Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Сахарозависимая регуляция активности фосфолипазы D в проростках овса
Get PDFThe dependence of the phospholipase D (PLD) activity, catalyzing the catabolism of glycerophospholipids, on exogenous soluble sugars under the conditions of sugar starvation caused by darkening of plants was studied in oat (Avena sativa L.) seedlings. It was found that the PLD activity in etiolated oat seedlings was suppressed by the treatment of plants with mono- and disaccharides: glucose, sucrose and mannose. These sugars neutralized the activating effect of darkening on the activity of PLD in green oat seedlings. The treatment of oat seedlings with inorganic phosphate also led to the modulation of the PLD activity similar to that with sugars. In this case, the action of the tested sugars mimicked the light modulation of the PLD activity. Sequencing the partial mRNA sequence of oat PLD gene showed more than 80 % homology with the sequences PlDαof other cereal species. Illumination of etiolated oat seedlings with red light and darkening of green seedlings in darkness inhibited or induced the PLD expression, respectively. Thus, the expression of PLD and the enzymatic activity of PLD showed the sensitivity to changes in the light conditions of a plant growth. Consequently, these data indicate that PLD plays an important role in adaptation of oat plants to darkening and sugar starvation.Исследовали зависимость активности фосфолипазы D (ФлD), катализирующей катаболизм глице-рофосфолипидов, от действия экзогенных растворимых сахаров в условиях сахарного голодания растений, вызванного затемнением. Обнаружено, что активность ФлD в этиолированных проростках овса (Avena sativa L.) подавляется обработкой растений моно- и дисахаридами: глюкозой, сахарозой и маннозой. Эти же сахара нивелируют активирующее действие затемнения на активность фермента в зеленых проростках овса. Обработка проростков неорганическим фосфатом также приводит к модуляции активности данного фермента, сходной с действием сахаров. При этом действие протестированных сахаров имитирует световую модуляцию активности ФлD. Секвенирование частичной последовательности мРНК гена ФлD овса показывает более чем 80 %-ное сходство с последовательностями ФлDa других видов злаковых. Облучение этиолированных проростков овса красным светом и затемнение зеленых проростков ингибируют или индуцируют экспрессию выявленного гена ФлD соответственно. Таким образом, экспрессия гена ФлD овса и ферментативная активность продукта его экспрессии (ФлD) проявляют чувствительность к изменениям световых условий роста растений. Следовательно, эти данные указывают на то, что ФлD играет важную роль в адаптации растений к действию затемнения и связанного с ним сахарного голодания
Аллельный состав генов пуроиндолинов у сортов мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.)
Get PDFScreening of 27 varieties of soft spring wheat, included in the State register of varieties of the Republic of Belarus for 2019 for the presence of alleles of genes of puroindolines Pina-D1 (Pina-D1a and Pina-D1b) and Pinb-D1 (Pinb-D1a, Pinb-D1b, Pinb-D1d) was carried out using аllele-specific markers. As a result of the research made, it is shown that almost all studied varieties of spring wheat are solid-grained, since their genotype revealed mutant alleles: Pinb-D1b, Pinb-D1c, Pinb-D1d. The exception was the Belarusian varieties of wheat Madonna and Sabina that were the carriers of alleles of wild type Pina-D1a and Pinb-D1a. In the varieties of spring wheat Darja (Belarus), Laska (Belarus), Lubava (Belarus), Slavyanka (Belarus, Russia), Triso (Germany), Sorbas (Germany), Korynta (Poland), Verbena (Poland), Venera (Serbia), Septima (Czech Republic) identified the mutant allele Pinb-D1b. The carriers of the allele Pinb-D1c are the varieties Rostan (Belarus), Rassvet (Belarus), Toma (Belarus), Vasilisa (Belarus), Moneta (Belarus), Nagrada (Belarus), Sudaryna (Belarus), Ladja (Belarus, Russia), Quattro (Germany), Kvintus (Germany), Koksa (Poland), Mandaryna (Poland), Serenada (Poland), Korynta (Poland), Verbena (Poland) and Canuck (France). Amplification fragments characteristic of the mutant allele Pin-bD1d were present in he wheat variety Eureka (Belarus). Varieties of soft spring wheat with the identified alleles of the puroindoline genes Pina-D1 and Pinb-D1 can serve as a starting material for a purposeful formation of the genotype of the variety with specified values of endosperm hardness and softness of the endosperm, and it can also be used as a positive control in molecular genetic studies.