Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Стабильные изотопы в снеге прибрежных районов Антарктиды
Get PDFThe first results of study of stable isotopes of oxygen (δ18O) and hydrogen (δD) in the snow samples taken on the islands of Marguerite Bay (Antarctic Peninsula), in the Vecherny Oasis (Enderby Land), and Larsemann Hills (Princess Elizabeth Land) by the participants of the 12th Belarusian Antarctic Expedition (January–March 2020) are presented. The concentration of water isotopes: deuterium (D) and oxygen-18 (18O) in the samples was determined using a laser isotope composition analyzer Picarro L2130. A total of 32 snow samples were analyzed. The statistical parameters of the isotopic composition of snow were estimated, and the main differences in the content of δ18O and δD between the study areas were shown. A decrease in the content of heavy oxygen and hydrogen isotopes in the newly fallen snow to the old snow of the surface horizons is shown. The maximum values of δ18O and δD are typical for the Maritime Antarctica, decreasing towards the coastal zone and further – towards its continental part. The possible factors affecting the isotope content are described. It is shown that the monitoring of the isotope composition can be an integral part of the monitoring of climatic changes within the area of operation of the Belarusian Antarctic Expedition. The study of the isotopic composition of surface snow is important for the reconstruction of the paleoclimate of the marginal zone of the Antarctic ice sheet based on the ice cores study.Приведены первые результаты изучения стабильных изотопов кислорода (δ18O) и водорода (δD) в пробах снега, отобранных на островах залива Маргерит (Антарктический полуостров), в оазисе Вечерний (Земля Эндерби) и Холмах Ларсеманн (Земля Принцессы Елизаветы) участниками 12-й Белорусской антарктической экспедиции (январь–март 2020 г.). Концентрация изотопов воды: дейтерия (D) и кислорода-18 (18O) в пробах определялась с помощью лазерного анализатора изотопного состава Picarro L2130. Всего проанализировано 32 пробы снега. Оценены статистические параметры изотопного состава снега, показаны основные различия в содержании δ18O и δD между районами исследования. Показано уменьшение содержания тяжелых изотопов кислорода и водорода в ряду от свежевыпавшего снега к лежалому снегу поверхностных горизонтов. Максимальные значения δ18O и δD характерны для снега островной части Западной Антарктики, они убывают в прибрежной зоне Восточной Антарктиды и минимальны во внутриконтинентальных ее районах. Описаны возможные факторы, влияющие на содержание изотопов. Показано, что мониторинг изотопного состава может быть составной частью мониторинга климатических изменений в районе базирования Белорусской антарктической экспедиции. Изучение изотопного состава современного снега важно для реконструкции палеоклимата краевой зоны антарктического ледникового щита на основе ледяных кернов
Клик-химия и методы молекулярного моделирования в компьютерном дизайне и идентификации потенциальных ингибиторов ВИЧ-1
Get PDFAn integrated approach including the click chemistry methodology, molecular docking, quantum mechanics, and molecular dynamics was used to perform the computer-aided design of potential HIV-1 inhibitors able to block the membrane- proximal external region (MPER) of HIV-1 gp41 that plays an important role in the fusion of the viral and host cell membranes. Evaluation of the binding efficiency of the designed compounds to the HIV-1 MPER peptide was performed using the methods of molecular modeling, resulting in nine chemical compounds that exhibit the high-affinity binding to this functionally important site of the trimeric “spike” of the viral envelope. The data obtained indicate that the identified compounds are promising for the development of novel antiviral drugs, HIV fusion inhibitors blocking the early stages of HIV infection.С помощью комплексного подхода, включающего методологию клик-химии, молекулярный докинг, квантовую механику и молекулярную динамику, осуществлен компьютерный дизайн потенциальных ингибиторов ВИЧ-1, способных блокировать мембрано-проксимальную внешнюю область (MPER, Membrane-Proximal External Region) белка gp41, играющую важную роль в процессе слияния мембран вируса и клетки хозяина. Методами молекулярного моделирования выполнена оценка эффективности связывания сконструированных соединений с пептидом MPER ВИЧ-1, в результате которой идентифицированы девять химических соединений, характеризующихся высокой аффинностью связывания с этим функционально важным участком оболочки вируса. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования этих соединений в работах по созданию новых противовирусных препаратов – ингибиторов слияния ВИЧ, блокирующих ранние стадии развития ВИЧ инфекции
