 2020 годов в ходе когортного исследования был определен уровень 25(ОН)D в сыворотке крови 110 жительниц г. Ханты-Мансийска. Из них сформированы две группы: небеременные женщины (контроль) – 58 чел.; беременные женщины – 52 чел. Результаты. В ходе исследования выявлена низкая обеспеченность витамином D небеременных и беременных (I–III триместры) женщин, проживающих в условиях ХантыМансийского автономного округа – Югры. Уровни данного витамина в крови обследуемых составили: у небеременных женщин – 21,3±0,7 нг/мл, у беременных женщин в I, II и III триместрах – 20,6±0,6 нг/мл, 19,2±0,5 нг/мл и 18,4±0,4 нг/мл соответственно. Эти цифры оказались меньше нижней границы физиологически оптимальных значений. У беременных женщин во II и III триместрах концентрация 25(OH)D была значимо ниже, чем у небеременных женщин. Выявленный нами гиповитаминоз имеет тенденцию к увеличению от I к III триместру, что обусловлено неуклонным возрастанием потребности организма матери в витамине D в связи с интенсивным ростом костей плода. Обнаружено, что среднее содержание витамина D в крови беременных женщин в III триместре в 1,6 раза ниже минимального допустимого уровня и в 1,2 раза ниже данных контрольной группы. Результаты исследования обусловливают необходимость системных диагностических, профилактических и коррекционных мероприятий, которые позволят устранить дефицит витамина D у жительниц Ханты-Мансийского автономного округа – Югры.

Как победить старение? Это невероятно сложная научная задача – впрочем, требующая усилий не только научного сообщества, – решение которой пока неизвестно. Известно лишь, что глупо не попытаться, пока мы еще живы и в состоянии что-то сделать. Прочитав эту книгу, вы увидите, как много уже науке известно о старении и как преступно много, казалось бы, очевидных исследований еще не проведено. По большому счету, у нас с вами нет ничего, кроме собственной жизни. И мы приглашаем вас вместе задуматься о том, как можно было бы остаться в живых, а не просто, как это принято, оставить свой след.

В методических указаниях изложены основные требования, необходимые для проведения лабораторных занятий по дисциплине биологическая химия, базовый теоретический материал, задания для самостоятельной работы.

Книга посвящена всегда чрезвычайно актуальной, но неразработанной в литературе до сих пор проблеме вступления человека в огромный мир Науки — исторически сложившуюся, непрерывно развивающуюся систему знаний о закономерностях в развитии природы, общества и мышления и способах планомерного воздействия на окружающий мир. Как устроен этот процесс? Как устроена жизнь? Ведь вступающий в мир Науки человек — сам часть жизни, которую намерен изучать и которую может изменить. Путь тернистый, но интересный, увлекательный, что возмещает неудобства и возможную горечь неизбежных потерь. Автор книги предлагает читателю свои размышления по этому поводу, основанные на собственном опыте поиска возможных ответов на поставленные вопросы. В книге обобщены материалы основных публикаций автора, список которых представлен и который может быть использован при необходимости более подробного ознакомления с заинтересовавшими материалами.

Цель этой книги — рассказать о такой интересной области новых наук, как биотехнологии. Синтетическая биология — наука, которой ещё нет, но основы которой заложены генной инженерией и молекулярной биологией. Излагаются основы биоконструирования, включая иерархию представлений об организации уровней сложности живых систем, рассказывается о роли стандартизации в разработке биосистем и дается несколько примеров стандартизированных методов сборки ДНК. Наряду с изложением теоретических основ в книге подробно описываются лабораторные исследования, каждое из которых начинается с рассмотрения реальной проблемы или разработки конкретной идеи. Авторы показали, как сочетание синтетической биологии с конструированием работает на практике и что можно узнать с помощью инструментов биоинженера. Основной акцент сделан на применение в синтетической биологии некоторых успешных инструментов из более зрелых инженерных дисциплин.

Две студентки знаменитого биолога доктора Моро, Ами Касуга и Рин Нацукава, регулярно пропускали занятия и рискуют провалить экзамен. Однако профессор заинтересован в том, чтобы каждый студент знал его предмет на «отлично». Он приглашает нерадивых студенток на таинственный остров, где под руководством лаборанта Маркуса они пройдут интенсивный курс обучения молекулярной биологии — от строения клетки до генной инженерии и клонирования. А заодно узнают, какую печальную тайну скрывал от них доктор...

