4/2013

Author

page: 4-12 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.1
А.М. Айткулова, П.В. Тарлыков, Е.В. Жолдыбаева
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана 
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

В статье приведено современное представление о влиянии генетических факторов на развитие рестенозов в различных популяциях.

На фоне широкого применения стентов возникновение рестенозов после их имплантации стало серьезной клинической проблемой. Существует много различных факторов, влияющих на развитие рестенозов после стентирования зависящие индивидуально от пациента; зависящие от имеющегося поражения коронарных артерий, зависящие от процедуры интракоронарного вмешательства, возраста пациента, наличия сопутствующих заболеваний, степени и обширности поражения и др. Также предикторами рестеноза в стенте являются длина поражения и минимальный диаметр просвета сосуда после имплантации. Однако эти предрасполагающие факторы не могут объяснить все случаи развития рестеноза после интракоронарных вмешательств. На сегодняшний день известно, что в патогенез рестенозирования вовлечены и генетические факторы. Основными кандидатами для генетического тестирования являются полиморфизмы генов системы гемостаза, ренин-ангиотензиновой, противовоспалительной и антиоксидантной систем. Так же относительно новым маркером развития рестеноза является ген рецептора витимина D. Исследования влияния полиморфизмов в других генах, кодирующих различные ферменты и рецепторы, активно ведутся во всем мире.

В настоящее время многими научными и медицинскими центрами во всем мире ведется разработка панели для генетического тестирования, которая позволит выявлять пациентов с высоким риском развития рестеноза. Назначение таких профилактических мер будет способствовать снижению частоты рестенозирования после коронарного стентирования.

Ключевые слова: рестеноз, стент, стентирование, ИБС, воспаление, тромбоз, атеросклероз, генетическая предрасположенность, популяция, генетические маркеры.

Read more...

Author

page: 13-19 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.2
С.И. Абугалиева
Институт биологии и биотехнологии растений, Ул. Тимирязева, 45, Алматы 050040, Казахстан
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Соя (Glycine max (L.) Merrill) является одной из самых важных зернобобовых культур в мире, постоянное возрастание ее значения в экономике обусловлено комплексом ценных свойств и многоцелевым использованием. Идентификация генетических ресурсов растений, создание основных стержневых, (центральных, референтных) коллекций, характеризующихся максимальным разнообразием, могут способствовать их более широкому и эффективному применению в современных селекционных программах. В данной статье приведен обзор работ, посвященных изучению уровня генетического разнообразия сортов культурной сои с использованием различных современных классов молекулярных (ДНК) маркеров, в том числе наиболее информативным – SSR и SNP маркерам; генотипированию сортовых генофондов сои с использованием новых ДНК технологий, разработанным генетическим картам сои и генетическому картированию локусов количественных признаков сои. Показана важность использования полиморфных ДНК-маркеров в изучении генетического разнообразия сои. Приведены новые тенденции для генотипирования с использованием массированных данных на основе применения ДНК анализаторов нового поколения. SNP являются наиболее подходящими маркерами для развития высокоавтоматизированных методов генотипирования с высоким разрешением. Новые геномные технологии позволяют осуществлять массированный параллельный высокоскоростной анализ, охватывающий практически все регионы генома. Информация по генетическому разнообразию сортов различных генетических пулов сои, ДНК-генотипированию, генетическому и ассоциативному картированию является полезной для развития и улучшения современных селекционных программ молекулярной селекции, направленных на создание новых сортов с желаемыми признаками, например, устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам среды, с высокой продуктивностью, качеством зерна и другими признаками.

Ключевые слова: соя, Glycine max, сорта, генетическое разнообразие, генетические карты, микросателлиты, SSR-маркеры, SNP-маркеры.

Read more...

