Доклады Российской академии наук. Науки о жизни
ISSN (print): 2686-7389
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77-77141 от 06.11.2019
Учредитель: Российская академия наук
Главный редактор: Габибов Александр Габибович
Число выпусков в год: 6
Индексация: РИНЦ, Ядро РИНЦ, RSCI, Web of science, CrossRef, Белый список (2 уровень)
Один из крупнейших в мире научных журналов, орган Президиума Российской академии наук. Журнал «Доклады Российской академии наук» публикует сообщения о крупных научных исследованиях, имеющих приоритетный характер, и оригинальных, нигде ранее не опубликованных исследованиях в области математики, естественных и технических наук.
В архиве журнала публикации членов Российской Академии наук, а также членов других академий и видных ученых зарубежных стран. В работе издания участвуют научные работники учебных институтов, университетов и НИИ страны.
Журнал рассчитан на специалистов во всех областях математики и естествознания.
Рукописи в журнал «Доклады Российской академии наук» принимаются по представлению действительных членов Академии наук.
Текущий выпуск



Том 521, № 1 (2025)
Статьи
Микроструктура волос мумии детеныша саблезубой кошки – гомотерия †Homotherium latidens (felidae, carnivora)
Аннотация
Впервые с помощью световой и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) изучена микроструктура волос из различных участков тела трехнедельного котенка плейстоценового гомотерия †Homotherium latidens, замороженная мумия которого возрастом 31808–37019 лет была найдена в Якутии и впервые описана российскими палеонтологами [1]. По нашим данным, гомотерий имел слабо дифференцированную короткую однообразную спутанную темно-бурую шерсть, теплозащитные свойства которой не высоки из-за слабого развития сердцевины волос, но их механическая прочность была отменной. Микроструктура волос гомотерия отличается в зависимости от расположения волос на его теле. Сравнение полученных данных со сведениями о шерсти котят пещерного и африканского львов показывает черты сходства и различия в микроструктуре волос у этих видов, чему дано функциональное объяснение.



Онтогенез эпилептической системы у крыс линии Крушинского– Молодкиной с генетически детерминированной аудиогенной эпилепсией
Аннотация
На крысах линии Крушинского – Молодкиной (КМ) продемонстрировано, что развитие предрасположенности к судорогам аудиогенной эпилепсии (АЭ) и фенотипических проявлений АЭ протекает у крыс КМ параллельно с проявлением эпилептических ЭЭГ паттернов с 2 мес. до 7 мес. возраста. Латентные периоды начала судорог с возрастом укорачиваются, а интенсивность судорог увеличивается. В фоновой ЭЭГ крыс КМ (без действия звука) выявлены два типа эпилептиформных разрядов. Первый тип – это высокоамплитудные генерализованные “пачки” волн, при которых животное вздрагивает. Второй тип имеет форму генерализованных разрядов по типу “пик-волна”, сходных с таковыми при бессудорожных “абсансах” с замиранием животного. Общая и средняя длительность абсанс-подобных разрядов с возрастом увеличивается. Нарастание тяжести судорог припадка АЭ и нарастание числа генерализованных абсанс-подобных разрядов с возрастом в ЭЭГ переднего мозга крыс КМ свидетельствует о развитии эпилептической системы у крыс этой линии.



Сравнительная оценка особенностей генетического разнообразия тюленей замкнутых водоемов
Аннотация
Впервые проведена сравнительная оценка генетического разнообразия по нейтральным маркерам (15 микросателлитных локусов ядерной ДНК) двух видов тюленей замкнутых водоемов: байкальской (Pusa sibirica) и каспийской (P. caspica) нерп в сравнении с океаническим видом рода – кольчатой нерпой (P. hispida). Показано, что оба вида, населяющие замкнутые водоемы, характеризуются сниженным уровнем генетического разнообразия, наименьшим у байкальской нерпы. Как для байкальской, так и для каспийской нерпы показана высокая вероятность прохождения через бутылочное горлышко, в то время как для исследованной популяции кольчатой нерпы признаков резкого снижения численности в прошлом выявлено не было. Анализ полученных данных в пакете VarEff позволяет предположить разное время существования последнего общего предка для каждой из трех исследованных популяций; для байкальской нерпы это время оказывается существенно меньшим, чем для каспийской.



