Учебник по биологии 10-11 класс Каменский Криксунов Пасечник читать онлайн
Выберите нужную страницу с уроками, заданиями (задачами) и упражнениями из учебника по биологии за 10-11 класс Каменский Криксунов Пасечник. Онлайн книгу удобно смотреть (читать) с компьютера и смартфона. Электронное учебное пособие подходит к разным годам: от 2011-2012-2013 до 2015-2016-2017 года — создано по стандартам ФГОС.
Номер № страницы:2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39; 40; 41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 55; 56; 57; 58; 59; 60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68; 69; 70; 71; 72; 73; 74; 75; 76; 77; 78; 79; 80; 81; 82; 83; 84; 85; 86; 87; 88; 89; 90; 91; 92; 93; 94; 95; 96; 97; 98; 99; 100; 101; 102; 103; 104; 105; 106; 107; 108; 109; 110; 111; 112; 113; 114; 115; 116; 117; 118; 119; 120; 121; 122; 123; 124; 125; 126; 127; 128; 129; 130; 131; 132; 133; 134; 135; 136; 137; 138; 139; 140; 141; 142; 143; 144; 145; 146; 147; 148; 149; 150; 151; 152; 153; 154; 155; 156; 157; 158; 159; 160; 161;
162; 163; 164; 165; 166; 167; 168; 169; 170; 171; 172; 173; 174; 175; 176; 177; 178; 179; 180; 181; 182; 183; 184; 185; 186; 187; 188; 189; 190; 191; 192; 193; 194; 195; 196; 197; 198; 199; 200; 201; 202; 203; 204; 205; 206; 207; 208; 209; 210; 211; 212; 213; 214; 215; 216; 217; 218; 219; 220; 221; 222; 223; 224; 225; 226; 227; 228; 229; 230; 231; 232; 233; 234; 235; 236; 237; 238; 239; 240; 241; 242; 243; 244; 245; 246; 247; 248; 249; 250; 251; 252; 253; 254; 255; 256; 257; 258; 259; 260; 261; 262; 263; 264; 265; 266; 267; 268; 269; 270; 271; 272; 273; 274; 275; 276; 277; 278; 279; 280; 281; 282; 283; 284; 285; 286; 287; 288; 289; 290; 291; 292; 293; 294; 295; 296; 297; 298; 299; 300; 301; 302; 303; 304; 305; 306; 307; 308; 309; 310; 311; 312; 313; 314; 315; 316; 317; 318; 319; 320; 321; 322; 323; 324; 325; 326; 327; 328; 329; 330; 331; 332; 333; 334; 335; 336; 337; 338; 339; 340; 341; 342; 343; 344; 345; 346; 347; 348; 349; 350; 351; 352; 353; 354; 355; 356; 357; 358; 359; 360; 361; 362; 363; 364; 365; 366; 367; 368; 369
Чтобы читать онлайн или скачать в формате pdf, нажмите ниже.
Учебник — Нажми!
Биология. Общая биология. 10-11 классы. Базовый уровень. (Красный) ВЕРТИКАЛЬ, Каменский А.А. | ISBN: 978-5-358-19815-9
Каменский А.А.
Аннотация
Предлагаемый учебник входит в учебно-методический комплекс по биологии для 10—11 классов, создан на основе оригинальной программы под руководством В.
В. Пасечника.
Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту среднего (полного) общего образования.
Данная линия учебников (5—11 классы) построена по концентрическому принципу. Учебник для 10—11 классов посвящен проблемам общей биологии, которые освещены в нем более глубоко и подробно, чем в учебнике 9 класса, где учащиеся впервые познакомились с ними, с учетом последних достижений в различных областях биологической науки.
Дополнительная информация
| Регион (Город/Страна где издана): | Москва |
| Год публикации: | 2018 |
| Тираж: | 15000 |
| Страниц: | 368 |
| Формат: | 70×90/16 |
| Ширина издания: | 170 |
| Высота издания: | 215 |
Вес в гр. | 533 |
| Язык публикации: | Русский |
| Тип обложки: | Твёрдый переплёт |
| Цвета обложки: | Белый, Красный |
| Иллюстрирована: | Да |
| Тип иллюстраций: | Цветные иллюстрации |
| Полный список лиц указанных в издании: | Каменский А.А. |
Каменский, Андрей Александрович — Биология.
Общая биология. 10-11 классы [Текст] : учебникПоиск по определенным полям
Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:
author:иванов
Можно искать по нескольким полям одновременно:author:иванов title:исследование
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND.
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:
исследование разработка
author:иванов title:разработка
оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:исследование OR разработка
author:иванов OR title:разработка
операторисследование NOT разработка
author:иванов NOT title:разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться.
Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы. По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак «доллар»:
$исследование $развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки: «исследование и разработка«Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку «#» перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.
#исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду «~» в конце слова из фразы. Например:
бром~
При поиске будут найдены такие слова, как «бром», «ром», «пром» и т.д.Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2.
4 разработка По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения — положительное вещественное число.Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO.
Будет произведена лексикографическая сортировка.
author:[Иванов TO Петров]
Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.author:{Иванов TO Петров}
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.
По плану | По факту | |||||||||||
I. Основы учения об эволюции. (18ч.) | ||||||||||||
1. | 1 | 1.09-2.09 | Развитие эволюционного учения Ч. Дарвина. | Таблицы по общей биологии, иллюстрирующие систему живой природы; портреты К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ч. Дарвина | Эволюция. Систематические категории, закон зародышевого сходства | Изучить § 52, (стр. 186-190). | ||||||
2. | 2 | 5.09.-9.09 | Чарльз Дарвин и основные положения его теории. | Географическая карта мира; ксерокопии обложек книг Ч. Дарвина; диапозитивы «Эволюция органического мира». | Эволюция, наследственная изменчивость, естественный отбор, борьба за существование. | Изучить § 52, (стр. 191-194). | ||||||
3. | 3 | 5.09.-9.09 | Вид, его критерии. | Таблицы, иллюстрирующие критерии видов растений и животных, комнатные растения, диапозитивы «Эволюция органического мира». | Лабораторная работа «Изучение морфологического критерия вида». | Биологический вид, критерии вида: морфологический, физиологический, экологический, географический, исторический. | Изучить § 53, ответить на вопросы на стр.198. | |||||
4. | 4 | 12.09-16.09 | Популяции. | Таблицы, иллюстрирующие популяции и виды, фотографии представителей местной флоры и фауны. | Популяции. | Изучить § 54, подготовить ответы на вопросы на стр. 200. | ||||||
5. | 5 | 12.09-16.09 | Генетический состав популяций. | Таблицы, иллюстрирующие примеры популяций и генетические процессы в них, уровневую организацию живой природы. | Генофонд популяции. | Изучить § 55, подготовить ответы на вопросы на стр.202. | ||||||
6. | 6 | 19.09.-23.09 | Изменения генофонда популяций. | Кинофильм «Современная теория эволюции». | Генетическое равновесие, случайные изменения состава генофонда, дрейф генов, направленные изменения генофонда. | Изучить § 56, ответить на вопросы на стр. 205. | ||||||
7. | 7 | 19.09.- 23.09 | Борьба за существование и её формы. | Таблицы и фотографии, иллюстрирующие проявление в органическом мире борьбы за существование. | Борьба за существование, формы борьбы за существование: внутривидовая, межвидовая, борьба с неблагоприятными условиями. | Изучить § 57, подготовить ответы на вопросы на стр. 207. | ||||||
8. | 8 | 26.09- 30.09 | Естественный отбор и его формы. | Диапозитивы «Эволюция органического мира», таблица «Естественный отбор», коллекции насекомых. | Естественный отбор, биологические адаптации, формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий, дизруптивный, полиморфизм, половой. | Изучить § 58, (стр. 208-211). | ||||||
9. | 9 | 26.09-30.09 | Естественный отбор и его формы. | Диапозитивы «Эволюция органического мира», таблица «Естественный отбор», коллекции насекомых. | Естественный отбор, биологические адаптации, формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий, дизруптивный, полиморфизм, половой. | Изучить § 58, (стр. 211-214). | ||||||
10. | 10 | 3.10-7.10 | Изолирующие механизмы. | Таблицы, иллюстрирующие проявления в живой природе основных типов и различных групп изолирующих механизмов. | Репродуктивная изоляция, изолирующие механизмы: предзиготические, постзиготические. | Изучить § 59, изучить текст на стр. 217. | ||||||
11. | 11 | 3.10-7.10 | Видообразование. | Физическая карта Европы и Азии, таблицы «Критерии вида», «Географическое видообразование», «Экологическое видообразование». | Микроэволюция, аллопатрическое (географическое) видообразование, симпатрическое (экологическое) видообразование. | Изучить § 60, ответить на вопросы на стр. 222. | ||||||
12. | 12 | 10.10-14.10 | Макроэволюция, её доказательства. | Кинофильм «Эволюция и методы изучения эволюции»; коллекции «Гомология плечевого и тазового пояса позвоночных», «Гомология строения конечностей позвоночных», «Рудиментарные органы позвоночных», палеонтологические находки. | Макроэволюция, переходные формы, Филогенетические ряды. | Изучить § 61, (стр. 222-225). | ||||||
13. | 13 | 10.10-14.10 | Макроэволюция, её доказательства. | Кинофильм «Эволюция и методы изучения эволюции»; коллекции «Гомология плечевого и тазового пояса позвоночных», «Гомология строения конечностей позвоночных», «Рудиментарные органы позвоночных», палеонтологические находки. | Макроэволюция, переходные формы, Филогенетические ряды. | Изучить § 61, (стр. 225-227). | ||||||
14. | 14 | 17.10-21.10 | Система растений и животных – отображение эволюции. | Таблицы, иллюстрирующие систематические группы и общие схемы с изображением родословных древ растений и животных, коллекции насекомых разных видов. | Биноминальное название видов, естественная классификация. | Изучить § 62, ответить на вопросы на стр. 229. | ||||||
15. | 15 | 17.10-21.10 | Главные направления эволюции органического мира. | Кинофильм «Основные направления эволюции», таблицы «Ароморфоз и идиоадаптация растений», «Схемы кровообращения позвоночных животных», «Схемы головного мозга позвоночных», «Развитие органического мира». | Параллелизм, конвергенция, дивергенция, ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация, биологический прогресс, биологический регресс. | Изучить § 63, (стр. 230-232). | ||||||
16. | 16 | 24.10-28.10 | Главные направления эволюции органического мира. | Кинофильм «Основные направления эволюции», таблицы «Ароморфоз и идиоадаптация растений», «Схемы кровообращения позвоночных животных», «Схемы головного мозга позвоночных», «Развитие органического мира». | Параллелизм, конвергенция, дивергенция, ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация, биологический прогресс, биологический регресс. | Изучить § 63, (стр. 232-236), подготовиться к зачёту. | ||||||
17. | 17 | 24.10-28.10 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Основы учения об эволюции». | Таблицы по общей биологии, иллюстрирующие движущие силы эволюции, «Биогеоценоз дубравы», «Биосфера», диапозитивы «Эволюция органического мира». | Термины и понятия темы «Основы учения об эволюции». | Изучить «Краткое содержание главы». | ||||||
18. | 18 | 7.11.-11.11 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Основы учения об эволюции». | Таблицы по общей биологии, иллюстрирующие движущие силы эволюции, «Биогеоценоз дубравы», Биосфера», диапозитивы «Эволюция органического мира». | Термины и понятия темы «Основы учения об эволюции». | Изучить «Краткое содержание главы». | ||||||
II. Основы селекции и биотехнологии. (7 ч.) | 7.11.-11.11 | |||||||||||
19. | 1 | 7.11.-11.11 | Основные методы селекции и биотехнологии. | Таблицы, иллюстрирующие общие методы селекции, использование клеточной и генной и генной инженерии, альбомы и фотографии сортов растений и пород животных, муляжи плодов некоторых культурных растений. | Селекция, порода, сорт, штамм, аутбридинг, инбридинг, гетерозис, биотехнология, клеточная инженерия; гибридизация близкородственная, неродственная и отдалённая. | Изучить § 64, ответить на вопросы на стр. 244. | ||||||
20. | 2 | 14.11-18.11. | Методы селекции растений. | Таблицы, иллюстрирующие закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и центры происхождения культурных растений, муляжи некоторых овощных, плодовых и др. культур. | Центры происхождения культурных растений, закон гомологических рядов наследственной изменчивости, протопласт. | Изучить § 65, стр. 244-246. | ||||||
21. | 3 | 14.11-18.11. | Методы селекции растений. | Таблицы, иллюстрирующие закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и центры происхождения культурных растений, муляжи некоторых овощных, плодовых и др. культур. | Центры происхождения культурных растений, закон гомологических рядов наследственной изменчивости, протопласт. | Изучить § 65, стр. 246-252. | ||||||
22. | 4 | 21.11.-25.11 | Методы селекции животных. | Таблицы и схемы, иллюстрирующие применение различных методов в селекции животных; альбомы и фотографии с изображением разных пород с/х животных. | Полиэмбриония, генетическое клонирование. | Изучить § 66, ответить на вопросы на стр. 256. | ||||||
23. | 5 | 21.11.-25.11 | Селекция микроорганизмов. | Таблицы с изображением прокариотических и эукариотических организмов, таблицы и схемы, иллюстрирующие методы селекции микроорганизмов и технологию генной инженерии. | Клон, штамм. | Изучить § 67, познакомиться со статьёй на стр. 256. | ||||||
24. | 6 | 28.11-2.12 | Современное состояние и перспективы биотехнологии. | Таблицы и схемы, иллюстрирующие обязательные этапы биотехнологических процессов; CD «Биотехнология». | Биологические удобрения, биогумус, культура тканей, экологические виды топлива. | Изучить § 68,подгото-вить ответы на вопросы на стр. 263. | ||||||
25. | 7 | 28.11-2.12 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Основы селекции и биотехнологии». | Таблицы по теме, альбомы с изображением пород с/х животных, муляжи сортов с/х растений. | Термины и понятия уроков темы «Основы селекции и биотехнологии». | Изучить «Краткое содержание главы». | ||||||
III. Антропогенез (7ч) | ||||||||||||
26. | 1 | 5.12.-9.12 | Положение человека в системе органического мира. | Таблицы «Родословное древо животного мира», «Приматы», модель «Происхождение человека», научно-популярная литература по проблеме происхождения человека. | Антропология, Человек разумный (Homo sapiens). | Изучить § 69, ответить на вопросы на стр. 270. | ||||||
27. | 2 | 5.12.-9.12 | Основные стадии антропогенеза. | Таблицы с изображением ландшафта кайнозойской эры, «Стадии эволюции человека», модель «Происхождение человека». | Парапитеки, дриопитеки, палеоантропы, неоантропы, питекантропы, неандертальцы, кроманьонцы, человек умелый, человек прямоходящий. | Изучить § 70, стр. 270-272. | ||||||
28. | 3 | 12.12-16.12 | Основные стадии антропогенеза. | Таблицы с изображением ландшафта кайнозойской эры, «Стадии эволюции человека», модель «Происхождение человека». | Парапитеки, дриопитеки, палеоантропы, неоантропы, питекантропы, неандертальцы, кроманьонцы, человек умелый, человек прямоходящий. | Изучить § 70, стр. 272-276, прочитать статью в конце параграфа и изучить рис. 111. | ||||||
29. | 4 | 12.12-16.12 | Движущие стадии антропогенеза. | Таблицы с изображением всех предковых форм человека, бюсты древних и современного человека. | Социальные факторы антропогенеза: трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление. | Изучить § 71, подобрать материал о проблеме происхождения и эволюции человека. | ||||||
30. | 5 | 19.12-23.12 | Прародина человека. | Таблицы, иллюстрирующие гипотезы происхождения человека, географическая карта мира. | Прародина человека, молекулярно-генетические методы исследования. | Изучить § 72. | ||||||
31. | 6 | 19.12-23.12 | Расы и их происхождение. | Таблица «Человеческие расы», бюсты людей различных рас. | Человеческие расы: европеоидная, негроидная, монголоидная, расогенез, расизм. | Изучить § 73, ответить на вопросы на стр. 289. | ||||||
32. | 7 | 26.12-28.12 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Антропогенез». | Бюсты древних людей и представителей современных рас, модель «Происхождение человека», скелет человека и млекопитающих. | Понятия и термины темы «Антропогенез». | Изучить «Краткое содержание главы». | ||||||
33. | 1 | 12.01-13.01 | Что изучает экология. | Таблицы и схемы иллюстрирующие примеры взаимоотношений организмов друг с другом и с окружающей средой, портрет Э. Геккеля, научно-популярная литература по экологии. | Экология: популяционная, географическая, химическая, промышленная, экология растений , животных, человека, глобальная экология. | Изучить § 74, выполнить задание на стр. 294. | ||||||
34. | 2 | 16.01-20.01 | Среда обитания организмов и её факторы. | Таблицы, иллюстрирующие воздействие различных факторов на организмы. | Среда обитания, экологические факторы (абиотические, биотические, антропогенные), толерантность, лимитирующие факторы, закон минимума. | Изучить § 75, стр. 294- 296, подготовить ответы на вопросы на стр. 299. | ||||||
35. | 3 | 16.01-20.01 | Среда обитания организмов и её факторы. | Таблицы, иллюстрирующие воздействие различных факторов на организмы. | Среда обитания, экологические факторы (абиотические, биотические, антропогенные), толерантность, лимитирующие факторы, закон минимума. | Изучить § 75, подобрать материал об экологических проблемах нашей местности. | ||||||
36. | 4 | 23.01-27.01 | Местообитание и экологические ниши. | Таблицы, иллюстрирующие местообитание и экологические ниши некоторых видов растений, животных, грибов. | Местообитание, экологическая ниша. | Изучить § 76, выполнить задание на стр. 302. | ||||||
37. | 5 | 23.01-27.01 | Основные типы экологических взаимодействий. | Таблицы с изображением основных типов экологических взаимодействий организмов разных видов, видеофильм BBS. | Экологическое взаимодействие, нейтрализм, аменсализм, комменсализм, протокооперация, мутуализм, симбиоз, хищничество, паразитизм, конкуренция. | Изучить § 77, стр. 303-305. | ||||||
38. | 6 | 30.01.-3.02 | Основные типы экологических взаимодействий. | Таблицы с изображением основных типов экологических взаимодействий организмов разных видов, видеофильм BBS. | Экологическое взаимодействие, нейтрализм, аменсализм, комменсализм, протокооперация, мутуализм, симбиоз, хищничество, паразитизм, конкуренция. | Изучить § 77, стр. 305-308. | ||||||
39 | 7 | 30.01.-3.02 | Конкурентные взаимодействия. | Таблицы, иллюстрирующие распространение в природе конкурентных взаимодействий. | Внутривидовая конкуренция, межвидовая конкуренция. | Изучить § 78, выполнить задание на стр. 311-312. | ||||||
40. | 8 | 6.02.-10.02 | Основные экологические характеристики популяции. | Таблицы, иллюстрирующие основные экологические характеристики популяции. | Демографические характеристики: обилие, плотность, рождаемость, смертность; возрастная структура. | Изучить § 79, выполнить задание на стр. 314-315. | ||||||
41. | 9 | 6.02.-10.02 | Динамика популяции. | Таблицы, схемы, графики, иллюстрирующие все процессы изменений биологических показателей популяции. | Динамика популяции. | Изучить § 80, выполнить задание на стр. 317-318. | ||||||
42. | 10 | 13.02.-17.02 | Экологические сообщества. | Таблицы и схемы с изображением основных компонентов любой экосистемы, типов экологических сообществ: естественных и искусственных. | Биотические сообщества (биоценозы), экосистема, биогеоценоз, биосфера, искусственные (антропогенные экосистемы), агробиоценоз. | Изучить § 81, стр. 318-320, выполнить задание на стр. 323. | ||||||
43. | 11 | 13.02.-17.02 | Экологические сообщества. | Таблицы и схемы с изображением основных компонентов любой экосистемы, типов экологических сообществ: естественных и искусственных. | Биотические сообщества (биоценозы), экосистема, биогеоценоз, биосфера, искусственные (антропогенные экосистемы), агробиоценоз. | Изучить § 81, стр. 320-323. | ||||||
44. | 12 | 20.02.-24.02 | Структура сообщества. | Таблицы и схемы, иллюстрирующие состав и структуру экосистемы; диафильм «Природные сообщества», таблицы «Сообщество дубравы», «Сообщество водоёма». | Структура сообщества, видовая структура, морфологическая структура, трофическая структура, пищевая сеть. | Изучить § 72, выполнить задание на стр. 327. | ||||||
45. | 13 | 20.02.-24.02 | Взаимосвязь организмов в сообществах. | Таблицы и схемы пищевых сетей в некоторых экосистемах. | Пищевая сеть, автотрофные организмы, гетеротрофные организмы, продуценты, консументы, редуценты. | Изучить § 83, подготовить ответы на вопросы на стр. 328. | ||||||
46. | 14 | 27.02-3.03 | Пищевые цепи. | Таблицы с изображением обитателей лесов, степей и вод, таблицы, иллюстрирующие пищевые связи и цепи в экосистемах и круговорот веществ и энергии в разных биогеоценозах; гербарные экземпляры растений леса, луга. | Детрит, пастбищная пищевая сеть, круговорот веществ, биогенные элементы. | Изучить § 84, составить схемы передачи вещества и энергии в местных экосистемах леса и водоёма. | ||||||
47. | 15 | 27.02-3.03 | Экологические пирамиды. | Таблицы и схемы, иллюстрирующие примеры экологических пирамид: биомассы, численности, энергии; а также экологических пирамид, типичных для наземных и морских экосистем. | Экологическая пирамида, пирамида биомассы, пирамида численности. | Изучить § 85, выполнить задание на стр. 334. | ||||||
48. | 16 | 6.03.-10.03 | Экологические сукцессии. | Таблицы и схемы, иллюстрирующие смену сообществ и экологических сукцессий; диафильм «Природные сообщества» и «Сезонные изменения в жизни растений». | Сукцессия, общее дыхание сообщества, первичная и вторичная сукцессия. | Изучить § 86, найти в окружающей местности примеры экологических сукцессий. | ||||||
49. | 17 | 6.03.-10.03 | Влияние загрязнений на живые организмы. | Таблицы, схемы с изображением путей передачи вредных, токсичных веществ по пищевым цепям; фотографии животных или растений, находящихся под воздействием различных загрязнителей. | Токсичные вещества, диоксины, Предельно допустимая концентрация (ПДК), соли тяжёлых металлов, аллергены. | Изучить § 87, выполнить задание на стр. 339. | ||||||
50. | 18 | 13.03-17.03 | Основы рационального природопользования. | Картины или фотографии иллюстрирующие рациональное природопользование; таблицы с изображением редких и охраняемых видов; Красные книги растений и животных, видеофильм «Охрана природы», «Биосфера и человек». | Природные ресурсы, экологическое сознание. | Изучить § 88, подготовить ответы на вопросы на стр. 342. | ||||||
51 | 19 | 13.03-17.03 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Основы экологии». | Таблицы, схемы и оборудование темы «Основы экологии». | Понятия и термины темы «Основы экологии». | Подготовиться к тестированию по изучаемой теме. | ||||||
52. | 20 | 20.03-24.03 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Основы экологии». | Таблицы, схемы и оборудование темы «Основы экологии». | Понятия и термины темы «Основы экологии». | Изучить «Краткое содержание главы». | ||||||
V. Эволюция биосферы и человек (9 ч.) | ||||||||||||
53. | 1 | 20.03-24.03 | Гипотезы о происхождении жизни. | Таблицы по общей биологии, портреты учёных, научно-популярная литература и статьи по проблеме возникновения жизни на Земле. | Креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза панспермии, гипотеза биохимической эволюции, коацерваты, пробионты. | Изучить § 89, выполнить задание на стр. 348. | ||||||
54. | 2 | 3.04-7.04 | Современные представления о происхождении жизни. | Таблицы и схемы, иллюстрирующие этапы происхождения живых существ на Земле, портреты учёных, решающих вопросы происхождения жизни на Земле; кинофильм «Возникновение жизни на Земле». | Гипотеза абиогенного происхождения жизни на Земле. | Изучить § 90, выполнить задание на стр. 350, изучить текст на стр. 351. | ||||||
55. | 3 | 3.04-7.04 | Основные этапы развития жизни на Земле. | Таблицы по общей биологии, иллюстрирующие основные этапы формирования жизни, симбиотического образования эукариотической клетки и др. | Гипотеза биопоэза, гипотеза симбиотического происхождения эукариотических клеток, гипотеза происхождения эукариотических клеток и их органелл путём втягивания клеточной мембраны. | 351-353. | ||||||
56. | 4 | 10.04-14.04 | Основные этапы развития жизни на Земле. | Таблицы по общей биологии, иллюстрирующие основные этапы формирования жизни, симбиотического образования эукариотической клетки и др. | Гипотеза биопоэза, гипотеза симбиотического происхождения эукариотических клеток, гипотеза происхождения эукариотических клеток и их органелл путём втягивания клеточной мембраны. | Изучить § 91, стр. 353-356, изучить текст на стр. 356. | ||||||
57. | 5 | 10.04-14.04 | Эволюция биосферы. | Схемы круговорота углерода на разных этапах эволюции жизни на нашей планете, таблицы и схемы, иллюстрирующие основные этапы развития биосферы, последствия безответственного отношения человека к биосфере. | Биосфера, учение В.И. Вернадского. | Изучить § 92, выполнить задание на стр. 360. | ||||||
58. | 6 | 17.04-21.04 | Эволюция биосферы. Геохронологическая таблица развития жизни на Земле. | Геохронологическая таблица развития жизни на Земле, диапозитивы «Эволюция биосферы». | Эры и периоды развития жизни на Земле. | Изучить конспект урока. | ||||||
59. | 7 | 17.04-21.04 | Антропогенное воздействие на биосферу. | Таблицы, иллюстрирующие состав и структуру биосферы, фотографии, показывающие антропогенное воздействие на биосферу. | Заповедники, заказники, национальные парки, Конвенция о биоразнообразии. | Изучить § 93, предложить свой путь выхода из экологического кризиса. | ||||||
60. | 8 | 24.04-28.04 | Зачётно-обобщающий урок по теме «Эволюция биосферы и человек». | Таблицы и схемы, иллюстрирующие проблемы происхождения и развития жизни на Земле, многообразие антропогенного воздействия на биосферу. | Основные понятия и термины темы. | Изучить «Краткое содержание главы». | ||||||
61. | 9 | 24.04-28.04 | Итоговый урок «Роль биологии в будущем». | Таблица с перечнем профессий, где необходимы общебиологические знания, таблицы, иллюстрирующие использование общебиологических знаний. | Бионика, ноосфера. | Повторить тему «Эволюция биосферы и человек». | ||||||
Православный учебник биологии пробивается в общеобразовательную школу
Троице-Сергиева лавра переиздала учебник «Общая биология» для 10–11 классов, его автор — Сергей Вертьянов, кандидат физико-математических наук. Учебник предназначен для общеобразовательных школ и является, как указывают его создатели, «первым учебником биологии, не стесненным материалистическими рамками».