Author

page: 20-28 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.3
М.Е. Омашева, К.П. Аубакирова, Н.А. Рябушкина
РГП «Институт биологии и биотехнологии растений», г. Алматы
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Молекулярные маркеры, в основу которых положена реакция гибридизации или этап ПЦР, выявляющие полиморфизм ДНК, используются в настоящее время в различных областях биологии, в том числе в изучении и сохранении генетического разнообразия, идентификации индивидуумов, филогенетике, картировании полезных признаков качества и устойчивости к стрессовым факторам, в селекционном процессе, биотехнологии и др. До начала эксперимента исследователи должны определить, какой тип маркеров использовать исходя из следующих критериев: вариабельность и количество требуемых маркеров, необходимость в их кодоминантности, соответствующие требования к выделяемой ДНК; практические – эффективность, воспроизводимость анализа, необходимое соответствующее техническое обеспечение и стоимость. Для корректной интерпретации результатов генотипирования следует учитывать тот факт, что применение любого типа молекулярных маркеров сопряжено с рядом ошибок генотипирования, главные из них – выпадение бóльших аллелей, «нуль» аллели, «stutter» аллели вследствие особенностей Таг-полимеразы, негомологичность амплифицированных последовательностей одинакового размера (гомоплазия). Исследователи формулируют определяющие условия для уменьшения количества ошибок при генотипировании и снижения их влияния на конечный анализ. В их числе качество и количество анализируемой ДНК, уровень технических возможностей и профессионализма персонала, поскольку человеческий фактор определяется как одна из главных причин некорректных результатов; проведение пилотных экспериментов для сравнительной оценки теоретического и реального коэффициента ошибки. Минимизирование ошибок достигается оценкой возможностей того или иного типа и скринингом маркеров; оптимизацией экспериментальных методов, надлежащим использованием контролей, повторностей, а также разработкой статистических подходов для выявления ошибок. Компромисс между выбраковкой локусов, порождающих ошибки и повышением потенциала оставляемых локусов для усиления генетического сигнала может быть различным в различных исследованиях, но главное, чтобы этот сигнал не был потерян в угоду «приемлемого» уровня ошибок и исследователи разрабатывают эмпирические подходы для достижения желаемого компромисса.

Ключевые слова: молекулярные маркеры, генотипирование, ошибки генотипирования

Read more...

Author

page: 29-35 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.4
О.Н. Хапилина, О.Б. Райзер
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Астана
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Мировые генетические ресурсы растений являются основным источником улучшения сельскохозяйственных культур. В первую очередь - это количественные и качественные признаки, такие как устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам, качество зерна, признаки продуктивности [1, 2].

Проблема сохранения биологического разнообразия на уровне генов является весьма актуальной. Одной из первостепенных задач является выбор подходов, технологий и критериев оценки генетического разнообразия. К приоритетным направлениям науки относятся развитие технологий анализа геномов растений. Одним из важных аспектов генетики и практической селекции растений является детальная характеристика используемого материала. Для решения этой задачи внедряются новые технологии, которые базируются на анализе полиморфизма ДНК. Созданные в результате селекции сорта растений сочетают уникальные комбинации аллелей генов, обеспечивающих адаптацию к условиям жизни и необходимый уровень развития ценных технологических признаков. Особенности набора аллелей генов и, следовательно, последовательностей нуклеотидов ДНК, по сути, представляют «генетический паспорт» сорта [3, 4].

Целью данных исследований было поиск наиболее информативных IRAP маркеров для выявления генетической оригинальности сортов пшеницы. В качестве объектов исследований использованы семена яровой мягкой пшеницы различных сортов.

В результате исследований для дальнейших исследований по идентификации генотипов пшеницы были выделены наиболее информативные праймеры, обладающие наиболее высокими значениями индекса полиморфизма: 2109 Daniela (PIC равен 0,875), Sukkula (PIC равен 0,731), и 1095 (PIC равен 0,718). 

Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, молекулярный маркер, IRAP, генотипирование, полимеразная цепная реакция, ДНК.

Read more...

Author

page: 36-41 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.5
В.К. Каримова, Н.Л. Нечай, А.К. Есимсеитова, А.Н. Нурмаганбетова, А.Ж. Измаганбетова, А.А. Какимжанова
РГП «Национальный центр биотехнологии», г. Астана, РК
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Проблема селекции по созданию фитофтороустойчивых сортов картофеля сложна тем, что гриб имеет многочисленное число рас и среди них появляются новые, агрессивные и устойчивые к пестицидам, поражающие сорта, обладающие устойчивостью к другим расам. С помощью методов биотехнологии можно создавать новые формы картофеля с заданными полезными свойствами.

В результате проведенных исследований изучены токсичность и патогенность 6 изолятов гриба Ph. Infestans, выделенных из пораженных клубней картофеля с производственных хранилищ 3-х областей Казахстана. Высокую фитотоксическую активность наблюдали при использовании изолятов Ph5, Ph4, которые ингибировали рост корней на 44, 33%. По устойчивому сорту Латона изолят Ph5 был средне агрессивным. Таким образом, выделены фитотоксичные и фитопатогенные изоляты Ph5, Ph4, которые использовали для клеточной селекции на устойчивость к фитофторозу.

