Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика

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.

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.

В книге собраны самые популярные лекции знаменитого австрийского физика-теоретика, одного из создателей квантовой механики, прочитанные им в разные годы. В первой части Шрёдингер с позиций теоретической физики обсуждает общие проблемы физического подхода к различным явлениям жизни, причины макроскопичности, многоатомности организма, механизма наследственности и мутаций. Вторая часть включает лекции, описывающие положение дел в физике, сложившееся в результате постепенного развития науки к середине 50-х годов XX века, раскрывающее отношение Шрёдингера к научным достижениям как к стремлению человека познать свое место во вселенной. В третьей части автор затрагивает вопросы о роли науки в жизни человека, ценности научного знания и этики преподавателя; вопросы отношения разума и материи, формы и содержания, отличий представлений современной физики от взглядов ученых эпохи «доквантовой физики».

В методических рекомендациях представлен материал для выполнения практических работ по дисциплине «Биомеханика двигательной деятельности». Рекомендуются студентам очной и заочной форм обучения, по следующим направлениям подготовки бакалавров: 44.03 01 Педагогическое образование (Физическая культура), 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки) (Физическая культура; Безопасность жизнедеятельности), 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура) (Физическая реабилитация).

практикуме приведено описание лабораторно-практических работ, выполняемых студентами в соответствии с ФГОС, по предметам: биохимия, биохимия человека и спортивная биохимия. Материал представлен по следующим разделам: обмен веществ и энергии, биокатализ, обмены углеводов, липидов, белков, биохимия органов и тканей, спортивная биохимия, биохимия питания.