Автор
Сергей Юрьевич Вертьянов (это псевдоним, настоящая фамилия — Вальшин) представляет себя как окончившего в 1987 году факультет молекулярной и биологической физики МФТИ, кандидата физ.-мат. наук. Однако люди, которые пытались найти его…
Учебник пока не получил гриф Министерства образования и науки о допущении к его использованию на уроках биологии в школе. Но судя по тому, что начиная с 2005 года выходит его третье издание, автору очень хочется, чтобы школьники получали представление о живой природе именно с его подачи. На обложке значится имя редактора — академика РАН Юрия Алтухова, учебник открывается его предисловием. Юрия Петровича, к сожалению, уже не спросишь (академик РАН, бывший директор Института общей генетики умер в 2006 году), точно ли приведены приписываемые ему слова:
«За последние 10 лет мои представления о мире и человеке претерпели коренные изменения и привели к твердому убеждению в том, что наш мир — результат высшего творческого замысла. Сложность, комплексность, саморегуляция в мире живого таковы, что неизбежно приходишь к заключению о наличии Плана — и, следовательно, места для случайности не остается».
Перед автором учебника стояла практически невыполнимая задача: ему надо было постараться поместить на страницах учебника достаточный объем биологических знаний, чтобы не заслужить упрека в несоответствии современным образовательным стандартам, но в то же время скрестить эти знания с православной идеологией.
Современным креационистам неприлично казаться невеждами. Но в этих попытках автор то и дело терпит крах. Сшивки научных знаний с православной идеологией выполнены грубо и небрежно, все швы «белыми нитками» торчат наружу.
Впечатление от учебника сильно разнится в зависимости от того, на какой странице его открыть. Начальные разделы, посвященные биологическим макромолекулам — белкам, нуклеиновым кислотам, метаболизму, строению и функции клетки, достаточно информативны для старшеклассников, и на первый взгляд ошибок там нет. Современные креационисты не отвергают молекулярную генетику, а пытаются встроить ее в свое мировоззрение. Так что читатель узнает про генетический код, триплеты, стоп-кодон и рамку считывания, промоторы и терминаторы, экзоны и интроны, получит понятие о регуляции активности генов, об альтернативном сплайсинге и т.д.
Все бы хорошо, если бы в тексте, как вставные зубы, вдруг не возникали следующие пассажи: «Для современных ученых удивителен сам факт функционирования этой сложной системы в организме. Возможность же ее самопроизвольного появления многие исследователи абсолютно исключают. Познание внутриклеточных процессов приводит к мысли о Создателе».
То есть сложность устройства вызывает не стремление понять, а удивление. Сложно — значит, не обошлось без Творца. Однако у автора почему-то не вызывает удивления, что, исходя из Книги Бытия, все многообразие жизни Бог создал за два дня, а поскольку перечисленные молекулярно-биологические основы жизни в полной мере относятся к растительному миру, значит, уже на третий день (создание растений) все в основном было придумано. Осталось кое-что доделать, чтобы населить Землю рыбами и птицами (день пятый), а потом зверями (день шестой), и чтобы успеть до выходных; в тот же день Бог создал человека, хотя мог бы для такой великой миссии выделить и отдельный день.
Шестоднев автор понимает исключительно буквально, как шесть суток продолжительностью 24 часа каждые, в отличие от некоторых креационистов, считающих, что библейские дни следует понимать метафорически и, значит, можно их растянуть до миллионов и миллиардов лет.
Стиль, которым написан учебник, скачет от наукообразия к примитивизму. Кое-какие вещи автор пытается излагать научно. Например: «Три кодона не кодируют ни одной из аминокислот, их называют бессмысленными (nonsense-кодонами), или стоп-кодонами: ими матрица белка на мРНК заканчивается. Последовательность нуклеотидов мРНК, начинающаяся с инициирующего кодона и заканчивающаяся одним из стоп-кодонов, называется кодирующей рамкой гена, или открытой рамкой считывания (ОРС)». Но очень легко он сползает с нейтрального стиля изложения фактического материала на высокопарно-чувствительный, присущий плохим детским книжкам, но уж никак не учебникам для современных старшеклассников: «Наш повседневный опыт печально свидетельствует о том, что все живое подвержено смерти. Существа болеют, старятся и, наконец, умирают. У многих жизнь еще более короткая: их съедают хищники». С трудом можно себе представить, что и то и другое написано одним человеком. Кстати, автор везде употребляет слово «существа» вместо нейтрального «живые организмы», и об эти существа как-то все время спотыкаешься.
Периодически Вертьянов впадает в назидательный стиль, который абсолютно неуместен при донесении информации до старшеклассников: «Неумеренное винопитие и другие излишества, искажающие в человеке образ Божий, всегда считались Православной церковью немалым грехом». Это после сообщения о влиянии факторов среды, в том числе алкоголя, на развитие организма. Или такой пассаж:
«По мнению православных ученых, в качествах многих животных Творцом заложен понятный для человека назидательный смысл. Лев напоминает о высшей власти, голубь — о нравственной чистоте, орел может служить образом духовного парения над житейской суетой. Маленький муравей олицетворяет трудолюбие, огромный динозавр — слепую силу, обезьяна — бездуховную человеческую личность».
К рассуждениям о смерти имеется примечание: «Священное Писание и творения святых отцов пронизаны мыслью о том, что смерть и тление не были сотворены изначально, а вошли в мир вследствие грехопадения первого человека». Значит, до грехопадения Адама животные на Земле не умирали, ну а после него все пошло в разнос: «Существа пожирают друг друга, гибнут от болезней, чрезмерно низких или высоких температур, им не хватает корма. Такая дисгармония в природе, если следовать Писанию, была не всегда, а появилась в мире после грехопадения первых людей в раю. Мир был сотворен «хорошо весьма» (Быт. 1,31). В Писании сказано, что до грехопадения человека не было смерти и все существа питались растительностью».
Сразу возникает вопрос: а как же всем хватало ресурсов до грехопадения — когда была полная идиллия и животные не умирали, а хищники не охотились на жертв? Этим вопросом автор не озадачен, зато он пытается доказать, что хищники когда-то не были хищниками.
«Косвенным доказательством такой возможности могут служить признаки некоторых животных. Так, панда может показаться грозным хищником. У нее острые зубы и когти. Трудно поверить, что этот зверь питается в основном бамбуком (не в основном, а исключительно бамбуком, причем недавно биологи выяснили, почему: у панды нет рецепторов к вкусу мяса, ей просто «невкусно»). Пищеварительная система льва настроена на свежее мясо, но в кризисных ситуациях львы могут питаться и овощами […] Возможно, сок древних растений содержал больше белков, и комары успешно размножались без крови». Убедились? Нет? Тогда дальше: «В первозданном мире функция средств нападения была, вероятно, иной. С тех пор как первый человек внес разлад и смерть в первозданный мир, одни животные стали хватать и поедать жертвы, а другие — прятаться и убегать. Можно предположить, что инстинкты животных переменились вследствие изменений в функционировании генов и соответствующих им изменений в обменных процессах. Хищники стали охотиться, а остальные животные испытывать страх перед ними. Возможно, в зубной и пищеварительной системах хищников произошли существенные изменения».
Интересно, что в разделе про экологию Вертьянов придерживается другой концепции и доказывает полезность и необходимость хищников: «Взаимодействие «хищник – жертва» — один из главных факторов саморегуляции биоценозов», «Отсутствие хищников также может оказаться неблагоприятным для жертв, бесконтрольное размножение которых сопровождается поеданием всех кормов, и тогда голод катастрофически сокращает численность популяций жертв интенсивнее любых хищников». Видимо, автор уже забыл, что писал раньше. Одно из двух: или хищники появились в наказание всей природе за грехи первого человека, или хищники необходимы для существования биоценозов, и тогда непонятно, почему Творец не создал их с самого начала.
Камнем преткновения в дискуссиях с креационистами, естественно, служит вопрос о происхождении человека. Переходя к нему,
автор прежде всего обращает внимание на то, что «как повествует Библейская Книга Бытия, первые люди жили по 800–900 лет», и «примерно за четыре поколения продолжительность жизни постепенно сократилась втрое». Ну а затем – и в десять раз.
Объясняя причины, автор ссылается на предположения Ю.П. Алтухова, что «столь длительная жизнь обеспечивалась тем, что практически все гены у первых людей были представлены доминантными аллелями (вспомним, что рецессивные аллели являются мутантными формами нормально функционирующих доминантных аллелей)… С увеличением гетерозиготности по генам, кодирующим ферменты, организмы быстрее созревают и быстрее старятся. Долголетие людей увеличивается с падением гетерозиготности». На самом деле все ровно наоборот: многократно показано, что гетерозиготность положительно влияет на жизнеспособность, а снижение генетического разнообразия в популяциях животных или человека всегда идет во вред.
Обидное для человека сокращение продолжительности жизни по сравнению с Адамом и Мафусаилом, впрочем, получает объяснение, которое, вероятно, должно служить нам утешением. «Если мы, современные люди, много болеем и рано умираем, но все же забываем о жизни вечной, то насколько мы жили бы легкомысленнее, если бы обладали крепким здоровьем и тысячелетней жизнью, а тем более бессмертием? Временная смерть нашего тела — преграда греху, защита от вечной смерти души». Так что спасибо можно сказать и согрешившему Адаму, и еще более грешившим его потомкам.
Родство человека с животными решительно отвергается.
Но тут автор встает перед сложной задачей: как объяснить многочисленные находки ископаемых предков человека? Это ведь не палеонтологические переходные формы, о которых обывателю мало что известно, — про австралопитеков, эректусов, неандертальцев знают даже дети, их уже не спрячешь. И здесь автор применяет очень любопытный прием. Чтобы не допустить мысли об эволюции человека, надо одни ископаемые находки объявить обезьянами, другие — людьми, такими же, как мы с вами.
Так, австралопитеки и более ранние рамапитеки объявлены просто обезьянами, без всяких признаков «перехода к человеку».
Австралопитекам автор отказывает в прямохождении, в использовании орудий. Homo habilis — человек умелый, с его точки зрения, тоже ни к каким гоминидам не относится. Значительное увеличение мозга можно проигнорировать. Найденные орудия олдувайской культуры? А может быть, они и не им вовсе принадлежали. А вот Homo erectus повезло, их признали людьми: прямохождение, орудия ашельской культуры — все при них. «По всей видимости, эректусы обладали членораздельной речью: соответствующие признаки черепа у них несравненно более выражены, чем у хабилисов, и близки к нашим» — это дезинформация, по признакам черепа антропологи не могут сделать однозначного заключения о наличии или отсутствии речи у древних людей, этот вопрос остается одним из самых спорных. Автор же утверждает, что эректусы — это вымершие сапиенсы и практически ничем не отличались от нас. Что же до внешнего вида, то «крупные зубы, тяжелые надбровные дуги, значительный рельеф в области крепления мышц формируются при питании грубой пищей и не имеют отношения к происхождению от обезьяноподобного предка».
Что касается неандертальцев, то признаки строения их тела объясняются всего лишь приспособленностью к суровым условиям внешней среды. И вообще, к старости все мы станем неандертальцами:
«Антропологи указывают, что с достижением преклонного возраста у людей развиваются «неандертальские» черты: тяжелые надбровные дуги, удлиненный свод черепа и т.д. По мнению антрополога Е.Н. Хрисанфовой, неандертальский комплекс ограничен лишь обменно-гормональными особенностями».
И опять: «Согласно данным современных исследований, неандертальцы не уступали современному человеку по всем двигательным, интеллектуальным и речевым способностям». Про речевые способности откровенная ложь, антропологи до сих пор не могут однозначно решить, говорили ли неандертальцы. А в том, что геном неандертальцев довольно сильно отличается от генома современного человека, так это ДНК с течением времени испортилась, говорит Вертьянов.
«Совершенно правомерно заключить, что обезьяны всегда были обезьянами, а люди — людьми! Человек не произошел от животного. Исследования показывают, что он появился на Земле сразу в своем человеческом виде», — с гордостью заключает автор.
Получается, что раз право первых людей признано за эректусами, то Адам и Ева должны быть представлены в виде пары питекантропов. Только почему-то их не в таком виде рисуют.
Последний раздел учебника посвящен экологии. В нем доказывается необходимость сохранения животных и растений, как всех тварей Божьих на Земле. Эти наставления выглядят лицемерно в контексте того, что «жизнь окружающих человека существ поставлена Творцом в зависимость от жизни царя — человека». Природа и так натерпелась от того, что человек навязывает ей свое господство.
Другие выдержки из учебника
Учебник не обходит стороной генетику, и в тексте изложены принципы наследования и законы Менделя, генетика пола, болезни, сцепленные с полом, наследование групп крови. Появляется понятие мутаций, понятие об изменчивости в популяциях. Но…
На второй станице обложки учебника приведены отзывы на него нескольких ученых-биологов. Естественно, все они хвалят учебник за всяческие достоинства.
«Эта фраза выдернута из моего отрицательного заключения, которое я писал в 2005 году, когда этот учебник подавался для получения грифа Минобразования о допущении в качестве учебного пособия в школах. Поскольку в рецензии надо хоть что-то похвалить, я написал несколько положительных слов, но наряду с этим отметил, что: а) учебник содержит массу фактических ошибок и б) совершенно неприемлема его православная идеология. Что они там в церкви проповедуют — это их дело, но школьников надо учить научным знаниям. Моя рецензия была отрицательной, так же как и рецензия В.А. Ткачука. Не спросив разрешения у нас,
Вертьянов выдернул какие-то фразы из наших рецензий и поместил на обложку учебника. Я считаю, что он ведет себя просто неприлично», —
пояснил корреспонденту «Газеты.Ru» Александр Рубцов, доктор биологических наук, замдекана по науке биологического факультета МГУ.
«Это было в 2005 году, Вертьянов мне посылал свою книгу, я написала, что категорически не согласна с разделом «Происхождение человека», остальные разделы я не смотрела. Моя рецензия была отрицательной. Тем не менее Вертьянов поместил под моим именем положительный отзыв на обложке книги. Кроме того, он назвал меня членом-корреспондентом РАН, хотя я никогда не имела этого звания. Я много раз писала ему с требованием убрать мое имя из учебника, но ответа не получила», — рассказала Эльза Хуснутдинова, профессор Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, академик Академии наук Республики Башкортостан.
Корреспондент «Газеты.Ru» попыталась выяснить, как в России обстоит дело с учебниками биологии.
Мария Багоцкая, учитель биологии в частной гимназии «Утро», утверждает, что плохо. «Я пишу собственные конспекты для уроков. Что касается учебников, то хорошие учебники выходят под авторством М.Б. Беркинблита» (авторы учебников биологии для 6- 9 классов — М.Б. Беркинблит, С.М. Глаголев, В.В. Чуб и др.; к сожалению, учебник для 10 класса этих же авторов выходил только в 1999 году). В 2005 году вышел учебник биологии для 10–11 классов авторов: А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник.
«В общей биологии, которую я преподаю, принято ругаться на учебники, и это до некоторой степени обоснованно, потому что написать хороший учебник трудно, — рассказал Илья Лебедев, преподаватель биологии в частной школе «Муми-Тролль». — Сейчас наиболее распространен учебник для 10–11 классов под общей редакцией Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица, его переиздают каждый год. На мой взгляд, в нем довольно сложно изложена молекулярно-биохимическая тема, но ляпов там нет. Но самым лучшим и современным считается переводной учебник Грина, Стаута, Треура в трех томах. Я сам им пользуюсь для подачи некоторых тем, а что-то даю сам, без учебника».