Проведен скрининг 27 сортов мягкой яровой пшеницы, внесенных в Государственный реестр сортов Республики Беларусь на 2019 год на присутствие аллелей генов пуроиндолинов Pino-D1 (Pina-D1o и Pina-Dlb) и Pinb-D1 (Pinb-D1ci, Pinb-D1b, Pinb-D1c, Pinb-D1d) с помощью аллель-специфических маркеров. В результате проведенных исследований показано, что практически все изученные сорта яровой пшеницы являются твердозерными, так как в их генотипе выявлены мутантные аллели: Pinb-D1b, Pinb-D1c, Pinb-D1d. Исключение составили белорусские сорта пшеницы Мадонна и Сабина, которые оказались носителями аллелей дикого типа Pina-Dto и Pinb-D1ci. В сортах яровой пшеницы Дарья (Беларусь), Ласка (Беларусь), Любава (Беларусь), Славянка (Беларусь, Россия), Triso (Германия), Sorbas (Германия), Korynta (Польша), Verbena (Польша), Venera (Сербия), Septima (Чехия) идентифицирован мутантный аллель Pinb-D1b. Носителями аллеля Pinb-DH являются сорта: Ростань (Беларусь), Рассвет (Беларусь), Тома (Беларусь), Василиса (Беларусь), Монета (Беларусь), Награда (Беларусь), Сударыня (Беларусь), Ладья (Беларусь, Россия), Quattro (Германия), Kvintus (Германия), Koksa (Польша), Mandaryna (Польша), Serenada (Польша), korynta (Польша), Verbena (Польша) и Canuck (Франция). Фрагменты амплификации, характерные для мутантного аллеля Pinb-D1d присутствовали у сорта пшеницы Эврика (Беларусь). Сорта мягкой яровой пшеницы с идентифицированными аллелями генов пуроиндолинов Pina-D1 и Pinb-D1 могут служить исходным материалом при целенаправленном формировании генотипа сорта с заданными значениями твердости и мягкости эндосперма, а также использоваться в качестве положительного контроля при проведении молекулярно-генетических исследований
Синтоны для новых 11-дезокси-3-окса-3,7-интер-м-фениленовых аналогов простагландинов
Get PDFA synthetic scheme for obtaining cyclopentenone synthons for metabolically stable 11-deoxy-3-oxa-3,7-inter-m-phenylene prostaglandin analogues has been developed. The key step of the scheme is the Knoevenagel condensation of cyclopentane-1,3-dione with the readily available 3-(formylphenoxy)acetic acid methyl ester in the presence of Hantzsh ester.Разработана схема синтеза циклопентеноновых синтонов для метаболически стабильных 11-де з-окси-3-окса-3,7-интер-м-фениленовых аналогов простагландинов. Ключевой стадией схемы является конденсация циклопентан-1,3-диона с легко доступным метиловым эфиром 3-(формилфенокси)уксусной кислоты по Кневенагелю в присутствии эфира Ганча
Резонансное усиление флуоресценции квантовых точек у поверхности плазмонных пленок
Get PDFEffective enhancement of the fluorescence signal of chromophores adsorbed directly onto plasmonic films can be observed under conditions of strong spectral resonance between plasmon and chromophore absorptions. This effect seems to contradict the established mechanisms of complete quenching of the fluorescence of chromophores under their adsorbtion directly onto the metal surface. However, under certain conditions, enhancement of the fluorescence signal is observed for both inorganic and organic chromophores. To understand the effect and conditions of its observation, we propose to use the quantum concept of virtual photon exchange in the near optical field - dressed photons. This concept is borrowed from the physics of elementary particles and is already well adapted to the problems of nanophotonics by M. Otsu. In this paper, we discuss exclusively the key factors responsible for enhancement of fluorescence of CdSe/ZnS nanocrystals and the effective dressed photons exchange: the size of nanoparticles, the distance between them, and the presence of spectral overlap indicating the possibility of resonant interactions between plasmons and chromophores.Communicated by Academician Sergei V. GaponenkoЭффективное усиление сигнала флуоресценции хромофоров, адсорбированных непосредственно на плазмонные пленки (ПП), можно наблюдать в условиях сильного спектрального резонанса между плазмонным поглощением и поглощением хромофора. Указанный эффект, на первый взгляд, противоречит установленным механизмам полного тушения флуоресценции хромофоров при их адсорбции непосредственно на поверхность металла. Однако при определенных