Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
In silico анализ взаимодействия соединений, содержащих фотоактивируемые группы, с ферментами CYP7 человека
Get PDFIn silico analysis of “protein-ligand” complexes of human CYP7 enzymes with modified borondipyrrome-tene (BODIPY) and steroids, containing photo-activated crosslinking groups, wasperformed in order to identify structural peculiarities of their interaction. It was found that BODIPY molecules and DHEA derivative with diazirine group are able to bind tightly with human steroid-hydroxylases. Binding affinity is comparable with corresponding values for essential ligands of the enzymes. Binding mode of the modified steroid corresponds to the binding mode of essential CYP7 ligands, so formation of hydroxylated products is possible. It was found that presence of both diazirine and NBD groups in a molecule significantly increases affinity of the compound in case of CYP7A1 and, especially, CYP7B1. Amino acid residues, located in a close proximity with photo-activated groups were detected, that can form covalent adducts with them. The obtained results can shed light on the mechanism of interaction of the compounds with recombinant human CYP7 enzymes in vitro. The results can also be used for the identification of modified amino acids of the proteins that are formed under photoactivation of the compounds in vitro.С целью выявления структурных особенностей взаимодействия ферментов CYP7 человека с производными бордипирометена (BODIPY) и стероидов, содержащих фотоактивируемые сшивающие группы, проведен in silico анализ комплексов «белок-лиганд». Показано, что модифицированные молекулы BODIPY, а также производное дегидроэпиандростерона с диазириновой группой способны связываться в активном центре стероид-гидроксилаз человека с аффинностью, сравнимой с соответствующими величинами, рассчитанными для природных субстратов этих ферментов. При этом геометрия комплекса «фермент-лиганд» для модифицированного стероида в активном центре также соответствует геометрии комплексов CYP7 со своими природными лигандами, что указывает на возможность образования гидроксилированных продуктов реакции - меченых аналогов биометаболитов. Показано, что наличие одновременно диазириновой и 7-нитробензофуразановой групп значительно снижает сродство лиганда к активному центру CYP7A1 и, в особенности, CYP7B1. Идентифицированы аминокислотные остатки, расположенные вблизи фотоактивируемых групп и способные образовывать с ними ковалентные аддукты. Полученные результаты представляют интерес для объяснения механизма взаимодействия соединений, содержащих фотоактивируемые сшивающие группы с рекомбинантными ферментами CYP7 человека in vitro, а также для идентификации продуктов ковалентной модификации аминокислотных остатков белка, образующихся при фотоактивации исследованных молекул
Верхнедевонские магматические комплексы юго-восточной Беларуси
Get PDFFor the first time, the authors determined lateral-temporal series of magmatic complexes of the Late Frasnian-Early Famennian Pripyat-Dnieper Magmatic Area according to the results of petrological and geochemical study of rocks of the Pripyat-Dnieper Magmatic Area (north-western part of the Pripyat-Dnieper-Donetsk Magmatic Province) in the southwest of the East European Platform using the principles of structural-material analysis and taking into account previous studies. The series consists of four complexes, formed during stages of magmatic activity, separated by time intervals: Zhlobin Complex (Rechitsa Time, the beginning of the Late Frasnian), Uvarovichi complex (Late Voronezh Time, the middle of the Late Frasnian), Pripyat Complex (Skolodin (Skolodin-Chernin?) Time, the end of the Late Frasnian) and Loev complex (Yelets (Yelets- Petrikov?) Time, Early Famennian). The rocks of the Zhlobin Complex belong to the alkaline-ultramafic (carbonatite-kimberlite-nephelinite) formation; Uvarovichi Complex - to the alkaline-mafic formation (basaltoids and phonolites); Pripyat Complex - to the alkaline-mafic-salic formation (trachyandesites); Loev Complex - to the alkaline-ultramafic (nepheline) formation.Впервые по результатам петролого-геохимического изучения пород Припятско-Днепровской области магматизма (северо-западная часть Припятско-Днепрово-Донецкой магматической провинции) на юго-западе Восточно-Европейской платформы с применением принципов структурно-вещественного анализа и с учетом ранее проведенных исследований авторами выделен латерально-временной ряд магматических комплексов позднефранско-раннефаменской Припятско-Днепровской области магматизма на юго-востоке Беларуси. Ряд состоит из четырех комплексов, сформированных в ходе этапов магматической активности, разделенных временными промежутками: жлобинского (речицкое время, начало позднего франа), уваровичского (поздневоронежское время, середина позднего франа), припятского (сколодинское (сколодинско-чернинское?) время, конец позднего франа) и лоевского (елецкое (елецко-петриковское?) время раннего фамена). Породы жлобинского комплекса принадлежат к щелочно-ультрамафитовой (карбонатит-кимберлит-нефелинитовой) формации; уваровичского комплекса - к щелочно-мафитовой формации (базальтоидов и фонолитов); припятского комплекса - к щелочно-мафическо-салической формации (трахиан-дезитов); лоевского комплекса - к щелочно-ультрамафитовой (нефелинитовой) формации
