Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія

Повний випуск

Full Issue — 2024-08-13

Повний випуск

Оцінювання регуляторних екосистемних послуг зелених насаджень в урбоекосистемах

Ірина Георгіївна Вишенська — 2024-08-13

У статті наведено результати досліджень з оцінювання екосистемних послуг деревних зелених насаджень на території першого академічного містечка Національного університету «Києво-Могилянська академія» за допомогою інструменту MyTree. Встановлено, що найважливішими серед регуляторних послуг були поглинання вуглекислого газу, регулювання мікроклімату, енергозбереження, очищення повітря від озону та діоксиду сірки. За розрахунками інструменту MyTree, показано річну вартість послуг деревних насаджень на території кампусу та її прогнозоване накопичувальне зростання за 20 років. Наведено оцінювання вартості окремих складових регуляторних екосистемних послуг. Результати цього дослідження можуть бути використані в майбутньому для поліпшення заходів з планування та управління зеленими зонами кампусу університету із врахуванням значення їхніх екосистемних послуг. Загалом дослідження підтвердило важливість моніторингу та оцінювання екосистемних послуг зелених насаджень в урбоекосистемах для ухвалення сталих рішень щодо розвитку міських територій, підтримання добробуту і здоров’я населення.

Вплив і наслідки воєнних дій для природоохоронних територій та об’єктів природно-заповідного фонду в межах земель ДП «Ліси України»

Юрій Віталійович Болоховець — 2024-08-13

У статті наведено дані про негативний вплив воєнних дій на об’єкти природно-заповідного фонду (ПЗФ), що перебувають в управлінні ДП «Ліси України», в межах лісових офісів станом на 1 березня 2024 р. Вплив воєнних дій на об’єкти ПЗФ було проаналізовано за десятьма чинниками.
Встановлено, що із 9 лісових офісів ДП «Ліси України» негативний вплив воєнних дій на об’єкти ПЗФ виявлено на території Південного, Східного, Слобожанського, Північного та Столичного лісових офісів.
Негативного впливу воєнних дій зазнали 45 об’єктів природно-заповідного фонду, розташованих на землях лісогосподарського призначення, що перебувають у постійному користуванні ДП «Ліси України», загальною площею 36441,0 га.

Стійкість рослин до збудників як результат взаємодії генів

Дарина Володимирівна Павлюк — 2024-08-13

Сучасна інформація щодо геноміки рослин та збудників їхніх захворювань і досягнення молекулярної біології дали змогу констатувати участь продуктів генів, білків, в організації складних молекулярних комплексів, які збираються для реалізації певної ознаки фенотипу. Ознака стійкість/чутливість рослини до певного біотичного чинника цікава ще й тим, що відбувається взаємодія не лише між генами одного організму, а й між генами організмів, які належать до різних царств живого.
Стійкість рослин до патогенів може бути пасивною (забезпечується переважно ознаками морфології рослини) і активною. Активна стійкість формується внаслідок проникнення до рослини збудника або його елісіторів та ефекторів. Активний захист рослини на молекулярному рівні виражається в запуску МАРК-каскаду, накопиченні активних форм кисню, збільшенні потоку йонів кальцію до клітини. Активний захист може реалізовуватися на двох рівнях. Перший рівень, РТІ (PAMP Triggered Immunity), розвивається у відповідь на контакт рослини з широким спектром неадаптованих патогенів. Стійкість (імунітет), що при цьому формується, називають неспецифічною, або горизонтальною, або кількісною. Молекулярним інструментом ініціації захисних реакцій є рецептори PRR (Pattern Recognition Receptors). Адаптовані патогени здатні долати РТІ, надсилаючи в рослинні клітини ефектори. Це білкові молекули, функцією яких є створення всередині клітини умов, більш пермісивних для збудника. Ефектор може розпізнаватися специфічним рецептором рослини NLR (Nod-Like Receptors), і між ними відбувається комплементація. Є інші специфічні рослинні молекули, nonNLR, з іншим типом взаємодії білкових продуктів для розпізнавання. В обох випадках розвивається другий рівень захисту, ЕТІ (Effector Triggered Immunity). Перелік молекулярних процесів на другому рівні захисту не відрізняється від переліку першого рівня, проте процеси відбуваються більш інтенсивно і супроводжуються загибеллю вражених клітин. Це перешкоджає подальшому розповсюдженню збудника по рослині. Молекулярні події першого та другого рівнів захисту не є ізольованими. Взаємодію між ними із залученням продуктів рослинних генів і генів збудника описують моделі «zig-zag-zig», «invasion model», інтегрована модель айсберга. Взаємодію рослинних генів для розпізнання ефектора описують моделі «охоронець» і «вловлювач». Для ініціації захисної реакції рослинні рецептори, які можуть іноді диференціюватися на сенсори та хелпери, утворюють білкові комплекси, резистосоми.