Проведена лабораторная оценка 15 гибридов картофеля на устойчивость к фитофторозу. При использовании одноступенчатой селекции на устойчивость к фитофторозу оптимальными концентрациями КФ в среде для получения устойчивых каллусов были 10, 20%. Оптимальные концентрации для ступенчатой селекции на устойчивость к фитофторозу - 30, 50% КФ. Для получения регенерантов устойчивые каллусные линии к грибу Ph.infestans с эмбриоидами пересадили на среды МС для регенерации, затем микроклонально размножали.

Ключевые слова: картофель, Phytophthora infestans, фитофтороз, культуральный фильтрат, каллус, эксплант, клеточная селекция.

Read more...

Author

page: 42-49 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.6
Г.К. Магзумова, А.Н. Хусанбаева, А.Ж. Измаганбетова, А.А. Какимжанова 
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Астана
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Технологии in vitro для поддержания коллекций растений используются в генбанках весьма широко. Привлечение методов биотехнологии, базирующихся на культивировании изолированных органов, тканей и клеток растений для решения проблем сохранения биологического разнообразия имеет преимущества перед традиционно используемыми подходами.

Сформирована коллекция из 32 сортов и 6 форм картофеля, полученных из генофонда КазНИИКО в качестве клубневого материала для создания генбанка в культуре in vitro и в условиях криосохранения. Одним из важных этапов введения в культуру in vitro апикальных меристем является стерилизация. Для этого были подобраны режимы стерилизации и стерилизующие агенты для регенерации апикальных меристем. Введены в культуру in vitro апикальные меристемы 46 образцов картофеля для создания коллекции пробирочных растений и криконсервации. Оптимизирован состав питательной среды для размножения меристемных линий образцов картофеля. Создана коллекция меристемных линий образцов картофеля в культуре in vitro из 694 пробирочных растений, которая размножается и систематически культивируется на свежие питательные среды. В настоящее время активно проводится работа по оптимизации условий криосохранения и создания банка генов в условиях жидкого азота.

Ключевые слова: картофель, in vitro, апикальные меристемы растений, питательные среды, криоконсервация, криопротекторы, замораживание. 

Read more...

Author

page: 50-54 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.7
А.М. Тургимбаева1,2, Г.К. Каукабаева1, Г.А. Бакирова1
1 РГП «Национальный центр биотехнологии РК», г. Астана
2 Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

На предыдущих этапах работы из бактериальных масс S. typhimurium и S. enteritidis методом водно-фенольной экстракции по O. Westphal получили липополисахаридный антиген. Выход антигена в зависимости от количества бактериальной массы составил от 0,750 до 1,5 мг. Данная методика выделения липополисахарида позволяла получать достаточно чистые углеводы. Результаты окрашивания серебром ПААГ четко показывают ступенчатую модель полос с несколькими ступенями, что говорит о гладком типе грамотрицательных бактерий. Результаты окрашивания полиакриламидного геля красителем Кумасси показало отсутствие контаминирующих бактериальных белков. Полученный ЛПС антиген обладает достаточно высокой антигенной активностью. Схема иммунизации концентрацией антигена 50 мкг/мл способствует выработке достаточного количества сывороточных антител с высокой степенью их сродства к использованному антигену. Использованная схема иммунизации мышей линии BALB/c липополисахаридными антигенами S. typhimurium и S. enteritidis пригодна для стимулирования иммунной системы подопытных животных на выработку достаточного количества антител против использованных антигенов. Титры специфических антител в сыворотке крови мышей, иммунизированных ЛПС антигеном S. typhimurium и S. enteritidis, в ИФА достигали 1:25600 и 1:12800 соответственно. Гибридизацию лимфоцитов мышей с миеломными клетками линии X63-Ag8.653 проводили в присутствии ПЭГ-4000. Выход клонов гибридом, обладающих антительной продуктивностью, в наших опытах находился в пределах 6,41–7,62%, что свидетельствует о довольно высоком иммунном фоне пула лимфоцитов и о возможности изолирования активных клонов с желаемыми свойствами.

Таким образом, методом гибридомной технологии получены активные штаммы гибридных клеток, стабильно синтезирующих моноклональные антитела к липополисахаридным антигенам S.typhimurium и S.enteritidis.

Ключевые слова: сальмонеллы, липополисахарид, моноклональные антитела.

Read more...

