Молекулярні характеристики ізолятів ВІЛ-1, що циркулюють в Україні, та деякі особливості їх вертикальної трансмісії
Вивчення змін субтипової структури епідемії ВІЛ в окремих регіонах України. Дослідження наявності мутацій в геномах вивчених ізолятів ВІЛ-1 та оцінка зв'язку цих мутацій з формуванням стійкості вірусу до застосовуваних антиретровірусних препаратів.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.07.2015 |
| Размер файла | 90,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
УДК 578.85/.86
МОЛЕКУЛЯРНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ІЗОЛЯТІВ ВІЛ-1, ЩО ЦИРКУЛЮЮТЬ В УКРАЇНІ, ТА ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ ЇХ ВЕРТИКАЛЬНОЇ ТРАНСМІСІЇ
03.00.06 -- вірусологія
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
ПУКІШ НАТАЛІЯ СТЕПАНІВНА
КИЇВ 2010
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі вірусології біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка та на базі Українського центру профілактики і боротьби зі СНІДом МОЗ України
Наукові керівники: доктор біологічних наук, професор Поліщук Валерій Петрович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри вірусології
доктор медичних наук, професор, Заслужений діяч науки та техніки Щербінська Алла Михайлівна, Український центр профілактики і боротьби зі СНІДом МОЗ України, заступник директора
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Карпов Олександр Вікторович, Національний університет харчових технологій МОН України, професор кафедри біотехнології мікробного синтезу
доктор медичних наук, професор Дзюблик Ірина Володимирівна, Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика МОЗ України, завідувач кафедри вірусології
Захист дисертації відбудеться «25» травня 2010 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.14 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 03127, м. Київ, пр-т Глушкова 2, корпус 12, аудиторія 434.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченко за адресою: Україна, 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58.
Автореферат розісланий «23» квітня 2010 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради О.В. Молчанець
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) характеризується високим рівнем генетичної гетерогенності вірусної популяції, що є наслідком деяких його біологічних особливостей - швидкий реплікативний цикл віруса у інфікованій клітині з утворенням близько 1010 віріонів за день у інфікованому організмі, здатність до рекомбінацій під час реплікації за відсутності механізму виправлення помилок у зворотної транскриптази, що веде до виникнення близько 3Ч10-5 помилок/нуклеотид за цикл [Buonaguro L. et al., 2007, Ramirez B. et al., 2008]. Зважаючи на таку варіабельність, дослідники ідентифікують різні форми ВІЛ за групами (група М, О, N), субтипами (11 субтипів), циркулюючими рекомбінантними форми (близько 40 CRF) [Gupta L. et al., 2005]. В багатьох дослідженнях показано, що різні форми ВІЛ відрізняються різним рівнем передачі вірусу, патогенністю, прогресуванням хвороби до розвитку СНІД та стійкістю до антиретровірусних препаратів [Peters M. et al., 2000, Wainberg M. et al., 2004, Kanki P. et al, 1999].
Незважаючи на значні досягнення науковців та лікарів у боротьбі з ВІЛ-інфекцією та СНІДом, кількість ВІЛ-інфікованих і хворих на СНІД у світі продовжує зростати. Число людей, що живуть з ВІЛ, на кінець 2008 року становило 33, 4 млн. (31,1 - 35,8 млн.). Щороку у світі виявляється близько 5 млн. нових випадків ВІЛ-інфекції, а помирає від хвороб, обумовлених СНІДом, понад 2,5 млн. [UNAIDS/WHO, 2009].
Саме тому вивчення молекулярно-біологічних характеристик ізолятів ВІЛ-1, що циркулюють у світі, та постійний моніторинг за появою нових потенційних рекомбінантів стало одним з пріоритетних завдань для науковців сьогодення. Ці знання дозволять правильно спрямувати низку заходів у боротьбі з пандемією, прогнозувати її подальший розвиток та створювати нові більш ефективні лікувальні препарати.
Більшість досліджень стосовно вивчення ВІЛ-інфекції, що проводяться в Україні, мають переважно епідеміологічний напрямок та повязані з аналізом і удосконалення профілактичних заходів. Вивченню молекулярних характеристик ізолятів, що циркулюють в Україні, приділяється недостатньо уваги. Зважаючи на те, що за темпами розвитку епідемії ВІЛ/СНІДу Україна займає одне з перших місць в Східно-Європейському регіоні, знання структури популяції ВІЛ необхідне для обгрунтування профілактичних, лікувальних і організаційних заходів у протидії епідемії.
Надзвичайно актуальною для України залишається і проблема попередження вертикальної трансмісії ВІЛ від матері до дитини. Згідно з даними ВООЗ, в багатьох країнах Західної Європи рівень передачі ВІЛ становить лише 2% [UNAIDS/WHO, 2008], тоді як в Україні цей показник ще значно вищий і досягає 6,2%. Вивчення особливостей передачі ВІЛ від матері до дитини та виявлення критичних періодів під час вагітності для вертикальної трансмісії ВІЛ, дозволить знизити рівень вертикальної трансмісії ВІЛ в країні враховуючи обмежені ресурси та обмежений доступ до антиретровірусних препаратів.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась на базі кафедри вірусології Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Українського центру профілактики і боротьби зі СНІДом МОЗ України згідно з договором про співробітництво в рамках тематичного плану науково-дослідної роботи Інституту епідеміології та інфекційних хвороб імені Л.В.Громашевського АМН України за темою «Створення системи моніторингу розвитку резистентності та поширення серед населення стійких до антиретровірусних препаратів штамів ВІЛ в Україні» (реєстраційний номер 0106U000022).
Мета та завдання дослідження. Вивчення молекулярних властивостей ізолятів ВІЛ-1, що циркулюють в Україні, та дослідження деяких особливостей їх трансмісії від ВІЛ-інфікованих матерів до народжених ними дітей.
Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:
· встановити субтипи досліджених ізолятів ВІЛ-1 в окремих регіонах України шляхом визначення нуклеотидної послідовності геному вірусу;
· провести пошук найбільш споріднених до досліджених ізолятів ВІЛ-1;
· оцінити ступінь спорідненості між дослідженими ізолятами ВІЛ-1;
· проаналізувати зміну субтипової структури епідемії ВІЛ в окремих регіонах України;
· дослідити наявність мутацій в геномах вивчених ізолятів ВІЛ-1 та оцінити зв'язок цих мутацій з формуванням стійкості вірусу до антиретровірусних препаратів (АРВП);
· уточнити критичні періоди внутрішньоутробної передачі ВІЛ-1 на основі проведення аналізу ефективності схем АРВ-профілактики при вертикальній передачі вірусу.