Биология. Общая биология. 10-11 класс. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В.
Предлагаемый учебник входит в линию учебников по биологии для средней школы (5-11 классы), создан на основе оригинальной программы под руководством В.В.Пасечника.Данная линия учебников построена по концентрическому принципу. Учебник для 10-11 классов посвящен проблемам общей биологии, которые освещены в нем более глубоко и подробно, чем в учебнике 9 класса, где учащиеся впервые познакомились с ними, с учетом последних достижений в различных областях биологической науки.
Оглавление
Введение
§ 1. Краткая история развития биологии 3
§ 2. Методы исследования в биологии 9
§ 3. Сущность жизни и свойства живого 13
§ 4. Уровни организации живой материи 16
Краткое содержание вводной главы 20
Глава 1. Основы цитологии
§ 5. Методы цитологии. Клеточная теория 22
§ 6. Особенности химического состава клетки 26
§ 7. Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки 29
§ 8. Минеральные вещества и их роль в клетке 32
§ 9. Углеводы и их роль в жизнедеятельности клетки 34
§ 10. Липиды и их роль в жизнедеятельности клетки 37
§ 11. Строение и функции белков 40
§ 12. Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки 48
§ 13. АТФ и другие органические соединения клетки 53
§ 14. Строение клетки. Клеточная мембрана. Ядро 55
§ 15. Строение клетки. Цитоплазма. Клеточный центр. Рибосомы 61
§ 16. Строение клетки. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения 64
§ 17. Строение клетки. Митохондрии. Пластиды. Органоиды движения 68
§ 18. Сходства и различия в строении прокариотических и эукариотических клеток 71
§ 19. Сходство и различия в строении клеток растений, животных и грибов 75
§ 20. Неклеточные формы жизни. Вирусы и бактериофаги 78
§ 21. Обмен веществ и энергии в клетке 81
§ 22. Энергетический обмен в клетке 84
§ 23. Питание клетки 87
§ 24. Автотрофное питание. Фотосинтез 89
§ 25. Автотрофное питание. Хемосинтез 94
§ 26. Генетический код. Транскрипция. Синтез белков в клетке 95
§ 27. Регуляция транскрипции и трансляции в клетке и организме 102
Краткое содержание главы 105
Глава 2. Размножение и индивидуальное развитие организмов
§ 28. Жизненный цикл клетки 108
§ 29. Митоз. Амитоз 111
§ 30. Мейоз 114
§ 31. Формы размножения организмов. Бесполое размножение 116
§ 32. Формы размножения организмов. Половое размножение 120
§ 33. Развитие половых клеток 122
§ 34. Оплодотворение 125
§ 35. Онтогенез — индивидуальное развитие организма 129
§ 36. Индивидуальное развитие. Эмбриональный период 131
§ 37. Индивидуальное развитие. Постэмбриональный период 136
Краткое содержание главы 137
Глава 3. Основы генетики
§ 38. История развития генетики. Гибридологический метод 140
§ 39. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание 142
§ 40. Множественные аллели. Анализирующее скрещивание 146
§ 41. Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков 149
§ 42. Хромосомная теория наследственности 152
§ 43. Взаимодействие неаллельных генов 155
§ 44, Цитоплазматическая наследственность 157
Life: The Science of Biology: 978131
64: Sadava, David E., Hillis, David M., Heller, H. Craig, Hacker, Sally D .: Books . ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: это название распространяется и продается компанией W. H. Freeman / Macmillan Learning.Имея 10 выпусков, Life: The Science of Biology сочетает в себе тщательно проверенный контент и акцент на эксперименты с современным подходом к активному обучению в классе. На всем протяжении мы фокусируемся на трех основных темах:
Жизнь ЗАВЛЕЧАЕТ
Мы хотим, чтобы студенты уходили с вводного курса биологии с чувством удивления и способностью решать биологические вопросы.С этой целью мы стараемся писать живо, примеры — современными и увлекательными, и делаем упор на то, как мы узнаем то, что знаем.
Чтобы помочь студентам освоить курс, через каждую главу проходит нить Investigating Life . Каждая отдельная часть цепочки обращается к студентам, вдохновляет их задавать вопросы и заставляет их хотеть знать: «Что дальше?» Прелесть этой ветки в том, что она дает студентам подлинный научный опыт
, помимо чтения результатов чьих-либо исследований.
Life является АКТИВНЫМ
С помощью Консультативного совета мы разработали ряд педагогических функций, которые объединяют инструменты для преподавателей с инструментами для самостоятельного обучения студентов. Студенты продвигаются к настоящему пониманию биологических принципов. Мы не просто просим их запомнить информацию — мы приглашаем их
к активному участию в процессе открытия.
Для инструкторов, желающих сделать активное обучение частью своего класса, мы создали Active Learning Guide с начальными материалами, идеями и полным руководством по всем мероприятиям Life , которые готовы к добавлению. в репертуар вашего класса.
Life Сосредоточено на НАВЫКАХ
Мы хотим, чтобы учащиеся чувствовали себя комфортно, когда они учатся манипулировать и интерпретировать данные. Различные типы упражнений по решению проблем в Life помогают им развить практические, аналитические и количественные навыки — навыки, которые принесут им пользу, независимо от того, продолжат они заниматься биологией или нет. Упражнения различаются по уровню навыка
, типу и подходу, с ответами на обратной стороне книги.
Отклик на наши блоки Работа с данными был настолько неизменно положительным, что теперь мы включаем по крайней мере по одному в каждую главу.Эта функция предлагает студентам проанализировать данные оригинальных научных экспериментов и включает вопросы в тексте, а теперь и соответствующий набор альтернативных упражнений
онлайн на LaunchPad. Мы также предоставляем приложение Making Sense of Data: A Statistics Primer , чтобы помочь студентам подготовиться к количественной работе, которую они будут выполнять.
Experience Life через LAUNCHPAD
С LaunchPad этой версии Life как никогда по-настоящему интегрированный текст / медиа-ресурс.LaunchPad дает студентам все необходимое для подготовки к занятиям и экзаменам, а инструкторам — все необходимое для создания курса, настройки содержания, создания презентаций, задания домашних заданий, оценки
студентов и руководства прогрессом отдельных лиц и всего класса в целом. весь.
Биология Кэмпбелла, Лиза А. Урри, 11-е и 10-е издание, разница
| Автор (ы): Лиза А. Урри, Майкл Л. Кейн, Стивен А. Вассерман, Питер В.Minorsky, Jane B. Reece Разница между 11-м и 10-м изданиями |
Ключевые различия между 11-м и 10-м изданиями
- Промежуток времени между текущей и предыдущей публикациями: 3 года (2016 г. по сравнению с 2013 г.).
- Первое издание этого совершенного учебника биологии было написано Нилом Эллисоном Кэмпбеллом в 1987 году.
- Одиннадцатое изд. состоит из 8 разделов и 56 глав, как и предыдущее Десятое издание. и включает в себя последние исследования технологий редактирования генов, микробиома человека, влияния изменения климата на экологические процессы.
- Список ключевого содержания и организационных изменений в Кэмпбелл биологии 11-е издание :.
- Новые упражнения на решение проблем с реальными данными, визуализацией фигур и вопросами о визуальных навыках.
- Глава 10 включает новую концепцию того, как жизнь зависит от фотосинтеза.
- Концепция 22.2 включает новое обсуждение характеристик естественного отбора.
- Концепция 23.3 включает новое тематическое исследование о влиянии генетического дрейфа на перистых тетеревов.
- Concept 24.3 — новое обсуждение гибридных зон и изменений окружающей среды.
- Концепция 43.3 — новое обсуждение иммунизации.
- Concept 48.4 — новое обсуждение того, как прекращается передача сигналов после высвобождения нейромедиатора.
11-е издание
Campbell Biology
Твердая обложка , 1488 страниц
ISBN-10: 0134093410
ISBN-13: 9780134093413
Издатель: Pearson, 29 октября 2016 г.
с картой доступа MasteringBiology
Твердая обложка , 1488 страниц
ISBN-10: 0134082311
ISBN-13: 9780134082318
Издатель: Pearson, 4 ноября 2016 г.
Книги a la Carte Edition
Loose Leaf , 1488 страниц
ISBN-10: 0134154126
ISBN-13: 9780134154121
Издатель: Pearson, 27 октября 2016 г.
10-е издание
Campbell Biology
электронная книга , 1488 страниц
ISBN электронной книги: 9780321839466
Издатель: Бенджамин Каммингс, 18 октября 2013 г.
с MasteringBiology с eText — Пакет карты доступа
Твердая обложка , 1488 страниц
ISBN-10: 0321775848
ISBN-13: 9780321775849
Издатель: Бенджамин Каммингс, 16 ноября 2013 г.
Твердая обложка , 1488 страниц
ISBN-10: 0321775651
ISBN-13: 9780321775658
Издатель: Benjamin-Cummings Publishing, 10 ноября 2013 г.
Loose Leaf , 1488 страниц
ISBN-10: 0321974581
ISBN-13: 9780321974587
Издатель: Бенджамин Каммингс, 15 июня 2014 г.
9-е издание
Campbell Biology
электронная книга , 1464 стр.
ISBN электронной книги: 9780321804082
Издатель: Бенджамин Каммингс, 26 мая 2011 г.
с Pearson eText с MasteringBiology Virtual Lab Full Suite Кодовая карта доступа студента
Твердая обложка
ISBN-10: 0321794109
ISBN-13: 9780321794109
Издатель: Бенджамин Каммингс, 27 июля 2011 г.
с eText — Пакет карты доступа
Твердая обложка , 1464 страницы
ISBN-10: 0321558146
ISBN-13: 9780321558145
Издатель: Бенджамин Каммингс, 7 октября 2010 г.
Книги a la Carte Plus MasteringBiology — Access Card Package
Loose Leaf , 1263 страниц
ISBN-10: 0321831551
ISBN-13: 9780321831552
Издатель: Бенджамин Каммингс, 12 апреля 2012 г.
Международное издание
Мягкая обложка , 1464 стр.
ISBN-10: 0321739752
ISBN-13: 9780321739759
Издатель: Pearson, январь 2011 г.
Мягкая обложка , 1464 стр.
ISBN-10: 0321558235
ISBN-13: 9780321558237
Издатель: Benjamin-Cummings Publishing, 7 октября 2010 г.
Кольцо , 1464 стр.
ISBN-10: 1256273260
ISBN-13: 9781256273264
Издатель: Pearson, 2011
Математическое и вычислительное моделирование в биологии в различных масштабах | Теоретическая биология и медицинское моделирование
Caticha A: Entropic Inference and the Foundations of Physics (монография по заказу 11-го бразильского совещания по байесовской статистике – EBEB-2012. 2012, Сан-Паулу: USP Press
) Google ученый
Cox RT: Вероятность, частота и разумные ожидания. 1946
Google ученый
Катича А., Гиффин А. Обновление вероятностей. ArXiv Prepr Physics.2006, 0608185
Google ученый
Chang C-H, Hsieh L-C, Chen T-Y, Chen H-D, Luo L, Lee H-C: информация Шеннона в полных геномах. J Bioinform Comput Biol. 2005, 3: 587-608.
CAS PubMed Google ученый
Dover Y: Краткое изложение связи степенных законов с информационной энтропией. Phys Stat Mech Its Appl. 2004, 334: 591-599.
Google ученый
Chang DT-H, Oyang Y-J, Lin J-H: MEDock: веб-сервер для эффективного прогнозирования сайтов связывания лигандов на основе нового алгоритма оптимизации. Nucleic Acids Res. 2005, 33 (приложение 2): W233-W238.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ценг С.Ю., Ашрафуцзаман М., Мане Дж. Ю., Капти Дж., Мерсер Дж. Р., Тушински Дж. А.: Энтропийный фрагментарный подход к дизайну аптамеров. Chem Biol Drug Des. 2011, 78: 1-13.
CAS PubMed Google ученый
Шеннон CE: Математическая теория коммуникации. Bell Syst Tech J. 1948, 27: 379-423.
Google ученый
Стеллинг Дж., Зауэр У., Салласи З., Дойл Ф. Дж., Дойл Дж .: Устойчивость клеточных функций. Клетка. 2004, 118: 675-685.
CAS PubMed Google ученый
Li F, Long T, Lu Y, Ouyang Q, Tang C: Сеть клеточного цикла дрожжей спроектирована надежно.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2004, 101: 4781-4786.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Бак П., Тан К., Визенфельд К. Самоорганизованная критичность. Phys Rev A. 1988, 38: 364-374.
PubMed Google ученый
Honma T: Последние достижения в разработке стратегии de novo для практической идентификации свинца. Med Res Rev.2003, 23: 606-632.
CAS PubMed Google ученый
Schneider G, Fechner U: Компьютерный дизайн de novo молекул, подобных лекарству. Nat Rev Drug Discov. 2005, 4: 649-663.
CAS PubMed Google ученый
Morris GM, Huey R, Lindstrom W., Sanner MF, Belew RK, Goodsell DS, Olson AJ: AutoDock4 и AutoDockTools4: Автоматическая стыковка с гибкостью выборочного рецептора.J. Comput Chem. 2009, 30: 2785-2791.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Нимджи С.М., Рускони С.П., Салленджер Б.А.: Аптамеры: новый класс терапии. Annu Rev Med. 2005, 56: 555-583.
CAS PubMed Google ученый
Джеймс У .: Аптамер. Encycl Anal Chem. 2000, Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley & Sons Inc, 4848-4871.
Google ученый
Hamula CLA, Guthrie JW, Zhang H, Li X-F, Le XC: Выбор и аналитическое применение аптамеров. TrAC Trends Anal Chem. 2006, 25: 681-691. Контрольно-измерительные приборы и анализ на месте
CAS Google ученый
Джеймс В. Аптамеры в инструментарии вирусологов. J Gen Virol. 2007, 88 (Pt 2): 351-364.
CAS PubMed Google ученый
Ashrafuzzaman M, Tseng C-Y, Kapty J, Mercer JR, Tuszynski JA: Компьютерная матрица аптамера ДНК со специфическим связыванием с фосфатидилсерином.Nucleic Acid Ther. 2013, 23: 418-426.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Брауэр Ф., Кастильо-Чавес К. Математические модели в популяционной биологии и эпидемиологии. 2001, Нью-Йорк: Springer
Google ученый
Брауэр Ф., Ван ден Дрише П., Ву Дж., Аллен LJS: Математическая эпидемиология. 2008, Берлин: Springer
Google ученый
Кинер Дж. П., Снейд Дж .: Математическая физиология. 1998, Нью-Йорк: Springer
Google ученый
Preziosi L: Моделирование и симуляция рака. 2003, Бока-Ратон, Флорида: Chapman & Hall / CRC
Google ученый
Эдельштейн-Кешет Л: Математические модели в биологии. 1988, Нью-Йорк: Рэндом Хаус
Google ученый
Мюррей JD: Математическая биология I: Введение. 2003, Нью-Йорк: Springer Verlag, 3
Google ученый
Мюррей Дж. Д.: Математическая биология II: Пространственные модели и биомедицинские приложения. 2003, Нью-Йорк: Springer Verlag, 3
Google ученый
Бриттон Н.Ф .: Основы математической биологии. 2003, Лондон: Springer Verlag, 2
Google ученый
Merrill RM: Введение в эпидемиологию. 2013
Google ученый
Kermack MD, Mckendrick AG: Вклад в математическую теорию эпидемий. Часть I. В Proc R Soc A. 1927, 115: 700-721.
Google ученый
Hethcote HW: Качественный анализ моделей инфекционных заболеваний. Math Biosci. 1976, 28: 335-356.
Google ученый
Soper HE: Интерпретация периодичности распространения болезни. J R Stat Soc. 1929, 92: 34-73.
Google ученый
Kermack WO, McKendrick AG: Вклад в математическую теорию эпидемий. II. Проблема эндемичности. Proc R Soc Lond Ser A. 1932, 138: 55-83.
Google ученый
Смит Х.Л., Ван Л., Ли М.Ю.: Глобальная динамика модели эпидемии SEIR с вертикальной передачей.SIAM J Appl Math. 2001, 62: 58-69.
Google ученый
Данхэм Дж. Б.: Агентно-ориентированная пространственно явная эпидемиологическая модель в MASON. J Artif Soc Soc Simul. 2005, 9: 3-
Google ученый
Тиан Ч., Дин В., Цао Р., Цзян С.: Модель экстенсивного распространения эпидемии, основанная на структуре многоагентной системы. Lect Notes Comput Sci. 2007, 4490: 129-133.
Google ученый
Ньюман МЭДЖ: Распространение эпидемических заболеваний в сетях. Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2002, 66 (1 балл 2): 016128-
CAS PubMed Google ученый
Уэбб Г.Ф .: Теория нелинейной возрастной динамики населения. 1985, Нью-Йорк: М. Деккер
Google ученый
Мюррей Дж. Д., Стэнли Э. А., Браун Д. Л.: О пространственном распространении бешенства среди лисиц.Proc R Soc Lond Ser B содержат характер Pap Biol R Soc G B. 1986, 229: 111-150.
CAS Google ученый
Вонхэм М.Дж., де-Камино-Бек Т., Льюис М.А.: Эпидемиологическая модель вируса Западного Нила: приложения для анализа вторжений и контроля. Proc Biol Sci. 2004, 271: 501-507.
PubMed Central PubMed Google ученый
Ллойд А.Л., Мэй Р.М.: Пространственная неоднородность в моделях эпидемии.J Theor Biol. 1996, 179: 1-11.
CAS PubMed Google ученый
Fraser C: Эпидемиология и борьба с инфекционными заболеваниями. 2014, Лондон: Департамент эпидемиологии инфекционных заболеваний Имперский колледж Лондона
Google ученый
Ленингер А.Л., Нельсон Д.Л., Кокс М.М.: Принципы биохимии. 1993, Нью-Йорк, Нью-Йорк: Worth Publishers
Google ученый
Келер Дж., Баумбах Дж., Тауберт Дж., Шпехт М., Скуза А., Рюэгг А., Ролингс С., Верриер П., Филиппы С.: Графический анализ и визуализация экспериментальных результатов с помощью ONDEX. Bioinforma Oxf Engl. 2006, 22: 1383-1390.
Google ученый
Михаэлис Л., Ментен М.Л., Джонсон К.А., Гуди Р.С.: Исходная константа Михаэлиса: перевод статьи Михаэлиса-Ментен 1913 года. Биохимия (Москва). 2011, 50: 8264-8269.
Google ученый
Briggs GE, Haldane JB: Примечание о кинетике действия ферментов. Biochem J. 1925, 19: 338-339.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Monod J, Wyman J, Changeux JP: О природе аллостерических переходов: правдоподобная модель. J Mol Biol. 1965, 12: 88-118.
CAS PubMed Google ученый
Hübner CA, Jentsch TJ: Заболевания ионных каналов.Hum Mol Genet. 2002, 11: 2435-2445.
PubMed Google ученый
Мендес П., Мессиха Х., Малис Н., Хупс С.: Кинетика ферментов и компьютерное моделирование для системной биологии. Методы Энзимол. 2009, 467: 583-599.
CAS PubMed Google ученый
Шанс Б, Гарфинкель Д., Хиггинс Дж., Гесс Б. Механизмы контроля метаболизма. 5. Решение уравнений, представляющих взаимодействие между гликолизом и дыханием в асцитных опухолевых клетках.J Biol Chem. 1960, 235: 2426-2439.
CAS PubMed Google ученый
Корниш-Боуден A: Почему неконкурентное торможение так редко? Возможное объяснение, имеющее значение для разработки лекарств и пестицидов. FEBS Lett. 1986, 203: 3-6.
CAS PubMed Google ученый
Abou El-Magd RM, Park HK, Kawazoe T., Iwana S, Ono K, Chung SP, Miyano M, Yorita K, Sakai T., Fukui K: Влияние рисперидона на активность оксидазы D-аминокислот как гипотеза нового механизма действия при лечении шизофрении.J Psychopharmacol Oxf Engl. 2010, 24: 1055-1067.
CAS Google ученый
Westley AM, Westley J: Ингибирование ферментов в открытых системах. Превосходство неконкурентоспособных агентов. J Biol Chem. 1996, 271: 5347-5352.
CAS PubMed Google ученый
Hucka M, Finney A, Sauro HM, Bolouri H, Doyle JC, Kitano H, Arkin AP, Bornstein BJ, Bray D, Cornish-Bowden A, Cuellar AA, Dronov S, Gilles ED, Ginkel M, Гор В., Горянин II, Хедли В.Дж., Ходжман Т.С., Хофмейр Дж.Х., Хантер П.Дж., Юти Н.С., Касбергер Дж.Л., Кремлинг А., Куммер Ю., Ле Новер Н., Лоу Л.М., Люцио Д., Мендес П., Минч Е., Мьолснесс Э.Д. и др. al: Язык разметки системной биологии (SBML): среда для представления и обмена моделями биохимических сетей.Bioinforma Oxf Engl. 2003, 19: 524-531.
CAS Google ученый
Hoops S, Sahle S, Gauges R, Lee C, Pahle J, Simus N, Singhal M, Xu L, Mendes P, Kummer U: COPASI – симулятор COmplex PAthway. Bioinforma Oxf Engl. 2006, 22: 3067-3074.