Поиск и верификация гибридных образцов Betula nana L. На Урале
Аннотация
С помощью метода проточной цитометрии верифицированы гибридные образцы в популяциях B. nana, большая часть которых выявлена в северной части Уральских гор. Анализ нуклеотидных последовательностей региона ITS1, полученных по методу Сэнгера, показал низкую дифференциацию видов B. nana и B. Pubescens, связанную с текущими и предковыми процессами гибридизации. Анализ внутригеномного полиморфизма последовательностей ITS1 с помощью технологии Illumina показал наличие рДНК как B. nana, так и B. pubescens в геноме межвидовых гибридов первого поколения.



Адресная терапия в сочетании с агентом, усиливающим терминальную дифференцировку раковых клеток
Аннотация
В настоящее время для лечения онкологических заболеваний, в дополнение к стандартным методам лечения, разрабатывается подход, при котором с помощью фармакологических препаратов индуцируется терминальная дифференцировка раковых клеток, приводящая к усилению терапевтического отклика под воздействием традиционных методов лечения. В литературе описан ряд примеров применения диметилсульфоксида (ДМСО) в качестве безопасного адъювантного средства, стимулирующего дифференцировку различных видов раковых клеток. В настоящей работе предложен метод воздействия на линию клеток аденокарциномы рака яичника человека SKOV3.ip1, включающий таргетную терапию на основе HER2-специфичного токсина DARP-LoPE и ДМСО в качестве агента, усиливающего терминальную дифференцировку раковых клеток.



Оптимизация эффективности трансфекции клеток А549 плазмидой, кодирующей N-белок вируса SARS-COV-2
Аннотация
Для тестирования новых противовирусных препаратов, направленных на деградацию нуклеокапсидного белка (N-белка) вируса SARS-CoV-2, желательно иметь клетки с экспрессией N-белка, для чего нужно найти условия для максимально достижимой эффективности трансфекции легочных клеток плазмидой, кодирующей этот белок. Для трансфекции использовали полиплексы, состоявшие из плазмиды, кодирующей N-белок, слитый с флуоресцентным белком mRuby3, и блок-сополимеров полиэтиленимин (ПЭИ)-полиэтиленгликоль (ПЭГ)-ТАТ пептид. Исследовали зависимость эффективности трансфекции клеток аденокарциномы легкого человека А549 от соотношений ПЭГ/ПЭИ и N/P (отношение азота в ПЭИ к фосфату в ДНК). Были показаны достоверные положительные корреляции между эффективностью трансфекции, определенной по данным проточной цитофлуориметрии, соотношением N/P и долей полиплексов, размером 40-54 нм. Полученные данные могут служить основой для создания животной модели, экспрессирующей N-белок вируса SARS-CoV-2 в легких.



Изменение репертуара внеклеточных везикул, секретируемых кератиноцитами кожи, под действием белка человека SLURP-2
Аннотация
Внеклеточные везикулы, секретируемые кератиноцитами, являются участниками межклеточного взаимодействия, содержат различные белки, мРНК, миРНК и липиды, благодаря которым могут активировать миграцию клеток и пролиферацию. Секретируемый белок человека SLURP-2 регулирует рост и дифференцировку эпителиальных клеток, влияет на жизнеспособность и миграцию кератиноцитов. В данной работе мы показали, что внеклеточные везикулы, секретированные кератиноцитами, обработанными SLURP-2, усиливали миграцию кератиноцитов HaCaT. Также было обнаружено, что в везикулах, секретируемых кератиноцитами в присутствии SLURP-2, снижается экспрессия миРНК-96 и миРНК-183, подавляющих миграцию и пролиферацию клеток. Таким образом, показано, что повышение миграции кератиноцитов под действием SLURP-2 связано в том числе с изменением репертуара внеклеточных везикул, секретируемых этими клетками.