условиях усиление сигнала флуоресценции наблюдается как для неорганических, так и органических хромофоров. Для понимания эффекта и условий, при которых он может наблюдаться, мы предлагаем исходить из двух основополагающих факторов, определяющих вероятности квантовых переходов, - матричного элемента перехода, ответственного за наблюдаемое излучение, и плотности конечных состояний. Однако при определении матричного элемента перехода необходимо учитывать наличие нескольких хромофорных систем (адсорбированные хромофоры и локализованные плазмоны), способных поглощать возбуждающее излучение и еще одной плазмон-поляритонной системы, имеющей светоподобную природу и способной к излучению световых квантов, а также взаимодействие между ними, которое может быть описано в рамках обмена виртуальными фотонами. Учитывая, что расстояния между наночастицами намного меньше длины волны света и дипольное приближение не работает, мы предлагаем использовать квантовую концепцию обмена виртуальными фотонами в ближнем оптическом поле - «одетыми» фотонами. Эта концепция заимствована из физики элементарных частиц и уже хорошо адаптирована к проблемам нанофотоники М. Отсу. Второй фактор, который также может давать значительный вклад в усиление, - это модификация плотности как электронных, так и фотонных состояний - эффект, который предложен С. В. Гапоненко в качестве модели, ответственной за усиление гигантского комбинационного рассеяния света хромофоров в стоксовой и антистоксовой области вблизи наночастиц с плазмонными свойствами. В данной работе обсуждаются такие ключевые факторы, ответственные за усиление флуоресценции наночастиц CdSe/ZnS и эффективный обмен виртуальными фотонами, как размер наночастиц, расстояния между ними и наличие спектрального перекрытия, указывающего на возможность резонансных взаимодействий между плазмонами и хромофорами.Представлено академиком С.В. Гапоненк
Влияние «жесткости» осадителя в формовочном растворе на структуру и свойства полиэфирсульфоновых мембран
Get PDFThe effect of the precipitation value (PV) of mixtures of strong and weak non-solvent additives (NSA) on the phase state and viscosity of polyethersulfone(PES)/dimethylacetamide(DMAc)/non-solvent solutions and on the structure and performance of PES membranes were studied. Polyethylene glycol 400 (PEG-400, PV > 1000), water (PV = 10.6), 85 % phosphoric acid (PV = 13.0), glycerol (Gly, PV = 27.8) and mixtures thereof were used as NSA for PES-DMAc solutions. Using Gly/PEG-400 mixtures it was established that the increase in PV of NSA leads to the increase of a miscibility gap on the phase diagram. At a constant concentration of Gly/PEG-400 mixture, the viscosity of the solutions decreases. For a constant ratio (0.94–0.95) of the NSA amount added to the polymer-solvent system to the NSA amount causes a phase separation of the casting solution (coagulation value) increase in PV of NSA Gly/PEG-400 leads to an increase of the membrane pure water flux (PWF) from 13 up to 150 l/m2 h at 1 bar. The most dramatic increase in PWF occurs in the range of PV 39.7–125 g/dL. The results of SEM study don’t show significant differences in the cross-section morphology of membranes for different PV of NSA. However, the thickness of the selective membrane layer increases from 1 up to 4.5 μm when PV increased from 39.7 up to 750 g/dL. Thus, these studies allow us to conclude that the structure and properties of ultrafiltration membranes depend not only on the coagulation value of the casting solution, but also on the precipitation value of NSA.Изучено влияние чисел осаждения (ЧО) смесей жесткого и мягкого осадителей на фазовое состояние и вязкость растворов полиэфирсульфон(ПЭС)/диметилацетамид(ДМАА)/осадитель, структуру и свойства мембран, получаемых на их основе. В качестве добавок осадителей в растворы ПЭС в ДМАА использовали ПЭГ-400 (ЧО > 1000), воду (ЧО = 10,6), 85 %-ную фосфорную кислоту (ЧО = 13,0), глицерин (ЧО = 27,8) и их смеси. На примере смеси Гл/ПЭГ-400 установлено, что с увеличением ЧО добавки область существования стабильных гомогенных растворов расширяется, а при постоянной концентрации смеси Гл/ПЭГ-400 вязкость растворов уменьшается. Показано, что с увеличением ЧО добавки Гл/ПЭГ-400 при постоянной степени насыщения формовочного раствора (0,94–0,95) происходит возрастание удельной производительности мембран по воде с 13 до 150 л/м2 ч. Наиболее резко возрастание потока происходит в интервале ЧО 39,7–125 г/дл. Электронно-микроскопическое исследование показало, что структура мембран в поперечном сечении не претерпевает существенных изменений при варьировании ЧО добавки, однако с увеличением ЧО наблюдается возрастание толщины селективного слоя мембран: при переходе от ЧО = 39,7 г/дл к ЧО = 750 г/дл толщина селективного слоя возрастает с 1 до 4,5 мкм. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что структура и свойства ультрафильтрационных мембран определяются не только степенью насыщения формовочного раствора, но и жесткостью осадителя, введенного в состав формовочного раствора
