Вісник Одеського національного університету. Біологія

IN SILICO ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОТИЗАПАЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ PFOA, PFOS, KClO4 ТА AlCl3

С. І. Бендас — 2024-12-27

Вступ. Військові дії завдають великої шкоди навколишньому середовищу. Найбільшу екологічну загрозу в цій ситуації становить хімічне забруднення (оксиди вуглецю, оксиди азоту, формальдегід, ціанід водню, калію перхлорат, алюміній та різноманітні токсичні органічні речовини). Крім того, боєприпаси можуть містити пер- та поліфторалкільні речовини (PFAS), які характеризуються винятковою екологічною стійкістю. Серед найвідоміших PFAS є перфтороктансульфонова кислота (PFOS) і перфтороктанова кислота (PFOA), які виявляють виняткову стабільність і стійкість до деградації. На нашу думку ці хімічні сполуки є високо токсичними та можуть підсилювати запальні процеси в організмі.

Мета: дослідження потенційної токсичності перфтороктанової кислоти, перфтороктанової сульфокислоти, AlCl₃ і KClO₄ за допомогою підходів in silico.

Методи. Розрахунок токсичності хлориду алюмінію, перхлорату калію, перфтороктанової кислоти та перфтороктансульфокислоти проводили за допомогою віртуальної лабораторії ProTox 3.0 на основі алгоритмів машинного навчання. Молекулярний докінг був забезпечений за допомогою AutoDock Vina 1.2.5. (http://vina.scripps.edu), Schrödinger Maestro–2023–2 Glide (пробна ліцензія). Процедуру молекулярного докінгу проводили з використанням кристалічної структури сироваткового альбуміну людини (7Z57), кристалічних структур лігандзв’язуючого домену PPAR-гамма людини (2F4B), моноаміноксидази А людини в комплексі з клоргіліном (2BXR), ЦОГ людини -1 Crystal Structure (6Y3C) з бази даних біологічних макромолекул PDB (http://www.rcsb.org/). Під час досліджень проводили докінг перфтороктанової кислоти та перфтороктанової сульфокислоти. Молекулярно-динамічне моделювання було виконано для комплексу (перфтороктанова кислота – сироватковий альбумін людини, AlCl 3 – сироватковий альбумін людини) за допомогою програмного забезпечення PlayMolecule.

Результати. На основі віртуальної лабораторії ProTox 3.0, заснованої на машинному навчанні прогнозування токсичності, усі сполуки (KClO₄, AlCl₃, перфтороктанова кислота, перфтороктанова сульфонова кислота) демонструють значні потенціали токсичності, такі як канцерогенність, нефротоксичність для перфтороктанової кислоти, респіраторна токсичність для перфтороктанової сульфокислоти, кардіотоксичність для AlCl₃ і альфа-токсичність естрогенного рецептора для KClO₄. Відповідно до ProTox 3.0 перфтороктанова кислота та перфтороктансульфонова кислота можуть взаємодіяти з простагландин G/H синтазою 1 та аміноксидазою А. Людський сироватковий альбумін показав найкращий показник докінгу та вільну енергію зв’язування серед цільових білків при докуванні з перфтороктановою кислотою та перфтороктановою сульфокислотою. Результати молекулярного докінгу демонструють, що перфтороктансульфонова кислота має помірну афінність зв’язування з моноаміноксидазою А та ЦОГ-1. Ці результати є теоретичними прогнозами і потребують подальших експериментальних досліджень.

Висновки. Дослідження токсичності за допомогою віртуальної лабораторії ProTox 3.0 та молекулярного докінгу виявило значний токсикологічний потенціал досліджуваних сполук (KClO₄, AlCl₃, перфтороктанової кислоти, перфтороктанової сульфонової кислоти). Зв’язування PFOA з сироватковим альбуміном людини, що призводить до його стабілізації, може порушити багато основних функцій, які HSA виконує в крові. Це зв’язування може сприяти біоакумуляції, перешкоджати нормальним транспортним процесам, впливати на ефективність ліків і потенційно призводити до хронічних проблем зі здоров’ям через постійний вплив на організм токсичності PFAS. Таким чином, стійкість HSA, пов’язаного з PFOA, у циркуляції, може бути шляхом для тривалого впливу та пов’язаних із цим ризиків для здоров’я.

ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ПРОТИЗАПАЛЬНОЇ АКТИВНОСТІ КВЕРЦЕТИНУ ТА ДИКЛОФЕНАКУ НАТРІЮ НА МОДЕЛІ КАРАГІНАНОВОГО ЗАПАЛЕННЯ У ЩУРІВ

Ю. О. Молодан — 2024-12-27

Нестероїдні протизапальні засоби загалом вважаються основним засобом лікування запальних реакцій, проте їх тривале застосування може викликати побічні ефекти. З урахуванням ролі активних форм оксигену у запаленні, застосування біофлавоноїдів, що виявляють антиоксидантні властивості, може бути ефективним у деяких формах запалення. Тому у роботі досліджували порівняльну протизапальну дію кверцетину та диклофенаку натрію на моделі запалення, яке викликали у щурів шляхом введення у лапу 0,1 мл 1% карагінану.