Об'єкти дослідження - РНК ВІЛ, провірусна ДНК ВІЛ, неінфекційний зразок ВІЛ-1 субтипу В (HIV-1 8E5).
Предмет дослідження - філогенетичні зв'язки ізолятів ВІЛ-1, формування резистентності ВІЛ до антиретровірусних препаратів (АРВП), вертикальна трансмісія ВІЛ-1, критичні періоди під час вагітності при вертикальній трансмісії ВІЛ-1.
Методи дослідження. Для виконання поставлених завдань у роботі використано комплекс вірусологічних, молекулярно-біологічних, статистичних методів. епідемія вірус ізолят мутація
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено молекулярно-генетичний аналіз ізолятів ВІЛ-1, що циркулювали у період 2006-2007 року на території регіонів України з високим рівнем поширення ВІЛ-інфекції. Показано, що домінуючим був субтип А ВІЛ-1, з невеликою часткою субтипу В. Виявлено ізоляти, що були найбільш спорідненими до досліджених; визначено та проаналізовано зміну субтипової структури ізолятів ВІЛ-1 в регіоні у порівнянні з нуклеотидними послідовностями ізолятів 2000 року.
Вперше в Україні проведено дослідження рівня поширення резистентних ізолятів ВІЛ-1 до АРВП та показано, що на даному етапі розвитку епідемії ВІЛ/СНІДу тільки розпочинається формування та передача резистентних до АРВП ізолятів вірусу.
Аналіз ефективності схем АРВ-профілактики при попередженні вертикальної трансмісії ВІЛ-1 дозволив визначити найбільш критичні періоди вагітності для передачі вірусу від матері до дитини, що може бути використано у формуванні заходів профілактики.
Практичне значення одержаних результатів. Обгрунтовано необхідність систематичного спостереження за формуванням резистентних до АРВП ізолятів ВІЛ та розпочато проведення щорічного моніторингу в країні.
Розпочато впровадження регулярної ранньої діагностики ВІЛ-інфекції у дітей, народжених ВІЛ-інфікованими матерями, що дозволяє визначати статус дитини після народження та призначати вчасне лікування ВІЛ-інфікованих дітей.
Отримані результати впроваджено в роботу Українського центру профілактики і боротьби зі СНІДом та мережі регіональних центрів СНІДу.
Дані про субтипову структуру популяції ВІЛ у регіонах України з високим рівнем поширення ВІЛ-інфекції дозволять використати отримані нами результати для розробки та створення ефективних потенційних вакцинних та діагностичних препаратів, які будуть враховувати молекулярні особливості ізолятів вірусу, що циркулюють на території України.
Особистий внесок здобувача. Дисертація є самостійною роботою автора. Інформаційний пошук, опрацювання літературних джерел, розробка схем експерименту, отримання експериментальних даних та їх попереднє узагальнення автором дисертації здійснено особисто. Формулювання мети і задач дослідження та заключний аналіз виконані за участю наукових керівників проф. Щербінської А.М. та проф. Поліщука В.П.
Практична частина роботи виконана на базі Українського центру профілактики і боротьби зі СНІДом під керівництвом проф. Щербінської А.М. У визначенні нуклеотидної послідовності ВІЛ-1 брали участь к.б.н. Бабій Н.О. та н.сп. Кравченко О.М. Вивлення провірусної ДНК ВІЛ-1 у дітей, народжених ВІЛ-інфікованими матерями, проводилось за участю к.б.н. Бабій Н.О.
Апробація результатів дисертації. Матеріали роботи доповідались на Конкурсі експериментальних робіт молодих дослідників «Молодь та сучасні проблеми мікробіології та вірусології» Інституту мікробіології та вірусології НАНУ ім. Д.К. Заболотного (Київ, Україна, грудень, 2006 р.); 5-ій Міжнародній конференції «Біоресурси та віруси», Київський національний університет імені Тараса Шевченка (Київ, Україна, вересень, 2007 р.); 2-ій Конференції з питань ВІЛ/СНІДу у Східній Європі та Центральній Азії (Москва, Росія, травень 2008 р.).
Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 7 робіт, з них 4 - статті у фахових наукових журналах, 3 - у матеріалах конференцій.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, огляду літератури, матеріалів та методів досліджень, результатів та їх обговорення, узагальнення, висновків та переліку використаних джерел. Повний обсяг роботи складає 130 сторінки друкованого тексту, що включає 27 рисунків, 23 таблиці та перелік використаних джерел (156, з них 134-іноземні).
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Огляд літератури. Огляд літератури складається з чотирьох підрозділів, в яких наведені сучасні дані про поширення різних субтипів ВІЛ у світі та їх значення в епідеміології ВІЛ-інфекції, вплив на патогенність, лікування, постановку діагнозу; охарактеризовано стан питання щодо розвитку резистентності та вертикальної трансмісії ВІЛ.
Огляд літератури обґрунтовує доцільність виконання роботи.
Матеріали та методи дослідження. Об'єктом досліджень були ізоляти вірусу імунодефіциту людини-1 групи М, що циркулювали протягом 2006-2007 років у м.Києві та Одеській області. Для вивчення субтипової структури популяції ВІЛ та поширення резистентних до АРВП ізолятів ВІЛ-1 нами було обрано саме ці регіони України, оскільки як і у Одесі - портовому місті, з якого розпочалась та поширилась епідемія ВІЛ/СНІДу в Україні, так і у м.Києві, де спостерігалися високі темпи міграції населення та високі показники поширення ВІЛ-інфекції (414,2 на 100 тис. у Одеській області та 194,4 на 100 тис.населення у м. Києві) у порівнянні з середнім по Україні (176, 2 на 100 тис.населення) на 2007 рік.
Для визначення та уточненя критичних періодів при вертикальній трансмісії ми дослідили 3049 зразків цільної крові дітей віком до 18 місяців, народжених ВІЛ-інфікованими жінками. Кількість досліджених зразків з різних регіонів корелювала із захворюваністю на ВІЛ-інфекцію у даних регіонах.
Визначення нуклеотидної послідовності генів ВІЛ-1 проводили після виділення РНК ВІЛ-1 з наступним ПЛР зі зворотною транскрипцією, сіквенс зразків та аналіз отриманих результатів.