Виртуальный скрининг пиррол-содержащих структурных аналогов иматиниба методом молекулярного докинга
Get PDFTyrosine kinase inhibitors became a common treatment option for chronic myelogenous leukemia (CML). Still secondary resistance of patients connected with disease progression remains a major challenge. More effective kinase inhibitors are of great need. In this study, design and molecular docking of combinatory library of de novo imatinib-like structures was performed using Autodock Vina. The main design approach was to replace a benzene linker in the structure of imatinib with a pyrrole ring. Crystal structures of CML-related C-ABL, Human ABL and T315I mutant ABL were used as receptors. Ligands were prepared in MGL Tools. Chimera 1.10 was used for receptor preparation, binding site parametrization and visualization of results. Vina’s exhaustiveness of search was set to 24. All docked structures were filtered based on the known inhibitors results. Two structures showed the promising predicted binding affinities (Autodock Vina’s score -13.6 and -13.1 respectively) comparable with those of approved kinase inhibitors imatinib and nilotinib.Ингибиторы тирозинкиназ стали общепринятым стандартом в лечении хронического миелоидного лейкоза. Однако вторичная резистентность пациентов, часто развивающаяся с течением заболевания, обуславливает необходимость поиска новых эффективных киназных ингибиторов. В данной работе с помощью программного обеспечения Autodock Vina был осуществлен молекулярный докинг комбинаторной библиотеки структур, сконструированных de novo. При этом основной подход к дизайну заключался в замене бензольного линкера в структуре иматиниба на пиррольный фрагмент. В качестве рецепторов использовались структуры киназ C-ABL, Human ABL и T315I-мутантная ABL. Подготовка лигандов проводилась средствами пакета MGL Tools. Подготовка рецепторов, определение размеров и положения активного центра фермента, анализ и визуализация результатов осуществлялись в программе Chimera 1.10. Для параметра интенсивности поиска (exhaustiveness) Autodock Vina было установлено значение 24. На основании сравнения с результатами докинга известных ингибиторов иматиниба и нилотиниба исследуемые структуры были отфильтрованы. Выбраны две наиболее перспективные структуры, для которых оценка энергии связывания Autodock Vina score составила -13,6 и -13,1 соответственно
Механизмы стабилизации современного климата
Get PDFThis article investigates the causes and mechanism of change in the climatic pause from 1998 to 2014. In particular, based on the satellite data and the meteorological reanalysis we found a relationship between the temperature of the tropical region of the Pacific Ocean, the speed of the surface wind, and the total content of water vapor in the atmosphere. We also showed that the climatic pause can be explained by a decrease in the water vapor content in the atmosphere and evaluated how this decrease affected the radiation balance of the ground surface. The observed dynamics of water vapor is shown to lead to a decrease in the incoming part of the radiation balance of the ground surface by an amount, which is more than one order of magnitude larger than that caused by the increase in anthropogenic carbon dioxide. It was demonstrated that a decrease in the cloud cover optical thickness could also lead to the stabilization of the global temperature by means of radiative heating of the underlying surface. Исследуются причины и механизм возникновения паузы в изменении климата с 1998 по 2014 г. На основании данных спутниковых измерений и метеорологического реанализа установлена связь между температурой тропической зоны Тихого океана, скоростью приповерхностного ветра и общим содержанием водяного пара в атмосфере. Дано объяснение интенсивного убывания содержания водяного пара в атмосфере в годы климатической паузы и количественно оценено связанное с этим изменение радиационного баланса подстилающей поверхности. Показано, что наблюдаемая динамика водяного пара привела к снижению приходной части радиационного баланса подстилающей поверхности на величину, более чем на порядок превышающую приток к ней длинноволнового излучения за счет увеличения концентрации углекислого газа. Стабилизации глобальной температуры способствовало уменьшение оптической толщины облаков, приводящее к дополнительному радиационному прогреву подстилающей поверхности в коротковолновом диапазоне