Author

page: 55-58 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.8
А.К. Туякова, Э. Нагызбеккызы, Г.К. Абитаева, С.С. Даулбай, Г.Н. Ахметова, С.С. Ануарбекова, К.Х. Алмагамбетов
Республиканская коллекция микроорганизмов, г. Астана
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Отображены данные по изучению биологических свойств 84 штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из различных экологических ниш. Собранная коллекция представлена 7 видами лактобацилл: Lb. plantarum, Lb. delbrueskii, Lb. fermentum, Lb. helveticus, Lb. salivarius, Lb. brevis, Lb. casei и 2 видами лактококков: L. lactis и L. piscium. Определена способность штаммов ферментировать углеводы в микробиологических тестах. Полученные результаты позволили отобрать активные штаммы, обладающие высоким пробиотическим потенциалом. Эти культуры молочнокислых бактерий характеризуются высокой степенью антагонистической активности к ряду условно-патогенных микроорганизмов. Для них характерна устойчивость к таким антибиотикам как канамицин, ванкомицин, стрептомицин и тетрациклин. Характеризуются устойчивостью к секретам желудочно-кишечного тракта. Устойчивость к желчи характеризуется показателем жизнеспособности 105-106 КОЕ/мл, устойчивость к последовательному действию кислоты и желчи -107-108 КОЕ/мл, устойчивость к солям - 107-108 КОЕ/мл. Также пробиотически активные культуры обладают протеолитической, антиоксидантной, лизоцимной и антилизоцимной активностью.

Полученные данные экспериментов, позволили отобрать активные штаммы в качестве стартерных культур для создания биопрепаратов.

Ключевые слова: лактобациллы, пробиотики, антагонизм, устойчивость к антибиотикам, пробиотические свойства.

Read more...

Author

page: 59-62 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.9
А.А. Шегебаева1, Г.Н. Бисенова1, А.Б. Агыбаева1, А.К. Торина1, Ж.К. Карменова1, Р.Т. Доспаева1, А.Д. Егинчибаева1, Л.И. Арыстан2, М.К. Смагулов2, З.К. Шаушеков2, Е.Е. Жукенов2
1 РГП «Республиканская коллекция микроорганизмов», г. Астана
2 АО «МНПХ «Фитохимия», г. Караганда

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

В настоящее время исследование эндемичных видов лекарственных растений, содержащих ранее не изученные БАВ, представляет большой научный и практический интерес для производства фитопрепаратов.

В данной работе было изучено влияние экстрактов эндемичных видов лекарственных растений на жизнеспособность и биологические свойства Lactobacillus fermentum и Escherichia coli in vitro.

Представлены результаты исследования влияния экстрактов Rh.Car-Ex, Si.Gt-Ex, Ac.Gyp-Ex, Si.Gr-Ex, Si.Br-Ex (цветение), Si.Br-Ex (бутонизация), Si.Lat-Ex (полярная часть), Si.Lat-Ex (неполярная часть), Ser.Mar-Ex при различных концентрациях (от 0,000032 до 0,02 г/мл) на показатели жизнеспособности L. fermentum и E. coli, антагонистическую активность L. fermentum в отношении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, протеолитическую активность E. coli, ферментативное расщепление глюкозы E. coli.

Экстракты Si.Gt-Ex, Si.Br-Ex (цветение) и Si.Br-Ex (бутонизация) во всех опытных концентрациях не влияли на рост L. fermentum. При воздействии Rh.Car-Ex, Si.Lat-Ex (неполярная часть), Ser.Mar-Ex, Si.Gr-Ex активность ингибирования роста L. fermentum наблюдается в концентрациях 0,02 и 0,004 г/мл.

Исследуемые экстракты в концентрации 0,02 г/мл ингибировали жизнеспособность E. coli.

Экстракты в высокой концентрации оказали ингибирующее влияние на антагонистическую активность L. fermentum по отношению к Escherichia coli, Staphylococcus aureus и Serratia marcescens. В присутствии Si.Lat-Ex (неполярная часть), Si.Gr-Ex, Ac.Gyp-Ex, Si.Lat-Ex (полярная часть) L. fermentum во всех опытных концентрациях проявил нулевую степень антагонизма к Candida albicans.

При воздействии Rh.Car-Ex, Si.Gr-Ex, Si.Br-Ex (цветение), Si.Br-Ex (бутонизация), Si.Lat-Ex (неполярная часть), Ser.Mar-Ex в концентрации 0,02 г/мл угнетали протеолитическую активность E. coli.

Rh.Car-Ex, Si.Gt-Ex, Si.Gr-Ex, Si.Br-Ex (бутонизация), Si.Lat-Ex (неполярная часть), Ser.Mar-Ex в высокой концентрации подавляли ферментативное расщепление глюкозы E. coli.