CAS Google ученый
Funahashi A, Morohashi M, Kitano H, Tanimura N: Cell Designer: редактор диаграмм процессов для генно-регуляторных и биохимических сетей.Biosilico. 2003, 1: 159-162.
Google ученый
Шеннон П., Маркиел А., Озьер О., Балига Н.С., Ван Дж. Т., Рэймидж Д., Амин Н., Швиковски Б., Идекер Т.: Cytoscape: программная среда для интегрированных моделей сетей биомолекулярного взаимодействия. Genome Res. 2003, 13: 2498-2504.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Рохас И., Голебевски М., Кания Р., Кребс О., Мир С., Вайдеманн А., Виттиг Ю.: Хранение и аннотирование кинетических данных.В Silico Biol. 2007, 7 (2 доп.): S37-S44.
PubMed Google ученый
Sauro HM, Hucka M, Finney A, Wellock C, Bolouri H, Doyle J, Kitano H: инструменты моделирования нового поколения: инструментальные средства системной биологии и интеграция с BioSPICE. Omics J Integr Biol. 2003, 7: 355-372.
CAS Google ученый
Frankenhaeuser B: Количественное описание калиевых токов в миелинизированных нервных волокнах Xenopus laevis.J Physiol. 1963, 169: 424-430.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ходжкин А.Л., Хаксли А.Ф., Кац Б. Измерение вольт-амперных отношений в мембране гигантского аксона Лолиго. J Physiol. 1952, 116: 424-448.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ходжкин А.Л., Хаксли А.Ф.: Токи, переносимые ионами натрия и калия через мембрану гигантского аксона Лолиго.J Physiol. 1952, 116: 449-472.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ходжкин А.Л., Хаксли А.Ф.: Компоненты проводимости мембраны в гигантском аксоне Loligo. J Physiol. 1952, 116: 473-496.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ходжкин А.Л., Хаксли А.Ф.: Двойное влияние мембранного потенциала на проводимость натрия в гигантском аксоне Loligo.J Physiol. 1952, 116: 497-506.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ходжкин А.Л., Хаксли А.Ф.: Количественное описание мембранного тока и его применения к проводимости и возбуждению в нерве. J Physiol. 1952, 117: 500-544.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Moreno JD, Zhu ZI, Yang PC, Bankston JR, Jeng MT, Kang C, Wang L, Bayer JD, Christini DJ, Траянова Н.А., Ripplinger CM, Kass RS, Clancy CE: вычислительная модель для прогнозирования влияние антиаритмических препаратов I класса на желудочковые ритмы.Sci Transl Med. 2011, 3: 98ra83-
PubMed Central PubMed Google ученый
Валлийский MJ: Аномальная регуляция ионных каналов в эпителии кистозного фиброза. FASEB J Off Publ Fed Am Soc Exp Biol. 1990, 4: 2718-2725.
CAS Google ученый
Кейзер Н. В., Энгельгардт Дж. Ф .: Новые модели муковисцидоза на животных: чему они нас учат ?. Curr Opin Pulm Med.2011, 17: 478-483.
PubMed Central PubMed Google ученый
Ноулз М.А., Селби П.: Введение в клеточную и молекулярную биологию рака. 2005, Нью-Йорк: Oxford University Press
Google ученый
Вайдья В.Г., Александро Ф.Дж.: Оценка некоторых математических моделей роста опухоли. Int J Biomed Comput. 1982, 13: 19-36.
CAS PubMed Google ученый
Кейси А.Е.: Экспериментальное изменение злокачественности с использованием гомологичного опухолевого материала млекопитающих: I. Результаты с интратестикулярной инокуляцией. Am J Cancer. 1934, 21: 760-775.
Google ученый
Cruywagen GC, Woodward DE, Tracqui P, Bartoo GT, Murray JD, Alvord EC: Моделирование диффузных опухолей. J Biol Syst. 1995, 03: 937-945.
Google ученый
Tracqui P, Cruywagen GC, Woodward DE, Bartoo GT, Murray JD, Alvord EC: Математическая модель роста глиомы: влияние химиотерапии на пространственно-временной рост. Cell Prolif. 1995, 28: 17-31.
CAS PubMed Google ученый
Swanson KR, Alvord EC, Murray JD: количественная модель дифференциальной подвижности глиом в сером и белом веществе. Cell Prolif. 2000, 33: 317-329.
CAS PubMed Google ученый
Капеллан MAJ: Аваскулярный рост, ангиогенез и рост сосудов в солидных опухолях: математическое моделирование стадий развития опухоли. Математическая вычислительная модель. 1996, 23: 47-87.
Google ученый
Капеллан М.А., Ганеш М., Грэм И.Г.: Формирование пространственно-временного рисунка на сферических поверхностях: численное моделирование и применение к росту солидной опухоли. J Math Biol. 2001, 42: 387-423.
CAS PubMed Google ученый
Sherratt JA, Chaplain MA: Новая математическая модель бессосудистого роста опухоли. J Math Biol. 2001, 43: 291-312.
CAS PubMed Google ученый
Semenza GL: Ангиогенез при ишемических и неопластических расстройствах. Annu Rev Med. 2003, 54: 17-28.
CAS PubMed Google ученый
Келлер Э. Ф., Сегель Л. А.: Модель хемотаксиса. J Theor Biol.1971, 30: 225-234.
CAS PubMed Google ученый
Болдинг Д., МакЭлвейн Д.Л.: математическая модель роста капилляров, вызванного опухолью. J Theor Biol. 1985, 114: 53-73.
CAS PubMed Google ученый
Андерсон А.Р., капеллан М.А.: Непрерывные и дискретные математические модели ангиогенеза, индуцированного опухолью. Bull Math Biol. 1998, 60: 857-899.
CAS PubMed Google ученый
Mantzaris NV, Webb S, Othmer HG: Математическое моделирование ангиогенеза, индуцированного опухолью. J Math Biol. 2004, 49: 111-187.
PubMed Google ученый
Hillen T: M5 мезоскопические и макроскопические модели мезенхимального движения. J Math Biol. 2006, 53: 585-616.
PubMed Google ученый
Preziosi L: Моделирование движения клеток в анизотропных и гетерогенных сетевых тканях. Netw Heterog Media. 2007, 2: 333-357.
Google ученый
Preziosi L: Моделирование движения популяции клеток во внеклеточном матриксе. DISCRETE Contin Dyn Syst Ser B. 2007, Приложение: 250-259.
Google ученый
Коллинз И., Уоркман П: Новые подходы к молекулярной терапии рака.Nat Chem Biol. 2006, 2: 689-700.
CAS PubMed Google ученый
Баскар Р., Ли К.А., Йео Р., Йео К.В.: Рак и лучевая терапия: текущие достижения и будущие направления. Int J Med Sci. 2012, 9: 193-199.
PubMed Central PubMed Google ученый
Swanson KR, Rostomily RC, Alvord EC: инструмент математического моделирования для прогнозирования выживаемости отдельных пациентов после резекции глиобластомы: доказательство принципа.Br J Рак. 2008, 98: 113-119.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Rockne R, Rockhill JK, Mrugala M, Spence AM, Kalet I, Hendrickson K, Lai A., Cloughesy T, Alvord EC, Swanson KR: Прогнозирование эффективности лучевой терапии у отдельных пациентов с глиобластомой in vivo: математический анализ. модельный подход. Phys Med Biol. 2010, 55: 3271-3285.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Clatz O, Sermesant M, Bondiau P-Y, Delingette H, Warfield SK, Malandain G, Ayache N: Реалистичное моделирование трехмерного роста опухолей головного мозга на МР-изображениях, сочетающих диффузию с биомеханической деформацией. IEEE Trans Med Imaging. 2005, 24: 1334-1346.
PubMed Central PubMed Google ученый
Painter KJ, Hillen T: Математическое моделирование роста глиомы: использование данных DTI для прогнозирования анизотропных путей инвазии рака.J Theor Biol. 2013, 323: 25-39.
CAS PubMed Google ученый
Хиллен Т., де Фриз Дж., Гонг Дж., Финли К. От моделей популяций клеток к вероятности контроля опухоли: включая эффекты клеточного цикла. Acta Oncol Stockh Swed. 2010, 49: 1315-1323.
Google ученый
Манро Т.Р., Гилберт К.В.: Связь между смертельными дозами опухоли и радиочувствительностью опухолевых клеток.Br J Radiol. 1961, 34: 246-251.
CAS PubMed Google ученый
Zaider M, Minerbo GN: Вероятность контроля опухоли: состав, применимый к любому временному протоколу доставки дозы. Phys Med Biol. 2000, 45: 279-293.
CAS PubMed Google ученый
Чжу Т., Ли Х., Лей Х., Джонс С., Патель К., Джонсон М.Э., Хевенер К.Э .: Открытие лекарств на основе фрагментов с использованием многодоменного параллельного протокола скрининга MD-MM / PBSA.Модель J Chem Inf. 2013, 53: 560-572.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Fujihashi M, Ishida T, Kuroda S, Kotra LP, Pai EF, Miki K: искажение субстрата способствует катализу оротидин-5′-монофосфатдекарбоксилазы. J Am Chem Soc. 2013, 135: 17432-17443.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Тивари Г., Моханти Д.: Анализ in silico способов связывания и аффинности связывания низкомолекулярных модуляторов взаимодействий PDZ-пептид.PLoS One. 2013, 8: e71340-
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Зан Д: Молекулярно-динамическое моделирование ионных проводников: перспективы и ограничения. Модель J Mol. 2011, 17: 1531-1535.
PubMed Google ученый
Wood NT, Fadda E, Davis R, Grant OC, Martin JC, Woods RJ, Travers SA: Влияние N-связанных гликанов на молекулярную динамику петли V3 gp120 ВИЧ-1.PLoS One. 2013, 8: e80301-
PubMed Central PubMed Google ученый
Чаудхури А., Саркар И., Чакраборти С.: Сравнительный анализ сайтов связывания мепринов человека с производным гидроксамовой кислоты с помощью моделирования молекулярной динамики. J Biomol Struct Dyn. 2013
Google ученый
Леонис Г., Стейнбрехер Т., Пападопулос М.Г.: Вклад в механизм лекарственной устойчивости комплексов дарунавира, ампренавира, индинавира и саквинавира с протеазой ВИЧ-1 из-за мутации лоскута I50V: систематический MM-PBSA и термодинамический интеграционное исследование.Модель J Chem Inf. 2013, 53: 2141-2153.
CAS PubMed Google ученый
Йода Т., Сугита Ю., Окамото Ю.: Формирование гидрофобного ядра и дегидратация при сворачивании белка изучены с помощью моделирования обобщенного ансамбля. Biophys J. 2010, 99: 1637-1644.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Йода Т., Сугита Ю., Окамото Ю.: Влияние соли на образование гидрофобного ядра при сворачивании спирального мини-протеина, изученное с помощью моделирования молекулярной динамики.Белки. 2014, 82: 933-943.
CAS PubMed Google ученый
Fukunishi Y, Nakamura H: Улучшенная оценка свободной энергии связывания белок-лиганд с использованием энтропии лиганда и подвижности молекул воды. Pharm Basel Switz. 2013, 6: 604-622.
CAS Google ученый
Cornell WD, Cieplak P, Bayly CI, Gould IR, Merz KM, Ferguson DM, Spellmeyer DC, Fox T, Caldwell JW, Kollman PA: силовое поле второго поколения для моделирования белков, нуклеиновых кислот, и органические молекулы.J Am Chem Soc. 1995, 117: 5179-5197.
CAS Google ученый
Ponder JW, Case DA: Силовые поля для моделирования белков. Adv Protein Chem. 2003, 66: 27-85.
CAS PubMed Google ученый
Hornak V, Abel R, Okur A, Strockbine B, Roitberg A, Simmerling C: Сравнение нескольких янтарных силовых полей и разработка улучшенных параметров белкового остова.Белки. 2006, 65: 712-725.
CAS PubMed Google ученый
Ван Дж, Цеплак П., Коллман П.А.: Насколько хорошо модель ограниченного электростатического потенциала (RESP) работает при вычислении конформационных энергий органических и биологических молекул ?. J. Comput Chem. 2000, 21: 1049-1074.
CAS Google ученый
Wickstrom L, Okur A, Simmerling C: Оценка эффективности силового поля ff99SB на основе данных скалярной связи ЯМР.Biophys J. 2009, 97: 853-856.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Cino EA, Choy W-Y, Karttunen M: Сравнение образования вторичной структуры с использованием 10 различных силовых полей в микросекундном моделировании молекулярной динамики. J Chem Theory Comput. 2012, 8: 2725-2740.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Case DA, Babin V, Berryman JT, Betz RM, Cerutti T., Cheatham I, Darden TA, Duke RE, Gohlke H, Goetz AW, Gusarov S, Homeyer N, Janowski P, Anderson J, Kolossváry I. , Каус Дж., Коваленко А., Ли Т.С., ЛеГранд С., Лучко Т., Луо Р., Мадей Б., Мерц К.М., Паесани Ф., Роу Д.Р., Ройтберг А., Сагуи С., Саломон-Феррер Р., Сибра Дж., Симмерлинг К.Л. и др. : ЯНТАРЬ 14.2014
Google ученый
Zhang Y, Sagui C: Эпитоп антитела gp41 (659-671) к ВИЧ-1: структурно сложный небольшой пептид. J. Phys Chem B. 2014, 118: 69-80.
CAS PubMed Google ученый
Duan Y, Wu C, Chowdhury S, Lee MC, Xiong G, Zhang W, Yang R, Cieplak P, Luo R, Lee T, Caldwell J, Wang J, Kollman P: сила точечного заряда область для молекулярно-механического моделирования белков на основе квантово-механических расчетов в конденсированной фазе.J. Comput Chem. 2003, 24: 1999-2012.
CAS PubMed Google ученый
Ли М.К., Дуан И .: Различение белков-приманок с помощью оценочной функции, основанной на новом силовом поле AMBER, коротком моделировании молекулярной динамики и обобщенной модели растворителя. Proteins Struct Funct Bioinforma. 2004, 55: 620-634.
CAS Google ученый
Ян Л., Тан С-Х, Се М-Дж, Ван Дж, Дуан И, Циплак П., Колдуэлл Дж, Коллман П.А., Ло Р: Янтарное силовое поле объединенного атома нового поколения.J. Phys Chem B. 2006, 110: 13166-13176.
CAS PubMed Google ученый
Ван Дж., Вольф Р. М., Колдуэлл Дж. В., Коллман П. А., Дело DA: Разработка и тестирование общего янтарного силового поля. J. Comput Chem. 2004, 25: 1157-1174.
CAS PubMed Google ученый
МакКерелл А.Д., Банавали Н., Фолоппе Н.: Развитие и текущее состояние силового поля CHARMM для нуклеиновых кислот.Биополимеры. 2000, 56: 257-265.
CAS PubMed Google ученый
Йоргенсен В.Л., Тирадо-Ривес Дж .: Потенциальные функции OPLS [оптимизированные потенциалы для моделирования жидкости] для белков, минимизация энергии для кристаллов циклических пептидов и крамбина. J Am Chem Soc. 1988, 110: 1657-1666.
CAS Google ученый
Камински Г., Йоргенсен В.Л.: Характеристики силовых полей AMBER94, MMFF94 и OPLS-AA для моделирования органических жидкостей.J. Phys Chem. 1996, 100: 18010-18013.
CAS Google ученый
MacKerell AD, Bashford D, Bellott M, Dunbrack RL, Evanseck JD, Field MJ, Fischer S, Gao J, Guo H, Ha S, Joseph-McCarthy D, Kuchnir L, Kuczera K, Lau FTK, Маттос С., Мичник С., Нго Т., Нгуен Д.Т., Продхом Б., Райхер В.Е., Ру Б., Шленкрих М., Смит Дж. К., Стоте Р., Штрауб Дж., Ватанабе М., Виркевич-Кучера Дж., Инь Д., Карплюс М: Все атомы эмпирический потенциал для молекулярного моделирования и изучения динамики белков.J. Phys Chem B. 1998, 102 (18): 3586-3616.
CAS PubMed Google ученый
Фейг М., МакКерелл А.Д., Брукс К.Л .: Влияние силового поля на наблюдение π-спиральных белковых структур при моделировании молекулярной динамики. J. Phys Chem B. 2003, 107: 2831-2836.
CAS Google ученый
Vanommeslaeghe K, Hatcher E, Acharya C, Kundu S, Zhong S, Shim J, Darian E, Guvench O, Lopes P, Vorobyov I, Mackerell AD: общее силовое поле CHARMM: силовое поле для наркотиков- как молекулы, совместимые с полностью атомными аддитивными биологическими силовыми полями CHARMM.J. Comput Chem. 2010, 31: 671-690.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Йоргенсен В.Л., Максвелл Д.С., Тирадо-Ривес Дж .: Разработка и тестирование всеатомного силового поля OPLS на конформационной энергетике и свойствах органических жидкостей. J Am Chem Soc. 1996, 118: 11225-11236.
CAS Google ученый
Максвелл Д.С., Тирадо-Ривес Дж., Йоргенсен В.Л.: всестороннее исследование профилей вращательной энергии органических систем с помощью ab initio теории МО, формирующее основу для параметров скручивания пептидов.J. Comput Chem. 1995, 16: 984-1010.
CAS Google ученый
Кан К., Брюс TC: Параметризация силового поля OPLS-AA для конформационного анализа макроциклических поликетидов. J. Comput Chem. 2002, 23: 977-996.
CAS PubMed Google ученый
Siu SWI, Pluhackova K, Böckmann RA: Оптимизация силового поля OPLS-AA для длинных углеводородов.J Chem Theory Comput. 2012, 8: 1459-1470.
CAS Google ученый
Даура X, Марк А.Е., Ван Гунстерен WF: Параметризация алифатических CHn объединенных атомов силового поля GROMOS96. J. Comput Chem. 1998, 19: 535-547.
CAS Google ученый
Schuler LD, Daura X, van Gunsteren WF: Улучшенное силовое поле GROMOS96 для алифатических углеводородов в конденсированной фазе.J. Comput Chem. 2001, 22: 1205-1218.
CAS Google ученый
Остенбринк С., Вилла А, Марк А.Е., Ван Гунстерен В.Ф .: Биомолекулярное силовое поле, основанное на свободной энтальпии гидратации и сольватации: параметры силового поля GROMOS устанавливают 53A5 и 53A6. J. Comput Chem. 2004, 25: 1656-1676.
CAS PubMed Google ученый
Reif MM, Winger M, Oostenbrink C: Тестирование набора параметров силового поля GROMOS 54A8: структурные свойства растворов электролитов, липидных бислоев и белков.J Chem Theory Comput. 2013, 9: 1247-1264.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Schmid N, Eichenberger AP, Choutko A, Riniker S, Winger M, Mark AE, van Gunsteren WF: Определение и тестирование силовых полей GROMOS версий 54A7 и 54B7. Eur Biophys J EBJ. 2011, 40: 843-856.
CAS PubMed Google ученый
Марринк С.Дж., Рисселада Х.Дж., Ефимов С., Тилеман Д.П., де Фрис А.Х .: Силовое поле MARTINI: крупнозернистая модель для моделирования биомолекул.J. Phys Chem B. 2007, 111: 7812-7824.
CAS PubMed Google ученый
Монтичелли Л., Кандасами С.К., Периоле Х, Ларсон Р.Г., Тилеман Д.П., Марринк С.Дж .: Крупнозернистое силовое поле MARTINI: расширение на белки. J Chem Theory Comput. 2008, 4: 819-834.
CAS Google ученый
Лопес Калифорния, Рзепиела А.Дж., де Фрис А.Х., Дийкхёйзен Л., Хюненбергер П.Х., Марринк С.Дж.: Крупнозернистое силовое поле Мартини: расширение на углеводы.J Chem Theory Comput. 2009, 5: 3195-3210.
Google ученый
Лопес CA, Sovova Z, van Eerden FJ, de Vries AH, Marrink SJ: Параметры силового поля Мартини для гликолипидов. J Chem Theory Comput. 2013, 9: 1694-1708.
Google ученый
Марринк С.Дж., де Фрис А.Х., Тилеман Д.П.: Липиды в движении: моделирование пор, доменов, стеблей и изгибов мембран.Biochim Biophys Acta BBA — Biomembr. 2009, 1788: 149-168. Липидные взаимодействия, образование доменов и боковая структура мембран
CAS Google ученый
Yoo J, Cui Q: Мембранно-опосредованные белок-белковые взаимодействия и связь с эластичными моделями: крупнозернистый имитационный анализ ассоциации грамицидина А. Biophys J. 2013, 104: 128-138.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Готери А., Руссо А., Весентини С., Редаелли А., Бюлер М. Дж.: Крупнозернистая модель молекул коллагена с использованием расширенного силового поля MARTINI. J Chem Theory Comput. 2010, 6: 1210-1218.
CAS Google ученый
Wong-Ekkabut J, Baoukina S, Triampo W, Tang I-M, Tieleman DP, Monticelli L: компьютерное моделирование транслокации фуллерена через липидные мембраны. Nat Nanotechnol. 2008, 3: 363-368.
CAS PubMed Google ученый
Марринк С.Дж., Тилеман Д.П.: Взгляд на модель Мартини. Chem Soc Rev.2013, 42: 6801-6822.
