CC BY
37
На основе полученных данных (рис. 1) можно сказать, что связь между числом найденных коррелирующих пар позиций и количеством последовательностей в наборе обратна пропорциональна: чем больше исследуемых последовательностей в выравнивании, тем меньше коррелирующих пар находит программа CRASP. Кроме того, длина последовательностей в общем не влияет на количество коррелирующих остатков. В то же время если мы рассмотрим степень варьирования данных (сигма) по итерациям, то она существенно меняется в зависимости от длины последовательностей.
Другим критерием отбора коррелирующих пар может являться коэффициент корреляции г. Так, количество коррелирующих пар с коэффициентом корреляции 0,6 максимально в наборах из 10 последовательностей, но уже для 60 последовательностей такие пары практически не встречаются. Пары с коэффициентом корреляции 0,8 отсутствуют, начиная с наборов из 40 последовательностей, с г = 0,9 — в наборах из 30, а пары, которые бы коррелировали с коэффициентом корреляции 1, не были найдены ни в одном из 4300 наборов.
Таким образом, для работы с программой CRASP необходимо иметь набор белков, состоящий не менее чем из 60 последовательностей длиной от 450 аминокислотных остатков. Для наборов небольших размеров рекомендуется использовать высокий коэффициент корреляции (чем меньше последовательностей в наборе, тем выше должен быть коэффициент корреляции).
литература
1. Afonnikov D.A. CRASP: a program for analysis of coordinated substitutions in multiple alignments of protein sequences / D.A. Afonnikov, N.A. Kolchanov // Nucleic Acids Res. — 2004. — Vol. 32. — P. 64-68.
2. Joerger A.C. Structure-function-rescue: the diverse nature of common p53 cancer mutants / A.C. Joerger, A.R. Fersht // Oncogene. — 2007. — Vol. 26. — P. 2226-2242.
3. Kondrashov A.S. Dobzhansky-Muller incompatibilities in protein evolution / A.S. Kondrashov, S. Sunyaev, F.A. Kondrashov // PNAS. - 2002. - Vol. 99. - P. 14878-14883.
4. Neher E. How frequent are correlated changes in families of protein sequences? / E. Neher // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1994. - Vol. 91. - P. 98-102.
5. Progress in Predicting Inter-Residue Contacts of Proteins With Neural Networks and Correlated Mutations / P. Fariselli, O. Olmea, A. Valencia, R. Casadio // PROTEINS: Structure, Function, and Genetics. - 2001. -Suppl. 5. - P. 157-162.
Н.В. Уткина, H.A. Пальчикова
содержание тиреоидных гормонов в крови и щитовидной железе крыс при экспериментальном аллоксановом диабете
ГУ НЦ клинической и экспериментальной медицины СО РАМН (Новосибирск)
Сахарный диабет является на сегодняшний день одной из наиболее важных социально значимых проблем здравоохранения. Изменение функционального состояния поджелудочной железы влияет на все метаболические процессы, происходящие в организме. Развиваются вторичные изменения в различных органах и тканях, в том числе и в щитовидной железе.
Гормонам щитовидной железы принадлежит важная роль в формировании приспособительных реакций организма, поскольку они участвуют в регуляции энергетических процессов. В последнее время отмечается увеличение распространенности заболеваний щитовидной железы, рост тяжелых форм ти-реоидной патологии, которая часто сочетается с различными соматическими заболеваниями и является фактором, усугубляющим их течение. Модификация синтеза тиреоидных гормонов, происходящая на фоне развития сахарного диабета, в свою очередь может влиять на чувствительность тканей к инсулину, его периферические эффекты. Возникает вопрос: изменение функционального состояния щитовидной железы при сахарном диабете формируется в ответ на развитие патологического процесса и носит приспособительный характер, тем самым способствуя снижению тяжести метаболических нарушений, или выступает следствием перестройки в эндокринной регуляции энергетического обмена и влечет за собой усугубление симптоматики основного заболевания?
Проведение исследований на экспериментальных животных позволяет более детально изучать механизмы развития патологических процессов. В экспериментах по изучению течения стрептозотоцинового диабета у экспериментальных животных было выявлено снижение трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4) в крови и тканях. Изменение скорости синтеза и секреции тиреоидных гормонов авторы связали со сдвигами в концентрации тиреотропинрилизинг-фактора и/или тиреотропина за счет модуляции механизма обратной связи на гипоталамическом и/или гипофизарном уровнях.
Целью настоящей работы было изучение уровня тиреоидных гормонов в крови и щитовидной железе лабораторных животных в динамике аллоксанового диабета.