Визуализация гидратации ионов магния и рубидия в сульфокатионите с помощью квантово-химического расчета
Get PDFBased on the data of ab initio calculation of the structure of (RSO3)2Mg (H2O)18 and (RSO3Rb)2(H2O)16 clusters, which simulate the structure of swollen sulfostyrene ion exchangers in the corresponding ionic forms and a water cluster of comparable size, the numbers of water molecules directly bound to cations and their coordination numbers, including the oxygen atoms of the sulfonic groups linked to the cation, were calculated. It is shown that the first molecular layer around the magnesium ion is formed from water molecules with the highest binding energy with the cluster, and around the rubidium ion – from the molecules of the nearest environment with the lowest binding energies. This is explained by the fact that the transfer of water molecules from its volume to magnesium hydrate is energetically favorable, but not to rubidium hydrate. Therefore, the magnesium ion builds its hydrate mainly from water molecules with the highest binding energy in order to obtain the greatest energy gain, and the rubidium ion – from molecules with the lowest energy, which provides the smallest energy loss.На основании данных ab initio расчета структуры кластеров (RSO3)2Mg(H2O)18 и (RSO3Rb)2(H2O)16, моделирующих структуру набухших сульфостирольных ионитов в соответствующих ионных формах и кластерах воды сравнимого размера, рассчитаны числа молекул воды, непосредственно связанных с катионами и их координационные числа, включающие атомы кислорода сульфогрупп, связанных с катионом. Показано, что первый молекулярный слой вокруг иона магния формируется из молекул воды, имеющих наибольшую энергию связи с кластером, а вокруг иона рубидия – из молекул ближайшего окружения с наименьшими энергиями связи. Это объясняется тем, что перенос молекул воды из ее объема в гидрат магния энергетически выгоден, а в гидрат рубидия – не выгоден. Поэтому ион магния строит свой гидрат преимущественно из молекул воды с наибольшей энергией связи, чтобы получить наибольший энергетический выигрыш, а ион рубидия – из молекул с наименьшей энергией, что обеспечивает наименьший энергетический проигрыш
Новые иммуноаналитические системы на основе рекомбинантного лактоферрина человека
Get PDFIn this work, soluble and solid phase immunoreagents, including recombinant human lactoferrin (rhLF), a complex of rhLF with europium ions, rabbit antiserum to rhLF, anti-rhLF immunoglobulin purified by antigen-affinity chromatography and the conjugates of this immunoglobulin with an Eu3+ chelate or horseradish peroxidase have been obtained by a combination of biochemical and synthetic methods using rhLF as an initial compound. Biospecific interactions of the reagents in four immunochemical systems were assessed by measuring the enzyme activity or time-resolved fluorescence. The study resulted in the development of fast and precise immunoassays for biologically active rhLF in transgenic goat milk and in protein fractions obtained in the course of pure rhLF manufacture, as well as in pharmaceutical preparations and food additives.Комбинацией биохимических и синтетических методов с использованием рекомбинантного лактоферрина человека (рчЛФ) в качестве исходного соединения получены растворимые и иммобилизованные на твердой фазе иммунореагенты, включающие рчЛФ, комплекс рчЛФ с ионами европия, кроличью антисыворотку к рчЛФ, выделенный из антисыворотки антиген-аффинной хроматографией анти-рчЛФ иммуноглобулин, конъюгаты этого иммуноглобулина с хелатом Eu3+ или с пероксидазой из корней хрена. Биоспецифические взаимодействия реагентов в четырех иммунохимических системах различных конструкций изучены путем измерения ферментативной активности или флуоресценции с разрешением во времени. Практическим результатом исследования стала разработка тест-систем для быстрого и точного определения концентрации биологически активного рчЛФ в молоке трансгенных коз, во фракциях производственного процесса очистки этого белка, а также в фармацевтических препаратах и биологически активных пищевых добавках
Оценка селективности сорбентов для связывания IgG на основе трипептидных лигандов