Экспериментальная оценка влияния хищнического пресса чужеродных видов гаммарид на сообщества макрозообентоса (Представлено академиком М.Е. Никифоровым)
Get PDFAlien amphipods were found in Belarus in the early 2000s. During long-term observations of the macrozoobenthic community in the rivers, a decrease of native amphipods was revealed in the southern part of Belarus. Several laboratory experiments were conducted to reveal the predatory effects of four alien species (Dikerogammarus haemobaphes (Eichwald, 1841), Echinogammarus ischnus (Stebbing, 1898), Obesogammarus crassus (Sars, 1894), Obesogammarus obesus (Sars, 1896) on some macrozoobenthic groups. D. haemobaphes has a maximum predation rate and a broad food spectrum in comparison with other studied species. The above-mentioned data can be one of the reasons of wide spreading and very abandoned populations of D. haemobaphes in various rivers in Belarus.Распространение чужеродных видов и вселение их в новые места обитания нередко приводят к изменению структуры аборигенного сообщества макрозообентоса и одной из причин этого может являться хищное поведение чужеродных видов. Для оценки хищнического пресса были проведены эксперименты на примере 4 из 5 наиболее широко распространенных видов чужеродных гаммарид, которые характеризуются хищническим поведением: Dikerogammarus haemobaphes (Eichwald, 1841), Echinogammarus ischnus (Stebbing, 1898), Obesogammarus crassus (Sars, 1894), Obesogammarus obesus (Sars, 1896). Эксперименты по избирательности питания показали, что D. haemobaphes имеет широкий спектр питания и потребляет 4 из 6 предложенных групп макрозообентоса. В экспериментах с монопищей (водяной ослик) D. haemobaphes характеризовался максимальным значением экологического рациона по сравнению с другими изученными видами. Было показано, что только для D. haemobaphes характерно возрастание величины экологического рациона при увеличении концентрации пищи в эксперименте, тогда как у трех остальных видов гаммарид статистически значимые различия между данными величинами не наблюдались. Обширный спектр питания этого вида может служить объяснением его широкого распространения и высокой численности по сравнению с другими чужеродными видами гаммарид на территории Беларуси
Морфолого-культуральные и молекулярно-генетические особенности коллекционных штаммов микоризных грибов Phialocephala fortinii и Pezicula sp.
Get PDFA metagenomic analysis of the endophytic microflora of Vaccinium corymbosum L. and Vaccinium myrtillus L. root systems was carried out. Two dominant species of micromycetes forming ericoid mycorrhiza were identified - Phialocephala fortinii C. J. K. Wang & H. E. Wilcox and Pezicula sp. Tul. & C. Tul. Pure cultures of mycorrhizal fungi were prepared, a comprehensive morphological and genetic assay of the strains was carried out. Based on the results of genetic-taxonomic analysis, the assumption of the polyphyletic origin of species belonging to Phialocephala and Pezicula is confirmed.Проведен метагеномный анализ эндофитной микрофлоры корневых систем Vaccinium corymbosum L. и Vaccinium myrtillus L. Идентифицированы два доминирующих вида микромицетов, формирующих эрикоидную микоризу - Phialocephala fortinii C. J. K. Wang & H. E. Wilcox и Pezicula sp. Tul. & C. Tul. Созданы чистые культуры микоризных грибов, проведена комплексная морфологическая и генетическая оценка штаммов. На основании результатов генетико-таксономического анализа подтверждено предположение о полифилетическом происхождении видов, относящихся к Phialocephala и Pezicula
Совершенствование основ теории базирования с учетом развития традиционных и аддитивных технологий
Get PDFIt is proposed that the design and production of individual elements of parts and products as a whole be carried out from the standpoint of operation and monitoring of its condition, both in traditional and additive manufacturing using the modular principle in engineering and technology. The way of unification of design decisions for the design of the product, equipment and technological and metrological equipment during its manufacture is discussed, to ensure, regardless of the type of production (single, serial, mass), the transition from standard and group to modular technologies. The basics of basing theory are updated taking into account the revision of the existing description from theoretical mechanics by means of the position of three coordinate points; to go to a new description from the theory of machines and mechanisms by depriving a subject of basing degrees of freedom (mobility) in a technical system (design, technological, measuring). It is shown how the design of the technology for manufacturing the product and measuring its characteristics is carried out in a system that includes equipment and equipment as mechanisms, the closing link of which are basing objects.