Виділення РНК ВІЛ-1 з плазми крові проводили з використанням методу осадження спиртами [Маниатис Т., 1984]. Комплементарний ланцюг ДНК на матриці РНК отримували в реакції зворотної транскрипції за допомогою ферменту зворотної транскриптази (MuLV) (50 од/мкл), ферменту інгібітора РНК-аз (20 од/мкл), нуклеотидів, олігонуклеотидних праймерів до ВІЛ-1. Накопичення специфічного продукту ДНК ВІЛ розміром 1,8 kb, що охоплює ген протеази (pro) та дві третини гена полімерази (pol) ВІЛ-1, було проведено за допомогою ПЛР з використанням ферментів полімерази AmpliTaq Gold (5 од/мкл), амперази (М-урацилгликозилаза) AmpErase UNG (1 од/мкл), нуклеотидів, олігонуклеотидних праймерів для ВІЛ-1. Етап зворотної транскрипції та ПЛР проводили з застосовуванням програми на термоциклері 2700 Thermal Cycler (“Appleid Biosystems”, США).
Визначення нуклеотидної послідовності було проведено через ампліфікацію з Big Dye термінаторами, в основі якої лежить метод термінації Сенгера [Sanger F. et al., 1984]. Зразки завантажували у генетичний аналізатор ABI Prism®3100 Genetic Analyzer (“Applied Biosystems”, США) та проводили аналіз нуклеотидної послідовності.
Отриману нуклеотидну послідовність аналізували та редагували, порівнюючи з референсною послідовністю ВІЛ-1 HXB-2 за допомогою програми ViroSeq Genotyping System Software v.2.6. Визначення субтипів ВІЛ-1 проводили за програмою BioAfrica Rega HIV-1 Subtyping tool (http://www.bioafrica.net/subtypetool/html/). Вирівнювання всіх нуклеотидних послідовностей між собою (multiply alignment), побудову філогенетичних дерев та розрахунок відстаней проводили з використанням програм DNASTAR та MEGA [Thompson J. et al., 1994].
Підбір та виявлення найближчих ізолятів ВІЛ-1 до досліджуваних зразків ВІЛ-1 проводили за допомогою програми BLAST (Basic Local Alignment Search Tool).
Аналіз мутацій ВІЛ-1, наявних у досліджуваних зразках, та визначення їх зв'язку з розвитком резистентності ВІЛ-1 до антиретровірусних препаратів здійснювали через вивчення консенсусних послідовностей, використовуючи кілька різних алгоритмів (алгоритми GRADE_4/2007, ANRS_07/2006, HIVDB_4.3.0.2 та REGA_V7.1.1) (http://www.hiv-grade.de/grade/deployed/grade.pl?program=hivalg).
Визначення провірусної ДНК проводили методом ПЛР [Williams J., 1984].
Результати та їх обговорення
Вивчення молекулярних характеристик досліджуваних зразків ВІЛ-1. Визначення субтипу ВІЛ-1. З двох регіонів України відібрано 64 зразки крові хворих на ВІЛ-інфекцію і визначено нуклеотидні послідовності фрагментів гену pol ВІЛ-1 та субтипи досліджених ізолятів з використанням програми BioAfrica Rega HIV-1 Subtyping tool.
Отримані дані дозволили зробити висновок, що серед ізолятів ВІЛ-1 як з м.Києва, так і з Одеської області, домінує субтип А ВІЛ-1. Тільки 4 ізоляти, отримані з м.Києва, відносились до субтипу В ВІЛ-1. Таким чином, субтип А склав 93,75±3,03% від усіх досліджених ізолятів та 6,25±3,03% - відносились до субтипу В ВІЛ-1 (табл.1).
Таблиця 1
Визначення субтипів ВІЛ-1 у м.Києві та Одеській області
|
Регіон |
Кількість досліджених зразків |
Субтип А ВІЛ-1, абс.к-сть, (%) |
Субтип В ВІЛ-1, абс.к-сть, (%) |
|
|
м.Київ |
32 |
28 (87,5±5,8%) |
4 (12,5±5,8%) |
|
|
Одеська область |
32 |
32 (100%) |
0 |
|
|
Загалом |
64 |
60 (93,75±3,03%) |
4 (6,25±3,03%) |
Отже, у м. Києві та в Одеській області за визначений період часу циркулювали 2 субтипи ВІЛ-1 групи М - це субтип А ВІЛ-1, що був домінуючим для м. Києва та єдиним субтипом на території Одеської області, а також субтип В, що зустрічався тільки серед зразків, отриманих з м. Києва.
Пошук споріднених до досліджуваних ізолятів ВІЛ-1. За допомогою програми BLAST ми провели пошук ізолятів ВІЛ-1 серед відомих занесених до Банку генів, що мали найвищий коефіцієнт спорідненості до досліджених нами.
В результаті проведеного пошуку було виявлено, що досліджені нами ізоляти субтипу А ВІЛ-1 мають найвищі коефіцієнти спорідненості до ізолятів ВІЛ-1субтипу А, виділених в Чеській республіці, Казахстані, Грузії, Росії, Естонії та до ізолятів з України, що були вивчені у попередніх дослідженнях, проведених у 2000 році (табл.2).
Таблиця 2
Ізоляти ВІЛ-1 субтипу А з Банку генів, що мали високі показники спорідненості до ізолятів ВІЛ-1, отриманих з регіонів України в 2006-2007 роках
|
Номер досупу |
Опис |
Коефіцієнт Спорідненості |
|
|
EU345749.1 |
ВІЛ-1 ізолят RU01042 з Російської Федерації |
98% |
|
|
DQ207944.1 |
ВІЛ-1 ізолят 99GEMZ011 з Грузії |
97% |
|
|
EF589044.1 |
ВІЛ-1 ізолят 02KZPAV300502 з Казахстану |
97% |
|
|
DQ167216.1 |
ВІЛ-1 ізолят EST2002-394 з Естонії |
97% |
|
|
EF589043.1 |
ВІЛ-1 ізолят 02KZPAV300480 з Казахстану |
97% |
|
|
DQ823365.1 |
ВІЛ-1 ізолят 01UAOD10 з України |
97% |
|
|
DQ823359.1 |
ВІЛ-1 ізолят 01UAPol293 з України |
97% |
|
|
AY694336.1 |
ВІЛ-1 ізолят 71264PL11 з Чеської Республіки |
97% |
|
|
EU672610.1 |
ВІЛ-1 ізолят 72193PL19 з Чеської Республіки |
97% |
|
|
DQ823357.1 |
ВІЛ-1 ізолят 01UADN139 з України |
97% |
|
|
AY829210.1 |
ВІЛ-1 ізолят 02UZ0663 з Узбекістану |
97% |
Наступним кроком був пошук споріднених ізолятів ВІЛ-1 з Банку генів до ізолятів, виділених у досліджених регіонах України, що відносились до субтипу В. Найвищий відсоток спорідненості було виявлено до ізолятів субтипу В ВІЛ-1 з Бельгії, США, Іспанії, Китаю, Австралії (табл. 3).