Увеличение накопления модульных нанотранспортеров в опухолях мышей путем присоединения к этим нанотранспортерам полиэтиленгликоля с возможностью его отщепления в опухоли
Аннотация
Ранее для доставки биологически активных веществ в ядра клеток меланомы были созданы полипептидные конструкции – модульные нанотранспортеры (МНТ). В настоящей работе к МНТ по N-концевому цистеину были присоединены молекулы полиэтиленгликоля (ПЭГ) как с возможностью их последующего отщепления по сайту гидролиза опухолеспецифичными протеазами, так и без этого сайта (неотщепляемый ПЭГ). Все варианты МНТ, меченные радиоизотопом 111In, вводили мышам с привитой меланомой Клаудмана S91. Кинетику распределения радиоактивности в организме мыши изучали с помощью однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Анализ полученных данных с применением компартментной математической модели позволил установить, что присоединение ПЭГ к МНТ увеличивало его время жизни в крови и заметно повышало его накопление в опухоли. Добавление сайта отщепления ПЭГ опухолеспецифичной протеазой приводило к сильной задержке данного МНТ в опухоли. Полученные данные могут послужить основой для создания новых эффективных противоопухолевых препаратов.



Исследование функциональной роли консервативной последовательности на 5'-конце четвертого интрона гена mod(mdg4) в транс-сплайсинге у Drosophila melanogaster
Аннотация
Альтернативный сплайсинг представляет собой важный механизм, обеспечивающий генетическое разнообразие белков. У Drosophila melanogaster были обнаружены уникальные локусы, где разнообразие мРНК возникает в результате транс-сплайсинга — процесса, при котором экзоны из различных пре-мРНК соединяются. Наиболее подробно исследован транс-сплайсинг в локусе mod(mdg4), который кодирует более 31 изоформы. Важными элементами для этого процесса являются ранее описанные консервативные последовательности в четвертом интроне. Целью данного исследования является дальнейшая характеристика консервативных мотивов четвертого интрона, а именно элемента на 5'-конце интрона. С помощью модельных трансгенных линий показано, что внесенные замены в последовательность изучаемого элемента приводят к нарушению транс-сплайсинга. Напротив, аналогичные изменения в эндогенном локусе не привели к нарушению транс-сплайсинга. Таким образом, консервативный элемент играет роль в транс-сплайсинге, но не является ключевым.



Модульные нанотранспортеры, содержащие монободи к Keap1, способны уменьшать токсическое действие парацетамола на печень мышей
Аннотация
Ранее нами был создан модульный нанотранспортер (МНТ), содержащий монободи к Keap1 – внутриклеточному белку-ингибитору фактора транскрипции Nrf2, контролирующего защиту клеток от окислительного стресса, и способный в гепатоцитах взаимодействовать с Keap1 и защищать эти клетки от действия перекиси водорода. В качестве модели для исследования противотоксического действия данного МНТ использовали окислительное повреждение печени парацетамолом. Внутрибрюшинная инъекция мышам парацетамола приводила к повышению уровня аланинаминотрансфразы и аспартатаминотрансферазы в крови, а также к отеку печени. Значительное снижение уровня этих ферментов в крови, наряду с уменьшением отека печени, наблюдалось после предварительного внутривенного введения МНТ за 2 часа до инъекции парацетамола. Полученные результаты могут послужить основой для создания препаратов, направленных на лечение болезней, связанных с окислительным стрессом.



