Вплив озону на термостабільність гемоглобіну та мембранозв’язаних білків еритроцитів у складі клітин та в ізольованому стані. Підвищення ефективності кріоконсервування еритроцитів людини та дріжджів Saccharomyces cerevisiae із застосуванням озону.
При низкой оригинальности работы "Застосування озону для підвищення ефективності кріоконсервування еритроцитів людини та дріжджів saccharomyces cerevisiae", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В останні роки зявилося досить багато публікацій про те, що озон в низьких дозах викликає стимуляцію різних фізіологічних функцій біологічних обєктів, причому ці ефекти спостерігаються на обєктах різного рівня організації (Мельникова А.М. и др., 1989; Калер Г.В. и др., 1990; Масленников О.В. и др., 2003; Bocci V., 2006). В умовах кріоконсервування також спостерігались ефекти стимуляції проліферативної активності деяких мікроорганізмів та зниження гемолізу еритроцитів під дією низьких доз озону (Бєлих І.А., 2006). Відпрацювати процедури обробки еритроцитів та дріжджів озоном для підвищення ефективності їх відновлення після кріоконсервування. Це дає підставу думати, що підвищення осмотичної стійкості еритроцитів та відновлення конформації гемоглобіну під дією озону після кріоконсервування повязані з деякими тонкими, недеструктивними ефектами озону на рівні слабких взаємодій між мембранозвязаними білками, що впливають на регуляторні процеси та іонний транспорт еритроцитів. На клітинах дріжджів S. cerevisiae експериментально показано, що озон в дозі 1,5?10-12 МГО3/клітину, введений в суспензію дріжджів після заморожування-відтанення, сприяє підвищенню їхньої життєздатності порівняно з життєздатністю неозонованих клітин, що, ймовірно, пояснюється запуском каскаду захисних реакцій клітини, які призводять до підвищення ефективності її відновлення після кріоконсервування.У вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, розкрита суть наукової проблеми, сформульовані мета, задачі, обєкт, предмет і методи дослідження, наукова новизна та практичне значення отриманих результатів.Еритроцити та дріжджі були обрані в якості предмета дослідження, виходячи з відмін у їх будові та фізіології. Мембрани еритроцитів і гемоглобін отримували шляхом осмотичного лізису (Fairbanks G. et al., 1971) з нативних клітин та з еритроцитів, оброблених озоном в різних концентраціях. Озон для досліджень отримували з газоподібного кисню виробництва Харківського кисневого заводу (ГОСТ 5583-78) на озонаторі безбарєрного типу, розробленому в ІПК і К НАН України (Зинченко В.Д. и др., 2006). Підвищення осмотичної стійкості еритроцитів після відмивання озонованим розчином , який містить 0,2 МГО3/л, узгоджується з результатами досліджень Bayer et. al., які показали, що під дією певних доз озону знижується механічна ламкість еритроцитів.(Bayer R. et. al., 1993). При цьому нами було показано, що при такій обробці озоном деконсервованих еритроцитів їхня форма та здатність до агрегації в плазмі не відрізняється від контрольних показників, а при підвищенні концентрації озону у відмивочному розчині до 8,7 МГО3/л у полі зору спостерігаються клітини, які відрізняються від нормальних еритроцитів за формою та розміром.Експериментально показано, що застосування озону в низьких концентраціях сприяє підвищенню ефективності кріоконсервування еритроцитів людини та дріжджів S. cerevisiae, збільшуючи осмотичну стійкість еритроцитів, відновлюючи конформаційну стабільність гемоглобіну, а також збільшуючи життєздатність дріжджів після заморожування-відтанення. Відпрацьовані оптимальні процедури обробки еритроцитів та дріжджів озоном для підвищення ефективності їх відновлення після кріоконсервування: відмивання еритроцитів від кріоконсерванта озонованим фізіологічним розчином, що містить 0,2 МГО3/л, і введення озону в концентрації 0,09 МГО3/л в суспензію деконсервованих дріжджів (доза озону 1,5?10-12 МГО3/клітину). Мембранні білки та гемоглобін еритроцитів виявляють меншу чутливість до озону при озонуванні їх у складі клітин, ніж в ізольованому стані. Малі (недеструктивні) зміни мембранних білків в допороговому діапазоні доз озону можуть бути сигналом для запуску каскаду захисних реакцій дріжджових клітин у відповідь на слабку стресорну дію, які призводять до підвищення ефективності відновлення дріжджів S. cerevisiae після кріоконсервування. Ефект поєднаної дії озону в високих дозах та низьких температур на мікроорганізми може знайти практичне застосування в кріобіології для розробки способів низькотемпературної стерилізації.
План
Основний зміст роботи
Вывод
У роботі наведені теоретичне узагальнення та вирішення наукової проблеми підвищення ефективності кріоконсервування еритроцитів людини та дріжджів S. cerevisiae шляхом підвищення ефективності відновлення клітин після кріоконсервування.
1. Експериментально показано, що застосування озону в низьких концентраціях сприяє підвищенню ефективності кріоконсервування еритроцитів людини та дріжджів S. cerevisiae, збільшуючи осмотичну стійкість еритроцитів, відновлюючи конформаційну стабільність гемоглобіну, а також збільшуючи життєздатність дріжджів після заморожування-відтанення.