Эта книга в доступной форме рассказывает об увлекательном мире биохимии. Главная героиня, старшеклассница Куми, хочет подобрать для себя правильную диету. Вместе со своим другом Немото и профессором Куросака она начинает изучать науку, которая поможет ей в достижении постав- ленной цели. Изложение материала организовано по принципу «от простого к сложному»: вначале читатель узнаёт о базовых терминах из области биохимии, о строении клетки, процессе фотосинтеза и дыхания, а в конечном счёте получает представление о целом ряде сложных веществ: аминокислот, углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот. Кроме того, в заключительной части даются общие сведения о молекулярной биологии – науке, тесно связанной с биохимией.

Глубокое обучение добилось впечатляющих успехов во многих отраслях. Сейчас оно все глубже проникает в прикладные научные исследования, в частности в биологию и смежные дисциплины. Эта книга рассказывает о применении глубокого обучения в геномике, химии, биофизике, микроскопии, медицине и других направлениях современных исследований всего, что связано с живыми организмами. Представленные в книге стандартные архитектуры глубоких сетей идеально подходят для программистов-разработчиков и ученых, работающих над созданием новых лекарств или ведущих исследования в области биологии и генетики. Книга содержит множество практических примеров, включая полный цикл поиска нового лекарства — одну из самых сложных научно-прикладных задач на стыке физики, химии, биологии и медицины.

Рассмотрены основные этапы моделирования, биофизика системы кровообращения, биосфера и физические поля. Приведены практические задачи и тестовые задания по данным темам.

Цель работы – сравнительное экспериментальное исследование противовоспалительных эффектов таутомерных форм оротовой кислоты в коррекции лекарственно-обусловленного гепатита у крыс. Материалы и методы. Крысы (Rattus norvegicus Berk.) были разделены на 5 групп: интактные (n = 10); животные с лекарственно-обусловленным гепатитом (n = 15); животные, которым для коррекции лекарственно-обусловленного гепатита вводили таутомеры оротовой кислоты: исходную оксоформу (n = 5), гидроксиформу (n = 5) и дигидроксиформу (n = 5) – в дозе 0,5 г на 1 кг массы тела в сутки в течение 14 дней. Таутомеры оротовой кислоты были получены методом механоактивации в шаровой планетарной мельнице АГО-2С в течение 1 ч (гидроксиформа) и 6 ч (дигидроксиформа). В крови животных всех экспериментальных групп определяли содержание лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов, моноцитов. Срезы печени крыс окрашивали гематоксилином и эозином для оценки гисто- и цитоструктуры ткани и иммуногистохимически с помощью набора моноклональных антител – для выявления экспрессии маркера CD68+ макрофагов. Результаты. Установлено, что при коррекции лекарственно-обусловленного гепатита гидроксиформой оротовой кислоты в крови крыс снижалась выраженность лейко- и моноцитоза, восстанавливалось количество лимфоцитов. Количество CD68+ макрофагов, обладающих провоспалительным фенотипом, уменьшалось в печени крыс, получавших гидроксиформу оротовой кислоты (в 1,32 раза; р = 0,019), но не менялось при введении оксо- и дигидроксиформ. Интенсивность экспрессии продукта реакции снижалась в 1,5 раза в группе с введением исходного препарата и в 1,9 раза – у животных с введением механоактивированных препаратов (р = 0,0001). Таким образом, полученные данные указывают на выраженную противовоспалительную активность механоактивированной формы оротовой кислоты – гидрокситаутомера, что может послужить обоснованием для его клинической апробации в качестве гепатопротекторного средства.