Микроволновые характеристики композитного материала на основе эпоксидного полимера с добавлением графеновых и ферритных наноматериалов
Get PDFThe radio absorption properties of polymer composite materials with ferrite and graphene additives in the microwave frequency range (26-38 GHz) were studied. It was shown that graphene-like structures have a significant effect on the ability of composite materials to shield from electromagnetic radiation.Проведены исследования взаимодействия электромагнитного излучения микроволнового диапазона с полимерными радиопоглощающими композитными материалами, содержащими наноразмерные ферритные и графеновые добавки. Установлено, что преимущественно слоистые графеновые структуры оказывают существенное влияние на способность композитных материалов к экранированию электромагнитного излучения данного спектрального диапазона
Методика расчета новой структурной модели трехкомпонентной системы панкратического объектива
Get PDFThe method of calculating a new structural model of a lens with a variable focal length is presented. The main composition is represented by three components, two of which are movable. The schemes of the lens with mechanical and optical compensation of an image are examined. It was found that the composition with a movable first component provides small sizes. On the basis of the proposed formula the parameters of the composition with a movable first component providing a small size and given the design parameters of a zoom lens of three components and the discrete-type lens with ten-fold magnification. Mathematical models prove that there are two and four potential solutions to the infinite and finite conjugate systems, respectively, and all roots can be obtained by simple algebraic calculations.Представлена методика расчета новой структурной модели объектива с переменным фокусным расстоянием. Основная композиция состоит из трех компонентов, два из которых подвижны. Исследованы схемы объективов с механической и оптической компенсацией изображения. Установлено, что композиция с подвижным первым компонентом обеспечивает малые габариты. На основании предложенных формул установлены параметры композиции с подвижным первым компонентом, обеспечивающей малые габариты, и дан расчет конструктивных параметров панкратического объектива из трех компонентов, а также объектива дискретного типа с десятикратным перепадом. Математические модели доказывают, что существуют два и четыре потенциальных решения для сопряженных систем при бесконечном и конечном расположении предмета соответственно; корни уравнений алгоритма получены простыми алгебраическими вычислениями
Разностные схемы для квазилинейных параболических уравнений со смешанными производными
Get PDFThe present paper is devoted to constructing second-order monotone difference schemes for two-dimensional quasi-linear parabolic equation with mixed derivatives. Two-sided estimates of the solution of specific difference schemes for the original problem are obtained, which are fully consistent with similar estimates of the solution of the differential problem, and the a priori estimate in the uniform norm of C is proved. The estimates obtained are used to prove the convergence of difference schemes in the grid norm of L2.Настоящая работа посвящена построению монотонных разностных схем второго порядка точности для двумерного квазилинейного параболического уравнения со смешанными производными. Получены двусторонние оценки решения конкретных разностных схем для исходной задачи, которые полностью согласованные с аналогичными оценками решения дифференциальной задачи, а также доказана важная априорная оценка в равномерной норме C. Полученные оценки применяются для доказательства сходимости разностных схем в сеточной норме L2