Get PDFBiospecific sorbents for the removal of IgG and subclasses from biological fluids based on oligopeptides, containing aromatic amino acid residues, were created. The selectivity properties of specific sorbents for IgM, IgE, and plasma proteins were evaluated. It was found that the created sorbents exhibit the low activity to the total plasma protein, albumin, IgM, IgE and are highly specific for IgG.Созданы биоспецифические сорбенты для удаления IgG и подклассов из биологических жидкостей на основе олигопептидов, содержащих остатки ароматических аминокислот. Проведена оценка селективности специфических сорбентов по отношению к IgM, IgE и белкам плазмы крови. Обнаружено, что созданные сорбенты прояв- ляют низкую активность к общему белку плазмы крови, альбумину, IgM, IgE и высоко специфичны к IgG
Классическое решение первой смешанной задачи для волнового уравнения в цилиндрической области
Get PDFThe first mixed problem for the wave equation in the four-dimensional area (three dimensions of space and one dimension of time) is considered. The theorem of existence of the unique classical solution of the given problem is proved with the help of averaging operators. The method of averaging operators was used for obtaining kirchhoff’s and Poisson’s formulas for solving the Cauchy problem for the wave equation in the case of four and three independent variables respectively. Here it is shown that this approach can be used to solve a more complex problem. When using averaging operators, the initial problem is reduced to the first mixed problem for string oscillations, for which the correct solvability criterion has already been proved. However, the smoothness of the functions in the solvability criterion should be enhanced. The enhanced criterion can be proved by the method of characteristics.В данном сообщении рассматривается первая смешанная задача для волнового уравнения в четырехмерной области (три пространственные и одна временная компоненты). С помощью операторов осреднения по сфере доказывается теорема о существовании единственного классического решения поставленной задачи. Метод осреднения по сфере ранее использовался для вывода формул Кирхгофа и Пуассона для решения задачи Коши для волнового уравнения в случае четырех и трех независимых переменных соответственно. Показывается, что этот метод может быть применен и для более сложной задачи. При использовании операторов осреднения по сфере исходная задача сводится к первой смешанной задаче для уравнения колебания струны, для которой уже доказан критерий корректной разрешимости. При этом требования на гладкость функций в критерии для разрешимости первой смешанной задачи для уравнения колебания струны необходимо усилить. Усиленный критерий можно доказать с помощью метода характеристик
Регуляция ультрадианных ритмов двигательной активности олигопептидами, структурно родственными окситоцину
Get PDFThe pharmacological regulation of high-frequency rhythms of the behavioral activity (with a period of up to 1/2 hour) is an actual direction of modern medical science. The aim of the study was to assess the influence of oligopeptides structurally related to oxytocin on the parameters of ultradian rhythms of locomotor activity (LA) in outbred ICR laboratory mice. LA was recorded automatically in a multichannel actometer (Ugo Basile, Italy) in the conditions of individual detection. Amplitude, acrophase, and mesor of biorhythms’ were determined by the Cosinor analysis. Oligopeptides structurally related to oxytocin fragments, as well as memantine under systemic (intraperitoneal) administration, had a pronounced influence on the ultradian LA biorhythms of mice. Memantine (10.0 mg/kg), Cyclo-(Leu-Gly) (0.025 mg/kg), Pro-Leu (0.5 mg/kg), and Leu-Gly (0.1 mg/kg) triggered the migration to the right of the acrophase of statistically significant 24-minute LA rhythms versus control. A further study of the peptidergic mechanisms of regulation of fluctuations in ultradian biorhythms can contribute to the development of the theoretical foundations of chronobiology, as well as to the search for the means correcting the desynchronoses.