Дым лесных пожаров воздействует на здоровье населения всей планеты, и с каждым годом ситуация ухудшается. Дым пожаров обладает мутагенными, канцерогенными и другими отдаленными эффектами. Целью работы являлось изучение генотоксического воздействия дыма лесных пожаров на белых крыссамцов и трансгенерационного эффекта дыма лесных пожаров на их потомство. Исследование проводилось на 40 белых крысах-самцах. Моделирование воздействия дыма осуществлялось в 200-литровых затравочных камерах, по 4 ч в день 5 дней в неделю в течение 4 недель, горючим субстратом служили лесная подстилка, ветки, опавшая кора и верхний срез почвы. От самцов, участвующих в эксперименте, и интактных самок было получено потомство обоего пола. Анализировались фрагментация и полногеномное метилирование ДНК в тканях гонад и клетках крови взрослых животных (сразу после окончания воздействия) и полногеномное метилирование ДНК в клетках крови потомства при достижении ими половозрелого возраста. Исследование осуществлялось методом ДНК-комет в модификации для изучения полногеномного метилирования, с использованием рестриктаз MspI и с HpaII. У животных, подвергавшихся воздействию дыма, обнаружен повышенный уровень полногеномного метилирования в клетках крови. У потомства мужского пола отмечено снижение уровня полногеномного метилирования в клетках крови по сравнению с контролем; у особей женского пола не выявлено отличий от контроля. Установленные факты изменения полногеномного метилирования после воздействия дыма лесных пожаров требуют более углубленного исследования, т. к. механизм развития данного явления до конца не ясен.

Республика Коми является одним из регионов, в которых имеются большие поселения оленеводов. Активное освоение северных территорий обусловило переход коренных жителей Севера с кочевого образа жизни на оседлость, сопровождающийся существенными изменениями их традиционного уклада жизни и диеты. В результате члены одной и той же этнической группы могут иметь различные схемы питания. Проведено сравнение обеспеченности организма водорастворимыми витаминами В1 и В2 северян, ведущих полукочевой или оседлый образ жизни. Обследованы коренные жители Республики Коми (65–67° с. ш.) – дети (7–17 лет, n = 395) и взрослые (18–57 лет, n = 370). Группу оленеводов составили работники оленеводческих бригад, кочующих со стадом, а также дети из их семей (воспитанники школинтернатов или проживающие в семьях). Контрольная группа была представлена коренными северянами, не занятыми в оленеводстве и постоянно проживающими в поселениях. Обеспеченность организма витаминами В 1 и В2 оценивали по активности эритроцитарных витаминзависимых ферментов. Показана широкая распространенность лиц с витаминной недостаточностью (более 40 % по витамину В1; более 30 % по витамину В2) среди коренного населения Севера. Общий уровень распространенности витаминной недостаточности у оленеводов был схож с показателем населения, ведущего оседлый образ жизни, однако доля лиц с выраженным (явным) гиповитаминозом среди последних была более чем в два раза выше. Витаминный статус детей из семей оленеводов, проживающих в течение учебного года дома или в интернате, существенно не отличался от статуса детей, семьи которых ведут постоянный оседлый образ жизни.

Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО), расположенный на севере Тюменской области, является территорией проживания как коренного, так и некоренного населения. В ЯНАО ярко выражен дисбаланс химических элементов в воде, почве, растениях, непосредственно влияющих на элементный статус населения. С учетом значительных различий в характере питания и образе жизни аборигенного и пришлого населения Севера интерес представляло изучение концентраций химических элементов в волосах северян. Обследованы 173 жителя ЯНАО: 1) 92 пришлых жителя – 40 (43,5 %) мужчин и 52 (56,5 %) женщины, в течение 10 лет проживающие на территории ЯНАО; 2) 81 абориген – 33 (40,7 %) мужчины и 48 (59,3 %) женщин. Средний возраст обследуемых составил 38,3±9,6 лет. В Центре биотической медицины (Москва) методами атомно-эмиссионной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой в волосах обследуемых лиц определяли концентрации Са, Mg, Fe, Mn, Cu, Cr, Zn, Se, Cd, Pb, Hg. Установлены статистически значимо более высокие концентрации Са и Mg на фоне более низкого содержания Fe и Mn у пришлого населения ЯНАО в сравнении с данными аборигенов (р < 0,001–0,011). При этом выявлена практически одинаковая обеспеченность Cu и Zn лиц обеих групп. Также у аборигенов отмечено более высокое содержание в волосах Cr (р = 0,046), Se (р < 0,001), Hg (р = 0,019), Cd (р = 0,030) и незначительное превышение по Pb. Установленные различия элементного статуса пришлых и аборигенных жителей ЯНАО связаны с геохимическими особенностями территории проживания, отличиями в питании (меньшим употреблением аборигенами простых углеводов и бóльшим количеством рыбы в их рационе), а также широким распространением курения среди коренных жителей.