Идентификация высоко консервативного района критичного для функциональности белка CP190 у Drosophila melanogaster
Аннотация
Белок СP190 связывается как с промоторами генов домашнего хозяйства, так и с инсуляторными/граничными элементами и играет критическую роль в их активности. Целью работы являлось изучение влияния делеций в высоко консервативных районах белка CP190 на его функциональность. Показано, что делеция последовательности от 664 до 700 а.о. приводит к летальному фенотипу. Таким образом, в составе СР190 выявлен новый район, играющий важную роль во взаимодействии белка СР190 с еще не идентифицированными белками-партнерами, стабилизации формируемых СP190 белковых комплексов и рекрутировании их на хроматин.



bxd PRE комплекса bithorax Drosophila melanogaster обладает слабой инсуляторной активностью
Аннотация
Автономное функционирование регуляторных доменов в комплексе Bithorax (BX-C) Drosophila melanogaster обеспечивается границами (инсуляторами), которые предотвращают взаимодействия между энхансерами и промоторами. Сайленсеры (Polycomb response elements) поддерживают эпигенетическую память в пределах регуляторных доменов и часто расположены рядом с инсуляторами, усиливая их инсуляторную активность. bxd PRE — это хорошо известный сайленсер, который регулирует активность домена bxd/pbx гена Ubx (один из генов BX-C) в первом абдоминальном сегменте. Для исследования инсуляторной активности bxd PRE мы применили стратегию замены границы. В результате было показано, что при интеграции на место границы Fab-7, разделяющей регуляторные домены гена Abd-B в локусе BX-C, bxd PRE обладает слабой инсуляторной активностью.



Роль фотобиомодулирующей терапии в уменьшении стресс-индуцированных изменений в гиппокампе у крыс после моделирования септопластики
Аннотация
Цель исследования. Изучение влияние фотобиомодулирующей терапии (ФБМТ) на количество р53 в нейронах пирамидного слоя гиппокампа после моделирования септопластики у крыс. Материалы и методы. У 48 крыс линии Wistar была смоделирована септопластика. В послеоперационном периоде 24 крысам в раннем послеоперационном периоде проводили ФБМТ длительностью от 2 до 6 суток. Было проведено иммуногистохимическое исследование (ИГХ) гистологических срезов гиппокампа с целью определения р53-позитивнх нейронов на 2, 4 и 6 сутки после операции крысам обеих групп. Результаты. По сравнению с контрольной группой (n=5 крыс) в обеих экспериментальных группах произошло увеличение количества р53-позитвных нейронов в гиппокампе (определенных методов ИГХ), однако в группе, где в раннем послеоперационном периоде после моделирования септопластики крысам выполняли ФБМТ, количество данных нейронов было ниже, а в некоторых субполях гиппокампа на 6 сутки даже соответствовало контрольной группе. Заключение. Применение ФБМТ в раннем послеоперационном периоде после моделирования септопластики способствует уменьшению стресс-индуцированной экспрессии белка р53 в пирамидном слое гиппокампа у крыс, тем самым снижая процессы нейродегенерации в данной зоне головного мозга.



Разработка якорного биспецифичного наноантитела для повышения эффективности иммобилизации и детекции антигена в лунке полистирольного планшета
Аннотация
Методы иммуноанализа (ИА), проводимые в лунках полистирольного микропланшета, являются основой диагностических исследований. В “сэндвич”-ИА принципиально важным начальным этапом является иммобилизация в лунке планшета якорных антител, предназначенных для специфического связывания заданного антигена из биологической жидкости. Одним из очень перспективных вариантов антиген-узнающих молекул являются однодоменные антитела (наноантитела, НТ). Использование НТ в качестве якорных антител затруднено их низкой эффективностью функционирования после пассивной адсорбции в лунке планшета. Разработка нового формата и способа иммобилизации в случае НТ принципиально важны для преодоления этой проблемы. Данная работа описывает разработку нового формата якорного биспецифичного наноантитела (як-НТ) для повышения эффективности, как пассивной адсорбции як-НТ, так и последующих этапов иммобилизации и детекции целевого антигена в лунке полистирольного планшета.