Протизапальну ефективність препаратів визначали за розмірами набряку протягом доби, маркерами запалення у сироватці крові та ділянці пошкодженої кінцівки тварин: активністю еластази, кислої фосфатази та вмісту малонового діальдегіду. Встановлено, що диклофенак виявляє більшу протиексудативну і протизапальну дію, а кверцетин – значнішу антиоксидантну активність в умовах карагінанового запалення. Результати дослідження підтверджують можливу користь застосування біофлавоноїдів, зокрема кверцетину, в лікуванні запальних станів.

СТАНОВЛЕННЯ ТА РОЗВИТОК КАФЕДРИ БІОХІМІЇ ОДЕСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ І. І. МЕЧНИКОВА

С. А. Петров — 2024-12-27

Розглянуто основні етапи становлення та розвитку кафедри біохімії Одеського національного університету імені І. І. Мечникова: від заснування медичного факультету Імператорського Новоросійського університету (1901) до реорганізації кафедр біологічного факультету Одеського національного університету (2022). Показано внесок видатних вчених, які працювали на кафедрі у різні роки. Охарактеризовано основні здобутки, пріоритети та головні направлення діяльності кафедри.

ДОСЛІДЖЕННЯ НОВИХ ГЕНЕТИЧНИХ ДЖЕРЕЛ ВИСОКОЇ БІЛКОВОСТІ ЗЕРНА ТА УРОЖАЙНОСТІ ВІД AEGILOPS TAUSCHII ТА TRITICUM DICOCCOIDES

Я. С. Фанін — 2024-12-27

Досліджено вплив генів від Aegilops tauschii та Triticum dicoccoides на врожайність, седиментацію та основні біохімічні показники якості зерна пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.). При виконанні досліджень використано 5 ліній з геном Gpc-B1 від T. dicoccoides та 18 ліній з генами високої білковості від Ae. taushii. Як контроль були залучені сорти, які найбільш розповсюджені на півдні України та є стандартами врожайності і адаптивності та сорти ранніх етапів селекції, які є еталоном за показниками якості зерна. За результатами досліджень були встановлені значні позитивні впливи генів від Ae. tauschii та T. dicoccoides на показники якості зерна. Досліджені лінії можна розглядати як джерело господарсько-цінних ознак та залучати їх до селекційних програм для покращення біохімічних показників якості зерна.

ФОРМУВАННЯ ВЕГЕТАТИВНОЇ СФЕРИ ВИДІВ РОДІВ HYLOTELEPHIUM H. OHBA І SEDUM L. ЗА РІЗНОГО РІВНЯ ОСВІТЛЕНОСТІ

О. М. Зубровська — 2024-12-27

Вивчені особливості розвитку і росту вегетативної системи видів родів Hylotelephium H. Ohba і Sedum L. за різного рівня освітленості протягом сезонного розвитку в умовах степової зони України. Вплив тіньових умов зростання на досліджувані види виявлявся у зменшенні галуження пагонів, скороченні довжини однорічних пагонів, кількості листків на них та площі листкової поверхні, що призводило до зменшення загального габітусу рослин і зниження рівня декоративності очитків. Зроблено висновки про можливість культивування в тіні S. album та H. spectabile.

ВПЛИВ КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН НА ПОЧАТОК ЦВІТІННЯ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН У СТЕПОВІЙ ЗОНІ УКРАЇНИ

Ю. С. Юхименко — 2024-12-27

З’ясовано, що впродовж 1997–2023 рр. середньорічна температура повітря в умовах Криворіжжя підвищилась на 1,0 ⁰С, річна кількість опадів зменшилась на 32,6 мм (27%). Виявлено, що кліматичні зміни призвели до переміщення фази початку цвітіння на більш ранні строки у п’яти видів листопадних дерев та кущів, які зростають у колекційних насадженнях Криворізького ботанічного саду НАН України. Найбільше зміщення у фенодатах виявлено у Tilia cordata Mill. (в середньому на 5 діб).

БІОЛОГІЧНА СЕКЦІЯ (23 СЕРПНЯ 2024 р.) В МЕЖАХ ХХIV ГАМОВСЬКОЇ МІЖНАРОДНОЇ АСТРОНОМІЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ «АСТРОНОМІЯ ТА НЕ ТІЛЬКИ: АСТРОФІЗИКА, КОСМОЛОГІЯ ТА ГРАВІТАЦІЯ, АСТРОФІЗИКА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК, РАДІОАСТРОНОМІЯ, АСТРОБІОЛОГІЯ ТА ГЕНЕТИКА», ЯКА ПРОВОДИЛАСЬ 19–23 СЕРПНЯ 2024 р. В ОНУ ІМЕНІ І. І. МЕЧНИКОВА, ОДЕСА, УКРАЇНА

М. Борісюк — 2024-12-27

23 серпня 2024 року вже вшосте в межах роботи Гамовської міжнародної астрономічної конференції відбулося засідання Біологічної секції. Біологічна секція традиційно проходила під назвою «Важливість ідей Г. Гамова для біології 21 століття». Цього року у роботі секції взяли участь 39 науковців та студентів. Свої наукові доповіді представили вчені з України, Німеччини, Великобританії, Данії, Канади та США. Доповіді охоплювали дослідження, що базуються на вивченні нуклеотидних послідовностей генів та геномів різних біологічних видів.