CAS PubMed Google ученый
Freedman H: Сольватация свободных энергий из модели / имитационного моделирования места сопряженного эталонного взаимодействия (диссертация). 2005 г., химический факультет: Университет штата Юта
Google ученый
Чипман Д.М.: Вертикальное электронное возбуждение с диэлектрической континуальной моделью сольватации, включая объемную поляризацию.I. Теория. J Chem Phys. 2009, 131: 014103-
PubMed Google ученый
Canuto S: Влияние сольватации на молекулы и биомолекулы: вычислительные методы и приложения. 2008, Сан-Паулу, Бразилия: Springer
Google ученый
Аракава Т., Камия Н., Накамура Х., Фукуда И.: Моделирование молекулярной динамики двухцепочечной ДНК в явной модели растворителя с методом суммирования нулевого диполя.PLoS One. 2013, 8: e76606-
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Лю Й., Хаддадиан Э., Сосник Т.Р., Фрид К.Ф., Гонг Х .: Новая неявная модель растворителя для моделирования молекулярной динамики РНК. Biophys J. 2013, 105: 1248-1257.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ю. З., Якобсон М. П., Фриснер Р. А. Какую роль поверхности играют в моделях GB? Новое поколение поверхностно-обобщенной модели Борна на основе новой гауссовой поверхности для биомолекул.J. Comput Chem. 2006, 27: 72-89.
PubMed Central PubMed Google ученый
Пан X, Чжоу H-X: Расчеты Пуассона-Больцмана: Ван-дер-Ваальс или молекулярная поверхность ?. Commun Comput Phys. 2013, 13: 1-12.
PubMed Central PubMed Google ученый
Salomon-Ferrer R, Case DA, Walker RC: Обзор пакета биомолекулярного моделирования Amber.Wiley Interdiscip Rev Comput Mol Sci. 2013, 3: 198-210.
CAS Google ученый
Höfinger S: Решение уравнения Пуассона-Больцмана с помощью специализированного компьютерного чипа MD-GRAPE-2. J. Comput Chem. 2005, 26: 1148-1154.
PubMed Google ученый
Лучко Т., Гусаров С., Роу Д.Р., Симмерлинг К., Кейс Д.А., Тушинский Дж., Коваленко А.: Трехмерная молекулярная теория сольватации в сочетании с молекулярной динамикой в янтаре.J Chem Theory Comput. 2010, 6: 607-624.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Orozco M, Luque FJ: Теоретические методы описания эффекта растворителя в биомолекулярных системах. Chem Rev.2000, 100: 4187-4226.
CAS PubMed Google ученый
Симкин Б.И. Квантовая химическая и статистическая теория растворов: вычислительный подход.1995 год, Лондон; Нью-Йорк: Эллис Хорвуд, серия Эллис Хорвуд по физической химии
Google ученый
Чендлер Д., Маккой Дж. Д., Сингер С. Дж.: Функциональная теория плотности неоднородных многоатомных систем. I. Общая формулировка. J Chem Phys. 1986, 85: 5971-
CAS Google ученый
Чендлер Д., Маккой Дж. Д., Сингер С.Дж .: Функциональная теория плотности неоднородных многоатомных систем.II. Рациональные замыкания для интегральных уравнений. J Chem Phys. 1986, 85: 5977-
CAS Google ученый
Беглов Д., Ру Б. Интегральное уравнение для описания сольватации полярных молекул в жидкой воде. J. Phys Chem B. 1997, 101: 7821-7826.
CAS Google ученый
Коваленко А., Хирата Ф: Потенциал средней силы между двумя молекулярными ионами в полярном молекулярном растворителе: исследование с помощью трехмерной модели эталонного места взаимодействия.J. Phys Chem B. 1999, 103: 7942-7957.
CAS Google ученый
Коваленко А., Хирата Ф: Самосогласованное описание границы раздела металл-вода с помощью теории функционала плотности Кона – Шэма и трехмерной эталонной модели узла взаимодействия. J Chem Phys. 1999, 110: 10095-
CAS Google ученый
Коваленко А., Хирата Ф: Потенциалы средней силы простых ионов в окружающем водном растворе.I. Трехмерная эталонная модель сайта взаимодействия. J Chem Phys. 2000, 112: 10391-
CAS Google ученый
Коваленко А., Хирата Ф: Потенциалы средней силы простых ионов в окружающем водном растворе. II. Структура решения на основе подхода трехмерной эталонной модели сайта взаимодействия и сравнение с симуляциями. J Chem Phys. 2000, 112: 10403-
CAS Google ученый
Andersen HC: Оптимизированные кластерные расширения для классических жидкостей. I. Общая теория и вариационная формулировка средней сферической модели и уравнений Перкуса-Йевика для твердых сфер. J Chem Phys. 1972 г., 57: 1918–
CAS Google ученый
Россски П.Дж., Фридман Х.Л.: Точные решения интегральных уравнений, описывающих слабоэкранированные ионные системы. J Chem Phys. 1980, 72: 5694-
CAS Google ученый
Хирата Ф., Россски П. Дж.: Расширенное уравнение Ризма для молекулярных полярных жидкостей. Chem Phys Lett. 1981, 83: 329-334.
CAS Google ученый
Хирата Ф: Применение расширенного уравнения RISM к дипольным и квадрупольным жидкостям. J Chem Phys. 1982, 77: 509-
CAS Google ученый
Хансен Дж.П .: Макдональд IR: Теория простых жидкостей с приложениями к мягкому веществу.2013, Берлингтон: Elsevier Science
Google ученый
Хирата Ф .: Молекулярная теория сольватации. 2003 г., Дордрехт; Бостон: Kluwer Academic Publishers, Understanding Chemical Reactivity, v. 24
Google ученый
Такерман М.Е., Берн Б.Дж., Мартина Г.Дж .: Алгоритм молекулярной динамики для нескольких временных масштабов: Системы с дальнодействующими силами. J Chem Phys.1991, 94: 6811-
CAS Google ученый
Такерман М., Берн Б.Дж., Мартина Г.Дж .: Обратимая молекулярная динамика во многих временных масштабах. J Chem Phys. 1992, 97: 1990-
CAS Google ученый
Омелян И., Коваленко А: Обобщенный канонико-изокинетический ансамбль: ускорение многомасштабной молекулярной динамики и взаимодействие с трехмерной молекулярной теорией сольватации.Мол Симул. 2013, 39: 25-48.
CAS Google ученый
Truchon J-F, Pettitt BM, Labute P: Функционал 3D-RISM с коррекцией резонатора для точного определения энергий без сольватации. J Chem Theory Comput. 2014, 10: 934-941.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ng K-C: Гиперсетевые цепные решения для классической однокомпонентной плазмы до Γ = 7000.J Chem Phys. 1974, 61: 2680-
CAS Google ученый
Андерсон Д.Г.: Итерационные процедуры для нелинейных интегральных уравнений. J ACM. 1965, 12: 547-560.
Google ученый
Маруяма Ю., Хирата Ф .: Модифицированный метод Андерсона для ускорения вычислений 3D-RISM с использованием графического процессора. J Chem Theory Comput. 2012, 8: 3015-3021.
CAS Google ученый
Миллер Б.Р., Макги Т.Д., Суэлс Дж. М., Хомейер Н., Гольке Х., Ройтберг А. Е.: MMPBSA.py: эффективная программа для расчета свободной энергии в конечном состоянии. J Chem Theory Comput. 2012, 8: 3314-3321.
CAS Google ученый
Генхеден С., Лучко Т., Гусаров С., Коваленко А., Райд У.: Подход MM / 3D-RISM для сродства связывания лигандов. J. Phys Chem B. 2010, 114: 8505-8516.
CAS PubMed Google ученый
Berendsen HJC, Grigera JR, Straatsma TP: Отсутствующий член в эффективных парных потенциалах. J. Phys Chem. 1987, 91: 6269-6271.
CAS Google ученый
Caldwell JW, Kollman PA: Структура и свойства чистых жидкостей с использованием неаддитивной молекулярной динамики: вода, метанол и N-метилацетамид. J. Phys Chem. 1995, 99: 6208-6219.
CAS Google ученый
Jorgensen WL, Chandrasekhar J, Madura JD, Impey RW, Klein ML: Сравнение простых потенциальных функций для моделирования жидкой воды. J Chem Phys. 1983, 79: 926-
CAS Google ученый
Прайс Д.Дж., Брукс К.Л .: Модифицированный водный потенциал TIP3P для моделирования с суммированием по Эвальду. J Chem Phys. 2004, 121: 10096-
CAS PubMed Google ученый
Йоргенсен В.Л., Мадура Дж. Д.: Температурная и размерная зависимость для моделирования воды TIP4P методом Монте-Карло. Mol Phys. 1985, 56: 1381-1392.
CAS Google ученый
Horn HW, Swope WC, Pitera JW, Madura JD, Dick TJ, Hura GL, Head-Gordon T: Разработка улучшенной модели воды с четырьмя участками для моделирования биомолекул: TIP4P-Ew. J Chem Phys. 2004, 120: 9665-
CAS PubMed Google ученый
Махони М.В., Йоргенсен В.Л.: пятиузельная модель жидкой воды и воспроизведение аномалии плотности с помощью жестких, неполяризуемых потенциальных функций. J Chem Phys. 2000, 112: 8910-
CAS Google ученый
Тукан К., Рахман А: Молекулярно-динамическое исследование движений атомов в воде. Phys Rev B. 1985, 31: 2643-2648.
CAS Google ученый
Ryckaert J-P, Ciccotti G, Berendsen HJC: Численное интегрирование декартовых уравнений движения системы со связями: молекулярная динамика н-алканов. J. Comput Phys. 1977, 23: 327-341.
CAS Google ученый
Эльбер Р., Руймгаарт А.П., Хесс Б. Распараллеливание SHAKE. Eur Phys J Spec Top. 2011, 200: 211-223.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Ye X, Cai Q, Yang W, Luo R: Роль граничных условий в моделировании ДНК: анализ распределения ионов с помощью конечно-разностного метода Пуассона-Больцмана. Biophys J. 2009, 97: 554-562.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Кроули М., Дарден Т., Iii TC, Ii DD: Приключения в улучшении масштабирования и точности программы параллельной молекулярной динамики. J Суперкомпьютер. 1997, 11: 255-278.
Google ученый
Дарден Т., Йорк Д., Педерсен Л.: Сетка частиц. Эвальд: метод N log (N) для сумм Эвальда в больших системах. J Chem Phys. 1993, 98: 10089-10092.
CAS Google ученый
Эссманн У., Перера Л., Берковиц М.Л., Дарден Т., Ли Х., Педерсен Л.Г.: Метод Эвальда с использованием сетки гладких частиц. J Chem Phys. 1995, 103: 8577-8593.
CAS Google ученый
Дарден Т., Перера Л., Ли Л., Педерсен Л.: Новые приемы для разработчиков моделей из инструментария кристаллографии: алгоритм Эвальда с сеткой частиц и его использование при моделировании нуклеиновых кислот.Struct Lond Engl. 1993 1999, 7: R55-R60.
Google ученый
Адлер М., Бероза П.: Повышенная энергия связывания лиганда, полученная на основе молекулярной динамики: повторная выборка улучшает поиск конформационного пространства. Модель J Chem Inf. 2013, 53: 2065-2072.
CAS PubMed Google ученый
Мицутаке А., Сугита Ю., Окамото Ю.: Алгоритмы обобщенного ансамбля для молекулярного моделирования биополимеров.Биополимеры. 2001, 60: 96-123.
CAS PubMed Google ученый
Лайо А., Парринелло М.: Уход от минимумов свободной энергии. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2002, 99: 12562-12566.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Тивари П., Парринелло М: От метадинамики к динамике. Phys Rev Lett. 2013, 111: 230602-
PubMed Google ученый
Хукусима К., Немото К. Заменить метод Монте-Карло и его применение на моделирование спинового стекла. J Phys Soc Jpn. 1996, 65: 1604-1608.
CAS Google ученый
Хукусима К., Такаяма Х., Немото К.: Применение метода расширенного ансамбля для спиновых стекол. Int J Mod Phys C. 1996, 07: 337-344.
Google ученый
Chu W-T, Zhang J-L, Zheng Q-C, Chen L, Zhang H-X: понимание процессов сворачивания и разворачивания домена Sh4 дикого типа и мутантного домена Sh4 с помощью молекулярной динамики и моделирования молекулярной динамики обмена репликами.PLoS One. 2013, 8: e64886-
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Patra MC, Rath SN, Pradhan SK, Maharana J, De S: Моделирование молекулярной динамики параоксоназы 1 в сыворотке крови человека в бислое DPPC показывает критическую роль трансмембранной спирали h2 для ассоциации HDL. Eur Biophys J EBJ. 2014, 43: 35-51.
CAS PubMed Google ученый
Харрис Р.К., Бошич А.Х., Фенли М.О.: Влияние шага сетки в оценке энергии связи по уравнению Пуассона-Больцмана. J Chem Theory Comput. 2013, 9: 3677-3685.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Редди М.Р., Редди С.Р., Ратор Р.С., Эрион М.Д., Апарой П., Редди Р.Н., Редданна П. Расчеты свободной энергии для оценки сродства связывания лиганда при разработке лекарств на основе структуры. Curr Pharm Des. 2014, 20: 3323-3337.
CAS PubMed Google ученый
Hou T, Wang J, Li Y, Wang W: Оценка эффективности методов MM / PBSA и MM / GBSA. 1. Точность расчетов свободной энергии связи на основе моделирования молекулярной динамики. Модель J Chem Inf. 2011, 51: 69-82.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Кар П., Липовски Р., Кнехт В. Важность полярной сольватации и конфигурационной энтропии для разработки антиретровирусных препаратов, нацеленных на протеазу ВИЧ-1.J. Phys Chem B. 2013, 117: 5793-5805.
CAS PubMed Google ученый
Остерберг Ф., Аквист Дж .: Изучение связывания блокатора с моделью гомологии открытого канала hERG K + с использованием методов стыковки и молекулярной динамики. FEBS Lett. 2005, 579: 2939-2944.
PubMed Google ученый
Jenwitheesuk E, Samudrala R: Виртуальный скрининг ингибиторов протеазы ВИЧ-1 против протеазы цитомегаловируса человека с использованием стыковки и молекулярной динамики.AIDS Lond Engl. 2005, 19: 529-531.
CAS Google ученый
Тацуми Р., Фукуниши Ю., Накамура Х .: Гибридный метод молекулярной динамики и гармонической динамики для стыковки гибкого лиганда с гибким рецептором. J. Comput Chem. 2004, 25: 1995-2005.
CAS PubMed Google ученый
Hu S, Yu H, Liu Y, Xue T, Zhang H: понимание модели связывания новых антагонистов каппа-рецептора с использованием стыковки и моделирования молекулярной динамики.Модель J Mol. 2013, 19: 3087-3094.
CAS PubMed Google ученый
Hu W, Deng S, Huang J, Lu Y, Le X, Zheng W: Интеркаляционное взаимодействие асимметричного комплекса меди (II) с ДНК: экспериментальные, молекулярный докинг, молекулярная динамика и исследования TDDFT. J Inorg Biochem. 2013, 127: 90-98.
CAS PubMed Google ученый
Хуанг X, Чжэн G, Чжан C-G: Микроскопическое связывание мускаринового ацетилхолинового рецептора M5 с антагонистами путем моделирования гомологии, молекулярного стыковки и моделирования молекулярной динамики.J. Phys Chem B. 2012, 116: 532-541.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Moitessier N, Henry C, Maigret B., Chapleur Y: Объединение фармакофорного поиска, автоматического стыковки и моделирования молекулярной динамики в качестве новой стратегии для гибкого стыкования. Подтверждение концепции: стыковка соединений, подобных аргинин-глицин-аспарагиновой кислоте, в сайт связывания αvβ3. J Med Chem. 2004, 47: 4178-4187.
CAS PubMed Google ученый
NVIDIA: сравнительный отчет по вычислительной химии и биологии. 2013, NVIDIA: Санта-Клара, Калифорния
Google ученый
фон Р. СП: Энциклопедия вычислительной химии. 1998, Чичестер: Нью-Йорк: J. Wiley
Google ученый
Tuttle T, Thiel W: OMx-D: полуэмпирические методы с поправками на ортогонализацию и дисперсию. Реализация и биохимическое применение.Phys Chem Chem Phys PCCP. 2008, 10: 2159-2166.
CAS PubMed Google ученый
Йилмазер Н.Д., Корт М.: Сравнение методов молекулярной механики, полуэмпирической квантовой механики и теории функционала плотности для оценки взаимодействий белок-лиганд. J. Phys Chem B. 2013, 117: 8075-8084.
CAS PubMed Google ученый
Войтюк А.А.: Полуэмпирические методы: текущее состояние и перспективные направления.Drug Des Strateg Comput Tech Appl. Под редакцией: Бантинг Л., Кларк Т. 2012, Кембридж: Королевское химическое общество, 107-119.
Google ученый
Koch W, Holthausen MC: Руководство для химика по функциональной теории плотности. 2001, Вайнхайм, Нью-Йорк: Wiley-VCH
Google ученый
Пуц М.В., Мингос Д.М.П .: Применение функциональной теории плотности в биологической и биоинорганической химии.Берлин. 2013, Нью-Йорк: Springer
Google ученый
Grimme S: Теория функционала плотности с лондонскими поправками на дисперсию. Wiley Interdiscip Rev Comput Mol Sci. 2011, 1: 211-228.
CAS Google ученый
Климеш Дж., Михаэлидис А. Перспектива: достижения и проблемы в рассмотрении дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса в теории функционала плотности.J Chem Phys. 2012, 137: 120901-
PubMed Google ученый
Korth M: Оценка ошибок для (полу) эмпирических членов дисперсии и больших биомакромолекул. Org Biomol Chem. 2013, 11: 6515-6519.
CAS PubMed Google ученый
Энтони Дж., Гримм С: Полностью ab initio энергии взаимодействия белок-лиганд с теорией функционала плотности с поправкой на дисперсию.J. Comput Chem. 2012, 33: 1730-1739.
CAS PubMed Google ученый
Мукс Д., Брайс Р.А.: Применение квантовой механики в разработке лекарств на основе структуры. Экспертное мнение о наркотиках Discov. 2013, 8: 263-276.
CAS PubMed Google ученый
Хобза П: Расчеты нековалентных взаимодействий и базы данных эталонных энергий взаимодействия.Acc Chem Res. 2012, 45: 663-672.
CAS PubMed Google ученый
Де Бенедетти П.Г., Фанелли Ф .: Вычислительная квантовая химия и моделирование адаптивного лиганда в механистической КЗСА. Drug Discov сегодня. 2010, 15: 859-866.
CAS PubMed Google ученый
Хааг М.П., Рейхер М: Квантовая химия в реальном времени. Int J Quantum Chem. 2013, 113: 8-20.
CAS Google ученый
Асадчев А., Гордон М.С.: Новый многопоточный гибридный подход ЦП / ГП к Hartree – Fock. J Chem Theory Comput. 2012, 8: 4166-4176.
CAS Google ученый
Оливарес-Амайя Р., Уотсон М.А., Эдгар Р.Г., Фогт Л., Шао Й., Аспуру-Гузик А. Ускорение вычислений коррелированной квантовой химии с использованием графических процессоров и библиотеки умножения матриц смешанной точности.J Chem Theory Comput. 2010, 6: 135-144.
CAS Google ученый
Асадчев А., Гордон М.С.: Быстрая и гибкая реализация связанного кластера. J Chem Theory Comput. 2013, 9: 3385-3392.
CAS Google ученый
Майя Джойнт, Уркиса Карвалью Г.А., Мангейра С.П., Сантана С.Р., Кабрал ЛАФ, Роша Г.Б.: библиотеки линейной алгебры на графическом процессоре и программирование GPGPU для ускорения полуэмпирических расчетов квантовой химии MOPAC.J Chem Theory Comput. 2012, 8: 3072-3081.
CAS Google ученый
Wu X, Koslowski A, Thiel W: Полуэмпирические квантово-химические расчеты ускорены на гибридной многоядерной вычислительной платформе CPU-GPU. J Chem Theory Comput. 2012, 8: 2272-2281.
CAS Google ученый
Ясуда К. Ускорение вычислений функционала плотности с помощью графического процессора.J Chem Theory Comput. 2008, 4: 1230-1236.
CAS Google ученый
Уфимцев И.С., Мартинес Т.Дж .: Квантовая химия на графических процессорах. 1. Стратегии двухэлектронной интегральной оценки. J Chem Theory Comput. 2008, 4: 222-231.
CAS Google ученый
Уфимцев И.С., Мартинес Т.Дж .: Квантовая химия на графических процессорах. 2.Прямая реализация самосогласованного поля. J Chem Theory Comput. 2009, 5: 1004-1015.
CAS Google ученый
Уфимцев И.С., Мартинес Т.Дж .: Квантовая химия на графических процессорах. 3. Аналитические градиенты энергии, оптимизация геометрии и первые принципы молекулярной динамики. J Chem Theory Comput. 2009, 5: 2619-2628.
CAS Google ученый
Luehr N, Ufimtsev IS, Martínez TJ: Динамическая точность для оценки интеграла электронного отталкивания на графических процессорах (GPU). J Chem Theory Comput. 2011, 7: 949-954.
CAS Google ученый
Кулик HJ, Luehr N, Ufimtsev IS, Martinez TJ: Ab initio квантовая химия для белковых структур. J. Phys Chem B. 2012, 116: 12501-12509.
