Академии наук (стр. 83 из 95)
Впервые получены фоторазвертки разряда в водороде и гелии при амплитуде разрядного тока до 1.5 МА и начальных давлениях рабочего газа в сотни атмосфер (до 150 МПа). Разработана уникальная система для регистрации собственного мягкого рентгеновского излучения из канала разряда. Впервые зарегистрирован поток мягкого рентгеновского излучения из канала разряда в водороде высокой плотности, что подтверждает утверждение о достижении критического тока сжатия. Разработан метод рентгеновской флеш-радиографии в мягком рентге-новском диапазоне канала разряда. Получены радиографические изображения инициирующей проволочки в разрядной камере при начальном давлении водорода в несколько десятков атмосфер при помощи созданного уникального комплекса на основе рентгеновской ПЗС-камеры и мощного импульсного источника с рентгеновской взрывоэмиссионной трубкой. (ИЭЭ РАН)
Получены данные о временном распределении эрозии электродов за разряд и доле эрозии, приходящейся на симметричные выбросы материала электрода. Зарегистрирован симметричный выброс вещества со всей поверхности торца электрода, как со стороны катода, так и со стороны анода. Предложен единый механизм для анода и катода такого выброса, который связан с интенсивным прогревом электрода и нарушением баланса давлений в расплавленном слое электрода и над его поверхностью. Резкий рост падения напряжения у электродов соответствует началу образования эрозионных струй. Время образования эрозионной струи соответствует зарегистрированному времени увеличения падения напряжения вблизи электродов.
Исследованы взаимодействия наноструктур серебра, меди, железа, титана, цинка и платины, находящихся в водных дисперсиях, получаемых в результате обработки воды импульсными электрическими разрядами, с белками (лизоцим). Взаимодействие заключается в агглютинации (налипании) структур белка на поверхности наночастиц. Причем, чем выше концентрация наноструктур, тем более крупные надмолекулярные комплексы (наночастица + белок) образуются в результате взаимодействия. Исследовались также гидродинамические явления, сопровождающие импульсный электрический разряд в воде, в частности, скорость распространения фронта фотоионизации и возникающей в результате этого ударной волны, при энергии, вложенной в разряд ~ 1 Дж и скорости нарастания тока до 1010 А/с, которая на момент времени 0,1 мкс от начала разряда составляет ~5.0´103 м/с. (ИЭЭ РАН)
На стенде, созданном для изучения с помощью капиллярного разряда спицеобразных плазменных образований с высоким удельным энергосодер-жанием, проведены эксперименты по регистрации собственного рентгеновского излучения плазмы сильноточного разряда в плотной газовой среде. Экспериментально проведена оценка температуры центральной высокотемпера-турной области разряда.
Выполнены расчеты равновесного состава плотной неидеальной плазмы гало-генидов щелочных металлов. Найден диапазон температур и давлений, в котором концентрация отрицательных ионов превышает концентрацию электронов. (ФТИ РАН)
Показано, что искровой канал в твердом теле в микросекундном диапазоне является высокоэффективным преобразователем электрической энергии в работу разрушения. (Филиал КНЦ РАН – Центр физико-технических проблем энергетики Севера)
На основе комбинации методов КАРС-спектроскопии и эмиссионной спектроскопии изучены вращательные распределения молекул водорода в основном H2(Χ1Σ+g) и возбужденных H2(d3Пu, I1Пg) состояниях в плазме газового разряда и при возбуждении молекулярного водорода моноэнергетическим электронным пучком. Сопоставление указанных распределений показало, что в условиях газоразрядной плазмы при возбуждении электронных состояний молекул электронным ударом возможна передача молекуле значительных (до 6
) моментов импульса. На основе законов сохранения момента импульса и четности состояний установлены возможные каналы образования H2(d3Πu, 1Пg). Предло-жена модель для расчета относительных вероятностей возбуждения вращательных уровней. Сравнение результатов, полученных для состояний H2(d3Пu) и H2(I1Пg) позволило указать область применимости модели. (ФИАН)Проведены новые эксперименты по определению статической электропроводности в частично ионизованной плазме аргона при следующих параметрах ne =1017–1019 см–3, ГD=0.1–1.0, P=0.2-1.5 кбар. Выполнены расчеты проводимости и холл-фактора для экспериментальных условий. Генерация плазмы осуществлялась ударно-волновым сжатием исследуемого газа. Электропроводность определялась зондовыми методами. (ИПХФ РАН)
10. МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ
10.1. Регуляция экспрессии геномов и геномов на уровне транскрипции (функциональная геномика)