На нашу думку, високі ступені спорідненості між дослідженими ізолятами та ізолятами з країн колишнього Радянського Союзу та Чеської республіки, можна пояснити високою інтенсивностю міграційних процесів між Україною та вказаними країнами за останні кілька десятиліть, а також з їх історичними зв'язками, особливостями економіки, географічним розташуванням, зовнішьо-політичними відносинами між цими країнами.
Таблиця 3
Ізоляти ВІЛ-1 субтипу В з Банку генів, що мали високі показники спорідненості до ізолятів ВІЛ-1, отриманих в м. Києві в 2006-2007 роках
|
Номер досупу |
Опис |
Коеф. Спорідненості |
|
|
EU248339.1 |
Ізолят ВІЛ-1 307690748282113 з Бельгії |
97% |
|
|
AY316021.1 |
Ізолят ВІЛ-1 38.-4 з Іспанії |
95% |
|
|
AY835755.1 |
Ізолят ВІЛ-1 5157-85 з США |
95% |
|
|
DQ097741.1 |
Ізолят ВІЛ-1 P3-1 з США |
95% |
|
|
AY779554.1 |
Ізолят ВІЛ-1 CANB4FULL з Канади |
95% |
|
|
EF394218.1 |
Ізолят ВІЛ-1 06CNdy221 з Китаю |
95% |
|
|
EU672660.1 |
Ізолят ВІЛ-1 ENVA7-03 з Чеської республіки |
94% |
|
|
AY316086.1 |
Ізолят ВІЛ-1 69.60 з Іспанії |
95% |
|
|
AY316087.1 |
Ізолят ВІЛ-1 69.120 з Іспанії |
95% |
Найближчими до досліджених нами ізолятів ВІЛ-1 субтипу В виявились ізоляти із Західної Європи, США, Канади, хоча їх коефіцієнти спорідненості є нижчими ніж для субтипу А. Отримані нами результати дозволяють прослідкувати залишковий факт попередньої циркуляції субтипу В в Україні.
Визначення ступеню спорідненості між дослідженими зразками ВІЛ-1. Зважаючи на те, що більшість досліджених ізолятів ВІЛ-1 визначили як субтип А, та більшість з них проявляли високі ступені спорідненості до одних і тих же відомих ізолятів, доцільно було простежити ступінь спорідненості між дослідженими ізолятами як в межах одного регіону, так і між ізолятам обох досліджених регіонів.
Після проведення вирівнювання нуклеотидних послідовностей досліджених ізолятів між собою, визначали коефіцієнт спорідненості в межах кожного субтипу окремо. Так, аналізуючи ізоляти з м.Києва, було показано, що коефіцієнти спорідненості між ними були досить високими у порівнянні з коефіцієнтами між ізолятами та референсними штамами (табл.4).
Таблиця 4
Визначення коефіцієнтів спорідненості для ізолятів ВІЛ-1 з м. Києва та Одеської області
|
Досліджені ізоляти ВІЛ-1 |
Коефіцієнти споріднення між дослідженими зразками (середнє значення) |
Коефіцієнти спорідненості для ізолятів ВІЛ-1 та референсних штамів (середнє значення) |
|
|
Досліджені ізоляти субтипу А ВІЛ-1 м. Києва |
94,9 - 98,2% (96,3%) |
92,6- 94,3% (93,4%) |
|
|
Досліджені ізоляти субтипу B ВІЛ-1 м. Києва |
91,6 - 93,6% (92,7%) |
92,2-93,6% (93,05%) |
|
|
Досліджені ізоляти субтипу А ВІЛ-1 Одеської області |
94,8 - 99,3(96,3%) |
92,5- 94,1% (93,4%) |
Як видно на філогенетичному дереві (рис.1), досліджені ізоляти субтипу А розміщуються окремим кластером та є віддаленими від референсного штаму субтипу А - A1_UG85U455 та A1_UG9292UG037.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1 Філогенетичне дерево нуклеотидних послідовностей фрагментів гену pol ізолятів ВІЛ-1 з м.Киева (NJ, модель Кімура, 1000 бутстреп реплікацій), (1K-06 - 31K-06 - досліджені ізоляти, A1_UG929, A1_UG85U455, B_US90WEA, B_NL006700 - референсні штами ВІЛ-1)
Проте, аналізуючи ізоляти, визначені як субтип В ВІЛ-1, було показано, що спорідненість між ними не є такою високою, як для ізолятів субтипу А (табл.4, рис.2). Отримані дані ще раз підтверджують наше припущення щодо залишкового факту циркулювання ізолятів субтипу В ВІЛ-1 в Україні.
Для ізолятів з Одеської області коефіцієнт спорідненості між собою коливався в межах 95- 99%, і виявився також значно вищим, ніж коефіцієнти спорідненості між дослідженими ізолятами та референсними штамами субтипу А ВІЛ-1 (табл.4). Зразки ВІЛ-1 Одеської області також розташовувались єдиним кластером на філогенетичному дереві (рис.2) та виявились дуже близькими за нуклеотидними послідовностями між собою.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2 Філогенетичне дерево нуклеотидних послідовностей фрагментів гену pol ізолятів ВІЛ-1 з Одеської обл (NJ, модель Кімура, 1000 бутстреп реплікацій), (1Od-06 - 31Od-06 - досліджені ізоляти, A1_UG929, A1_UG85U455 - референсні штами ВІЛ-1)
Відмічено, що коефіцієнти спорідненості були досить високими між ізолятами різних регіонів в межах субтипу А. Так, коефіцієнти спорідненості між зразками Одеської області та зразками м.Києва коливалися в межах 94,2 - 98,3%.
Таким чином, проведене дослідження та результати філогенетичного аналізу дозволили припустити, що в межах двох досліджених регіонів циркулювала певна, досить стабільна група ізолятів ВІЛ-1, близьких за молекулярними характеристиками.
Зміна субтипової та молекулярної структури ВІЛ-1 в регіонах України з часом. Для аналізу зміни субтипової та молекулярної структури ізолятів ВІЛ-1, що циркулюють на території України у визначених регіонах, проводили порівняння нуклеотидних послідовностей досліджених ізолятів ВІЛ-1 з нуклеотидними послідовностями ізолятів, досліджених у цих же регіонах України у 2000 році. Провівши порівняльний аналіз, перш за все, можна зробити висновок, що протягом 7 років у даних регіонах відбулась зміна циркулюючих субтипів. Хоч як у 2000 році та і у 2006-2007 роках домінуючим субтипом був субтип А ВІЛ-1(рис.3), частка субтипу В ВІЛ-1 значно зменшилась, а субтипи С та D ВІЛ-1 не виявили серед досліджених зразків. Поступово відбувається витіснення субтипу В в межах цих регіонів.
