В статье сделана попытка на основании данных, полученных при исследовании действия биологически активных веществ (БАВ) с привлечением современных экспериментальных модельных и биообъектов переосмыслить вероятностные возможности формирования пребиотических и биотических процессов, приводящих к возникновению, дальнейшему усовершенствованию и приспособлению к окружающей среде предшественников живых существ. Экспериментальные объекты использовали последовательно по мере усложнения их структурных свойств и соответственно появлению функциональных свойств. В качестве экспериментальных объектов для структурных исследований липид-липидных взаимодействий использовали липосомы, сформированные, как из искусственного индивидуального фосфолипида, так и из смеси природных фосфолипидов - яичного лецитина. Для выявления структурных перестроек при участии белок-липидных взаимодействий использовали тени эритроцитов и изолированные эритроциты. Влияние БАВ на функционирование клеток изучали, как на трансформированных с неконтролируемым ростом клетках асцитной карциномы Эрлиха, так и на нормальных клетках - тимоцитах и лимфоцитах. Для изучения действия БАВ в роли модификаторов структуры и функций модельных и биообъектов, применяли уже известные гидрофильные вещества - регулятор роста растений мелафен, антиоксидант феноксан и гидрофобные антиоксиданты - ИХФАНы. Так удалось проследить влияние БАВ, как вероятных факторов естественного отбора различной природы, на все более усложняющиеся по своей организации объекты, имитирующие этапы развития на ранних стадиях истории жизни. БАВ могут выступать, как фактор эволюции для элиминации неустойчивых структур, а также как фактор для появления новых образований или модифицирования уже существующих в результате встраивания БАВ. Полученные данные могли бы помочь также анализу функционирования предшественников современных клеточных структур.
мембраны, эритроциты, биологически активные вещества, дифференциальная сканирующая микрокалориметрия, гемолиз
1. Chetverin A.B. Molecular colonies: a plausible form of compartmentalization in the RNA world. Сб. тезисов Междунар. конф. «Проблема происхождения жизни» и ассоциированной с ней Молодежная научная школа «Молекулярные и клеточные основы ранней эволюции жизни», 22-26 сент. 2014, Москва, с. 8-9. [Chetverin A.B. Proceedings of the International conference «Problems of life origination» September 22-26 2014, Moscow, pp. 8-9.]
2. Антонов В.Ф., Смирнова Е.Ю., Шевченко Е.В. Липидные мембраны при фазовых превращениях. Москва: Наука, 1992, 125 с. [Antonov V.F., Smirnova E.Yu., Shevchenko E.V. Lipids membranes when phase transitions. Moscow: Nauka, 1992, 125 p. (In Russ.)]
3. Wanunu M., Bhattacharya S., Xie Y., Tor Y., Aksimentiev A., Drndic M. Nanopore analysis of individual RNA/antibiotic complexes. ACS Nano, 2011, vol. 5, no. 12, pp. 9345-53.
4. Fahy E., Subramaniam S., Brown H.A., Glass C.K., Merill A.H., Jr., Murphy R.C., Raetz C.R., Russell D.W., Seyama Y., Shaw W., Shimizu T., Spener F., van Meer G., VanNieuwenhze M.S., White S., Witztum J.L., Dennis E.A. A comprehensive classification system for lipids. J. Lipid Res., 2005, vol. 46, pp. 839-861.
5. Тараховский Ю.С., Кузнецова С.М., Васильева Н.А., Егорочкин М.А., Ким Ю.А. Взаимодействие таксифолина (дигидрокверцитина) с мультиламеллярными липосомами из димиристоилфосфатидилхолина. Биофизика, 2008, т. 53, № 1, с. 78-84. [Tarachovsky Yu.S., Vasilieva N.A., Egorochkin M.A., Kim Yu.A. Interrelationship of taxipholine (digidrokvercitine) with multilammelar liposomes formed from dimyristoilphosphatidylcholine. Biophysics, 2008, vol. 53, no. 1, pp. 78-84. (In Russ.)]