2. Відпрацьовані оптимальні процедури обробки еритроцитів та дріжджів озоном для підвищення ефективності їх відновлення після кріоконсервування: відмивання еритроцитів від кріоконсерванта озонованим фізіологічним розчином, що містить 0,2 МГО3/л, і введення озону в концентрації 0,09 МГО3/л в суспензію деконсервованих дріжджів (доза озону 1,5?10-12 МГО3/клітину).
3. Мембранні білки та гемоглобін еритроцитів виявляють меншу чутливість до озону при озонуванні їх у складі клітин, ніж в ізольованому стані.
4. В мембранах еритроцитів одними з найбільш чутливих до дії озону є анкірин, трансмембранний домен білка смуги 3 (аніонпереносячий) та білок смуги 4.1, які беруть участь у підтриманні структури еритроцитарної мембрани та в здійсненні іонного транспорту. Це пояснює один з можливих механізмів підвищення осмотичної стійкості еритроцитів та відновлення конформації гемоглобіну під дією озону після кріоконсервування.
5. Дія озону на життєздатність деконсервованих дріжджів S. cerevisiae має пороговий характер, на відміну від його дії на клітинні білки, які починають зазнавати змін вже при низьких дозах озону. Малі (недеструктивні) зміни мембранних білків в допороговому діапазоні доз озону можуть бути сигналом для запуску каскаду захисних реакцій дріжджових клітин у відповідь на слабку стресорну дію, які призводять до підвищення ефективності відновлення дріжджів S. cerevisiae після кріоконсервування.
6. Чутливість дріжджів до деструктивної дії високих доз озону підвищується після заморожування-відтанення. Ефект поєднаної дії озону в високих дозах та низьких температур на мікроорганізми може знайти практичне застосування в кріобіології для розробки способів низькотемпературної стерилізації.
Перелік робіт, опублікованих за темою дисертації
1. Зинченко В.Д., Белых И.А., Мусина И.А. Озоновые методы в криобиологии // Проблемы криобиологии. - 2005. - Т. 15, №3. - С. 286 - 288
2. Буряк И.А., Зинченко В.Д., Воловельская Е.Л., Репин Н.В., Рамазанов В.В. Изучение сохранности криоконсервированных эритроцитов после обработки озоном // Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. - 2007. - № 788, серія: біологія, випуск 6. - С. 129 - 133
3. Зинченко В.Д., Буряк И.А., Воловельская Е.Л. Погрешности при определении относительного количества негемолизировавших эритроцитов в криобиологических экспериментах // Проблемы криобиологии. - 2007. - Т. 17, № 3. - С. 251 - 255
4. Мусина И.А., Белых И.А., Онищенко Е.В, Зинченко В.Д., Дюбко Т.С.. Исследование влияния озона на биологические системы методами оптической спектроскопии // Вісник ХНУ №716. Біофіз. Вісн. - 2005. - Вип. 2(16). - С. 33 - 36
8. Мусина И.А., Зинченко В.Д., Дюбко Т.С., Высеканцев И.П. О влиянии степени разведения суспензии клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae на их взаимодействие с озоном // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Розвиток наукових досліджень 2005”. - 2005. - Полтава. - С. 105 - 107
9. Мусина И.А. Исследование влияния озона на состояние гемоглобина в эритроцитах донорской крови в нормальных условиях и после гипотермического хранения // Проблемы криобиологии. - 2005. - Т.15, №4. - С. 749 - 750
10. Мусіна І.А., Зінченко В.Д., Бєлих І.А., Воловельська Є.Л. Дослідження дії озону на стабільність еритроцитів людини за умов кріоконсервування // Зб. тез ІІ Міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів “Молодь та поступ біології”. - Львів. - С. 437
11. Musina I.A, Zinchenko V.D., Volovelskaya Y.L. On possibility of low ozone doses application to increase cryopreserved erythrocytes survival // Proceedings of the 43rd Meeting of the Society for Cryobiology in association with the Society for Low Temperature Biology “CRYO 2006”. - 2006 - Hamburg. - P. 48
12. Буряк И.А. Исследование криоповреждений дрожей Saccharomyces cerevisiae флуоресцентными методами // Проблемы криобиологии. - 2007. - Т. 17, № 2. - С. 197
13. Grischenko V., Zinchenko V., Buriak I., Volovelskaya Y., Lupoyad V., Lupoyad K. Correction of hypoxic state of intrauterine fetus using ozone // Abstracts of the 6th Parnas conference “Molecular mechanism of cellular signalling”. - 2007. - Krakow. - P. 35
14. Зинченко В.Д., Буряк И.А., Дюбко Т.С. Применение биологических эффектов малых доз озона в криобиологии // Сб. материалов 29-го Всероссийского семинара “Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии”. - 2007. - Москва. - С. 141 - 149
15. Buriak I.A., Vysekantsev I.P., Martsenyuk V.F., Grischenko V.I., Dyubko T.S., Zinchenko V.D., Patsenker L.D., Sokolik O.A. Revealing of latent membrane damages after freeze - thawing // Proceedings of the 44th Meeting of the Society for Cryobiology in association with the Society for Low Temperature Biology “CRYO 2007”, Lake Louise, 2007. - Cryobiology. - 2007. - Vol. 55, №3. - P. 333 - 334
16. Буряк И.А., Зинченко А.В., Зинченко В.Д. Влияние озона на термостабильность гемоглобина и мембраносвязанных белков эритроцитов // Зб. анотацій VII Харківської конференції молодих науковців “Радіофізика та електроніка”. - 2007. - Харків. - С. 44
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