Ключевые слова: экстракт, микроорганизм, жизнеспособность, биологическая активность. 

Read more...

Author

page: 63-67 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.10
С.З. Ескендирова, Г.Б. Унышева, Н.И. Сарина, А.А. Какимжанова, Г.К. Магзумова, В.К. Каримова
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Современная диагностика вирусных заболеваний является ключевым звеном в производстве здорового посадочного материала. В массовых масштабах ее используют для фитосанитарного мониторинга и фитосанитарной селекции, для сертификации посадочного материала и для карантинных целей. Кроме того, диагностика нужна для контроля оздоровления картофеля от вирусов и обеспечения селекционной и генно-инженерной работы по выведению новых сортов, устойчивых к вирусной инфекции [1-2].

Основная современная тенденция развития систем иммуноанализа – переход к неинструментальным методам. Хотя инструментальные методы анализа – ИФА и ПЦР – характеризуются высокой степенью точности, они трудоемки, сложны, занимают много времени, требуют высококвалифицированного персонала и дорогостоящего оборудования, что ограничивает их применение кругом хорошо оснащенных центров и лабораторий. Поэтому растет потребность в методически простых и доступных для широкого круга пользователей методах иммуноанализа, позволяющих проводить определение в малооборудованных лабораториях, в полевых и домашних условиях [3-5].

Появление в последние годы экспрессных форматов иммуноанализа, таких как иммунохроматография, иммуночипы и др., со временем анализа 10-20 мин существенно расширяет возможности применения иммунохимических подходов в сельскохозяйственной практике. Принципиальными достоинствами иммунохроматографии являются высокая скорость анализа, исчисляемая минутами, высокая чувствительность, простота подготовки образца и предельная простота выполнения самого анализа, не требующего никакого дополнительного оборудования или реагентов. Методическая простота, экспрессность (10-15 мин) и чувствительность иммунохроматографии обусловила ее активное применение для решения разнообразных диагностических задач [6-8].

С учетом необходимости контроля наиболее распространенных патогенов картофеля - вирусов PVY и PVХ для разработки иммунохроматографических тест- систем для экспрессной детекции требуется решение целого ряда методических приемов, связанных с выделением высокоочищенных препаратов вирусов, получением специфических моно-поликлональных антител и оптимизации параметров конструирования тест-полосок.

Ключевые слова: вирус картофеля, картофель, детекция, микроклональное размножение.

Read more...

Author

page: 68-73 pp
DOI: 10.11134/btp.4.2013.11
Манабаева Ш.А., Рахимжанова А.О., Каиржанова А.Д., Раманкулов Е.М.
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. Download PDF

Abstract

Важнейшим фактором для морфогенеза и регенерации растений хлопчатника в культуре in vitro является генотип растения. Поэтому для изучения морфогенного потенциала и оптимизации процесса регенерации представляется целесообразным детальное исследование конкретных сортообразцов хлопчатника. В связи с этим подбор эффективных регуляторов роста в культуре in vitro для казахстанских сортов хлопчатника представляет одну из наиболее актуальных задач и является трудоемким процессом. Изучение процессов каллусо- и морфогенеза и способов регенерации побегов из стеблевых апикальных меристем и пазушных почек являются важнейшей предпосылкой для регенерации растений с участием элитных казахстанских сортов хлопчатника, в частности, сорта хлопчатника Туркистан для проведения работ по генетической трансформации.

Разработана эффективная система стерилизации семян хлопчатника с применением стерилизующих агентов, таких как 70% этанол и 10% раствор гипохлорита натрия, которая позволила получить 100% стерильных асептических проростков для дальнейшей работы в культуре in vitro.

Изучены особенности каллусогенеза и морфогенеза казахстанского сорта хлопчатника Туркистан в культуре вегетативных органов. Установлено, что частота каллусообразования зависит от типа экспланта, концентрации и соотношения регуляторов роста в питательной среде. Максимальная частота каллусообразования была отмечена у эксплантов из семядолей (89,3%) и гипокотилей (100%) при культивировании на варианте среды МСДК, содержащей регуляторы роста в следующих концентрациях: 2,4-Д - 0,1 мг/л и кинетин - 0,5 мг/л.

Разработан эффективный способ регенерации побегов из стеблевых апикальных меристем и пазушных почек.

Ключевые слова: хлопчатник (Gossypium hirsutum L.), регуляторы роста, каллусогенез, морфогенез.

Read more...