6. Алексеева О.М., Кривандин А.В., Шаталова О.В., Рыков В.А., Фаттахов С.Г., Бурлакова Е.Б., Коновалов А.И. Исследование взаимодействия мелафена с фосфолипидными мембранами. Доклады академии наук, 2009, т. 427, № 6, c. 837-839. [Alekseeva O.M., Krivandin A.V., Shatalova O.V., Rykov V.A., Fattakhov S.G., Burlakova E.B., Konovalov A.I. The Melafen-Lipid- interaction Determination in phospholipid membranes. Reports of Russian Academy of Sciences, 2009, vol. 427, no. 6, pp. 837-839. (In Russ.)]
7. Фаттахов С.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Меламиновая соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафен) как регулятор роста и развития растений нового поколения. Сборник докладов 13-ой Международной конференции по химии соединений фосфора, Санкт-Петербург, 2002, с. 80. [Fattachov S.G., Reznik V.S., Konovalov A.I. Proceedings of 13 International conference on chemistry of phosphorus compounds, St. Petersburg, 2002, p. 80. (In Russ.)]
8. Ершов В.В., Никифоров Г.А., Володькин A.A. Пространственно-затруднённые фенолы. М.: Химия, 1972, 352 с. [Ershov V.V., Nikiforov G.A., Volod'kin A.A. Space hampered phenols. Moscow: Chemistry, 1972, 352 p. (in Russ.)]
9. Гендель Л.Я., Ким Л.В., Лунёва О.Г., Федин В.А., Круглякова К.Е. Изменения поверхностной архитектоники эритроцитов под влиянием синтетического антиоксиданта фенозана-1. Известия РАН. Сер. Биол., 1996, № 4, c. 508-512. [Gendel L.J., Kim L.V., Luneva O.G., Fedin V.A., Kruglakova K.E. Changes of cursory architectonics of erythrocytes under the impact of synthetic antioxidant Fenosan-1. Reports of Russian Academy of Science. Series Biol., 1996, vol. 4, pp. 508-512. (In Russ.)]
10. Burlakova E.B., Molochkina E.M., Nikifоrоv G.A. Hybrid antioxidants. Chemistry and Chemical Technology, 2008, vol. 2, no. 3, pp. 163-171.
11. Архипова Г.В., Бурлакова Е.Б., Кривандин А.В., Погорецкая И.Л. Влияние фенозана на структуру фосфолипидных мембран. Нейрохимия, 1996, т. 13, с. 128-132. [Archipova G.V., Burlakova, E.B., Krivandin, A.V., Pogoretskaya I.L. Phenosan-acid influence to phospholipid membrane. Neurochemistry, 1996, vol. 13, pp. 128-132. (In Russ.)]
12. Кривандин А.В., Фаткуллина Л.Д. Исследование встраивания антиоксиданта ИХФАН в липосомы методом малоуглового рентгеновского рассеяния. Химическая физика, 2013, т. 32, № 5, с. 91-96. [Krivandin A.V., Fatkullina L.D. Investigation of antioxidant IHFAN incorporation to liposomes by method of small angle roentgen scattering. Chemical physics, 2013, vol. 32, no. 5, pp. 91-96. (In Russ.)]
13. Sato Y., Yamakose H., Suzuki Ya. Mechanism of hypotonic hemolysis of human erythrocytes. Biol. Pharm. Bull., 1993, vol. 16, no. 5, pp. 506-512.
14. Jackson W.M., Kostyla J., Nordin J.H., Brandts J.F. Calorimetric study of protein transitions in human erythrocyte ghosts. Biochemistry, 1973, vol. 12, pp. 3662-3667.
15. Голощапов А.Н., Бурлакова Е.Б. Исследования микровязкости и структурных переходов в липидах и белках клеточных мембран методом спиновых зондов. Биофизика, 1975, т. 20, № 5, с. 816-821. [Goloshchapov A.N., Burlakova E.B. Microviscosity definition and structural transitions into lipids and proteins of cell membranes by the method of spin probes. Biophysics, 1975, vol. 20, no. 5, pp. 816-821. (in Russ.)]
16. Векшина (Алексеева) О.М., Фаткуллина Л.Д., Ким Ю.А., Бурлакова Е.Б. Изменения структуры и функций мембран эритроцитов и клеток асцитной карциномы Эрлиха при действии гибридного антиоксиданта нового поколения ИХФАН-10. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2007, № 4, c. 402-406. [Vekshina (Alekseeva) O.M., Fatkullina L.D., Kim Yu.A., Burlakova E.B. Bulletin of experimental biology and medicine, 2007, no. 4, pp. 402-406. (In Russ.)]