Рис. 3 Субтипова структура епідемії ВІЛ-1 в різні періоди часу у м. Києві та Одеській області
В історії епідемії ВІЛ/СНІДу зміна концентрованої фази епідемії на генералізовану супроводжується зміною субтипу В на не-В субтипи ВІЛ-1. Даний проце спостерігався у Таїланді, Аргентині [Subbarao H. et al, 2001]. Вивчення ситуації в Україні зі зміною субтипів протягом дослідженого періоду часу дозволяє припустити таку можливість.
Незважаючи на зміну субтипів ВІЛ-1 у даних регіонах, філогенетичний аналіз та визначення ступенів спорідненості ізолятів ВІЛ-1 за різний період часу показали, що в межах субтипу ізоляти ВІЛ-1 мають високі ступені спорідненості нуклеотидних послідовностей (табл.5).
Таблиця 5
Визначення коефіцієнтів спорідненості між дослідженими ізолятами та ізолятами 2000 року
|
Регіон |
Коефіцієнти спорідненості |
|
|
Ізоляти субтипу А 2000 року та 2006 років м.Києва |
94,5 - 98,4% (96,9%) |
|
|
Ізоляти субтипу В 2000 року та 2006 років м.Києва |
92,4 - 97,7% (94,4%) |
|
|
Ізоляти субтипу А 2000 року та 2006 років Одеської області |
95,3 - 98,8% (97,1%) |
Отримані дані ще раз підтверджують зроблене нами припущення про те, що у двох регіонах України циркулює досить стабільна група ізолятів ВІЛ-1 та в межах одного субтипу ізоляти ВІЛ-1 залишаються досить спорідненими між собою.
Визначення мутацій ВІЛ-1, що пов'язані з розвитком резистентності до АРВП. Висока мінливість вірусу та здатність уникати тиску імунної системи чи АРВП стали однією з найбільших проблем щодо подолання епідемії ВІЛ/СНІДу у світі та розробки ефективної вакцини. Зважаючи на те, що в Україні близько 10 років продовжується застосування антиретровірусної терапії для лікування хворих на ВІЛ-інфекцію/СНІД та існує ймовірність формування та передачі стійких штамів, ми провели вивчення наявності мутацій резистентності до АРВП у геномах ізолятів ВІЛ-1. Після визначення нуклеотидної послідовності гену pol ВІЛ-1 у 64 досліджених зразках та аналізу отриманих результатів було виявлено тільки 1 зразок ВІЛ-1, що містив мутацію резистентності. У позиції 75 у гені ЗТ було виявлено заміну амінокислоти валіна на метіонін (V75M). Ця мутація відноситься до первинних мутацій резистентості [Clavel F. et al, 2007] та призводить до розвитку стійкості ВІЛ до інгібіторів ЗТ, а саме ставудину (d4T) та діданозину (ddI) [Soriano V. et al, 2002].
Всі інші вивлені мутації відносились до допоміжних і поліморфічних замін нуклеотидів. Оскільки виявлено тільки один ізолят ВІЛ-1 з поміж 64 резистентний до АРВП, можна припустити, що на даному етапі розвитку епідемії ВІЛ/СНІДу в Україні тільки розпочинається процес формування резистентних штамів ВІЛ-1.
Особливості вертикальної трансмісії ВІЛ-1 в Україні. Аналіз впливу АРВ-профілактики на рівень вертикальної трансмісії ВІЛ-1. За допомогою методу ПЛР було визначено, що серед 3049 обстежених дітей, народжених ВІЛ-інфікованими матерями в період 2005-2007 р., 314 дітей були інфіковані ВІЛ внутрішньоутробно чи під час пологів. Рівень вертикальної трансмісії склав 10,3% ±0,5% (табл.6).
З метою вивчення оптимально ефекттивного впливу АРВ-профілактики на рівень трансмісії ВІЛ було здійснено аналіз застосованих в країні схем, призначених на попередженя передачі ВІЛ від матері до дитини (табл. 6).
Як свідчать наведені дані (табл.5), найефективнішою виявилась схема, за якою ВІЛ-інфікована вагітна жінка приймала високоактивну антиретровірусну терапію (ВААРТ) з 28 тижня вагітності, а дитина AZT протягом 7 днів після народження. Призначення повного курсу AZT з 28 тижня вагітності матері з додаванням однократної дози NVP також дозволило значно знизити відсоток передачі ВІЛ, проте при використанні цієї схеми потрібно враховувати високу ймовірність формування резистентних до групи ненуклеозидних інгібіторів транскриптази штамів ВІЛ як у дитини, так і у матері. Також достатньо ефективною виявилась схема профілактики з використанням повного монокурсу AZT для матері та дитини. Враховуючи низький рівень формування резистентних штамів ВІЛ до AZT, дана схема досить широко застосовується в Україні для попередження вертикальної трансмісії ВІЛ-1.
Таблиця 6
Залежність рівня вертикальної трансмісії ВІЛ від схем АВР-профілактики ВІЛ-інфікованої матері та дитини
|
Групи дітей |
Схеми АРВ-профілактики матері та дитини |
Абс. к-сть дітей |
К-сть ВІЛ- інфікованих дітей |
% вертикальної трансмісії |
|
|
1 |
Мати - не приймала АРВП дитина - не приймала АРВП |
291 |
82 |
28,17%±2,6% |
|
|
2 |
Мати - не приймала АРВП дитина - різні схеми АРВП |
460 |
80 |
17,3%±1,8% |
|
|
2.1. |
Мати - не приймала АРВП дитина - AZT 28 днів після народження |
172 |
32 |
18,6±3,0% |
|
|
2.2. |
Мати - не приймала АРВП дитина - NVP протягом 72 год. після народження |
30 |
8 |
26,6±8,1% |
|
|
2.3. |
Мати - не приймала АРВП дитина - NVP протягом 72 год. після народження +AZT 28 днів |
258 |
40 |
15,5 ±2,3%. |
|
|
3 |
Мати - різні схеми АРВП дитина - різні схеми АРВП |
2317 |
152 |
6,56±0,5% |
|
|
3.1. |
Мати - ВААРТ (невірапін+ азидотимідин+ламівудин) з 28 тижня вагітності Дитина - AZT 28 днів |
169 |
2 |
1,18±0,8% |
|
|
3.2. |
Мати - AZT з 28 тижня вагітності Дитина - AZT 28 днів |
1932 |
128 |
6,63±0,6% |
|
|
3.3 |
Мати - AZT після 32 тижня вагітності Дитина - AZT 28 днів |
112 |
12 |
10,71±3,1% |
|
|
3.4. |
Мати - NVP +AZT з 28 тижня вагітності Дитина - NVP +AZT 28 днів |
50 |
1 |
2±2% |
|
|
3.5. |
Мати - однократна доза NVP під час пологів Дитина - однократна доза NVP протягом 72 год. життя |
35 |
9 |
25,71±7,4%. |
|
|
Всього |
3049 |
314 |
10,3% |
Зв'язок між початком прийому АРВ-профілактики ВІЛ-інфікованою матір'ю та частотою вертикальної трансмісії ВІЛ.