В учебно-методическое пособие для практикума по молекулярной биологии включены описания и протоколы стандартных методов исследования, особое внимание при этом уделено полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Леса продуцируют огромное количество органического вещества – возобновляемого сырья для производства технических, кормовых, пищевых и фармацевтических продуктов. Лесозаготовительная и деревообрабатывающая промышленность Карелии, как и в целом по России, применяет исключительно стволовую древесину. В процессе рубок спелых и перестойных насаждений, рубок ухода, а также выполнения мероприятий по охране, защите и воспроизводству лесов, предусматривающих рубку лесных насаждений, образуется древесная зелень. Разработка технологий использования древесной зелени необходима для осуществления многоцелевого освоения всей фитомассы, продуцируемой лесными растительными сообществами. Развитие производств по переработке образующихся в процессе рубок ухода и обрезки сучьев тонкомера, низкокачественной и малоценной лиственной древесины, древесной зелени, являющихся сырьем для изготовления биологически активных препаратов различного действия, позволяет не только сократить расходы, но и обеспечивает прибыльность этих мероприятий. В настоящее время в нашей стране остро стоит задача увеличения объемов использования собственных, импортозамещающих фармацевтических субстанций, поиска альтернативных способов получения сырья для питательных смесей, кормовых продуктов. Для освоения новых сырьевых источников разрабатываются технологии модификации биохимического состава древесной зелени хвойных с получением растительного сырья, обогащенного целевыми биологически активными веществами. Водорастворимая фракция древесной зелени хвойных содержит в своем составе свободные аминокислоты, в частности L-аргинин, играющий важную роль в жизнедеятельности животных. Перспективным является способ повышения в хвойном сырье содержания свободных аминокислот и изменения их количественного соотношения путем регуляции режима минерального питания древесных растений. Для получения хвойной древесной зелени, обогащенной L-аргинином, предлагается оригинальная схема дополнительного обеспечения растений азотом и бором. Использование хвойных растений в качестве биопродуцентов L-аргинина и изучение его метаболизма с учетом климатических факторов, условий минерального питания, сезонной и суточной динамики в естественной среде, поиск путей повышения его уровня в органах и тканях актуальны как в теоретическом, так и практическом аспектах. Получение хвойной древесной зелени, обогащенной L-аргинином, позволит организовать производство хвойных продуктов нутриентного и фармацевтического назначения. Для оценки экономической целесообразности организации такого производства необходимо проанализировать: потенциальные источники сырья на предмет их доступности; затраты на обогащение хвои L-аргинином; выход продукта с единицы площади. Разработана последовательность лесохозяйственных мероприятий как в процессе осуществления различных видов использования лесов, так и при проведении работ, направленных на повышение продуктивности лесов, сохранение их полезных функций. При этом в молодняках сосны обыкновенной появляется возможность превратить затратные виды мероприятий (осветление, прочистка, внесение удобрений) в доходные с получением дополнительного продукта. Технологии целенаправленного изменения химического состава и фармакологических свойств растительного сырья из древесных растений позволят осваивать новые сырьевые источники биологически активных веществ. Для цитирования: Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Зайцева М.И., Раевский Б.В., Егорова А.В., Колесников Г.Н. Получение обогащенной L-аргинином древесной зелени при проведении лесохозяйственных мероприятий в молодняках сосны обыкновенной (научный обзор) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 9–37. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-5-9-37 Финансирование: Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН) и по Программе развития опорного университета ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет»
Forests produce a huge amount of organic matter, which is a source of renewable raw materials for the production of technical, feed, food and pharmaceutical products. The logging and woodworking industry in Karelia, as in Russia as a whole, is based exclusively on stem wood. Woody greens are formed while felling ripe and over-mature stands, thinning and implementation of measures for the conservation, protection and reproduction of forests including forest stands cutting. The development of technologies for the use of woody greens is necessary for the multi-purpose utilization of the entire phytomass produced by forest plant communities. An additional economic incentive for young stands thinning and limbing, that are used to improve the quality of logs, is the ability to reduce costs or even ensure the profitability of these measures driven by the development of processing plants and the use of wastes generated during transportation: thinners, low-quality and low-value decidous wood, woody greens, that are raw materials for the production of biologically active preparations of various action. The urgent tasks are to increase the use of importsubstituting pharmaceutical substances and to search the alternative methods for producing raw materials for nutrient mixtures and feed stuff. Technologies for modifying the biochemical composition of coniferous greens, resulting in production of plant raw materials enriched with target biologically active substances, are being developed for the exploration of new plant sources. The water-soluble fraction of coniferous greens contains free amino acids, in particular L-arginine, which plays an important role in the life of animals. A promising way is to increase the free amino acids content in coniferous raw materials and change their quantitative ratio by regulation of the mineral nutrition regime of woody plants. An original scheme of additional supply of coniferous plants with nitrogen and boron is proposed in order to obtain coniferous greens enriched with L-arginine. The use of conifers as bioproducers of L-arginine and the study of its metabolism with reference to climatic factors, conditions of mineral nutrition, seasonal and daily dynamics in the natural environment, the search for ways to increase its level in organs and tissues is of current interest both on the theoretical and practical sides. Obtaining coniferous greens enriched with L-arginine will allow organizing the production of coniferous products for nutrient and pharmaceutical use. It is necessary to analyze the potential sources of raw materials taking into account their availability, costs for enriching the needles with L-arginine and product yield per unit area to assess the economic feasibility of organizing such production. A developed sequence of forestry measures will make it possible to obtain needles enriched with L-arginine, both in the process of implementing various types of forest use, and in carrying out activities aimed at increasing the productivity of forests and preserving their useful functions. Herewith, it is possible to turn costly cleaning and fertilizing of young Scots pine stands into profitable ones with additional products. Technologies of intentional changes in the chemical composition and pharmacological properties of plant raw materials obtained from woody plants will allow the development of new raw materials for biologically active substances. For citation: Robonen E.V., Chernobrovkina N.P., Zaitseva M.I., Raevsky B.V., Egorova A.V., Kolesnikov G.N. Obtaining Woody Greens Enriched with L-Arginine during Forestry Management of Young Scots Pine Stands (Scientific Review). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 9–37. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-9-37 Funding: The research was federally funded for the fulfillment of the state assignment of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences (Forest Institute of KarRC RAS) and within the framework of the Development Program of the Flagship University – Petrozavodsk State University.

Практикум входит в состав УМК, разработанного коллективом авторов кафедры химии Института фармации ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет) в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности «Стоматология». Представлены практические задания по общей и биоорганической химии. Подробно описана методика выполнения лабораторных работ, изложен теоретический материал для подготовки к практическим занятиям, даны контрольные вопросы и расчетные задания. Приведены справочные данные о свойствах важнейших неорганических и органических соединений.

В методических указаниях кратко изложен практический материал по предмету «Социальная экология». Описаны фундаментальные понятия, проблемы и аспекты изучения основ социальной экологии, социальные по-следствия кризисов в истории человечества. Рассмотрены особенности раз-вития цивилизаций и обозначены основные экологические последствия становления цивилизаций.

