В работе изучена динамика накопления флавоноидов в листьях воробейника лекарственного (Lithospermum officinale L.) второго года культивирования в различные фенологические фазы. Максимальное содержание флавоноидов наблюдалось в период цветения. Показано, что качественный состав экстрактов листьев воробейника лекарственного в различные фенологические фазы изменялся незначительно. На каждом этапе развития растения идентифицирован флавоноид изокверцитрин, максимальное его количество отмечалось в фазу цветения.

При сравнительной оценке элементного состава листьев воробейника лекарственного в зависимости от фенологической фазы отмечено высокое содержание кальция, калия и кремния во все фазы развития растения. Определено количественное содержание 11 макро- и микроэлементов.

Одним из новых перспективных направлений молекулярной биотехнологии является бесклеточный синтез белка (БСБ). Процедура БСБ основана на реконструкции in vitro всех этапов биосинтеза белка в клетке, включая транскрипцию, аминоацилирование тРНК и трансляцию мРНК рибосомами.

Ранее нами был сконструирован штамм Escherichia coli, продуцирующий гомологичную аденозиндезаминазу (АДазу). B настоящем исследовании в качестве варианта, альтернативного каноническому глубинному культивированию в ферментере, была изучена возможность синтеза АДазы в системе БСБ. Для синтеза этого фермента использовали SSO-клеточный экстракт E. coli, РНК-полимеразу бактериофага Т7 и высококопийный плазмидный вектор pET42mut со встроенным в него геном АДазы.

B результате выполнения работы нами впервые продемонстрирована возможность синтеза АДазы E. coli в системе БСБ. B частично оптимизированных условиях проведения процесса получен экспериментальный образец рекомбинантной АДазы с активностью 530 Ед/мл ферментного препарата.

Исследовано влияние эпибрассинолида (ЭБЛ) на содержание флавоноидов в проростках льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) и ярового ячменя (Hordeum vulgare L.) в условиях химического стресса, вызванного N-фосфонометилглицином (глифосатом). Отмечена видовая специфичность ответной реакции проростков изучаемых культур на внесение ЭБЛ в смеси с ингибирующей рост дозой глифосата. Данная специфичность выражается в ослаблении ингибирующего эффекта глифосата на содержание флавоноидов в тканях льна-долгунца и в отсутствии изменения уровня флавоноидов в корнях и надземной части проростков ярового ячменя.

Изучена динамика содержания фотосинтетических пигментов и параметров окислительного стресса при нарастающем водном дефиците в листьях 40-дневных растений двух видов амаранта – Amaranthus paniculatus L. (сорт Рубин) и Amaranthus caudatus L. (сорт Чырвоны аксамит), выращенных в горшечной культуре. Обнаружены видовые особенности развития водного дефицита в листьях амаранта: у растений амаранта Amaranthus paniculatus L. уже через 4 дня почвенной засухи отмечалось более сильное развитие водного дефицита (WD), чем у Amaranthus caudatus L., а через 8 дней WD у двух видов возрастал до 73,7 и 55,7 % соответственно. При умеренной засухе количество фотосинтетических пигментов (хлорофилла (Хл) и каротиноидов) в пересчете на сухую массу листа увеличивалось у двух видов амаранта, но через 8 дней почвенной засухи содержание Хл (а + b) было снижено в 2,0-2,1 раза, а каротиноидов - в 1,8-1,9 раза относительно физиологического уровня. В результате 4-дневной почвенной засухи в листьях Amaranthus paniculatus L. происходило существенное снижение содержания активных форм кислорода (АФК) и активности перекисного окисления липидов (ПОЛ), тогда как у Amaranthus caudatus L. наблюдалось повышение уровней АФК и ПОЛ. При возрастании давления стрессового фактора в листьях амаранта двух изученных видов отмечалось снижение содержания АФК и активности ПОЛ относительно физиологических значений. Предполагается, что на разных этапах почвенной засухи в листьях изученных видов амаранта имеются различия в механизмах генерации АФК и процессах ПОЛ.

Изучено влияние различных концентраций сульфата лития на эритроциты человека in vitro. Показано, что воздействие солей лития в максимальных фармакологических и токсических концентрациях на клетки приводит к модификации физико-химического состояния мембраносвязанных белков и липидов. Установлено, что в эритроцитах человека, подвергшихся воздействию ионов лития, происходит снижение активности мембраносвязанных ацетилхолинэстеразы и метгемоглобинредуктазы, а также изменение микровязкости липидного бислоя мембран. Полученные результаты могут быть использованы для создания клеточной тест-системы для оценки токсичности соединений лития.