Ефективність поверхнево-активних речовин як компонентів для створення дезінфекційних засобів широкого спектра дії

Олексій Олександрович Нечипуренко — 2024-08-13

Мета. Поряд із використанням антибіотиків застосування дезінфектантів має вирішальне значення в боротьбі з мультирезистентними штамами бактерій, небезпечними не лише для тварин, а й для людини. З огляду на це метою роботи було оцінити ефективність ПАР як сполук для створення дезінфекційних засобів широкого спектра дії. Методи. Дезінфікувальну дію досліджених катіонних, аніонних та нейоногенних ПАР щодо представників грампозитивних і грамнегативних бактерій, а також грибів вивчали щодо штамів Staphylococcus aureus CCM 209, Escherichia coli BE та Candida albicans УКМ Y-690. Біоцидну активність визначали суспензійним методом Gould шляхом підрахунку клітин, що вижили після обробки дослідженими ПАР та композиціями, створеними на їхній основі, за концентрацій у діапазоні 10000–0,1 ppm. Мутагенну активність сполук вивчали в тесті Еймса щодо тест-штамів Salmonella typhimurium TA98 і TA100. Результати. Композиції з гуанідиновмісним олігомером найефективніше пригнічували S. aureus та C. albicans. За концентрації 1000 і 100 ppm спостерігалася 100 % загибель клітин цих штамів. Біоцидний ефект щодо представників грамнегативних бактерій був дещо слабшим, що потрібно враховувати під час створення антимікробних засобів, зокрема активних щодо патогенних штамів E. coli. Спектр дії та дезінфікувальна здатність досліджених у роботі композицій залежали від складу компонентів, які використовували для їхнього створення. Також показано, що більшості ПАР, вивчених у роботі, які використовували для створення антимікробних композицій, не була притаманна мутагенна активність. Висновки. На прикладі досліджених композицій різного хімічного складу, створених на основі гуанідиновмісного олігомеру, показано перспективність його застосування як основного компонента дезінфікувальних засобів. Отже, розроблення та впровадження нових дезінфектантів, які могли б допомогти в боротьбі з мультирезистентними штамами бактерій, є невідокремною частиною комплексних програм контролю та профілактики поширених захворювань у тваринництві та медицині, зокрема колібактеріозу.

Аналіз однонуклеотидних поліморфізмів у послідовностях генів Pina та Pinb диплоїдних пшениць Triticum monococcum і T. urartu