Новые ингибиторы киназ, избирательно цитотоксичные для опухолевых клеток
Аннотация
Для поиска избирательно действующих на опухолевые клетки веществ в работе использован фенотипический скрининг в сокультуре опухолевых клеток с неопухолевыми. Найденное избирательно цитотоксичное в сокультуре опухолевых клеток молочной железы MCF7' и неопухолевых MCF10A соединение STOCK7S-36520 содержит структурные элементы, характерные для ингибиторов киназ. При анализе соединения STOCK7S-36520 и его производного STOCK7S-47016 оказалось, что они являются новыми мультикиназными ингибиторами. Наибольшее ингибирование в 84% показало соединение STOCK7S-47016 против киназы GCK. Интерес представляет значимая избирательность действия против некоторых из исследованных клеточных линий: индекс селективности STOCK7S-36520 против линии опухолевых клеток простаты PC3 составляет 29 раз по сравнению с модельной линией неопухолевых фибробластов VA13.



Влияние 24-эпибрассинолида и его конъюгата с янтарной кислотой на устойчивость растений рапса к хлоридному засолению
Аннотация
Впервые показано, что экзогенный 24-эпибрассинолид (ЭБЛ) и синтезированный на его основе конъюгат, представляющий собой 2,3,22,23-тетраэфир ЭБЛ и янтарной кислоты, в концентрации 10 нМ практически в равной степени смягчают негативные последствия солевого стресса (150 мМ NaCl) на растения рапса, поддерживая их фотосинтетическую активность и ростовые параметры. Отмечена специфичность действия исследуемых соединений в регуляции устойчивости растений рапса к NaCl. ЭБЛ на фоне хлоридного засоления повышает содержание каротиноидов, активность супероксиддисмутазы и пероксидазы, в то время как конъюгат ЭБЛ повышает только активность пероксидазы. Предобработка растений в течение 4-х часов перед стрессом была эффективнее, чем внесение исследуемых регуляторов одновременно со стрессором.



Регенеративный потенциал обогащенной тромбоцитами плазмы при сахарном диабете
Аннотация
В исследовании изучен in vitro регенеративный потенциал обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP), полученной от пациентов с сахарным диабетом двух возрастных групп: в серии экспериментов PRP вносили в культуральную среду дермальных фибробластов человека (ДФЧ) и в динамике оценивали метаболическую (в т. ч. продукцию активных форм кислорода), миграционную и пролиферативную активность клеток; определяли уровни факторов роста и экзосом в PRP и культуральной среде. Выявлено снижение пролиферативного влияния, прооксидантное действие и токсические эффекты PRP пациентов с сахарным диабетом, что характеризовалось снижением метаболической активности и жизнеспособности клеток в культуре с увеличением процента некроза, при этом миграционные свойства ДФЧ не нарушались. Наличие сахарного диабета у пациента также сопровождается снижением стимулирующего действия его PRP на ДФЧ в секреции факторов роста. Наибольшей выраженности данные эффекты достигали у лиц с СД пожилого возраста.



Строение стенки раковины Raskiniella plana (подкласс Spirillinana)
Аннотация
Среди четырех классов многокамерных фораминифер с секреционной известковой стенкой раковин ультраструктура стенки известна у трех из них – в классах Rotaliata Mikhalevich, 1980, Miliolata Saidova, 1981 и Nodosariata Mikhalevich 1992. Считалось, что стенка Spirillinata Mikhalevich, 1992 образована одним или несколькими крупными кристаллами. В данном исследовании было обнаружено, что у одного из типичных представителей этого класса – Raskiniella plana, (ранее относимой к Spirillina plana, Wiesner, 1931) вся раковина образована аморфным (не кристаллическим) CaCO3. Ранее аморфные известковые скелеты были известны у некоторых одноклеточных водорослей и многоклеточных эукариот, но у фораминифер скелет всей взрослой раковины, полностью образованный аморфной формой CaCO3, обнаружен впервые.