Визначення найбільш критичних періодів внутрішньоутробного інфікування ВІЛ є дуже важливим для країн з обмеженим доступом до АРТ, в тому числі і для України.
У зв'язку з цим на даному етапі роботи ми спробували виявити зв'язок між початком прийому профілактичної антиретровірусної терапії матір'ю і рівнем вертикальної трансмісії ВІЛ та розрахувати орієнтовні періоди вертикальної трансмісії ВІЛ у залежності від часу початку прийому антиретровірусних препаратів матір'ю. Для проведення такого аналізу ми використали дані ефективності різних схем профілактики вертикальної трансмісії ВІЛ (табл. 6).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 4 Визначення орієнтовних термінів вертикальної трансмісії ВІЛ-1
Найбільш критичними періодами вертикальної трансмісії ВІЛ від матері до дитини є пізні періоди гестації, починаючи з 32-34 тижня, і до пологів (рис.4). В ці періоди згідно з нашими дослідженнями відбуваються близько 64% та 16,5% всіх випадків інфікувань дітей, відповідно. Наші результати співпадають з результатами попередніх досліджень різних груп вчених (Johnson, 2005, Shapiro, 2006, Coovadia, 2007). Так, аналіз деяких програм-досліджень щодо попередження вертикальної трансмісії ВІЛ показав (Програма PACTG 076), що близько 1/3 випадків передачі вірусу від матері до дитини відбувається на пізніх періодах вагітності та під час пологів. Проте невелика частка інфікувань - 5% - може траплятись у першому триместрі вагітності. Інша програма (Програма Thai CDC) підтвердила, що 17% випадків інфікування плоду може проходити у період між 14 та 36 тижнем вагітності та 14% з них - між 28 та 35 тижнем (Програма PHPT-1). Тобто тільки 20% інфікувань плоду відбувається до 36 тижня вагітності, а решта 80% - після 36 тижня гестації та під час пологів.
ВИСНОВКИ
В результаті виконання дисертаційної роботи було проведено визначення нуклеотидної послідовності та здійснено філогенетичний аналіз фрагментів генів полімерази ізолятів ВІЛ-1, що циркулювали в регіонах України, визначено їх субтипову приналежність, проведено пошук найбільш споріднених ізолятів ВІЛ-1, вивчено поширення ізолятів, резистентних до АРВП, а також на основі аналізу ефективності схем профілактики вертикальної трансмісії уточнено найбільш критичні періоди вагітності під час внутрішньоутробної передачі ВІЛ.
1. На основі субтипування встановлено, що у м.Києві та Одеській області циркулювали два субтипи ВІЛ-1. Домінуючим був субтип А ВІЛ-1 - 93,8%, з невеликою часткою субтипу В ВІЛ-1 - 6, 2%.
2. Досліджені ізоляти ВІЛ-1 субтипу А проявили високий ступінь гомології (96-98%) до ізолятів ВІЛ-1, виділених у Чеській республіці, Казахстані, Грузії, Росії, Естонії, що свідчить про інтенсивний обмін ізолятами ВІЛ між вказаними країнами та Україною.
3. В результаті порівняння нуклеотидних послідовностей фрагмента гена полімерази ізолятів ВІЛ-1 показано високу гомологію (94-98%) між дослідженими ізолятами двох регіонів, що свідчить про циркуляцію у різних регіонах України стабільної групи ізолятів вірусу субтипу А, близьких за молекулярними характеристиками.
4. Порівняння досліджених ізолятів ВІЛ-1 з ізолятами, що циркулювали у цих же регіонах у 2000 році, показало зміну субтипової структури епідемії ВІЛ протягом 6 років, що може свідчити про можливість зміни фаз епідемії з концентрованої на генералізовану у 2006-2007 роках.
5. Аналіз мутацій резистентності ВІЛ-1 до АРВП показав, що на даному етапі розвитку епідемії ВІЛ/СНІДу в Україні розпочинається процес формування резистентних штамів ВІЛ-1(тільки 1,5 % від досліджених ізолятів містили мутації резистентності до АРВП).
6. Уточнено критичні періоди внутрішньоутробної передачі ВІЛ-1 - це період, починаючи з 32-34 тижня до пологів та власне пологи, протягом якого відбувається близько 64% та 16,5% всіх випадків вертикальної трансмісії ВІЛ-1.
ПЕРЕЛІК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Пукіш Н.С. Вплив АРВ-профілактики на рівень вертикальної трансмісії ВІЛ в Україні/ Н.С.Пукіш, А.М Щербінська., В.П. Поліщук// Інфекційні хвороби. 2008. №3. С. 14-17.
//Дисертантом визначено ідею роботи, проведено пошук та узагальнено літературні дані, проведена обробка одержаних результатів, підготовлено статтю до друку. Висновки зроблено за участі наукового керівника проф.Щербінської А.М.
2. Pukish N. Studying the relation between the start point of HIV-infected mother's ARV-prophylactics and frequency of vertical transmission of HIV/N.Pukish// Visnyk of Taras Shevchenko Kyiv National University. Series Biology. 2008.№.51. P. 17-18.
3. Пукіш Н.С.Аналіз молекулярних особливостей українських ізолятів ВІЛ-1/ Н.С.Пукіш, А.М.Щербінська, Бабій Н.О, В.П.Поліщук// Біополімери та клітина. 2009. №1. С. 50-55.
// Дисертантом проведений аналіз літературних даних та підготовлено статтю до друку. Структуру роботи та зміст огляду обговорено з науковими керівниками д.б.н. проф. Поліщуком В.П. та проф., д.м.н. Щербінською А.М.
4. Пукіш Н.С. Філогенетичний аналіз українських ізолятів ВІЛ-1/ Н.С.Пукіш, А.М.Щербінска, І.Г. Будзанівська, В.П.Поліщук// Доповіді Академії наук.- 2009. № 3. С. 89-93.
// Дисертантом проведений аналіз літературних даних та підготовлено статтю до друку. Структуру роботи та зміст огляду обговорено з науковими керівниками д.б.н. проф. Поліщуком В.П. та проф., д.м.н. Щербінською А.М./
5. Пукіш Н.С. Взаємозвязок між початком прийому терапії ВІЛ-інфікованою матір'ю та частотою вертикальної передачі ВІЛ/ Н.С. Пукіш // Біоресурси та віруси: V міжнар.конф., 10-13 вересня 2007 р.: зб. тез. К.: Фітосоціоцентр, 2007. С. 128.