Экспериментальный сахарный диабет у половозрелых крыс-самцов Вистар вызывали однократным введением внутрибрюшинно после 18 часов голода диабетогенной дозы аллоксана - 17 мг на 100 г массы тела. Развитие диабета подтверждали путем измерения уровня глюкозы в сыворотке крови колориметирическим методом. Животных выводили из эксперимента через 1 и 4 недели после введения аллоксана. Для определения тиреоидных гормонов забирали сыворотку крови и щитовидную железу. Последнюю взвешивали, гомогенизировали в 1 мл 0,01 М фосфатного буфера, pH 7,4; центрифугировали 20 мин. при 2000 g; в супернатантах измеряли содержание Т4 и Т3 радиоиммуным методом. Рассчитывали массовый индекс щитовидной железы как отношение массы щитовидной железы в мг на 100 г массы тела крысы.
Концентрация глюкозы в крови в группе контрольных животных составила 6,2 ± 0,3 ммоль/л. У крыс в группе с аллоксановым диабетом этот показатель был выше в 5 раз (30,5 ± 5,8 ммоль/л).
К концу первой недели развития аллоксанового диабета отмечена тенденция к увеличению значений массового индекса щитовидной железы крыс (4,41 ± 0,54 мг на 100 г) по сравнению с контрольными животными (3,39 ± 0,15 мг на 100 г). Уровень Т4 в щитовидной железе вырос до 121 %, при этом уровень Т3 снизился до 63 % от величин этого показателя у контрольных животных.
К концу четвертой недели течения аллоксанового диабета массовый индекс щитовидной железы и уровень Т3 в железе возвратились к контрольным значениям, а содержание Т4 выросло до 181 % от значений этого показателя у контрольных животных. Полученные данные свидетельствуют о повышении функциональной активности щитовидной железы в динамике аллоксанового диабета, проявляющемся в усилении синтеза Т4.
Концентрация Т4 и Т3 в крови крыс с аллоксановым диабетом снизилась и составила к концу первой недели эксперимента 56 % и 66 %, к концу четвертой недели - 65 % и 45 % от уровня содержания соответствующего гормона у контрольных животных. Полученные данные позволяют высказать предположение о том, что при аллоксановом диабете происходит разобщение процессов синтеза и секреции гормонов в щитовидной железе. В результате формируется состояние гипотиреоза, связанное не с ингибированием синтеза тиреоидных гормонов, а с нарушением их секреции в циркуляцию.
В литературе имеются сведения о том, что при изменении физиологического состояния организма или патологии может происходить модулирование активности процессов периферического дейодирования Т4, которое осуществляется с участием тиреотропного гормона, инсулина, катехоламинов и направлено на поддержание баланса тиреоидных гормонов. Полученные результаты указывают на то, что при снижении поступления Т4 из щитовидной железы в кровь угнетаются процессы дейодирования Т4 в периферических тканях в Т3 , что и отмечено у экспериментальных животных с аллоксановым диабетом через 4 недели после индукции заболевания.
Известно, что первые фазы секреции тиреоидных гормонов - захват фолликулярными эпителиальными клетками коллоидальных капель с синтезированными гормонами, а также захват этих капель лизосомами и протеолиза тиреоглобулина с освобождением Т3 и Т4, являются энергозависимыми процессами. Нарушение энергетического обмена в организме экспериментальных животных с сахарным диабетом может отражаться и на секреции тиреоидных гормонов. При этом наработка гормонов в щитовидной железе усиливается, вероятно, по механизму обратной связи из-за сниженного содержания Т3 и Т4 в крови.
Таким образом, развитие гипотиреоидного состояния у экспериментальных животных при аллоксановом диабете не связано с истощением функциональных резервов щитовидной железы.
A.C. Чуркин, Ю.С. Букин, И.А. Кайгородова, В.Г. Ливенцева
молекулярно-генетическое исследование истории изменения численности популяций байкальских олигохет
Лимнологический институт СО РАН (Иркутск)
В настоящее время разработан ряд методов популяционной генетики, позволяющий на основе молекулярно-генетических данных оценить современное состояние популяций и понять закономерности изменения эффективного размера популяции как в прошлом, так и в будущем. Использование этого метода дает возможность оценить степень влияния антропогенного фактора, оказываемого на экосистему.
В качестве модельного объекта выбраны байкальские олигохеты, недавно описанного вида Pseudorhynchelmis alyonae (Martin et al., 1998; Кайгородова, Ливенцева, 2003, 2007), для которого известно лишь два местообитания: пролив Ольхонские ворота (экологически чистый район) и Муринская банка, находящаяся в зоне влияния БЦБК. Олигохеты играют важную роль в круговороте веществ озера Байкал, являются основным элементом пищевой цепи промысловых рыб, являются маркером экологической чистоты водоемов.