Предлагается проектирование и производство отдельных элементов деталей и изделия в целом проводить с позиций эксплуатации и мониторинга его состояния как в традиционном, так и в аддитивном производстве с использованием модульного принципа в технике и технологии. Обсуждается путь унификации проектных решений для конструкции изделия, оборудования и средств технологического и метрологического оснащения при его изготовлении, для обеспечения вне зависимости от типа производства (единичное, серийное, массовое) перехода от типовых и групповых к модульным технологиям. Актуализируются основы теории базирования с учетом пересмотра существующего описания из теоретической механики посредством положения трех координатных точек; для перехода к новому описанию из теории машин и механизмов путем лишения предмета базирования степеней свободы (подвижности) в технической системе (конструкторской, технологической, измерительной). Показывается, как проектирование технологии производства изделия и измерения его характеристик проводится в системе, включающей оборудование и средства оснащения в качестве механизмов, замыкающим звеном которых являются предметы базирования
Влияние ультразвука на физико-механические свойства проволоки при равноканальном угловом протягивании
Get PDFThe structure of ultrafine-grained materials obtained by deformation methods under the influence of ultrasonic vibrations is investigated; new methods of intense plastic deformation have been developed with the imposition of ultrasonic vibrations, allowing the formation of an ultrafine-grained structure in extended materials; optimal modes of plastic deformation and heat treatment were determined, allowing one to achieve the highest thermal stability and ductility in combination with high strength of materials. The designs of ultrasonic oscillatory systems for obtaining extended bulk nanostructured materials were developed, and a technological scheme of producing an ultrafine-grained wire using ultrasonic processing with equal-channel angular broaching was tested. It is shown that this process of deformation processing is industrially applicable, and can be combined into a single technological cycle with wire drawing. The results can be used in engineering, instrument making and cable industry.Исследована структура ультрамелкозернистых материалов, полученных деформационными способами при воздействии ультразвуковых колебаний; предложены новые способы и устройства интенсивной пластической деформации с наложением ультразвуковых колебаний, позволяющие формировать ультрамелкозернистую структуру в протяженных материалах; определены оптимальные режимы пластической деформации и термообработки, позволяющие достичь наиболее высокой термостабильности и пластичности в сочетании с высокой прочностью материалов. Разработаны конструкции ультразвуковых колебательных систем для получения протяженных объемных наноструктурированных материалов, и опробована технологическая схема получения ультрамелкозернистой проволоки с использованием ультразвуковой обработки при равноканальном угловом протягивании. Показано, что данный процесс деформационной обработки может быть совмещен в единый технологический цикл с волочением проволоки. Применим в машиностроении, приборостроении и кабельной промышленности
Метод определения скрытых параметров синаптической передачи на основе данных ингибиторного анализа
Get PDFNowadays neuroscience strongly demands application of the mathematical methods for description of many neurophysiological and neurochemical processes among which the synaptic transmission outstands. One of the main problems in synaptic transmission modelling is the lack of the accurate values of dynamic parameters of biomolecules and complexes taking part in this process.The goal of this study is to elaborate the method for evaluation of synaptic transmission parameters that cannot be measured directly (so-called hidden parameters) and apply its results for investigation of the main stages of synaptic transmission in neuronets of hippocampus.The method is based on the parametric identification of the synaptic transmission deterministic model, which includes equations for description of inhibitors action on the main biochemical participants. We used three inhibitors: cilnidipine, 1.2- bis(2-aminophenoxy)ethane-N,N,N',N'-tetraacetic acid tetrakis(acetoxymethyl ester) (BAPTA-AM), 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione (CNQX). The parametric identification was performed by minimization of deviation of modeled field excitatory postsynaptic potential from those measured in rat hippocampus slices with microelectrode technique when inhibitors were applied.The results of the parametric identification of proposed model show that the model can adequately describe the generation of field excitatory postsynaptic potentials and their inhibition. The elaborated method afforded to evaluate the numerical meanings of eleven synaptic transmission hidden parameters. Using these parameters we have modelled the key synaptic transmission stages and got the time courses of the main biochemical participants: calcium ions in presynaptic bouton, SNARE complexes, synaptic vesicles in different states, glutamate in the synaptic cleft and open channels of AMPA receptor on the postsynaptic membrane. Thus, we propose method of hidden parameters evaluation that can be applied for different synaptic contacts in the brain of mammalians.