17. Alekseeva O.M., Fatkullina L.D., Kim Yu.A., Zaikov G.E. The melafen influence to the erythrocyte’s proteins and lipids. Вестник Казанского технологического Университета, 2014, т. 17, вып. 9, с. 176-181. [Alekseeva O.M., Fatkullina L.D., Kim Yu.A., Zaikov G.E. The melafen influence to the erythrocyte’s proteins and lipids. Digest of Kazan Technology University, vol. 17, iss. 9, pp. 176-181. (In Russ.)]
18. Ким Ю.А., Елемесов Р.Е., Акоев В.Р. Гиперосмотический гемолиз эритроцитов и антигемолитическая активность фракции сапонинов и тритерпеновых гликозидов из Panax Ginseng C.A. Meyer. Биологические мембраны, 2000, т. 17, № 2, с. 15-26. [Kim Yu.A., Elemesov R.E., Akoev V.R. Hyper osmotic hemolysis of erythrocytes and antihemolytic activity of saponins faction and triterpens glycosides from Panax Ginseng C.A. Meyer. Biological Membrane, 2000, vol. 17, no. 2, pp. 15-26. (In Russ.)]
19. Alekseeva O.M., Kim Yu.A., Zaikov G.E. Тhe interactions melafen and ihfans with animal’s soluble protein. Вестник Казанского технологического Университета, 2014, т. 17, вып. 7, с. 167-170. [Alekseeva O.M., Kim Yu.A., Zaikov G.E. Тhe interactions melafen and ihfans with animal’s soluble protein. Digest of Kazan Technology University, vol. 17, iss. 7, pp. 167-170. (In Russ.)]
20. Бинюков В.И., Алексеева О.М., Миль Е.М., Албантова А.А., Фаттахов С.Г., Голощапов А.Н., Бурлакова Е.Б., Коновалов А.И. Изучение влияния фенозана, ИХФАН-10 и мелафена на эритроциты in vivo методом АСМ. ДАН. Сер. Биол., 2011, т. 441, № 1, с. 114-117. [Binukov V.I., Alekseeva O.M., Mill E.M., Albantova A.A., Fattachov S.G., Konovalov A.I. Reports of Russian Academy of Science. Series. Biol., 2011, vol. 441, no. 1, pp. 114-117. (In Russ.)]
21. Alekseeva O.M. Melafen - Plant Growth Regulator and Pathways of cells. Polymers Research Journal, 2013, vol. 7, no. 1, pp. 117-128.
22. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Тимошева А.П., Шагидуллин P.P., Чернова А.В., Аввакумова Ж.Б., Фаттахов С.Г., Коновалов А.И. Супрамолекулярные структуры на базе гидрофильного производного меламина и бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафен) и поверхностно активные вещества. Структура и самоассоциация Мелафена в воде и хлороформе. Известия академии наук. Сер. Биол., 2008, № 6, c. 1207-1214.
23. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Манжукова Д.Н, Тимошева А.П., Пальмина Н.П., Коновалов А.И. Свойства супрамолекулярных наноассоциатов, образующихся в водных растворах низких и сверхнизких концентраций биологически активных веществ. ДАН. Сер. Биол., 2009, т. 428, № 4, с. 487-491. [Ryshkina I.S., Murtasina L.I., Kiseleva Yu.V., Mangukova D.P., Timosheva A.P., Palmina N.P., Konovalov A.I. Reports of Russian Academy of Science. Series. Biol., 2009, vol. 428, no. 4, pp. 487-491. (in Russ.)]
24. Гаврилов Л.Р. Физические основы процессов ультразвуковой технологии. М.: Наука, ред. Л.Д. Розенберг, 1970, с. 395-426. [Gavrilov L.R. Physical bases of ultrasonic technology. Moscow: Nauka, ed. L.D. Rosenberg, 1970, pp. 395-426. (In Russ.)]
25. Сиротюк М.Г. Влияние температуры и газосодержания жидкости на кавитационные процессы. Акустич. Журнал, 1966, т. 12, № 1, с. 87-92. [Sirotuk M.G. Influence of liquids temperature and gas composition on cavitation process. Acoustic Journal, 1966, vol. 12, no. 1, pp. 87-92. (In Russ.)]