Открыт новый механизм активации работы генов через образование супер-комплексов, состоящих из функциональных мультибелковых комплексов. Ранее открытый в лаборатории белок высших организмов SAYP объединяет мультибелковый комплекс TFIID, отвечающий за инициацию синтеза РНК, и мультибелковый комплекс Brahma, ре-моделирующий хроматин, в единый супер-комплекс BTFly. В результате происходит освобождение промотора от блокирующих его белков (ремоделирование хроматина) и одновременное с этим связывание инициирующего комплекса с промотором, что запускает синтез РНК на матрице ДНК. От супер-комплекса BTFly зависит работа большого числа генов. (ИБГ РАН, ИМБ РАН)
Выявлены новые свойства регуляторных элементов генома: энхансеров и инсуляторов. Разработан метод экспериментальной селекции, идентификации и картирования энхансерных последовательностей, находящихся в протяженных областях генома, позволяющий одновременное клонировать множество энхансеров. Селекция основана на способности энхансеров активировать минимальные промоторы, помещенные в специальный вектор перед селективным геном. Выделено 15 новых энхансеров, которые располагаются в 5’-областях генов, либо в их интронах. (ИБХ РАН)
Предложен новый механизм действия энхансеров: они передают активирующий сигнал промоторам с помощью свободного продвижения РНК полимеразы II к промоторам. Обнаружено, что энхансеры дрозофилы и человека индуцируют синтез не кодирующих РНК в обе стороны по направлению к вокруг расположенным промоторам. Инсуляторы ингибируют этот синтез РНК в межгенных районах, прерывая РНК-сигналы, идущие от энхансеров. (ИМБ РАН)
Показано, что инсуляторы, связывающие белки Su(Hw), Zw5 и CTCF, способны функционально взаимодействовать в парах со своей копией, причем структура хроматиновой петли зависит от взаимной ориентации инсуляторов. Искусственные сайты связывания белков Su(Hw), Zw5 и CTCF тоже взаимодействуют только в гомологичных парах, что указывает на высокую специфичность взаимодействия между инсуляторными белками.
Впервые в геноме однополых (партеногенетических) рептилий выявлен супернестабильный микросателлитный локус (Du281) с частотой мутаций ≈10-1 событий на зародышевую ткань. Показано, что в большинстве случаев de novo мутации происходят на ранней стадии эмбриогенеза, связаны с делециями и инсерциями мономера в микросателлитном кластере, могут возникать в одном или обоих аллелях потомка. Это ставит под вопрос реальность точного клонирования животных. (ИБГ РАН)
10.2. Синтез белка и регуляция экспрессии генов на уровне информационных РНК
Определена пространственная структура интактного гетеротримерного фактора инициации трансляции 2 из архей (aIF2). Выявлена чрезвычайно высокая подвижность в структурах a- и b-субъединиц aIF2, которая связана с его способностью взаимодействовать с несколькими лигандами: ГДФ, ГТФ, мРНК, инициаторной тРНК и рибосомой. Эти данные вносят существенный вклад в понимание механизма функционирования рассматриваемого фактора.
Установлена широкая полифункциональность белка YB-1. Показано, что белок YB-1 in vitro взаимодействует с тубулином, стимулирует сборку тубулина в микротрубочки и способствует ассоциации мРНК с тубулиновым цитоскелетом. Ранее показано, что ДНК- и РНК-связывающий белок YB-1 участвует во многих ДНК- и мРНК-зависимых процессах и регулирует экспрессию генов на разных уровнях. Помимо этого, YB-1 способен взаимодействовать с рядом внутри-клеточных белков и влиять на их биологическую активность.
Открыт новый, ранее не описанный для эукариотических систем, механизм инициации трансляции мРНК. Оказалось, что инициация трансляции мРНК с некэпированной лидерной поли(А), расположенной на 5' конце, что характерно для мРНК осповирусов происходит эффективно в отсутствие двух важнейших факторов инициации – eIF3 и eIF4F. Наличие поли(А)-лидера приводит к иному механизму инициации: 40S рибосомная субъединица связывается с внутренним участком последовательности лидера и начинает ненаправленное, диффузионное, АТФ-независимое движение вдоль нее («бесфазное блуждание»), заканчиваю-щееся узнаванием AUG кодона и формированием инициаторного комплекса. (ИБ РАН)
10.3. Протеомика, выяснение структуры и функции особоважных белков
Открыт новый тип пептидов семян растений, участвующих в защите растений от патогенов. Из экстрактов семян пшеницы и других растений выделены антимикробные пептиды, названные 4-Cys пептиды. Общим для этих пептидов является мотив: Xn-Cys-X3-Cys-Xn-Cys-X3-Cys-Xn, где Х – любая аминокислота. Они эффективно ингибируют рост фитопатогенов в микромолярных концентра-циях. Это важны как для понимания молекулярных механизмов иммунной системы растений, так и для повышения устойчивости сельскохозяйственных растений. (ИБХ РАН)