Математическое описание передачи сигнала в синапсах открывает широкие перспективы в изучении деятельности головного мозга, позволяя собрать результаты многочисленных экспериментальных исследований в единую модель. Существенные затруднения при таком подходе возникают вследствие не только многоэтапности синаптической передачи, но и отсутствия точных численных характеристик динамики многих ее участников.Цель работы - разработать метод определения параметров синаптической передачи, недоступных для прямого измерения (скрытых параметров), и апробировать его в процессе изучения динамики основных этапов данного процесса в нейронных сетях гиппокампа.Предлагаемый в данной работе метод основан на построении детерминистической модели, описывающей генерацию полевого возбуждающего постсинаптического потенциала в условиях действия ингибиторов (цилнидипина, 1.2- бис(2-аминофенокси) этан- N,N,N′,N′ тетрауксусной кислоты тетракис(ацетоксиметилового эфира), 6-циано-7-ни-трокиноксалин-2,3-диона), и параметрической идентификации данной модели на зарегистрированных с помощью микроэлектродной техники полевых возбуждающих постсинаптических потенциалах в срезах гиппокампа крысы. Параметрическая идентификация проводилась путем минимизации отклонения моделируемого сигнала от экспериментально зарегистрированного. Для минимизации целевой функции использовали генетический алгоритм.В результате проведенного исследования было показано, что параметрическая идентификация модели позволяет с высокой степенью соответствия воспроизводить формирование полевых возбуждающих постсинаптических потенциалов и оказываемое на них действие ингибиторов. Установлены численные значения одиннадцати скрытых параметров синаптической передачи. С помощью данных значений получены временные зависимости содержания ключевых участников синаптической передачи: ионов Ca2+ в пресинаптическом окончании, SNARE-комплексов, синаптических везикул в различных состояниях, глутамата в синаптической щели, доли открытых каналов АМРА-рецепторов на постсинаптической мембране. Таким образом, предложен метод, который целесообразно использовать для определения скрытых параметров различных типов синаптических контактов в головном мозге млекопитающих
Особенности самовоспламенения паров н-декана в воздухе при температурах 600–800 К
Get PDFExperiments of n-decane/air self-ignition at the temperature range 600–800 K were carried out by rapid compression machine. It allowed obtaining temperature-concentration limits of transition from single-stage to two-stage ignition. High-speed video recording has let established that hot stage ignition always initiates near the piston surface or quartz window. These locations depend on gas temperature. Combustion of the test mixture occurs in the entire volume after that. Couple sequential photos of cool flame shows that it starts same near piston surface and has a complicated volumetric structure caused by the roll-up gas vortex. It is shown that partial n-decane pressure increasing during compression causes the non-equilibrium condensation process near the inner surfaces of combustion chamber. This leads to significant redistribution of n-decane concentration and determines local characteristics self-ignition of n-decane/air mixture.В условиях быстрого адиабатического сжатия изучены особенности самовоспламенения паров н-декана в воздухе при температуре 600–800 К, давлении 0,8–1,2 МПа, эквивалентных отношениях ϕ = 0,5–1,5 и постоянной плотности смеси 5,0 ± 0,5 кг/м3 . Установлены температурно-концентрационные пределы перехода от одностадийного к двухстадийному режиму самовоспламенения. Многоракурсная съемка обнаружила, что в зависимости от температуры «горячая» стадия процесса всегда возникает и развивается вблизи поверхности поршня либо торцевой стенки цилиндра сжатия, сопровождается одновременным переносом образованных очагов внутрь камеры сгорания, после чего происходит близкое к однородному самовоспламенение оставшейся смеси. Фотографии холодного пламени паров н-декана позволили определить пространственное положение очага самовоспламенения первой стадии – вблизи поверхности поршня. Установлено, что вблизи поверхности поршня на оси камеры находится застойная зона, вызванная вихревым тороидальным течением газа, в которой химическая реакция возникает с запозданием. Показано, что по мере увеличения парциального давления паров н-декана при сжатии процесс неравновесной конденсации топлива вблизи стенок камеры сгорания приводит к существенному перераспределению концентрации и температуры смеси по объему, что предопределяет локальные особенности ее последующего самовоспламенени