На основании результатов 12-летних исследований показаны таксономические особенности лежко-способности ягод 27 сортов и видов голубики, интродуцированных в Беларуси. Установлено, что сохраняемость плодов голубики в условиях обычной газовой атмосферы в зависимости от таксона варьировалась в пределах от 7 сут (голубика топяная) до 29 сут (голубика высокорослая, сорт ‘Darrow') при температуре хранения +5 °C. Среди исследуемых видов плоды голубики высокорослой и сортов, полученных на основе данного таксона, сохраняли товарные качества значительно больший период времени, чем ягоды других видов голубики. Плоды позднеспелых сортов голубики высокорослой медленнее теряют массу при хранении и, соответственно, обладают более продолжительной сохраняемостью по сравнению с ягодами раннеспелых таксонов. Плоды крупноплодных сортов голубики хранятся дольше, чем ягоды мелкоплодных таксонов данной культуры. Лежкость ягод голубики вне зависимости от их таксономической принадлежности определялась главным образом естественной убылью массы, в меньшей степени - потерями от функциональных расстройств и гнили.

Методом GC/MS-анализа исследован химический состав ароматических летучих соединений, выделяемых листьями тропических представителей рода Citrus L. (сладкий лайм (лиметта) - Citrus limetta Risso и его сорта Citrus limetta ‘Марокко', Citrus limetta ‘Кислая оранжевая', сорта кислого лайма - Citrus aurantiifolia ‘Таити' и Citrus aurantiifolia ‘Foro', а также лимон - Citrus limon ‘Бесколючий') в условиях оранжерей. Количество выявленных для каждого из них ароматических субстанций натуральных эфирных масел листьев составило 38, 41, 37, 44, 37 и 30 соединений соответственно. Характерным для всех 6 исследуемых таксонов (что подтверждает их генетическую близость) оказалось наличие у них 10 компонентов (D-лимонен, Z-citral (neral), E-citral (geranial), elemene isomer (изомеры элемена), α-copaene, trans-α-bergamotene, benzoic acid, 3-hexenyl ester, trans-γ-bisabolene, β-caryophyllene oxide, α-humulene epoxide II); для гибридов и сортов сладкого и кислого лаймов - дополнительно еще 7 компонентов, относящихся к классу терпеноидов (кислородсодержащие соединения (citronellal, citronellol, citronellyl, β-sinensal) и сесквитерпены (cadina-3,5-diene, β-caryophyllene, trans-β-bergamotene)), а также ряда индивидуальных ароматических компонентов у каждого из сортов в букете цитрусово-хвойного аромата их листьев. Исследованные таксоны могут быть рекомендованы в составе композиций ароматических растений в интерьерах различного функционального назначения.

Важный компонент стратегии борьбы с лесными пожарами - точное прогнозирование пожарных рисков. В статье описан процесс разработки специальной системы поддержки принятия решений (ForestFire GIS) для анализа климатических условий и определения пожарных рисков в Беларуси, в том числе на радиоактивно загрязненной территории. Приложение состоит из двух основных модулей: модуля оценки пожарной опасности и модуля переноса радионуклидов при пожаре. Модуль оценки пожарной опасности использует данные о дневной температуре, точке росы и суточных осадках для расчета индекса пожарной опасности на основе погодных условий (FHI). Программа содержит рекомендации для сотрудников пожарных служб по эффективной стратегии тушения пожаров. Ядро геоинформационных систем (ГИС) выполняет на основе MapWinGIS все основные операции со слоями карты -масштабирование, перемещение, геокодирование и т. д., загружает и сохраняет изменения. ГИС ForestFire была протестирована на данных начала пожарного сезона в Гомельской области Беларуси.

Изучены содержание фотосинтетических пигментов и флуоресценция хлорофиллов (Хл) в листьях растений Dioscorea alata L., выращенных на модифицированном ионообменном субстрате. Установлено, что в варианте с добавлением в субстрат гидрогеля мелкой фракции в количестве 1 г/л содержание Хл а на 15 % выше по отношению к контролю. Содержание Хл b и каротиноидов по сравнению с контролем различались несущественно. При добавлении гидрогеля в концентрации 0,5 г/л содержание Хл а во всех изученных вариантах было значительно ниже контроля.