Фармакологическая регуляция высокочастотных ритмов поведенческой активности (с периодом до 1/2 ч) представляет собой актуальное направление современной медицинской науки. Целью исследования явилась оценка влияния олигопептидов, структурно родственных окситоцину, на параметры ультрадианных ритмов горизонтальной двигательной активности (ГДА) аутбредных лабораторных мышей ICR. ГДА регистрировали автоматически в многоканальном актометре Ugo Basile, Италия (индивидуальное тестирование). Методом косинор-анализа определяли амплитуду ритма А, акрофазу и мезор. Олигопептиды, структурно родственные фрагментам окситоцина, а также мемантин в условиях системного (внутрибрюшинного) введения оказывали выраженное влияние на ультрадианные биоритмы ГДА мышей. Мемантин (10,0 мг/кг), Cyclo-(Leu-Gly) (0,025 мг/кг), Pro-Leu (0,5 мг/кг) и LeuGly (0,1 мг/кг) способствовали миграции вправо акрофазы статистически достоверных 24-минутных ритмов ГДА относительно контроля. Дальнейшее изучение пептидергических механизмов регуляции флюктуаций ультрадианных биоритмов может способствовать разработке теоретических основ хронобиологии, а также содействовать поиску средств коррекции соответствующих десинхронозов
Ингибирование фосфолипазы А2 производными виразола
Get PDFKinetics of phosphatidylcholine (PC) hydrolysis under the action of pancreatic phospholipase A2 IB, (EC 3.1.1.4, PLA2) in the presence of a lipophilic derivative of the antiviral drug Virazole 1-(3-((tert-butyldimethylsilyl)oxy)-4-hydroxy-5- (((4-methoxyphenyl)diphenylmethoxy)methyl)tetrahydrofuran-2-yl)-1H-1,2,4-triazole-3-carboxamide (Virazole2ЗГ) was studied. The both steps of phospholipolysis were quantitatively characterized: the binding of the enzyme to the lipid-water interface (Ks) and directly the catalytic act (Km) with the determination of the maximum reaction rate (Vmax). It was found that Virazole2ЗГ at a concentration of 0.5 μmol/ml does not affect the Ks value; on the contrary, the Michaelis constant, Km, increases by a factor of 1.8 along with the constancy of the parameter Vmax. Based on the constancy of the Ks values, it seems to be assumed that there is no inhibition of the disintegration of the enzyme-micelle complex in the presence of the effector under the studied reaction conditions. The kinetic parameters of the reaction (the increase in Km and the constancy of Vmax in the presence of Virazole2ЗГ) testify in favor of a moderate competitive inhibition of pancreatic PLA2, Ki = 65 mM, which indicates the possibility of searching for the biological activity of the anti-pancreatitis action in the series of pro-drugs of nucleoside nature.Изучена кинетика гидролиза фосфатидилхолина (ФХ) под действием панкреатической фосфолипазы А2 IB (КФ 3.1.1.4, ФЛА2) в присутствии липофильного производного виразола – 1-(3-(трет–бутилдиметилсиланилокси)-4-гидрокси-5-(((4-метоксифенил)дифенилметокси)метил) тетрагидрофуран-2-ил)-1H-1,2,4-триазол-3-карбоксамида (Виразол2ЗГ), обладающего противовирусным действием. Количественно охарактеризованы обе стадии фосфолиполиза: связывания фермента (Ks) с поверхностью раздела фаз «липид–вода» и непосредственно каталитический акт (Km) с определением максимальной скорости реакции (Vmax). Обнаружено, что Виразол2ЗГ в концентрации 0,5 мкмоль/мл не влияет на величину Ks; напротив, константа Михаэлиса, Km, возрастает в 1,8 раза наряду с постоянством параметра Vmax. На основании постоянства величин Ks можно предполагать отсутствие в условиях данного эксперимента торможения распада комплекса фермент–мицелла в присутствии эффектора. Кинетические параметры реакции (увеличение величины Km и неизменность Vmax в присутствии Виразол2ЗГ) свидетельствуют в пользу умеренного конкурентного ингибирования панкреатической ФЛА2, Ki = 65 мМ, что указывает на возможность поиска биологической активности антипанкреатитного действия в ряду про-лекарств (pro-drugs) нуклеозидной природы
Полиморфные варианты протеасомных генов PSMA3 и PSMA6 у детей с суставным синдромом и ювенильным идиопатическим артритом
Get PDFA comparative analysis of three single nucleotide variations of the proteasomal genes PSMA3 (rs2348071) and PSMA6 (rs2277460 and rs1048990) was carried out in the groups of children from 1 to 16 years old with the autoimmune rheumatic disease - juvenile idiopathic arthritis (JIA; n = 199), with articular syndrome of non-autoimmune etiology (n = 229) and in the clinical control group with neither autoimmune nor chronic inflammatory diseases (n = 379). PCR, PCR–RFLP and real-time PCR were used for genotyping. It was found that the CG genotype and G allele of rs10489990 polymorphism (OR = = 1.93; 95 % CI 1.29-2.90; p = 0.002 and OR = 1.51; 95 % CI 1.11-2.04; p = 0.008 respectively), as well as the AA genotype of rs2348071 polymorphism (OR = 1.89; 95 % CI 1.02–3.49; p = 0.044) are associated with the JIA susceptibility, but not with articular syndrome. The established JIA risk genotypes may indicate the involvement of PSMA3 and PSMA6 genes in the development of an autoimmune reaction. In combination with other risk DNA markers, they can be proposed to assess a genetic predisposition to JIA. It was also revealed that the frequencies of risk genotypes and alleles for JIA in the group of patients with articular syndrome as a whole occupy an intermediate position between JIA and control group frequencies. This may indicate an increased JIA risk in some patients with articular syndrome.