Необычный характер электрической активности головного мозга монгольского хомячка (Allocricetulus curtatus) при гетеротермии
Аннотация
Впервые зарегистрирована электроэнцефалограмма (ЭЭГ), температура мозга и брюшной полости, а также двигательная активность у 18 взрослых самцов факультативного гибернатора – монгольского хомячка – в ходе зимней спячки в контролируемых лабораторных условиях в зимний период. При комнатной температуре наблюдались четкие синхронные циркадианные ритмы двигательной активности и температуры тела. У большинства животных постепенное понижение внешней температуры (от 24°C до 4°С) приводило к значительному повышению двигательной активности, сочетавшемуся с увеличением размаха циркадианных колебаний температуры тела. Шесть хомячков демонстрировали бауты торпора и гибернацию с радикальными изменениями ЭЭГ вплоть до достижения изоэлектрической линии, а также исчезновения колебаний температуры мозга. Обнаружено, что монгольские хомячки могут на фоне обычных периодов сна легко входить и выходить как в состояние торпора, так и довольно глубокую гибернацию со снижением температуры тела вплоть до 10ºC.



Классификация типов взаимодействия пестицидов в смесях: результаты ингибиторного анализа
Аннотация
Ферментативный ингибиторный метод на основе биферментной системы НАД(Р)·Н:ФМН-оксидоредуктаза и люцифераза (Red + Luc), изначально разработанный для экологического мониторинга почв, воды и воздуха, предлагается как метод оценки изменений характеристик активных ингредиентов пестицидных препаратов в зависимости от используемых добавочных компонентов (формулянтов), а также при совместном применении пестицидов в баковых смесях. На примере коммерческих препаратов пестицидов, содержащих глифосат, показано, что степень ингибирования биферментной системы Red + Luc определяется не столько активным ингредиентом, сколько формулянтами в их составе. Более того, комбинированный ингибирующий эффект, оказываемый на биферментную систему Red + Luc смесью пестицидов, не является аддитивным. Согласно результатам ингибиторного анализа, тип взаимодействия пестицидных препаратов в смесях зависит как от используемых формулянтов, так и соотношения пестицидов в смеси.



Микобиота кишечнодышащего Saccoglossus mereschkowskii (Hemichordata, Enteropneusta) и его местообитания
Аннотация
Известно, что ткани и слизь кишечнодышащих содержат фенольные соединения, ингибирующие активность аэробных бактерий. В настоящей работе проведено исследование микобиоты тканей, смывов с поверхности тела и норок кишечнодышащего Saccoglossus mereschkowskii (Wagner, 1885). В посевах образцов кишечника обнаружено 3 вида грибов. Из смывов с поверхности тела S. mereschkowskii выделено 7 видов, из образцов норок – 5 видов, из образцов осадка в месте обитания S. mereschkowskii – 15 видов. Посевы интактных особей, жаберных перегородок и осевого органа не выявили роста мицелиальных грибов; это свидетельствует о том, что ткани кишечнодышащих могут обладать фунгистатическим действием.



Архитектоника сердцевины вибрисс млекопитающих: полиморфность и номенклатура
Аннотация
Впервые с помощью сканирующей электронной микроскопии выявлена, изучена и систематизирована с использованием оригинальной номенклатуры архитектоника сердцевины вибрисс у 101 вида из 80 родов, относящихся к восьми отрядам Mammalia. Широкая вариабельность архитектоники сердцевины обусловлена разнообразием размеров и соотношений ее внутренних компартментов (воздушных полостей и перегородок). Установлены разные типы сердцевины: пленочная (membranous), пирамидальная (pyramidal), блочная цилиндрическая (blocky cylindrical), блочная многогранная (blocky polygonal), хаотичная (chaotic), мелкоячеистая (small cellular), крупноячеистая (large cellular), звездчатая (star-shaped), однорядная (uniserial), полая (hollow). Разные типы сердцевины могут сочетаться в одной вибриссе. У ряда видов, ведущих подземный (кроты, слепыши), полуводный (выхухоль) и водный (гренландский кит) образ жизни, сердцевина в вибриссах отсутствует.