CAS PubMed Google ученый
Титов А.В., Уфимцев И.С., Лур Н., Мартинес Т.Дж.: Создание эффективных кодов квантовой химии для новых архитектур. J Chem Theory Comput. 2013, 9: 213-221.
CAS Google ученый
Уфимцев И.С., Лур Н., Мартинес Т.Дж .: Перенос заряда и поляризация в сольватированных белках из молекулярной динамики ab Initio. J. Phys Chem Lett. 2011, 2: 1789-1793.
CAS Google ученый
Мори Т., Мартинес Т.Дж.: Исследование шва конического пересечения: метод эластичной ленты с выталкиванием пространства шва. J Chem Theory Comput. 2013, 9: 1155-1163.
CAS Google ученый
Куссманн Дж., Бир М., Оксенфельд К. Методы самосогласованного поля с линейным масштабированием для больших молекул. Wiley Interdiscip Rev Comput Mol Sci. 2013, 3: 614-636.
CAS Google ученый
Leszczynski J: Методы линейного масштабирования в вычислительной химии и физике: методы и приложения. 2011, Нью-Йорк: Springer
Google ученый
Гордон М.С., Федоров Д.Г., Прюитт С.Р., Слипченко Л.В.: Методы фрагментации: путь к точным вычислениям на больших системах. Chem Rev.2012, 112: 632-672.
CAS PubMed Google ученый
Алексеев Ю., Мазанец М.П., Ичихара О., Федоров Д.Г.: GAMESS как бесплатная квантово-механическая платформа для исследования лекарственных средств. Curr Top Med Chem. 2012, 12: 2013-2033.
CAS PubMed Google ученый
Day PN, Jensen JH, Gordon MS, Webb SP, Stevens WJ, Krauss M, Garmer D, Basch H, Cohen D: эффективный метод фрагментов для моделирования эффектов растворителя в квантово-механических расчетах. J Chem Phys. 1996, 105: 1968-1986.
CAS Google ученый
Гордон М.С., Фрейтаг М.А., Бандйопадхьяй П., Дженсен Дж. Х., Кайрис В., Стивенс В. Дж.: Метод эффективного фрагментарного потенциала: основанный на КМ подход к моделированию воздействия на окружающую среду в химии. J. Phys Chem A. 2001, 105: 293-307.
CAS Google ученый
Гордон М.С., Слипченко Л., Ли Х., Йенсен Дж. Х .: Эффективный потенциал фрагментов: общий метод предсказания межмолекулярных взаимодействий. Annu Rep Comput Chem. Под редакцией: Спеллмейер, округ Колумбия, Уилер Р.2007, Оксфорд: Elsevier Science, 3: 177-193.
Google ученый
Федоров Д.Г., Китаура К. Важность трехчастичных членов в методе молекулярных орбиталей фрагментов. J Chem Phys. 2004, 120: 6832-6840.
CAS PubMed Google ученый
Имамура А., Аоки Ю., Маекава К.: Теоретический синтез полимеров с использованием однородной локализации молекулярных орбиталей: предложение метода удлинения.J Chem Phys. 1991, 95: 5419-5431.
CAS Google ученый
Кобаяси М., Накаи Х: Подходы к квантовой химии «разделяй и властвуй»: теория и реализация. 2011
Google ученый
Федоров Д.Г., Китаура К: Расширение возможностей квантовой химии на большие системы с помощью метода фрагментных молекулярных орбиталей. J. Phys Chem A. 2007, 111: 6904-6914.
CAS PubMed Google ученый
Федоров Д., Китаура К. Метод фрагментных молекулярных орбиталей: практическое применение к большим молекулярным системам. 2009, Бока-Ратон: CRC Press / Тейлор и Фрэнсис
Google ученый
Федоров Д.Г., Нагата Т., Китаура К. Изучение химии с помощью метода молекулярных орбиталей фрагментов. Phys Chem Chem Phys PCCP.2012, 14: 7562-7577.
CAS PubMed Google ученый
Манро А.В., Скраттон Н.С.: Механизмы ферментов: быстрая реакция и вычислительные подходы. Biochem Soc Trans. 2009, 37 (Pt 2): 333-335.
CAS PubMed Google ученый
Scheiner S, Lipscomb WN: молекулярно-орбитальные исследования активности ферментов: каталитический механизм сериновых протеиназ.Proc Natl Acad Sci U S. A. 1976, 73: 432-436.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Warshel A, Levitt M: Теоретические исследования ферментативных реакций: диэлектрическая, электростатическая и стерическая стабилизация иона карбония в реакции лизоцима. J Mol Biol. 1976, 103: 227-249.
CAS PubMed Google ученый
Kamerlin SCL, Haranczyk M, Warshel A: Прогресс в ab initio QM / MM моделировании электростатической энергии в белках с использованием свободной энергии: ускоренные QM / MM исследования pKa, окислительно-восстановительных реакций и свободных энергий сольватации.J. Phys Chem B. 2009, 113: 1253-1272.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Mulholland AJ, Grant GH, Richards WG: Компьютерное моделирование механизмов реакций, катализируемых ферментами. Protein Eng. 1993, 6: 133-147.
CAS PubMed Google ученый
Малхолланд AJ, Karplus M: Моделирование ферментативных реакций. Biochem Soc Trans.1996, 24: 247-254.
CAS PubMed Google ученый
Friesner RA, Guallar V: Ab initio методы квантовой химии и смешанной квантовой механики / молекулярной механики (QM / MM) для изучения ферментативного катализа. Annu Rev Phys Chem. 2005, 56: 389-427.
CAS PubMed Google ученый
Senn HM, Thiel W: QM / MM методы для биомолекулярных систем.Angew Chem Int Ed Engl. 2009, 48: 1198-1229.
CAS PubMed Google ученый
Lin H, Truhlar DG: QM / MM: что мы узнали, где мы находимся и куда мы идем дальше ?. Theor Chem Acc. 2007, 117: 185-199.
CAS Google ученый
Lonsdale R, Ranaghan KE, Mulholland AJ: Вычислительная энзимология. Chem Commun Camb Engl. 2010, 46: 2354-2372.
CAS Google ученый
Риддер Л., Харви Дж., Ритдженс IMCM, Вервурт Дж., Малхолланд А. Дж .: Ab Initio QM / MM Моделирование стадии гидроксилирования в пара-гидроксибензоатгидроксилазе. J. Phys Chem B. 2003, 107: 2118-2126.
CAS Google ученый
Риддер Л., Малхолланд AJ: Моделирование реакций биотрансформации с помощью комбинированных квантово-механических / молекулярно-механических подходов: от структуры к активности.Curr Top Med Chem. 2003, 3: 1241-1256.
CAS PubMed Google ученый
Ранаган К.Э., Малхолланд AJ: Конформационные эффекты в ферментативном катализе: расчет свободной энергии QM / MM вклада «NAC» в хоризматмутазу. Chem Commun. 2004, 1238-1239. 10
Марти С., Рока М., Андрес Дж., Молинер В., Силла Е., Туньон И., Бертран Дж .: Теоретические знания в области ферментативного катализа. Chem Soc Rev.2004, 33: 98-107.
PubMed Google ученый
Warshel A, Sharma PK, Kato M, Xiang Y, Liu H, Olsson MHM: Электростатическая основа для ферментативного катализа. Chem Rev.2006, 106: 3210-3235.
CAS PubMed Google ученый
Claeyssens F, Harvey JN, Manby FR, Mata RA, Mulholland AJ, Ranaghan KE, Schütz M, Thiel S, Thiel W, Werner H-J: высокоточное вычисление реакционных барьеров в ферментах.Angew Chem Int Ed Engl. 2006, 45: 6856-6859.
CAS PubMed Google ученый
Woodcock HL, Hodošček M, Sherwood P, Lee YS, Iii HFS, Brooks BR: Исследование квантово-механического / молекулярно-механического метода реплики: оптимизация пути хоризма для префенирования перегруппировки Клайзена, катализируемой хоризматмутазой. Theor Chem Acc. 2003, 109: 140-148.
CAS Google ученый
Ван дер Камп MW, Zurek J, Manby FR, Harvey JN, Mulholland AJ: Тестирование высокоуровневых методов QM / MM для моделирования ферментативных реакций: депротонирование ацетил-КоА в цитратсинтазе. J. Phys Chem B. 2010, 114: 11303-11314.
CAS PubMed Google ученый
Ван дер Камп MW, Малхолланд AJ: Вычислительная энзимология: понимание биологических катализаторов на основе моделирования. Nat Prod Rep.2008, 25: 1001-1014.
CAS PubMed Google ученый
Mulholland AJ, Lyne PD, Karplus M: Ab initio QM / MM исследование механизма цитрат-синтазы. Водородная связь с низким барьером не задействована. J Am Chem Soc. 2000, 122: 534-535.
CAS Google ученый
Гарсия-Вилока М., Гао Дж., Карплюс М., Трулар Д.Г.: Как работают ферменты: анализ с помощью современной теории скорости и компьютерного моделирования. Наука. 2004, 303: 186-195.
CAS PubMed Google ученый
Cui Q, Karplus M: Квантовая механика / молекулярно-механические исследования реакций, катализируемых триозофосфат-изомеразой: влияние геометрии и туннелирования на константы скорости протонного переноса. J Am Chem Soc. 2002, 124: 3093-3124.
CAS PubMed Google ученый
Бьелич С., Аквист Дж .: Расчетное прогнозирование структуры, режима связывания субстрата, механизма и скорости для протеазы малярии с новым типом активного центра.Биохимия (Москва). 2004, 43: 14521-14528.
CAS Google ученый
Ван дер Камп М.В., Шоу К.Э., Вудс К.Дж., Малхолланд А.Дж.: Биомолекулярное моделирование и моделирование: состояние, прогресс и перспективы. Интерфейс J R Soc R Soc. 2008, 5 (Дополнение 3): S173-S190.
CAS Google ученый
Warshel A: Компьютерное моделирование ферментного катализа: методы, прогресс и идеи.Annu Rev Biophys Biomol Struct. 2003, 32: 425-443.
CAS PubMed Google ученый
Бенциен Дж., Мюллер Р.П., Флориан Дж., Варшел А: Гибридные ab initio квантово-механические / молекулярно-механические расчеты поверхностей свободной энергии для ферментативных реакций: нуклеофильная атака в субтилизине. J. Phys Chem B. 1998, 102: 2293-2301.
CAS Google ученый
Warshel A: Компьютерное моделирование химических реакций в ферментах и растворах. 1997, Нью-Йорк: Wiley
Google ученый
Villà J, Warshel A: Энергетика и динамика ферментативных реакций. J. Phys Chem B. 2001, 105: 7887-7907.
Google ученый
Warshel A, Sharma PK, Chu ZT, Aqvist J: Электростатические вклады в связывание аналогов переходного состояния могут сильно отличаться от соответствующих вкладов в катализ: связывание фенолятов с оксианионной дырой кетостероид-изомеразы.Биохимия (Москва). 2007, 46: 1466-1476.
CAS Google ученый
Bjelic S, Aqvist J: Катализ и линейные отношения свободной энергии в аспарагиновых протеазах. Биохимия (Москва). 2006, 45: 7709-7723.
CAS Google ученый
Тробро С., Аквист Дж .: Механизм синтеза пептидной связи на рибосоме. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2005, 102: 12395-12400.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Sharma PK, Xiang Y, Kato M, Warshel A: Какова роль субстратного катализа и эффектов близости в образовании пептидной связи рибосомой ?. Биохимия (Москва). 2005, 44: 11307-11314.
CAS Google ученый
Хаммес-Шиффер С: Квантово-классические методы моделирования переноса водорода в ферментах: тематическое исследование дигидрофолатредуктазы.Curr Opin Struct Biol. 2004, 14: 192-201.
CAS PubMed Google ученый
Лю Х., Варшел А. Происхождение температурной зависимости изотопных эффектов в ферментативных реакциях: случай дигидрофолатредуктазы. J. Phys Chem B. 2007, 111: 7852-7861.
CAS PubMed Google ученый
Sharma PK, Chu ZT, Olsson MHM, Warshel A: Новая парадигма электростатического катализа радикальных реакций в ферментах витамина B12.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2007, 104: 9661-9666.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Гао Дж, Трухлар Д.Г.: Квантово-механические методы кинетики ферментов. Annu Rev Phys Chem. 2002, 53: 467-505.
CAS PubMed Google ученый
Ранаган К.Э., Малхолланд А.Дж .: Компьютерное моделирование квантового туннелирования в реакциях переноса водорода, катализируемых ферментами.Междисциплинарные науки Компьютерные науки о жизни. 2010, 2: 78-97.
CAS Google ученый
Лонсдейл Р., Харви Дж. Н., Малхолланд А. Дж .: Включение эффектов дисперсии значительно повышает точность расчетных барьеров для реакций, катализируемых цитохромом Р450. J. Phys Chem Lett. 2010, 1: 3232-3237.
CAS Google ученый
Himo F, Siegbahn PEM: Квантово-химические исследования радикалсодержащих ферментов.Chem Rev.2003, 103: 2421-2456.
CAS PubMed Google ученый
Siegbahn PEM, Himo F: Последние разработки квантово-химического кластерного подхода для моделирования ферментативных реакций. J Biol Inorg Chem JBIC Publ Soc Biol Inorg Chem. 2009, 14: 643-651.
CAS Google ученый
Mackerell AD: Эмпирические силовые поля для биологических макромолекул: Обзор и проблемы.J. Comput Chem. 2004, 25: 1584-1604.
CAS PubMed Google ученый
Вревен Т., Бьюн К.С., Комароми И., Дапприх С., Монтгомери Дж. А., Морокума К., Фриш М. Дж.: Объединение методов квантовой механики с методами молекулярной механики в ONIOM. J Chem Theory Comput. 2006, 2: 815-826.
CAS Google ученый
Zhang Y: Подход Pseudobond ab initio QM / MM и его приложения к ферментативным реакциям.Theor Chem Acc. 2006, 116: 43-50.
CAS Google ученый
Мейер К., Тиль В., ван Гунстерен В.Ф .: О влиянии изменения силового поля, пространственных граничных условий и размера области QM в моделировании QM / MM MD. J. Comput Chem. 2012, 33: 363-378.
CAS PubMed Google ученый
Riccardi D, Schaefer P, Cui Q: расчеты pKa в растворе и белках с моделированием возмущений свободной энергии QM / MM: количественный тест протоколов QM / MM.J. Phys Chem B. 2005, 109: 17715-17733.
CAS PubMed Google ученый
Родригес А., Олива С., Гонсалес М., ван дер Камп М., Малхолланд А.Дж .: Сравнение различных методов квантовой / молекулярной механики граничных обработок в реакции протеазы NS3 вируса гепатита С с субстратом NS5A / 5B. J. Phys Chem B. 2007, 111: 12909-12915.
PubMed Google ученый
Sumowski CV, Ochsenfeld C: Исследование сходимости энергий изомеризации QM / MM с выбранным размером области QM для пептидных систем. J. Phys Chem A. 2009, 113: 11734-11741.
CAS PubMed Google ученый
Pezeshki S, Lin H: Схемы перераспределенных зарядов и диполей с адаптивным разделением для моделирования динамики QM / MM: перемещение границ на лету, проходящих через ковалентные связи. J Chem Theory Comput.2011, 7: 3625-3634.
CAS Google ученый
Лодола А., Мор М., Зурек Дж., Тарзия Дж., Пиомелли Д., Харви Дж. Н., Малхолланд А. Дж .: Конформационные эффекты в ферментативном катализе: реакция через высокоэнергетическую конформацию в гидролазе амида жирных кислот. Биофиз Дж. 2007, 92: L20-L22.
PubMed Central CAS PubMed Google ученый
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Влияние орексина B на стероидогенный белок острой регуляции, фермент расщепления боковой цепи P450 и экспрессию гена 3β-гидроксистероид дегидрогеназы, а также на секрецию прогестерона и андростендиона маткой свиньи на ранних сроках беременности и в эстральном цикле
J Anim Sci.2019 Фев; 97 (2): 851–864.
Катаржина Киселевска
Кафедра анатомии и физиологии животных, Факультет биологии и биотехнологии, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Edyta Rytelewska
Кафедра биотехнологии и биотехнологии животных, факультет биологии и физиологии животных Вармии и Мазур в Ольштыне, Ольштын, Польша
Марлена Гудельска
Кафедра анатомии и физиологии животных, Факультет биологии и биотехнологии, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Марта Кезын
Кафедра анатомии животных и физиологии, факультет биологии и биотехнологии, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, ПольшаКамил Добжин
Кафедра анатомии и физиологии животных, факультет биологии и биотехнологии, Варминско-мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Кароль Шешко
Кафедра анатомии животных и Физиология, факультет биологии и биотехнологии, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Kinga Bors
Кафедра анатомии и физиологии животных, факультет биологии и биотехнологии Варминско-Мазурского университета в Ольштыне, Ольштын, Польша
Joanna Wyrebek
Кафедра анатомии и физиологии животных, факультет биологии и биотехнологии, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Тадеуш Камински
Кафедра анатомии и физиологии животных, факультет биологии и биологии Вармия и Мазуры в Ольштыне, Ольштын, Польша
Нина Смолинская
Кафедра анатомии и физиологии животных, Факультет биологии и биотехнологии, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Кафедра анатомии животных, факультет физиологии животных Биология и биотехнология, Варминско-Мазурский университет в Ольштыне, Ольштын, Польша
Поступило 31.08.2018 г .; Принята в печать 29 ноября 2018 г.
Copyright © Автор (ы) 2018. Опубликовано Oxford University Press от имени Американского общества зоотехники. Все права защищены. Для получения разрешений обращайтесь по электронной почте: [email protected]. Эта статья цитируется в других статьях PMC.Abstract
Целью данного исследования было изучить влияние орексина B ( OXB ) на секрецию прогестерона (P 4 ) и андростендиона (A 4 ) эксплантатами ткани эндометрия и миометрия свиней и на их экспрессию. ключевых стероидогенных белков и ферментов, участвующих в производстве стероидов.Секреция гормонов и экспрессия стероидогенного белка острой регуляции ( StAR ), фермента расщепления боковой цепи P450 ( CYP11A1 ) и 3β-гидроксистероиддегидрогеназы ( HSD3B1 ) были проанализированы в дни с 10 по 11, 12. до 13, 15–16 и 27–28 беременности и во время лютеиновой фазы эстрального цикла (дни с 10 по 11). Эксплантаты эндометрия и миометрия культивировали in vitro в присутствии OXB (1, 10 или 100 нМ) и OXB (1, 10 или 100 нМ) с 1 мкМ JNJ (антагонист OX2R).Экспрессию генов исследовали с помощью ПЦР в реальном времени, а секрецию стероидов определяли с помощью радиоиммуноанализа. Орексин B модулировал содержание мРНК StAR , CYP11A1 , HSD3B1 в зависимости от типа ткани матки, применяемой дозы OXB и стадии беременности или эстрального цикла ( P <0,05). Орексин B увеличивал секрецию P 4 на всех сроках беременности ( P <0,05). Орексин B увеличивал высвобождение A 4 на 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности, тогда как на 10-11 дни ранней беременности секреция A 4 уменьшалась в эндометрии и увеличивалась в миометрий ( P <0.05). Эти результаты показывают, что OXB влияет на экспрессию ключевых стероидогенных регуляторов и секрецию стероидных гормонов в матке свиньи на ранних сроках беременности.
Ключевые слова: орексин B, свинья, беременность, стероидные гормоны, стероидогенные ферменты, матка
ВВЕДЕНИЕ
Орексин A ( OXA ) и орексин B ( OXB ), также известный как гипокретин 1 и 2, арокретин 1 и 2 гипоталамические нейропептиды, полученные протеолитическим расщеплением из препроорексина (PPO), распространенной молекулы-предшественника из 130 аминокислот.Орексин A состоит из 33 аминокислот, OXB состоит из 28 аминокислот, и 46% аминокислот в OXB идентичны аминокислотам в OXA (de Lecea et al., 1998; Sakurai et al., 1998). Орексин A полностью консервативен у всех видов млекопитающих, тогда как OXB свиньи и человека отличается только одной аминокислотой (Sakurai et al., 1998; Dyer et al., 1999). Биологическое действие OXA и OXB опосредуется двумя рецепторами, связанными с G-белками: рецептором орексина типа 1 ( OX1R ) и рецептором орексина типа 2 ( OX2R ).Связывающие свойства рецепторов орексинов разнообразны. OX1R очень селективен к OXA, тогда как OX2R имеет сходное сродство как к OXA, так и к OXB (Sakurai et al., 1998; Ammoun et al., 2003; McAtee et al., 2004). Kodadek и Cai (2010) сообщили, что OX1R связывает OXB примерно в 100 раз более низким сродством, чем OXA.