В методических указаниях кратко изложен лабораторный материал по предмету «Прикладная экология». Описаны фундаментальные понятия, проблемы и аспекты изучения основ окружающей природной среды, биологических и экологических исследований, методы определения состояния окружающей среды и её компонентов с учётом экологического нормирования, экологической экспертизы и камеральной обработки данных исследований.

В учебно-методическое пособие для практических занятий по «Генной инженерии» включены описания и протоколы стандартных методов генной инженерии. Приведены наиболее распространенные и общепринятые методики.

Изложены основы учения о плодородии почв в его биогеоценотической и агроценотической значимости. Рассмотрены процессы почвообразования, генетическая и экологическая их сущность, а также явления антропогенной деградации плодородия земель.

В монографии анализируются факторы и условия плодородия почв, приводятся экологические требования к почвам сельскохозяйственных растений, возделываемых в России и за рубежом.

Практикум по биофизике содержит описания практических работ с применением ряда биофизических методов и служит дополнением к теоретическим материалам по курсу «Биофизика». Каждая практическая работа предваряется теоретическим введением и включает описание экспериментальной установки или используемой математической модели, а также порядок выполнения работы. В ходе выполнения работ студенты ознакомятся с устройством приборов, овладеют современными биофизическими методами и приобретут навыки применения этих методов в научных исследованиях.

Dikkoppf-1 (DKK1) − антагонист канонического сигнального пути Wnt. Важность белка DKK1 в качестве диагностического и терапевтического агента для широкого круга заболеваний, наряду с его значимостью для различных биологических процессов, подчеркивает необходимость установления его трехмерной структуры, которая поможет создать селективные ингибиторы. Модель структуры DKK1, предсказанную сервером Robetta, уточняли с применением молекулярной динамики в интервале 10 нс и подвергали функциональному и докинг-анализу. Мы предполагаем, что N-концевая область молекулы DKK1 может быть функционально важна как для канонического, так и неканонического пути Wnt. Более того, по-видимому, DKK1 может быть вовлечен во взаимодействия с рецепторами семейства Frizzled, что приводит к активации пути PCP (активация пути N-концевой киназы JNK) и пути Wnt/Ca2+ (активация кальмодулиновой киназы CamKII).

Данный практикум знакомит с указанными методами в ходе постановки цельного генно-инженерного эксперимента. В учебно- методическое пособие для практических занятий по «Генной инженерии» включены описания и протоколы стандартных методов генной инженерии. Приведены наиболее распространенные и общепринятые методики.

Основные цели практикума — ознакомление студентов с практическими методами биохимических исследований растительных и животных тканей, закрепление теоретических знаний в области биохимии сельскохозяйственной продукции, развитие экспериментальных навыков и привитие научного мировоззрения. В книге рассматриваются биохимические методы, используемые при подготовке образцов растительных и животных тканей к исследованию, а также способы определения и расчета содержания биологически активных веществ в исследуемых образцах сельскохозяйственной продукции.

Рассмотрены различные варианты и особенности оборудования для проведения ПЦР «в реальном времени», даны рекомендации по выбору амплификатора. Разобраны особенности систем флуоресцентной регистрации накопления ДНК. Рассмотрены ключевые факторы, определяющие выбор последовательности олигонуклеотидов и параметры программ амплификации. Уделено внимание подготовке проб и особенностям анализа получаемых данных, что необходимо для получения наиболее достоверных результатов. Отдельные главы посвящены применению ПЦР «в реальном времени» для решения различных задач: определения уровня представленности транскриптов, вирусной нагрузки, нуклеотидного полиморфизма, относительного содержания нуклеиновых кислот на примере ГМО.

Книга, написанная известным шведским ученым, рассказывает о молекулярной организации хромосом, об их строении и свойствах, а также о проблемах эволюции. Хорошо проясняют предмет тщательно подобранные красочные иллюстрации. Книга вносит значительный вклад в общую дискуссию о строении, свойствах хромосом и об эволюции живых организмов.

В монографии с позиций современных представлений рассмотрен широкий круг вопросов, касающихся теории и практики применения ферментов в производстве целлюлозных волокнистых полуфабрикатов и бумаги.

Курс лекций содержит сведения о химическом составе пищевых систем, его полноценности и безопасности; основных превращениях макро- и микронутриентов в технологическом потоке, фракционировании и модификации компонентов продуктов. Рассматриваются основы рационально питания.