Исходя из исследованных параметров флуоресценции Хл, наиболее благоприятные для продуктивности фотосинтеза условия были в варианте с добавлением с 1 г мелкой фракции и при освещении ДНаТ-400.

Ассортимент цветочно-декоративных растений ежегодно пополняется новыми сортами многолетних цветочных растений. Особенно востребована в озеленении группа позднелетних и осеннецветущих многолетников. Хризантема корейская (Chrysanthemum сoreanum) - одна из наиболее перспективных культур для озеленения населенных пунктов Республики Беларусь, поэтому селекционерами Центрального ботанического сада НАН Беларуси была начата работа с данной группой мелкоцветковых хризантем.

B статье изложены результаты селекционной работы, целью которой являлось создание местных высокодекоративных сортов для нашей климатической зоны. С помощью метода свободного переопыления получены гибридные сеянцы и произведен последующий отбор наиболее перспективных их форм. При отборе учитывали такие наиболее значимые признаки, как сроки цветения, зимостойкость, устойчивостью к болезням и вредителям, а также хорошее вегетативное размножение. B итоге 4 отечественных сорта хризантемы корейской успешно прошли государственное сортоиспытание и были включены с 2020 г. в Государственный реестр сортов. Приведены описания этих новых сортов, их биометрические параметры, декоративные показатели и сроки цветения.

Настоящий обзор посвящен индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам (ИПСК), открытие которых стало одним из выдающихся достижений медико-биологической науки начала XXI в. ИПСК являются, по сути, искусственно созданным в лабораторных условиях аналогом эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), пул которых формируется в оплодотворенной яйцеклетке и затем вовлекается в чрезвычайно сложные процессы онтогенеза. Рассматривается место стволовых клеток вообще и ИПСК в частности в иерархии клеток организма.

Описаны основные свойства этих клеток, сходство и различия между ИПСК и ЭСК, перспективы их практического применения в биологии и медицине, в том числе при лечении заболеваний человека, а также механизмы индуцированной дедифференцировки как в унипотентных клетках (фибробласты, кератиноциты и др.), так и в мультипотентных гемопоэтических стволовых клетках (ГСК) и мезенхимальных стромальных клетках (МСК).

B обзоре представлена информация об используемых в мире способах получения ИПСК, описываются протоколы репрограммирования, которые различаются по способу доставки генетического материала в клетку, условиям культивирования клеток в процессе их дедифференцировки и эффективности. B качестве примера приводится описание всего цикла дедифференцировки фибробластов человека в ИПСК. Кроме того, представлены данные об уникальных свойствах ИПСК, которые позволяют изучать in vitro процессы онтогенеза, патофизиологические процессы, имеющие место при различных заболеваниях, а также использовать данный тип клеток при разработке потенциальных лекарственных препаратов.

Пандемия COVID-19, вызванная коронавирусом SARS-CoV-2, затронула практически все стороны жизнедеятельности большинства стран и народов. B течение 2020 г. заболели COVID-19 порядка 100 млн жителей Земли, из которых 2 млн человек умерли. Поэтому фармацевтические компании многих стран включились в гонку по скорейшему созданию профилактических противовирусных вакцин. Однако не исключена вероятность, что парентеральные вакцины против быстро мутирующего пандемического коронавируса могут оказаться недостаточно эффективными, поскольку создаются без должной проверки на отдаленные побочные эффекты.

B качестве возможной альтернативы традиционному парентеральному вакцинированию в настоящей мини-обзорной статье рассматривается подход, предусматривающий кроме интраназальной адъювантной вакцинации фармакологическую инактивацию коронавируса с помощью рибо-фавипиравира, рекомбинантных аргининдеиминазы, РНКазы L и лактоферрина, а также биогенных наночастиц серебра или меди - препаратов, полученных с использованием современных молекулярно-биотехнологических методов.

В обзоре приведено описание циркулирующих раковых стволовых клеток (цРСК) и циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) в крови человека и методов их определения. цРСК являются одними из главных инициаторов рецидива онкологических заболеваний, что делает их основной мишенью для разработки новых методов лечения. ЦОК являются относительно новыми биомаркерами для ранней диагностики метастазирования, мониторинг содержания которых дает ценную информацию на всех этапах ведения онкопациентов, включая раннюю диагностику заболевания, оценку риска рецидива болезни, определение эффективности химиотерапии с возможностью последующей ее коррекции.