Орексины были первоначально обнаружены в боковом и заднем гипоталамусе крыс, которые участвуют в контроле потребления пищи и энергетического гомеостаза (Sakurai et al., 1998). Впоследствии орексины были идентифицированы как модуляторы регуляции возбуждения и сна (Chemelli et al., 1999). Орексины могут быть связующим звеном между энергетическим балансом и воспроизводством. Доказательства этой гипотезы были предоставлены многими исследованиями, которые продемонстрировали, что орексины могут участвовать в контроле оси гипоталамус-гипофиз-гонад (Silveyra et al., 2007a, b; Kaminski et al., 2010a, b; Nitkiewicz et al. , 2010, 2014; Maleszka et al., 2013; Smolinska et al., 2014). Орексины участвуют в регуляции стероидогенеза яичек и яичников у крыс и свиней (Barreiro et al., 2004; Silveyra et al., 2007a; Cataldi et al., 2012). Однако роль орексинов в матке до сих пор полностью не выяснена. Смолинская и др. (2015) наблюдали экспрессию генов PPO , OX1R , OX2R и белков OXA, OXB, OX1R, OX2R в эндометрии, миометрии, концептусе и трофобласте свиней на ранних стадиях беременности. Орексин A также был обнаружен в плаценте человека, собак и кошек (Nakabayashi et al., 2003; Dall’Aglio et al., 2012, 2014), тогда как OX1R был локализован в синцитиотрофобластах и децидуальных клетках плаценты кошек, а OX2R был идентифицирован в железах эндометрия человека (Dall’Aglio et al., 2012). Присутствие орексинов и их рецепторов в матке свиньи предполагает, что орексины играют физиологическую роль в этом органе.
Матка свиньи — стероидогенный орган. В исследовании Franczak и Kotwica (2008) были выделены андростендион (A 4 ), прогестерон (P 4 ), тестостерон (T), эстрон (E 1 ) и эстрадиол (E 2 ). маткой свиньи на ранних сроках беременности и во время полового цикла. Другие авторы исследовали экспрессию ключевых стероидогенных ферментов, ответственных за продукцию P 4 и A 4 в эндометрии человека: фермент расщепления боковой цепи P450 ( CYP11A1 ), стероидогенный острый регуляторный белок ( StAR ), и 3β-гидроксистероиддегидрогеназа ( HSD3B1 ) (Rhee et al., 2003; Аттар и др., 2009). Смолинская и др. (2016) сообщили об экспрессии базального гена CYP11A1 в эндометрии и миометрии свиней на ранних сроках беременности и в эстральном цикле, тогда как Kiewisz et al. (2014) наблюдали экспрессию гена StAR в эндометрии. Wojciechowicz et al. (2013) обнаружили активную 3β-гидроксистероиддегидрогеназу в матке свиньи. Есть данные, позволяющие предположить, что стероиды, полученные из матки, являются важными факторами, которые участвуют в распознавании беременности, начале имплантации и поддержании беременности.
Мы предположили, что OXB участвует в регуляции стероидогенеза матки на ранних сроках беременности и в эстральном цикле. Таким образом, целью данного исследования было изучить влияние OXB на секрецию P 4 и A 4 срезами эндометрия и миометрия свиней, а также на экспрессию ключевых стероидогенных ферментов: StAR, CYP11A1, и HSD3B1 на 10-11 дни беременности (трансматочная миграция эмбрионов), 12-13 дни (признание беременности матерью), 15-16 дни (имплантация), 27-28 дни (окончание имплантации) и во время лютеиновой фазы половой цикл (дни с 10 по 11).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Сбор экспериментальных животных и тканей
Все исследования проводились в соответствии с этическими стандартами Комитета по этике животных Варминско-Мазурского университета в Ольштыне, Польша (номер этического разрешения 91 / 2011DTN ). В исследовании использовались половозрелые свинки (крупный белый x польский ландрас) в возрасте от 7 до 8 месяцев и массой от 120 до 130 кг, происходящие от частных племенных хозяйств. Двадцать пять животных были разделены на 1 из 5 экспериментальных групп ( n = 5 на группу) следующим образом: 10-11, 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности и 10-11 дни беременности. половой цикл.Циклических свинок наблюдали ежедневно на предмет течки в присутствии кабана. День начала второй течки обозначали как день 0 эстрального цикла. Фаза эстрального цикла была также подтверждена на основании морфологии яичников (Akins, Morrissette, 1968). Осеменение проводили на 1-2 дни эстрального цикла. Матки у циклических и ранних беременных животных собирали сразу после убоя и помещали в ледяной стерильный фосфатно-солевой буфер (PBS) с добавлением 100 МЕ / мл пенициллина и 100 мкг / мл стрептомицина и транспортировали в лабораторию на льду в течение 1 часа. ч для культуры ткани in vitro.Беременность подтверждена наличием и морфологией понятий. На 10-11 и 12-13 дни беременности рога матки промывали 20 мл стерильного PBS для восстановления концептуальных клеток. На 15-16 дни и 27-28 дни беременности из эндометрия иссекали концептуальные клетки / трофобласты. Все срезы матки с 15 по 16 и с 27 по 28 дни беременности, использованные в этом исследовании, были собраны в местах имплантации.
Культура эксплантатов ткани эндометрия и миометрия
Культивирование эксплантатов ткани эндометрия и миометрия проводили на основе методики, описанной Franczak and Kotwica (2008) с модификацией Smolinska et al.(2016). Вкратце, ткани эндометрия и миометрия из рогов матки вырезали, разрезали на небольшие срезы (100 мг ± 10%) и промывали 3 раза в среде M199 (Sigma-Aldrich Co., США). Полученные индивидуальные срезы помещали в стеклянные флаконы для культивирования с 2 мл среды M199, содержащей 0,1% BSA (MP Biomedicals Co., США), 5% декстран / очищенную от угля сыворотку новорожденного теленка (Sigma-Aldrich Co., США), пенициллин ( 100 МЕ / мл) и стрептомицин (100 мкг / мл). Культуры предварительно инкубировали в течение 2 ч (37 ° C, 95% O 2 , 5% CO 2 ).Чтобы определить влияние OXB на экспрессию StAR, CYP11A1, HSD3B1 , а также на секрецию P 4 и A 4 , срезы ткани эндометрия и миометрия обрабатывали OXB в концентрациях 1, 10 и 100 нМ отдельно или в комбинации с 1 мкМ JNJ10397049 (антагонист OX2R; Johnson and Johnson Pharmaceuticals, США). Ткани, инкубированные без какой-либо обработки, использовали в качестве контроля. Тканевые эксплантаты инкубировали с обработанными препаратами еще 24 часа в тех же условиях.Дозы орексинов и селективных антагонистов рецепторов орексинов были выбраны в соответствии с Barb and Matteri (2005), Borgland et al. (2008) и Perin et al. (2014). Все культуры были повторены в 5 независимых экспериментах. В конце эксперимента культуральные среды собирали и хранили при -20 ° C до тех пор, пока концентрации P 4 и A 4 не были измерены с помощью радиоиммуноанализа (РИА). Срезы эндометрия и миометрия быстро замораживали в жидком азоте и хранили при -80 ° C для дальнейшего извлечения РНК и анализа экспрессии генов.Жизнеспособность тканевых эксплантатов контролировали путем измерения активности лактатдегидрогеназы ( LDH ) в среде в конце 2-часовой преинкубации, а также в конце периода лечения. Высвобождение ЛДГ измеряли с помощью набора Liquick Cor-LDH (Cormay, Польша), следуя инструкциям производителя. Активность ЛДГ во время культивирования тканевых эксплантатов сравнивали с ее активностью в среде, полученной после разрушения клеток эндометрия и миометрия путем гомогенизации (положительный контроль гибели клеток и максимального высвобождения ЛДГ).Средняя активность ЛДГ в культивируемых срезах после периода лечения составила 55,1 ± 4,5 Ед / л для эндометрия (1,8% от максимального высвобождения ЛДГ после полного разрушения клеток эндометрия) и 34,1 ± 4,9 Ед / л для миометрия (1,7% от максимального высвобождения ЛДГ). высвобождение ЛДГ после разрушения клеток миометрия).
Количественная ПЦР в реальном времени
Суммарная РНК была выделена из всех образцов тканей с использованием системы выделения peqGold TriFast (Peqlab, Германия). Концентрацию и качество РНК определяли спектрофотометрически (Infinite M200 Pro, Tecan, Швейцария).Один микрограмм РНК подвергали обратной транскрипции в кДНК в общем объеме 20 мкл с 0,5 мкг праймера oligo (dT) 15 (Roche, Германия) с использованием набора Omniscript RT Kit (Qiagen, США) при 37 ° C в течение 1 ч и прекращали путем инкубации при 93 ° C в течение 5 мин. Количественный ПЦР-анализ в реальном времени выполняли с использованием системы ПЦР 7300 (Applied Biosystems, США) с SYBR Green, как описано ранее (Smolinska et al., 2016). Конкретные пары праймеров, используемые для амплификации частей генов CYP11A1 , StAR , HSD3B1 , циклофилина (пептидилпролилизомераза A; PPIA ) и β-актина ( ACTB ), подробно описаны в.Конститутивно экспрессируемые гены PPIA и ACTB использовали в качестве внутреннего контроля для проверки количественной ПЦР в реальном времени. Наше предварительное исследование показало, что экспрессия PPIA и ACTB была сходной в эндометрии и миометрии и стабильна во время эстрального цикла и беременности, а также с лечением или без него. Реакционные смеси для ПЦР содержали 10 нг кДНК, праймеры, 12,5 мкл мастер-смеси Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, США) и воду, не содержащую РНКаз, в конечном объеме 25 мкл.Отрицательный контроль выполняли с использованием воды, не содержащей РНКаз, вместо кДНК. Все образцы были приготовлены в двух экземплярах. Условия цикла ПЦР в реальном времени для CYP11A1 , StAR и HSD3B1 были следующими: активация фермента и начальная денатурация при 95 ° C в течение 10 минут с последующими 40 циклами денатурации при 95 ° C в течение 15 с, отжиг при 61 ° C в течение 1 мин и удлинение при 72 ° C в течение 1 мин. Для PPIA условия реакции были следующими: 50 ° C в течение 2 минут, затем активация фермента и начальная денатурация при 95 ° C в течение 10 минут, затем 40 циклов денатурации при 95 ° C в течение 15 с и отжиг при 60 ° C. C в течение 1 мин.Специфичность амплификации проверяли в конце реакции с помощью анализа кривой плавления. Чистоту продуктов подтверждали электрофорезом в агарозном геле. Расчет относительных уровней экспрессии CYP11A1 , StAR и HSD3B1 проводился на основе метода пороговых значений сравнительного цикла (ΔΔC T ), описанного Ливаком и Шмитгеном (2001) и нормализованного с использованием геометрических средств уровни экспрессии референсного гена: PPIA и ACTB .
Таблица 1.
Характеристики праймеров, использованных в исследовании
| Ген | Последовательности праймеров | Номер доступа в GenBank | Комплементарный ген, нуклеотид | Праймер, нм | Размер продукта | 346 Размер продукта345|
|---|---|---|---|---|---|---|
| СТАР | F: 5′-GGAGAGCCGGCAGGAGAATG-3 ′ R: 5′-CTTCTGCAGGATCTTGATCTTCTTG-3 ′ | {«type»: «entrez-нуклеотид», «attrs»: {«text»: «U53020», «term_id» : «1465745», «term_text»: «U53020»}} U53020 | 416–435 575–599 | 300 300 | 184 | Rusovici et al., 2005 г. |
| CYP11A1 | F: 5′-GTCCCATTTACAGGGAGAAGCTCG-3 ′ R: 5′-GGCTCCTGACTTCTTCAGCAGG-3 ′ | {«type»: «entrez-нуклеотид», «attrs»: {«text»: «X13768», «term_id» : «2024», «term_text»: «X13768»}} X13768 | 291–314 451–472 | 300 300 | 182 | Русовичи и др., 2005 г. |
| HSD3B1 | F: 5′-AGGTTCGCCCGCTCATC-3 ‘ R; 5′-CTGGGCACCGAGAAATACTTG-3 ′ | {«тип»: «энтрез-нуклеотид», «attrs»: {«текст»: «NM_001004049.1 «,» term_id «:» 515 «,» term_text «:» NM_001004049.1 «}} NM_001004049.1 | 95–111 144–164 | 300 300 | 70 | Войцехович и др., 2013 г. |
| PPIA | F: 5′-GCACTGGTGGCAAGTCCAT-3 ′ R: 5′-AGGACCCGTATGCTTCAGGA-3 ′ | {«type»: «entrez-нуклеотид», «attrs»: {«text»: «AY266299», «term_id» : «30349501», «term_text»: «AY266299»}} AY266299 | 219–237 269–299 | 300 300 | 71 | Lord et al., 2005 г. |
| ACTB | F: 5′-ACATCAAGGAGAAGCTCTGCTACG-3 ′ R: 5′-GAGGGGCGATGATCTTGATCTTCA-3 ′ | {«type»: «entrez-nucleotide», «attrs»: {«text»: «U0_id86», «term» : «476331», «term_text»: «U07786»}} U07786 | 266–289 608–631 | 500 500 | 366 | Spagnuolo-Weaver et al., 1999 г. |
RIA стероидных гормонов
Концентрации A 4 анализировали с помощью RIA в соответствии с методом, описанным Dziadkowiec et al.(1982), тогда как концентрации P 4 были определены в соответствии с методом Ciereszko et al. (1998). Перекрестная реактивность антисыворотки против A 4 и P 4 была опубликована ранее (Szafranska et al., 2002). Анализ без экстракции использовали для мониторинга уровней P 4 . Эффективность экстракции для анализа A 4 составила 85,3 ± 0,3%. Чувствительность анализов для P 4 и A 4 составляла 1 и 2,2 пг / мл соответственно.Диапазон стандартной кривой составлял от 1 до 1500 пг / мл для P 4 и от 1 до 500 пг / мл для A 4 . Коэффициенты вариации внутри анализа и между анализами составляли 1% и 7,36% для P 4 и 2,1% и 5,1% для A 4 , соответственно.
Статистический анализ
Статистический анализ выполняли с помощью программы Statistica (StatSoft Inc., США). Все данные были проанализированы с помощью однофакторного дисперсионного анализа с последующим апостериорным критерием наименьшего значимого различия Фишера и представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего из 5 независимых наблюдений.Значения для P <0,05 считались статистически значимыми.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Влияние OXB на экспрессию гена StAR в эксплантатах ткани эндометрия и миометрия
В эксплантатах ткани эндометрия OXB стимулировал экспрессию гена StAR на 12-13 дни (1, 10 и 100 нМ) и От 15 до 16 (1 и 100 нМ) беременности. Ингибирующий эффект OXB на экспрессию гена StAR наблюдался на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ), 27-28 (10 и 100 нМ) беременности и 10-11 дни эстрального цикла (100 нМ). нМ).В образцах, инкубированных в присутствии JNJ, OXB увеличивал уровень мРНК StAR на 12-13 дни (10 нМ) и 15-16 (10 нМ) беременности и снижался на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ). ) беременности и с 10 по 11 дни цикла (10 и 100 нМ). Блокатор OX2R стимулировал экспрессию StAR на 12-13 и 15-16 дни беременности, в то время как подавлял на 10-11 дни беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB (1, 10 и 100 нМ) в присутствии или в отсутствие селективного антагониста рецептора орексина типа 2 (JNJ — JNJ10397049) на относительную экспрессию гена StAR в эндометрии (A) и миометрии (B) тканевые эксплантаты, полученные от свиней на 10-11, 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности и на 10-11 дни эстрального цикла, предварительно инкубированные в течение 2 часов, а затем инкубированные в течение 24 часов.Уровни экспрессии нормализовали по среднему геометрическому значению экспрессии эталонных генов: циклофилина и β-актина. Данные выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего ( n = 5). Столбцы с разными буквами существенно различаются при P <0,05.
OXB увеличивал содержание мРНК StAR в миометрии на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ), 27-28 (1 нМ) беременности и 10-11 дни эстрального цикла (10 нМ) . Ингибирующий эффект OXB на экспрессию StAR в этой ткани наблюдался на 12-13 дни (10 и 100 нМ), 15-16 (1, 10 и 100 нМ) и 27-28 (10 нМ) гестации. .В образцах, инкубированных в присутствии JNJ, OXB стимулировал экспрессию гена StAR на 10-11 дни (100 нМ), 27-28 (10 нМ) беременности и на 10-11 дни цикла (1 нМ), тогда как ингибируется на 12-13 дни (1 и 10 нМ) и 15-16 (1 и 100 нМ) беременности. Добавление в среду JNJ вызывало повышение уровня мРНК StAR на 10-11 и 27-28 дни беременности и снижение на 15-16 дни беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB на экспрессию гена CYP11A1 в эксплантатах ткани эндометрия и миометрия
В эксплантатах ткани эндометрия стимулирующий эффект OXB на экспрессию CYP11A1 наблюдался на 27-28 дни (1, 10 и 100 нМ). ) беременности. В этой ткани OXB снижал концентрацию мРНК CYP11A1 на 10-11 дни (1 нМ), 12-13 (100 нМ) и 15-16 (1, 10 и 100 нМ) беременности и на 10 дни. до 11 эстрального цикла (10 и 100 нМ).Добавление среды с антагонистом OX2R (JNJ) вызывало увеличение экспрессии CYP11A1 на 27-28 дни беременности (1 нМ) и с 10 по 11 цикла (10 нМ) и снижение на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ), 12-13 (100 нМ) и 15-16 (1, 10, 100 нМ) беременности и на 10-11 дни цикла (1,100 нМ). JNJ вызывал увеличение экспрессии CYP11A1 на 27-28 дни беременности и снижение на 10-11, 12-13 и 15-16 дни беременности, а также на 10-11 дни эстрального цикла ( P <0 .05; ).
Влияние OXB (1, 10 и 100 нМ) в присутствии или в отсутствие селективного антагониста рецептора орексина типа 2 (JNJ — JNJ10397049) на относительную экспрессию гена CYP11A1 в эндометрии (A) и миометрии (B) тканевые эксплантаты, полученные от свиней на 10-11, 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности и на 10-11 дни эстрального цикла, предварительно инкубированные в течение 2 часов, а затем инкубированные в течение 24 часов. Уровни экспрессии нормализовали по среднему геометрическому значению экспрессии эталонных генов: циклофилина и β-актина.Данные выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего ( n = 5). Столбцы с разными буквами существенно различаются при P <0,05.
В эксплантатах ткани миометрия увеличение содержания мРНК CYP11A1 , вызванное OXB, наблюдалось на 10-11 дни (10 нМ) и 15-16 (1, 10 нМ) беременности и на 10-11 дни беременности. цикл (1 и 100 нМ). Снижение экспрессии гена CYP11A1 было отмечено на 12-13 и 27-28 дни беременности (10 и 100 нМ).Добавление JNJ вместе с OXB в среду вызывало увеличение содержания мРНК CYP11A1 на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ), 15-16 (10 и 100 нМ) беременности и в дни беременности. С 10 по 11 эстрального цикла (10, 100 нМ), тогда как снижение экспрессии гена CYP11A1 было обнаружено на 12-13 и 27-28 дни (1, 10 и 100 нМ) беременности. JNJ вызывал увеличение экспрессии CYP11A1 на 15-16 дни беременности и 10-11 дни цикла.JNJ также вызывал снижение содержания мРНК CYP11A1 на 27–28 дни беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB на экспрессию гена HSD3B1 в тканях эндометрия и миометрия
В эндометрии OXB вызывал повышение экспрессии гена HSD3B1 на 12-13 дни (100 нМ) и 15-16 (1 нМ) беременности и на 10-11 дни эстрального цикла (10 нМ). В этой ткани OXB уменьшал содержание мРНК HSD3B1 на 10-11 дни (10 нМ) и 27-28 (10 и 100 нМ) беременности.В образцах, культивируемых в присутствии JNJ, OXB стимулировал экспрессию HSD3B1 на 15-16 дни (10 нМ) беременности, тогда как ингибирующий эффект OXB наблюдался на 10-11 дни (10 нМ) беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB (1, 10 и 100 нМ) в присутствии или в отсутствие селективного антагониста рецептора орексина типа 2 (JNJ — JNJ10397049) на относительную экспрессию гена HSD3B1 в эндометрии (A) и миометрии (B) тканевые эксплантаты, полученные от свиней на 10-11, 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности и на 10-11 дни эстрального цикла, предварительно инкубированные в течение 2 часов, а затем инкубированные в течение 24 часов.Уровни экспрессии нормализовали по среднему геометрическому значению экспрессии эталонных генов: циклофилина и β-актина. Данные выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего ( n = 5). Столбцы с разными буквами существенно различаются при P <0,05.
В эксплантатах ткани миометрия увеличение содержания мРНК HSD3B1 , вызванное OXB, наблюдалось на 12-13 дни (10 и 100 нМ) беременности и 10-11 дни эстрального цикла (1 и 10 нМ). , тогда как снижение экспрессии HSD3B1 было отмечено на 27–28 дни (10 нМ) беременности.Добавление JNJ в среду вызывало увеличение содержания мРНК HSD3B1 под влиянием OXB на 12-13 дни (1 нМ) беременности. JNJ вызывал увеличение экспрессии HSD3B1 на 12-13 дни беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB на P
4 Секреция эндометриальными и миометриальными тканевыми эксплантатамиСекреция P 4 срезами эндометриальной ткани усиливалась под влиянием OXB на 10-11 дни (100 нМ), 12 до 13 (1 и 100 нМ), от 15 до 16 (10 нМ) и от 27 до 28 (1, 10 и 100 нМ) беременности и на 10-11 дни эстрального цикла (1 и 100 нМ).Снижение секреции P 4 образцами эндометрия было вызвано OXB (10 нМ) на 10-11 дни цикла. В образцах, инкубированных в присутствии JNJ, OXB (100 нМ) стимулировал высвобождение P 4 на 10-11 дни цикла, тогда как при дозе 1 100 нМ подавлялся на 15-16 дни беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB (1, 10 и 100 нМ) в присутствии или в отсутствие селективного антагониста рецептора орексина типа 2 (JNJ-JNJ10397049) на секрецию P4 эксплантатами ткани эндометрия (A) и миометрия (B), взятые от свиней на дни 10-11, 12-13, 15-16 и 27-28 беременности и на дни 10-11 эстрального цикла предварительно инкубировали в течение 2 часов, а затем инкубировали в течение 24 часов.Данные выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего ( n = 5). Столбцы с разными буквами существенно различаются при P <0,05.