6. Кравченко О.М., Пукіш Н.С., Бабій Н.О., Щербінська А.М., Кобища Ю.В. Исследование уровня передачи резистентных к АРВ препаратам штаммов ВИЧ-1 среди недавно ифнфцированных пациентов // 2-а конференция по вопросам ВИЧ/СПИДа в Восточной Европе и Центральной Азии: Москва, 2008. С. 83.
7. Пукіш Н.С. Філогенетичний аналіз українських ізолятів ВІЛ-1/ Пукіш Н.С., Щербінська А.М., Будзанівська І.Г., Поліщук В.П. // Фундаментальні та прикладні дослідження в біології: міжнародна наукова конференція студентів, аспірантів та молодих учених, 23-26 лютого 2009 р.: зб.тез. ВЕБЕР, 2009. С. 164.
АНОТАЦІЯ
Пукіш Н.С. Молекулярні характеристики ізолятів ВІЛ-1, що циркулюють в Україні, та деякі особливості їх вертикальної трансмісії. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.06 - вірусологія. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2010.
В дисертаційній роботі представлено результати дослідження молекулярних характеристик ізолятів ВІЛ-1, що циркулюють у м.Києві та Одеської області, а також деяких особливостей вертикальної трансмісії ВІЛ.
Показано, що у регіонах України з високим рівнем поширеності ВІЛ-інфекції циркулювали два субтипи ВІЛ-1. Домінуючим був субтип А ВІЛ-1 - 93,8%, з невеликою часткою субтипу В ВІЛ-1 - 6, 2%. Визначено високу гомологію (94-98%) між дослідженими ізолятами з двох регіонів між собою. Встановлено, що протягом 6 років ступінь гомології між ізолятами ВІЛ-1 залишається таким же високим в межах субтипу, хоча субтипова структура епідемії ВІЛ в досліджених регіонах кардинально змінилася.
Аналіз наявності мутацій резистентності в досліджених ізолятах ВІЛ виявив їх низький рівень (1,56%). Це дозволило заключити, що на даному етапі розвитку епідемії ВІЛ/СНІДу в Україні тільки розпочинається процес формування резистентних штамів ВІЛ-1.
Уточнено критичні періоди внутрішньоутробної передачі ВІЛ-1 - це період, починаючи з 32-34 тижня до пологів та власне пологи, протягом яких відбувається близько 64% та 16,5% всіх випадків вертикальної трансмісії ВІЛ-1.
Ключові слова: ВІЛ-інфекція, ізоляти ВІЛ-1, вертикальна трансмісія ВІЛ, резистентність, антиретровірусні препарати, мутації.
АННОТАЦИЯ
Пукиш Н.С. Молекулярные характеристики изолятов ВИЧ-1, циркулирующих в Украине, и некоторые особенности их вертикальной трансмиссии - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.06-вирусология.- Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2010.
В диссертационной работе представлены результаты исследования молекулярных характеристик изолятов ВИЧ-1, циркулирующих на территории двух регионов Украины, и некоторых особенностей их вертикальной трансмиссии.
Путем определения нуклеотидной последовательности гена pol ВИЧ-1, исследовали субтипы изолятов ВИЧ, циркулировавших в г.Киеве и Одесской области в 2006-2007 г.г., провели поиск изолятов в Банке генов наиболее близких по степени родства к исследованным, изучили изменение субтиповой структуры эпидемии в временном разрезе.
Показано, что в регионах Украины с высоким уровнем распространённости ВИЧ-инфекции циркулировало два субтипа ВИЧ-1. Доминирующим был субтип А ВИЧ-1 - 93,8%, с небольшим участием субтипа В ВИЧ-1 - 6, 2%. При этом была определена высокая гомология (94-98%) между исследованными образцами из двух регионов.
Исследованные изоляты ВИЧ-1 субтипа А имели высокую степень гомологии (96-98%) к изолятам ВИЧ-1, выделенным с Чешской республики, Казахстана, Грузии, России, Эстонии. Это свидетельствует об интенсивном обмене изолятами ВИЧ между указанными странами и Украиной.
Наиболее близкими к исследованным нами изолятам ВИЧ-1 субтипа В оказались изоляты из Западной Европы, США, Канады, хотя их коэффициенты гомологии оказались ниже чем для субтипа А (97-95%). Эти данные позволяют проследить остаточный факт предыдущей циркуляции субтипа В в Украине.
Установлено, что на протяжении 6 лет степень гомологии между изолятами ВИЧ-1 осталась такой же высокой в пределах субтипа, хотя субтиповая структура эпидемии ВИЧ/СПИДа в этих регионах кардинально изменилась. Наблюдается постепенное вытеснение субтипа В не-В субтипами ВИЧ - в 2000 году к субтипу В относилось около 35% исследованих изолятов ВИЧ, а в 2007 году - только 6% исследованих изолятов. Процесс вытеснения субтипа В наблюдался при изменении фаз эпидемии ВИЧ от концентрированой к генерализированой в нескольких странах. Изучение ситуации в Украине с изменением субтипов на протяжении исследованого периода времени позволяет припустить такую возможность.
Анализ содержания мутаций резистентности ВИЧ к АРВП в исследованных изолятах выявил их низкий уровень (1,56%). Это позволило сделать заключение, что на данном этапе развития эпидемии ВИЧ/СПИДа в стране процесс формирования резистентных штаммов ВИЧ-1 только начинается.
Анализ эффективности схем профилактики передачи ВИЧ от матери к ребенку позволил уточнить критические периоды внутриутробной передачи ВИЧ-1 - это период, начиная с 32-34 недели до родов и собственное роды, на протяжении которых происходит около 64% и 16,5% (соответственно) всех случаев вертикальной трансмиссии ВИЧ-1.
Ключевые слова: ВИЧ-инфекция, изоляты ВИЧ-1, вертикальная трансмиссия ВИЧ, резистентность, антиретровирусные препараты, мутации.
SUMMARY
Pukish N.S. The molecular characteristics of the Ukrainian isolates of HIV and some of the peculiarities of their vertical transmission.- Manuscript.
The thesis for obtaining PhD degree in speciality 03.00.06 - virology, Taras Shevchenko' Kyiv National University, Kyiv, 2010.
The theses are devoted to studding of the molecular characteristics of the Ukrainian isolates of HIV and some of the peculiarities of their vertical transmission.
It is shown that in the regions of Ukraine with the high level of prevalence of HIV-infection two subtypes of HIV-1 are circulated. A dominant subtype was subtype A HIV-1 - 93,8%, with the small percentage of subtype B HIV-1 - 6, 2%. The very high homology between the studied isolates of HIV-1 from two regions of Ukraine between themselves was established (94-98%). It is set that during 6 years isolates of HIV in two different regions continue to show high levels of homology though subtype structure of epidemics of HIV in these regions cardinally changed.