Анализ полиморфизма гена SlMYB12, детерминирующего биосинтез халкон-нарингенина в кожице плодов томата, и его влияния на накопление ликопина
Get PDFEfficiency in detecting of tomato forms with no chalcone-naringenin flavonoid in pink-fruited and yellow-fruited forms was evaluated using DNA markers for various polymorphisms of the SlMYB12 gene. The closest relationship between a phenotype with the transparent skin of fruits and a deletion in the promoter region of the SlMYB12 gene was shown. The highest efficiency in the detection of the recessive y allele of the regulatory SlMYB12 gene, leading to the chalcone-naringenin synthesis disruption and skin transparency, was established by a combination of markers MYB12-603delaF1/603del-aR6 (Myb-603del aF1/R6) and MYB12-603del-aF1/603del-aR5 (Myb12 aF1/R5). Fruit coloration peculiarities were shown depending on a combination of the structural alleles of a carotenoid biosynthesis pathway and SlMYB12 gene alleles. A combination of this y allele with the alleles of the gene of the lycopene-β-cyclase beta (b) and old gold crimson (ogc ) allows selecting pink and raspberry forms respectively. In tomato accessions with yellow and orange fruits, the y allele provides pale shades of the main coloration determined by carotenoid biosynthesis genes (yellow flesh (r), tangerine (t), Beta (B)). The presence of SNP T → C of the SlMYB12 gene (171476848 position of chromosome 1) was identified in 80 % of accessions with the transparent skin of fruits of the evaluated collection. The effect of the recessive y allele of the SlMYB12 gene on an increase in the lycopene concentration of tomato fruits in a combination with b, ogc alleles was shown. Using MAC methods by fruit quality genes, including the SlMYB12 gene, the cherry tomato variety Malinovyj koktel with a high lycopene accumulation was developed and included in the State RegisterОценена эффективность выявления форм томата с отсутствием флавоноида халкон-нaрингенина в розовоплодных и желтоплодных формах с помощью ДНК-маркеров к различным полиморфизмам гена SlMYB12. Показана наиболее тесная связь между фенотипом с прозрачной кожицей плодов и делецией в промоторной области гена SlMYB12. Установлена наибольшая эффективность выявления рецессивного аллеля y регуляторного гена SlMYB12, приводящего к нарушению синтеза халкон-нaрингенина и прозрачности кожицы, сочетанием маркеров MYB12-603del-aF1/603del-aR6 (Myb-603del aF1/R6) и MYB12-603del-aF1/603del-aR5 (Myb12 aF1/R5). Показаны особенности окраски плодов в зависимости от комбинации структурных аллелей пути биосинтеза каротиноидов и аллелей гена SlMYB12. Сочетание данного аллеля у с аллелями гена ликопин-β-циклазы bеta (b) и old gold crimson (ogc ) позволяет отобрать розовые и малиновые формы соответственно. У образцов томата с желтой и оранжевой окраской плодов аллель у обеспечивает бледные оттенки основных окрасок, обусловленных генами биосинтеза каротиноидов (yellow flesh (r), tangerine (t), Beta (B)). Выявлено наличие SNP Т → С гена SlMYB12 (позиция 71476848 хромосомы 1) у 80 % образцов с прозрачной кожицей плодов оцениваемой коллекции. Показано влияние рецессивного аллеля y гена SlMYB12 на увеличение концентрации ликопина в плодах томата в комбинации с аллелями b, ogc . С использованием методов МАС по генам качества плодов, в том числе по гену SlMYB12, создан и включен в Государственный реестр сорт томата черри Малиновый коктейль с высоким накоплением ликопина
О протеолитической активности субклеточных фракций клеток Chlorella vulgaris штамма С 111 IBCE C-19
Get PDFSubcellular particles of Chlorella vulgaris C 111 IBCE C-19 were isolated by differential centrifugation in sucrose density gradient. It was stated for the first time, that these particles can cleave casein, gelatin, fibrinogen and hemoglobin at pH 7.4 and 9.0. Using group-specific proteinase inhibitors, a set of serine-, cysteine- and metalloproteinases was identified in this material. However, the detection of this set of proteolytic enzymes is only possible when several different proteins are used as substrates. In some cases, virtually all of the used arsenal of group-specific proteinase inhibitors proved to be little effective. This suggests that these are proteinases of a different nature than those listed above, which requires further perspective research.Установлено, что выделенные методом дифференциального центрифугирования и в градиенте плотности сахарозы субклеточные частицы клетки Chlorella vulgaris штамма С 111 IBCE C-19 способны расщеплять казеин, желатин, фибриноген и гемоглобин при рН 7,4 и 9,0. С использованием группоспецифических ингибиторов протеиназ выявлено присутствие в клетках хлореллы сериновых, цистеиновых и металлопротеиназ. Однако выявление этого набора протеолитических энзимов возможно лишь при использовании в качестве субстратов нескольких разных белков. В отдельных случаях практически весь использованный арсенал группоспецифических ингибиторов протеиназ оказался малоэффективен. Это дает основания полагать, что существуют протеиназы иного плана, чем перечисленные выше, что требует дальнейших исследований в перспективе