Проведен сравнительный анализ частоты встречаемости полиморфных вариантов по трем локусам протеасомных генов PSMA3 (rs2348071) и PSMA6 (rs2277460 и rs1048990) в группах пациентов в возрасте от 1 до 16 лет с аутоиммунным ревматическим заболеванием ювенильным идиопатическим артритом (ЮИА; n = 199), с суставным синдромом при заболеваниях не аутоиммунной этиологии (n = 229) и в группе клинического контроля без аутоиммунных и хронических воспалительных заболеваний (n = 379). Для генотипирования использованы методы аллель-специфичной ПЦР, ПЦР–ПДРФ и ПЦР в реальном времени. Установлено, что генотип CG и аллель G полиморфизма rs10489990 (соответственно OR = 1,93; 95 % CI 1,29-2,90; p = 0,002 и OR = 1,51; 95 % CI 1,11-2,04; p = 0,008), а также генотип АА полиморфизма rs2348071 (OR = 1,89; 95 % CI 1,02–3,49; p = 0,044) ассоциированы с риском развития ЮИА, но не суставным синдромом. Установленные рисковые для ЮИА генотипы могут свидетельствовать о вовлеченности генов PSMA3 и PSMA6 в развитие аутоиммунной реакции, что в комплексе с другими рисковыми ДНК-маркерами может быть предложено для оценки генетической предрасположенности к ЮИА. Также выявлено, что частоты рисковых для ЮИА генотипов и аллелей в группе пациентов с суставным синдромом в целом занимают промежуточное положение между ЮИА и контролем, что может указывать на повышенный риск возникновения ЮИА у части пациентов с суставным синдромом
Распространенность гиповитаминоза D у взрослого населения Республики Беларусь
Get PDFHypovitaminosis D in both adults and children is detected with high frequency in various geographic zones of our planet. At the same time, vitamin D has a number of positive effects on human health and is an important micronutrient for prevention of some diseases. The purpose of this study is to identify the incidence of vitamin D deficiency and insufficiency in the adult population of the Republic of Belarus. We analyzed the laboratory results on total vitamin D that was produced in 2019 and 2020 in persons over 18 years old living in the Republic of Belarus. The vitamin D status was assessed according to international guidelines. The average level of vitamin D in the surveyed population during the study period did not reach normal values in all age groups in both men and women. The highest frequency of hypovitaminosis D was observed in the autumn-winter period and reached 81.6 % in January 2019 and 77.8 % in January 2020. In the summer months, normal levels of vitamin D were observed in less than 50 % of those surveyed: the maximum values were 40.7 % in July 2019 and 45.8 % in July 2020. Due to the high prevalence of hypovitaminosis D, it is advisable to carry out measures for prevention and treatment of DVD in the residents of the Republic of Belarus at the population level. Гиповитаминоз D как у взрослых, так и у детей с высокой частотой выявляется в различных географических зонах нашей планеты. Витамин D является важным микронутриентом, имеет ряд положительных эффектов на здоровье человека и в связи с этим широко применяется для профилактики целого ряда заболеваний. Цель настоящего исследования – выявить частоту встречаемости дефицита и недостаточности витамина D у взрослого населения Республики Беларусь. Были проанализированы результаты произведенного в 2019 и 2020 гг. у лиц старше 18 лет, проживающих в Республике Беларусь, лабораторного определения общего витамина D. Оценка статуса витамина D осуществлялась согласно международным рекомендациям. Средний уровень витамина D в обследованной популяции за исследуемый период не достигал нормальных значений во всех возрастных группах как у мужчин, так и у женщин. Наибольшая частота гиповитаминоза D наблюдалась в осенне-зимний период и достигала 81,6 % в январе 2019 г. и 77,8 % в январе 2020 г. В летние месяцы нормальные показатели уровня витамина D отмечались менее чем у 50 % обследованных: максимальные значения составили 40,7 % в июле 2019 г. и 45,8 % в июле 2020 г. В связи с высокой распространенностью гиповитаминоза D целесообразно проводить мероприятия по профилактике и лечению дефицита витамина D у населения Республики Беларусь на популяционном уровне