The analysis of presence of resistance mutations in the studied isolated showed its low level (1,56%). This allows us to speculate that on this stage of development of epidemic of HIV/AIDS in Ukraine the process of forming HIV- resistance strains has only begin already.
The critical periods of vertical transmission of HIV-1 are set - a period from 32-34 weeks to births and actually births during which takes place about 64% and 16,5% of all cases of vertical transmission of HIV-1.
Keywords: HIV-infection, HIV-1 isolates, vertical transmission, resistance, antiretroviral drugs, mutations.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Загальна характеристика деяких типів мутацій. Ферментативна система ексцизійної репарації. Методи вивчення мутацій. Передмутаційні зміни генетичного матеріалу. Хромосомні аберації та геномні мутації. Взаємозв'язок модифікаційної й спадкоємної мінливості.
презентация [4,8 M], добавлен 04.10.2013Класифікація мутацій організмів: за ефектом на структуру та функції, за аспектом зміненого фенотипу. Використання мутагенезу як ефективного генетичного інструменту. Швидкість накопичення корисних перетворень та зростання пристосованості в популяції.
реферат [2,2 M], добавлен 30.03.2014Хромосомна теорія спадковості. Кросинговер та конверсія генів. Хромосомні типи визначення статі. Експериментальне дослідження особливостей успадкування мутацій "white" та "cut" (відповідно "білі очі" та "зрізані крила") у Drosophila melanogaster.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 30.11.2014Мутації як стійкі зміни генотипу, які виникають раптово і призводять до зміни тих чи інших спадкових ознак організму, основні причини та механізм їх виникнення. Сутність та класифікація, типи та відмінні особливості генних мутацій, їх результати.
презентация [239,4 K], добавлен 18.01.2014Сутність та сучасні погляди на природній відбір як головний рушійний чинник еволюції живих організмів. Основний закон спадкування, поняття і значення кросинговеру та мутацій. Особливості та види форм природного добору, напрямки еволюційного процесу.
реферат [30,9 K], добавлен 04.09.2010Характеристика шкідників і збудників захворювань рослин та їх біології. Дослідження основних факторів патогенності та стійкості. Аналіз взаємозв’язку організмів у біоценозі. Природна регуляція чисельності шкідливих організмів. Вивчення хвороб рослин.
реферат [19,4 K], добавлен 25.10.2013Загальнобіологічна здатність організмів у процесі онтогенезу набувати нових ознак. Роль генетичних і середовищних факторів у проявах спадкової і неспадкової (фенотипової) мінливості. Епігенетика, модифікації, фенокопії, морфози; класифікація мутацій.
презентация [2,1 M], добавлен 04.01.2015Сутність мутаційної мінливості і її відмінності від модифікаційної і комбінаційної її форм. Основні положення теорії Гуго де Фріза. Класифікації мутацій. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості М.І. Вавілова. Вплив середовища на мутаційний процес.
презентация [1,4 M], добавлен 28.12.2013Проведення дослідження особливостей пристосувань певних видів рослин до ентомофілії. Оцінка господарської цінності, значення та можливості використання комахозапилення у практичній діяльності людини. Вивчення взаємної адаптації квитків та їх запилювачів.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 11.11.2014Поширеність вірусів рослин та профілактичні заходи, які запобігають зараженню. Методи хіміотерапії для оздоровлення рослин та термотерапії для отримання безвірусних клонів і культур верхівкових меристем. Характеристика і особливості передачі Х-вірусу.
курсовая работа [5,4 M], добавлен 21.09.2010Структура класичних кадгеринів. Роль Т-кадгерину в регуляції росту кровоносних судин. Молекулярні компоненти, які задіяні в клітинних контактах типу десомосоми. Білки проміжних філаментів. Взаємодія кадгеринів, катенінів і актинових мікрофіламентів.
курсовая работа [45,3 K], добавлен 19.05.2013Дослідження мікрофлори повітря та води. Загальна характеристика родини Herpesviridae. Будова і властивості герпес-вірусів. Реплікація герпес-вірусів. Групи крові та інфекційні захворювання. Нова вакцина проти вірусу герпесу. Екологічні зони України.
научная работа [1,3 M], добавлен 03.11.2015Біологічні та екологічні особливості розвитку Blattoptera. Дезинсекція як спосіб ліквідації Blattoptera. Blattoptera як фактор перенесення збудників хвороб людини. Вивчення ефективності застосування інсектицидних препаратів для боротьби з тарганами.
дипломная работа [81,0 K], добавлен 12.03.2012Вивчення будови, морфологічних характеристик, видової різноманітності ящірок фауни України, виявлення видів, занесених до Червоної книги країни. Динаміки чисельності і поширення, особливості трофічних зв’язків, добової і річної активності ящірок.
курсовая работа [47,9 K], добавлен 20.04.2011Вивчення систематичної структури флори медоносних рослин та їх еколого-ценотичних особливостей. Ботанічна характеристика флори лучних угідь України - родин Мальвових (Алтея лікарська), Зонтичних (борщівник сибірський) , Айстрових, Бобових та Розових.
курсовая работа [12,8 M], добавлен 21.09.2010Особливості визначення систематичного положення мікроорганізмів. Виявлення взаємозв'язку між морфологічними властивостями та ідентифікацією сапрофітних мікроорганізмів. Дослідження кількісних та якісних закономірностей формування мікрофлори повітря.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 26.01.2016На основі вивчених еколого-біологічних властивостей рослин водних та прибережно-водних біоценозів проведення визначення стану їхніх ценозів русла річки Сіверський Донець. Визначення видів біоіндикаторів водного середовища, екологічні особливості видів.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 07.05.2009Розвиток ендокринології та вивчення ролі гормонів в пристосувальних реакціях організму. Структурно-функціональні особливості та патологічні стани наднирників у ембріонів та дітей, їх дослідження в процесі старіння у зрілих людей та осіб похилого віку.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.02.2011Дослідження екологічних умов обстежуваної водойми, вмісту біогенних елементів в донних відкладах. Оцінка видового складу риб обстежуваного ставка та можливої конкуренції між видами. Результати біометричних та анатомічних спостережень білого амура.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 12.02.2016Структура нуклеотидів, особливості і функції рибонуклеїнової кислоти (РНК), її види. Явище зворотної транскрипції. Схема організації та властивості типового гену. Характеристика етапів транскрипції і трансляції: ініціація, елонгація, термінація.
презентация [4,1 M], добавлен 28.12.2013