Оксана Ігорівна Созінова — 2024-08-13

Пуроіндоліни (пуроіндолін а і пуроіндолін b) – низькомолекулярні білки, що визначають текстуру ендосперму зерна видів триб Triticeae та Avenae. Метою цієї роботи був аналіз однонуклеотидних поліморфізмів (SNP) кодуючих послідовностей генів Pina та Pinb диплоїдних пшениць Triticum monococcum (AmAm) і T. urartu (AA) з бази даних NCBI порівняно з референсними послідовностями сорту пшениці м’якої Chinese Spring (CS).
З бази даних NCBI було відібрано 62 послідовності гена пуроіндоліну а T. monococcum (Pina-Am1), 22 послідовності Pina T. urartu (Pina-A1), 32 послідовності гена пуроіндоліну b T. monococcum (Pinb-Am1) і 13 послідовностей Pinb T. urartu (Pinb-A1). Як референсні послідовності використовували послідовності гена пуроіндоліну a (алель Pina-D1a) DQ363911.1 сорту CS та гена пуроіндоліну b (алель Pinb-D1a) DQ363913.1 CS з бази даних NCBI. Послідовності вирівнювали з використанням програми MEGA 11. Всього в загальній вибірці 84 послідовностей Pina диплоїдних пшениць ідентифіковано 34 SNP (13 синонімічних відмінностей, 21 несинонімічних, з яких 15 призводять до радикальних амінокислотних замін, 6 – до консервативних), частина з яких спостерігались у всіх послідовностях, а частина були поодинокими. Серед 45 послідовностей Pinb трапляється 36 SNP, але, на відміну від гена Pina, тут переважали синонімічні заміни (22); 7 замін призводили до радикальних амінокислотних замін та ще 7 – до консервативних. Заміни в послідовностях пуроіндолінових генів відносно генів CS можна розподілити на фіксовані в обох видів диплоїдних пшениць, ті, що фіксовані в T. urartu і за якими є поліморфізм у T. monococcum, та специфічні для кожного виду. Виявлено істотні відмінності в частотах трапляння альтернативних нуклеотидів у певних позиціях (81, 318, 322 і 384 Pina та 135 і 359 Pinb) у дикорослої пшениці T. monococcum ssp. aegilopoides і культивованої однозернянки T. monococcum ssp. monococcum.

Особливості впливу рекомбінантних цитокінів на функціональну активність гемопоетичних клітин-попередників при мієлодиспластичному синдромі in vitro

Маргарита Вікторівна Пахаренко — 2024-08-13

Популяції гемопоетичних клітин-попередників є найближчими нащадками стовбурових клітин. Саме на рівні цих клітин (гемопоетичних клітин-попередників) відбувається реалізація процесів проліферації та диференціювання. На відміну від стовбурових клітин, вони чутливі до дії цитокінів, які викидаються у разі нестачі клітин крові на периферії. Проте довгий час роль гемопоетичних клітин-попередників у реалізації патологічного процесу при порушеннях гемопоезу було недооцінено, вона виявилася вагомішою, ніж вважали раніше. Особливо це стосується мієлодиспластичного синдрому, який, незважаючи на назву, є клональним захворюванням, яке передує гострій лейкемії. Метою дослідження було визначення особливостей функціонування гемопоетичних клітин-попередників у нормі і порушеннях гемопоезу на ініціальних етапах злоякісного процесу МДС (МДС-IB) в умовах дії різних концентрацій цитокінів для оцінювання гемопоетичного потенціалу цих клітин. Вивчали їхню колонієутворювальну активність (КУО) пацієнтів двох груп – контрольної (10 осіб) і дослідної (20 осіб) у культурі in vitro. Виявилось, що КУО збільшується з підвищенням концентрації цитокінів і потребує вдвічі більшого стимулу у разі культивування гемопоетичних клітин від пацієнтів з МДС-IB. Оптимальною концентрацією в контролі для G-CSF, GM-CSF, IL-3 виявилась 20 нг/мл, а для клітин від пацієнтів з МДС-IB – 40 нг/мл. Доведено, що у разі використання комплексу цитокінів (GM-CSF, G-CSF, IL-3) колонієутворювальна здатність клітин-попередників від пацієнтів з МДС-ІВ значно зростає в порівнянні з такими показниками для цитокінів, що діяли окремо (28,7±3,2 до 18,3±1,8, 12,1±1,5 та 24,5±2,1 відповідно). У роботі розкрито прихований потенціал до проліферації клітин від пацієнтів з МДС-ІB, що може бути використаним як в експериментальних дослідженнях, так і для створення протоколів лікування хворих на МДС в ініціальній стадії захворювання.