В учебном издании представлены: указания по организации практики, рекомендуемые разделы отчета по практике, рекомендации для выполнения и оформления отчета по производственной и преддипломной практикам; предложены варианты мест прохождения практики.

Пособие написано в соответствии с основной образовательной программой по дисциплине Б.3.09 «Пищевая химия». Рассмотрены теоретические вопросы, раскрыты механизмы химических реакций, лежащих в основе представленных аналитических методов, приведены расчетные формулы обработки результатов исследований, способы приготовления реактивов, контрольные вопросы для самоконтроля.

В книге в популярной форме представлены результаты исследований, которые автор, биолог-генетик, проводил в Туве и на Алтае. Описаны поиски среди местного населения потомков «завоевателя вселенной» Чингиз-хана, для чего были использованы современные методы молекулярной генетики. Рассказано и о некоторых из аборигенных домашних животных Центральной Азии, которых встретил автор, в том числе о тувинских овчарках. Собаки этой древней породы сейчас успешно разводятся в Москве.

Книга представляет собой сборник последних работ российских специалистов, посвященных проблемам регуляции биологических процессов. Рассматриваются процессы на уровне макромолекул и субклеточных систем, клеток, тканей и органов, популяций и экосистем. Обсуждаются фундаментальные аспекты проблемы и ее возможные приложения в физиологии, медицине, экологии. Книга является по своей структуре коллективной монографией, состоящей из отдельных глав, написанных ведущими специалистами в данной области.

В учебном пособии рассматриваются основные физиологические и биохимические методы (в том числе: изучение физиологии растительной клетки, водный обмен, дыхание, фотосинтез, элементы растений, рост и развитие, приспособленность и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды), используемые при подготовке и исследовании образцов растительных тканей, а также способы расчета содержания в них биологически активных веществ.

Охарактеризовано экологическое состояние компонентов репрезентативной природной почвенной катены Япономорского побережья. Внимание акцентировано на морфологических, физико-механических, химических свойствах и противоэрозионной устойчивости почв, которые отличаются от зональных и гидроморфных внутриконтинентальных аналогов.

Охарактеризовано экологическое состояние компонентов репрезентативной природно-техногенно-агрогенной почвенной катены, развитой на территории Павловской техногенно-промышленной системы Приморья. Внимание акцентировано на физических, физико-механических, противоэрозионных, физико-химических и химических свойствах материала техногенных поверхностных образований и почв, развитых в естественных и техногенных ландшафтах.

DOI: 10.15217/issn1998984-9.2014.25.47 Изучалось наличие поверхностно-активных белков в глубинной культуре гриба Trichoderma viride. В результате проведённой работы была отработана методика выделения низкомолекулярного поверхностно-активного белка из глубинной культуры гриба Trichoderma viride. Исследовалась зависимость выхода низкомолекулярного белка с единицы объёма культуральной жидкости от концентраций и соотношения источников углерода и азота в среде. Оценивалась пеностабилизирующая активность белка и была определена его молекулярная масса. По своим характеристикам полученный белок соответствует низкомолекулярным белкам гидрофобинам.

В данном учебно-методическом пособии представлены лабораторные работы по всем разделам биохимии, рекомендованным учебной программой. Работы подкреплены достаточным для освоения темы теоретическим материалом. В ходе выполнения лабораторных работ студенты имеют возможность изучить на практике основные приемы выделения и количественного определения биомолекул и научиться оценивать информативность биохимических тестов при некоторых патологических состояниях, а также получить базовые знания по рассматриваемым разделам.

Учебное пособие написано в соответствии с действующей программой дисциплины ЕН Ф.06 «Органическая химия», раздел «Полифункциональные производные органических соединений». Содержит теоретический материал по дисциплине «Органическая химия и основы биохимии». Особое внимание уделено взаимосвязи двух фундаментальных дисциплин: органической химии и биохимии, являющихся необходимыми для специалиста с высшим химико–технологическим образованием.

Учебное пособие подготовлено на кафедре генетики, цитологии и биоинженерии биолого-почвенного факультета.

Научно-практический рецензируемый журнал «Прикладная токсикология» основан в 2009 году. Тематика журнала: научно-практические аспекты воздействия на человека и экосистему ядовитых, токсичных и вредных веществ и методы их профилактики и лечения.