ВВЕДЕНИЕ.

Коефіцієнт підсилення за напругою у схемі зі СЕ менший, ніж зі СЕ, але смуга пропускання більша. У схемі зі СК коефіцієнт підсилення рівний майже одиниці, тобто схема зі СК не придатна для підсилення вхідної напруги. Для схем зі СЕ та СБ при збільшенні опору навантаження, підвищується коефіцієнт підсилення за напругою, а при зміні ємностей розділювальних конденсаторів змін не спостерігається. Зміна обох параметрів на схему зі СК впливає на низьких частотах, проте не дуже суттєво.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ А.И. ГЕРЦЕНА»

факультет биологии кафедра зоологии

 

 

ИВАНОВА

ПОЛИНА НИКОЛАЕВНА

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЙРОТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА У ЛИНИЙ ДРОЗОФИЛЫ С ПОЛИМОРФИЗМОМ ПО ГЕНУ limk1

 

Выпускная квалификационная работа

 

 

Научный руководитель:

доцент кафедры зоологии, кандидат биологических наук

НИКИТИНА Екатерина Александровна

 

 

Допустить к защите

Заведующий кафедрой зоологии,

профессор, доктор биологических наук

Г.Л. Атаев________________________

«____» ___________ 2015 г.

 

Санкт-Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….................4

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..............................................................................7

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………...10

1.1. Нейродегенерация и актиновый цитоскелет………………………………10

1.2. LIMK1 как ключевой фермент ремоделирования актина………………1

1.3. Нейродегенерация и белки теплового шока…………………………..…2

1.4. БТШ70: структура и основные функции………………………………...2

1.5. Нейродегенерация и нейротрофические факторы – подходы к терапии..3

1.6. GDNF и его функциональная роль……………………………………….3

1.7. Взаимосвязь сетей трансдукции LIMK1, GDNF и БТШ……………….4

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……………………45

2.1. Материал исследования.

2.2. Воздействие тепловым шоком.

2.3. Иммунофлюоресцентный анализ распределения БТШ70.

2.4. Иммунофлюоресцентный анализ распределения GDNF.

2.5. Обработка полученных результатов.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ…………………………………

3.1. Результаты.

3.1.1. Распределение БТШ70 у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1 в норме.

3.1.2. Распределение БТШ70 у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1 после теплового шока.

3.1.3. Распределение GDNF у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1 в норме.

3.1.4. Распределение GDNF у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1 после теплового шока.

3.2. Обсуждение.

ВЫВОДЫ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность исследования. Ключевые структуры мозга представлены с одной стороны нервными клетками во всем их разнообразии форм, длины, количества отростков, размеров, типов распределения и числа образуемых синапсов, а с другой – поддерживающими их глиальными и сосудистыми компонентами. Нарушение клеточных сигнальных процессов способствует развитию дефектов передачи и хранения информации и в итоге – нарушению когнитивных функций, клинически манифестирующих в форме деменции – приобретенного снижения интеллектуальных способностей, таких как нарушение памяти, гнозиса, праксиса, нарушение речи, редуцирование внимания, способности к обобщению или абстрагированию, регуляции произвольной деятельности.

Именно нарушение регуляции различных физиологических функций вследствие дегенерации нейронов, локализованных в различных отделах мозга, и лежит в основе патогенеза ряда тяжелейших социально значимых нейродегенеративных заболеваний, которые зачастую носят спорадический характер и относятся к мультифакториальным заболеваниям с генетической предрасположенностью. Актуальной проблемой современной нейрофизиологии и медицины является изучение предпосылок возникновения социально-значимых болезней, возникающих спонтанно и спорадически. Распространенность этих заболеваний в мире неодинакова, поскольку и они крайне неоднородны. Нейродегенеративные заболевания характеризуются прогрессирующей гибелью клеток головного и спинного мозга. Еще с XIX века, начиная с работ Сантъяго Рамон-и-Кахаля, проблема регенерации нейронов остается одной из важнейших в нейробиологии. До сих пор в научной литературе резонирует пророческое высказывание С. Рамона-и-Кахаля: «…В конце развития родники роста и регенерации аксонов и дендритов высыхают безвозвратно. Посередине взрослости нервные пути – нечто фиксированное, законченное и неизменное. Все может погибнуть, ничто не может регенерировать. Науке будущего предписано изменить, если возможно, это суровое правило». И вот настало время «науки будущего». Сегодня процесс клеточной регенерации нейронов уже не считается невозможным. Открытие нейротрофических факторов (НТФ) и белков теплового шока (БТШ), которые препятствуют гибели нейрона, рушит представление о невозможности лечения нейродегенеративных заболеваний. Наша работа нацелена на изучение глиального нейротрофического фактора GDNF (Glial Cell Derived Neurotrophic Factor, GDNF) и белка теплового шока 70 (БТШ70). Функциональная значимость нервных клеток для организма предусматривает их потенциальную возможность к регенерации за счет стволовых клеток. В эксперименте потеря нейрона, вызванная известными мутациями известных генов, может быть остановлена путем введения в геном клетки-мишени терапевтического гена с целью повышения жизненной стойкости нейрона, или путем нейротрансплантации стволовых клеток или их потомков, предифференцированных в нейрональном направлении.

Проблема разработки терапевтических стратегий для лечения нейродегенеративных заболеваний человека, развивающихся в пожилом возрасте и сопровождающихся прогрессивной потерей памяти (деменцией) становится все более насущной. Согласно современному взгляду на проблему таких заболеваний, их следует рассматривать в рамках анализа молекулярных механизмов, вовлеченных в поддержание целостности синапсов и дендритов. Белки GDNF вовлечены в адаптационные перестройки синаптических связей в центральной и периферической нервной системы, обусловливая этим синаптическую пластичность. Выраженное влияние на поддержание целостности синапсов и дендритов имеет и LIMK1. Как ключевой фермент ремоделирования актина, LIMK1 фосфорилирует кофилин, блокирует деполимеризацию актина, что и вызывает перестройку шипиков дендритов, обеспечивая синаптическую пластичность. Помимо этого, LIMK1 взаимодействует с нейрегулинами – факторами стимуляции синтеза GDNF. А БТШ рассматривают в качестве одного из ведущих факторов регуляции активности LIMK1. В этой связи крайне важным является изучение взаимосвязи сигнального каскада ремоделирования актина, GDNF и БТШ.

Цель работы: изучение распределение нейротрофических факторов и белков теплового шока у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Исследовать локализацию БТШ70 в нервно-мышечных контактах у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1 в норме и после теплового шока.

2. Изучить локализацию GDNF в нервно-мышечных контактах у линий дрозофилы с полиморфизмом по гену limk1 в норме и после теплового шока.

3. Проанализировать влияние теплового шока на локализацию GDNF и БТШ70 в нервно-мышечных контактах у исследуемых линий.

 

Результаты работы были представлены в виде стендового доклада на Всероссийской конференции с международным участием «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга» (2014) и устного доклада на межвузовской конференции молодых ученых «Герценовские чтения» (2015).