В срезах ткани миометрия секреция P 4 стимулировалась OXB во всех дозах, используемых на 10-11 дни беременности. Высвобождение прогестерона также увеличивалось OXB на 12-13 дни (10 и 100 нМ) и 27-28 (10 и 100 нМ) беременности, тогда как подавлялось при дозе 1 нМ на 10-11 дни цикла.В срезах миометрия, инкубированных с блокатором OX2R, OXB уменьшал секрецию P 4 в дозах 10 и 100 нМ на 10-11 дни эстрального цикла. JNJ снижает выброс прогестерона на 15-16 дни беременности ( P <0,05;).
Влияние OXB на A
4 Секреция эндометриальными и миометриальными тканевыми эксплантатамиВ срезах эндометрия увеличение секреции A 4 в ответ на OXB наблюдалось на 15-16 дни (1 нМ ) и с 27 по 28 (1 и 10 нМ) беременности, тогда как снижение на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ) беременности.Добавление JNJ вместе с OXB в культуру стимулировало высвобождение A 4 на 10-11 дни цикла (10 нМ), тогда как ингибировало секрецию A 4 на 10-11 дни (1, 10 и 100 нМ). беременности и дни с 10 по 11 цикла (1 нМ). JNJ подавлял секрецию андростендиона на 10-11 дни беременности и 10-11 цикла ( P <0,05;).
Влияние OXB (1, 10 и 100 нМ) в присутствии или в отсутствие селективного антагониста рецептора орексина типа 2 (JNJ — JNJ10397049) на секрецию A 4 эндометрием (A) и миометрием (B) тканевые эксплантаты, полученные от свиней на 10-11, 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности, а также на 10-11 дни эстрального цикла, предварительно инкубировали в течение 2 часов, а затем инкубировали в течение 24 часов.Данные выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего ( n = 5). Столбцы с разными буквами существенно различаются при P <0,05.
В миометрии высвобождение A 4 было усилено OXB на 10-11 дни (10 нМ) и 27-28 (1 и 10 нМ) беременности. В присутствии JNJ OXB стимулировал продукцию A 4 в дни 10-11 (100 нМ), 12-13 (1 нМ), 15-16 (1 нМ) и 27-28 (1, 10 и 100 нМ). нМ) беременности. Стимулирующий эффект JNJ на высвобождение андростендиона был отмечен на 10-11 и 12-13 дни беременности ( P <0.05; ).
ОБСУЖДЕНИЕ
Влияние орексинов на репродуктивную систему самок изучается в течение нескольких лет. Наше предыдущее исследование выявило экспрессию всех элементов орексиновой системы — генов PPO, OX1R, OX2R, и присутствие белков OXA, OXB, OX1R и OX2R в эндометрии и миометрии свиней на ранних сроках беременности и на 10-й день беременности. 11 эстрального цикла (Смолинская и др., 2015). Мы заметили, что экспрессия генов тесно связана с гормональным статусом животных.Самая высокая иммунореактивность OXB была обнаружена в продольных мышцах миометрия на 10-12 дни эстрального цикла, в просветном эпителии эндометрия на 10-12 и 14-16 дни, а также в железистом эпителии и строме на 17-19 дни (Nitkiewicz et al. др., 2012). Во время беременности самая высокая концентрация PPO , предшественника OXB, была обнаружена в эндометрии на 12-13 дни и в миометрии на 30-32 дни. Концентрация белка OX1R увеличивалась в эндометрии на 10-11 дни беременности. беременности и в миометрии на 27-28 дни беременности.Концентрация белка рецептора орексина типа 2 увеличивалась в эндометрии на 15-16 дни и в миометрии на 27-28 дни беременности (Smolinska et al., 2015). Приведенные выше результаты позволяют предположить, что чувствительность эндометрия и миометрия к орексинам изменяется во время беременности. Указанные результаты могут также объяснить различное влияние OXA и OXB на стероидогенез матки в разные периоды беременности и в разных типах ткани матки.
Стероидные гормоны важны для установления надлежащей чувствительности эндометрия, распознавания беременности и успешной имплантации.Franczak (2008) наблюдал стероидогенную активность в эндометрии и миометрии свиней на ранних сроках беременности и во время эстрального цикла. Другие авторы определили экспрессию ключевых стероидогенных ферментов в матке. Присутствие транскриптов CYP11A1, StAR и HSD3B1 было отмечено в эндометрии человека (Rhee et al., 2003; Attar et al., 2009). Экспрессия CYP11A1 и HSD3B1 также наблюдалась в эндометрии мышей во время беременности (Ben-Zimra et al., 2002). В модели свиней ген StAR экспрессировался в эндометрии на 12 и 16 дни эстрального цикла и во время беременности (Kiewisz et al., 2014). Смолинская и др. (2016) сообщили об экспрессии гена CYP11A1 в матке свиньи на 10-11 дни эстрального цикла и на ранних сроках беременности. Wojciechowicz et al. (2013) описали различия в экспрессии гена HSD3B1 и активности 3β-гидроксистероиддегидрогеназы в эндометрии и миометрии свиней во время ранней беременности и эстрального цикла.Другие авторы связывали OXA и OXB со стероидогенезом в разных тканях. Ramanjaneya et al. (2009) и Венцель и др. (2009) проанализировали влияние орексинов на стероидогенез в линии клеток коры надпочечников человека h395. Cataldi et al. (2012) наблюдали, что OXA и OXB снижают секрецию P 4 в лютеиновых клетках крыс. Barreiro et al. (2004) продемонстрировали, что ОКСА увеличивает выработку тестостерона в семенниках крыс in vivo и in vitro. Влияние орексинов на стероидогенез надпочечников также исследовали на крысах (Malendowicz et al., 2001) и свиней (Nanmoku et al., 2002). Насколько нам известно, мы впервые продемонстрировали влияние OXA и OXB на экспрессию ключевых стероидогенных ферментов, CYP71A1 и CYP19A3 , а также на секрецию эстрадиола, эстрона и тестостерона в матке свиньи. на ранних сроках беременности и во время полового цикла (Kiezun et al., 2017; Kaminski et al., 2018). Указанные исследования предполагают, что матка может быть органом-мишенью для орексинов, и что на стероидогенез матки, который связан с ранним распознаванием беременности и имплантацией, также могут влиять орексины.Это исследование показало, что OXB модулирует экспрессию ключевых стероидогенных ферментов, StAR, CYP11A1 и HSD3B1, , а также секрецию P 4 и A 4 эксплантатами ткани эндометрия и миометрия, полученными от беременных свиней во время распознавания матери. беременности и имплантации эмбриона, а также от циклических свиней во время лютеиновой фазы цикла.
Это исследование было предпринято для изучения влияния OXB на экспрессию генов белка и ключевых ферментов, которые ограничивают скорость стероидогенеза.Были проанализированы следующие белки и ферменты: StAR , переносчик белка, контролирующий транспорт холестерина внутри митохондрий, CYP11A1 , митохондриальный фермент, ответственный за первый этап биосинтеза стероидов, а именно превращение холестерина в прегненолон, и HSD3B1 который катализирует биосинтез P 4 из прегненолона и A 4 из дегидроэпиандростерона. Это исследование было также выполнено для определения влияния OXB на секрецию P 4 и A 4 .Результаты не предоставили прямых доказательств того, что OXB влияет на экспрессию ключевых стероидогенных ферментов и секрецию гормонов, но определенные тенденции, подтверждающие вышеуказанную гипотезу, наблюдались на разных стадиях беременности и в разных типах ткани матки. Орексин B может участвовать в установлении беременности и имплантации, стимулируя высвобождение P 4 из срезов эндометрия на ранних стадиях беременности и из срезов миометрия на 10-11, 12-13 и 27-28 дни беременности.Орексин B также стимулировал секрецию A 4 на 15-16 дни (начало имплантации) и 27-28 (конец имплантации). В этом исследовании OXB увеличивал экспрессию гена StAR в эндометрии на 12-13 дни (материнское распознавание беременности) и 15-16 (начало имплантации). Эти этапы беременности имеют решающее значение для выживания эмбриона; следовательно, стимулируя увеличение содержания мРНК StAR в эти периоды, OXB создает благоприятные условия для инициирования продукции стероидных гормонов.Смолинская и др. (2016) сообщили, что базальная экспрессия мРНК CYP11A1 не различалась в эндометрии свиней, собранном на 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности. Наши исследования показывают, что OXB оказывает ингибирующее действие на содержание мРНК CYP11A1 в эндометрии на ранних сроках беременности, за исключением дней 27–28, когда экспрессия CYP11A1 стимулировалась OXB. В конце имплантации на 27-28 дни стероидные гормоны необходимы для завершения процесса имплантации и стимулирования эмбрионального развития (Kodaman et al., 2004). По этой причине, увеличивая экспрессию CYP11A , OXB увеличивает выработку прегненолона, предшественника стероидных гормонов. Наши неопубликованные данные показали, что базальные концентрации мРНК HSD3B1 в эндометрии оставались стабильными на 12-13, 15-16 и 27-28 дни беременности и были значительно выше на 10-11 дни беременности. Текущее исследование показало, что на 15-16 день беременности OXB стимулировал экспрессию HSD3B в эндометрии, что необходимо для увеличения секреции P 4 и A 4 .Стоит отметить, что наибольшее содержание белка OX2R и, как следствие, наибольшая чувствительность эндометрия к OXB наблюдались на 15-16 день гестации (Smolinska et al., 2015).
McAtee et al. (2004) и Lebold et al. (2013) сообщили, что JNJ-10397049 является высокоаффинным селективным антагонистом рецептора OX2R и может быть успешно использован в исследованиях, касающихся этого конкретного рецептора и его агонистов. В предыдущих исследованиях антагонист OX2R, JNJ-10397049, чаще всего использовался в дозе 1 мкМ и значительно подавлял действие орексинов (Borgland et al., 2008; Перин и др., 2014). Cataldi et al. (2012) использовали чрезвычайно высокую дозу 10 мкМ JNJ-10397049 для достижения полной блокады OX2R. Антагонист OX2R, использованный в настоящем эксперименте, не полностью блокировал влияние OXB на экспрессию гена и секрецию стероидов. Можно предположить, что в этом случае концентрация блокатора (1 мкМ), добавленного с OXB, была слишком низкой. Мы также не можем исключить возможность ауто- и паракринного влияния орексинов, продуцируемых культивируемыми тканевыми эксплантами, которые могут способствовать недостаточной блокаде OX2R.
В настоящем исследовании мы получили некоторые неожиданные результаты, например, увеличение экспрессии StAR в группе OXB 10 нМ + JNJ-10397049 и снижение, когда ткани обрабатывались OXB 1 нМ + JNJ-10397049 или OXB 100 нМ +. JNJ-10397049. Этот случай можно объяснить явлением под названием гормезис. В работе Calabrese и Baldwin (2001, 2003) авторы сосредоточили внимание на дозозависимой реакции на лечение. По мнению этих авторов, основная природа реакции на дозу не является ни линейной, ни пороговой, и ее можно скорее описать как U-образную или обратную U-образную форму.Есть примеры, свидетельствующие о том, что одно и то же лечение может иметь как стимулирующее, так и подавляющее действие, что зависит от его концентрации. В большинстве случаев гормезис связан с токсикологическими и фармакологическими исследованиями. Однако есть некоторые данные, показывающие U-образную реакцию на различные факторы в исследованиях стероидогенеза (Gregoraszczuk et al., 2008; 2011). Другой пример неочевидных результатов наблюдался в случае секреции A 4 , где OXB (10 нМ) в сочетании с JNJ увеличивал высвобождение гормона, тогда как OXB в той же концентрации, добавленной отдельно, не изменял уровень A4, а только JNJ уменьшал высвобождение гормона. .Можно предположить, что OXB, несмотря на низкое сродство к OXR1, может действовать через эти рецепторы, когда OXR2 заблокирован. JNJ-10397049 in vitro в 600 раз более селективен в отношении OXR2, чем OXR1 (McAtee et al., 2004). JNJ-10397049, добавленный отдельно к культурам, был способен изменять экспрессию генов и концентрации стероидов за счет отмены стимулирующего или ингибирующего эффекта передачи сигналов OXR2. Аналогичный эффект наблюдался другими авторами в их исследованиях in vivo на крысах (Silveyra et al., 2007b) и в наших предыдущих исследованиях, касающихся влияния OXA и OXB на стероидогенез матки (Kiezun et al., 2017; Камински и др., 2018).
В заключение мы показали, что OXB может влиять на стероидогенез в матке свиньи на ранних сроках беременности, модулируя экспрессию генов StAR, CYP11A1 и HSD3B, и секрецию P 4 и A 4 . Полученные результаты показали, что влияние OXB на экспрессию генов и секрецию гормонов определяется типом культивируемой ткани матки, применяемой дозой OXB, днем беременности и эстральным циклом.Роль OXB в матке свиньи остается недостаточно изученной, и наши результаты могут восполнить существующий пробел в знаниях. В наших более ранних исследованиях мы проанализировали влияние OXA и OXB на выработку эстрогенов и андрогенов в матке свиньи во время беременности и эстрального цикла. Настоящее исследование и наши недавние исследования предполагают, что орексины могут играть регулирующую роль в установлении и поддержании беременности, влияя на выработку стероидов в матке свиньи.Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять роль орексинов в матке во время беременности.
Сноски
1 Это исследование было поддержано Польским национальным научным центром (проект № 2011/03 / B / NZ9 / 04187).
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
- Акинс Э. Л. и Морриссетт М. К. 1968 г. Грубые изменения яичников во время полового цикла свиней. Являюсь. J. Vet. Res. 29: 1953–1957. [PubMed] [Google Scholar]
- Аммун С., Holmqvist T., Shariatmadari R., Oonk H. B., Detheux M., Parmentier M., Akerman K. E., and Kukkonen J.P .. 2003 г. Четкое распознавание рецепторов OX1 и OX2 пептидами орексина. J. Pharmacol. Exp. Ther. 305: 507–514. doi: 10.1124 / jpet.102.048025 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Аттар Э., Токунага Х., Имир Г., Йилмаз М. Б., Редвин Д., Путман М., Гурате Б., Аттар Р., Яэгаши Н., Хейлз Д. Б.,. и другие. 2009 г. Простагландин E2 через стероидогенный фактор-1 координирует транскрипцию стероидогенных генов, необходимых для синтеза эстрогена при эндометриозе.J. Clin. Эндокринол. Метаб. 94: 623–631. doi: 10.1210 / jc.2008-1180 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Барб С. Р. и Маттери Р. Л. 2005 г. Орексин-B модулирует секрецию лютеинизирующего гормона и гормона роста клетками гипофиза свиньи в культуре. Внутренний. Anim. Эндокринол. 28: 331–337. doi: 10.1016 / j.domaniend.2004.09.005 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Баррейро М. Л., Пинеда Р., Наварро В. М., Лопес М., Суоминен Дж. С., Пинилла Л., Сеньярис Р., Топпари Дж., Агилар Э., Диегес К., Тена-Семпере М. 2004 г. Экспрессия рибонуклеиновой кислоты посредника рецептора орексина 1 и стимуляция секреции тестостерона орексином-A в семенниках крысы. Эндокринология. 145: 2297–2306. doi: 10.1210 / en.2003-1405 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Бен-Зимра М., Колер М., Меламед-Бук Н., Аренсбург Дж., Пейн А. Х. и Орли Дж. 2002 г. Маточная и плацентарная экспрессия стероидогенных генов во время беременности грызунов. Мол. Клетка. Эндокринол. 187: 223–231. doi: 10.1016 / S0303-7207 (01) 00713-4 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Боргланд С.Л., Сторм Э. и Бончи А. 2008 г. Орексин B / гипокретин 2 увеличивает глутаматергическую передачу к нейронам вентральной тегментальной области. Евро. J. Neurosci. 28: 1545–1556. doi: 10.1111 / j.1460-9568.2008.06397.x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Калабрез Э. Дж. И Болдуин Л. А. 2001 г. Гормезис: U-образная доза-реакция и ее центральное значение в токсикологии. Trends Pharmacol. Sci. 22: 285–291. DOI: 10.1016 / S0165-6147 (00) 01719-3 [PubMed] [Google Scholar]
- Калабрезе Э. Дж. И Болдуин Л.А .. 2003 г. Модель горметической доза-реакция более распространена, чем пороговая модель в токсикологии. Toxicol. Sci. 71: 246–250. doi: 10.1093 / toxsci / 71.2.246 [PubMed] [Google Scholar]
- Катальди Н. И., Люкс-Лантос В. А. и Либертун С. 2012 г. Влияние орексинов А и В на экспрессию рецепторов орексина и высвобождение прогестерона в лютеиновых и гранулезных клетках яичников. Regul. Pept. 178: 56–63. doi: 10.1016 / j.regpep.2012.06.008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Чемелли Р. М., Уилли Дж.Т., Синтон К. М., Элмквист Дж. К., Скаммелл Т., Ли К., Ричардсон Дж. А., Уильямс С. К., Сюн Й., Кисануки Ю.,. и другие. 1999 г. Нарколепсия у мышей с нокаутом орексина: молекулярная генетика регуляции сна. Ячейка 98: 437–451. doi: 10.1016 / S0092-8674 (00) 81973-X [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Церешко Р. Э., Петров Б. К., Оттобре А. К., Гуан З., Стокс Б. Т. и Оттобре Дж. С. 1998 г. Оценка механизма, с помощью которого пролактин стимулирует выработку прогестерона ранними желтыми телами свиней.J. Endocrinol. 159: 201–209. doi: 10.1677 / joe.0.15 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Далл’Аглио К., Паскуччи Л., Меркати Ф., Полиска А., Чеккарелли П. и Боити К. 2012 г. Иммуногистохимическое определение системы орексинов в плаценте кошек. Res. Вет. Sci. 92: 362–365. doi: 10.1016 / j.rvsc.2011.04.011 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Далл’Аглио К., Полиска А., Троизи А., Зелли Р. и Чеккарелли П. 2014 г. Иммуногистохимическая локализация рецептор-положительных клеток орексина А и орексина 2-го типа в плаценте собак.Acta Histochem. 116: 989–992. doi: 10.1016 / j.acthis.2014.03.004 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Дайер К. Дж., Тушетт К. Дж., Кэрролл Дж. А., Алли Г. Л. и Маттери Р. Л. 1999 г. Клонирование свиного препроорексина cdna и влияние внутримышечной инъекции синтетического свиного орексина-B на потребление корма молодыми свиньями. Внутренний. Anim. Эндокринол. 16: 145–148. DOI: 10.1016 / S0739-7240 (99) 00011-9 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Дзядковец И., Данильчик У., Рембиеса Р.. 1982 г. [Биосинтез прогестерона в плаценте крысы]. Эндокринол. Pol. 33: 201–207. [PubMed] [Google Scholar]
- Франчак А. 2008 г. Секреция андрогенов и эстрона эндометрием и миометрием на ранних сроках беременности и лютеолиз у свиней. Репродукция. Биол. 8: 213–228. doi: 10.1016 / S1642-431X (12) 60013-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Франчак А., Котвица Г. 2008 г. Секреция эстрадиола-17бета эндометрием и миометрием свиней на ранних сроках беременности и лютеолизе.Териогенология 69: 283–289. doi: 10.1016 / j.theriogenology.2007.09.023 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Грегоращук Э. Э., Ерзак Й., Рак-Мардыла А. и Фаландыш Я. 2011 г. Halowax 1051 влияет на стероидогенез, активность 17β-гидроксистероиддегидрогеназы (17β-HSD) и цитохрома p450arom (CYP19), а также на экспрессию белка в фолликулах яичников свиней. Репродукция. Toxicol. 32: 379–384. doi: 10.1016 / j.reprotox.2011.09.008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Грегоращук Э.L., Milczarek K., Wójtowicz A.K., Berg V., Skaare J.U. и Ropstad E. 2008 г. Секреция стероидов после воздействия на фолликулярные клетки яичников трех различных природных смесей стойких органических загрязнителей (pops). Репродукция. Toxicol. 25: 58–66. doi: 10.1016 / j.reprotox.2007.10.001 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Камински Т., Смолинская Н., Ниткевич А. и Прзала Дж. 2010a. Экспрессия рецепторов орексина 1 (OX1r) и 2 (OX2r) в гипоталамусе свиней во время эстрального цикла.J. Physiol. Pharmacol. 61: 363–371. [PubMed] [Google Scholar]
- Камински Т., Смолинская Н., Ниткевич А. и Прзала Дж. 2010b. Экспрессия рецепторов орексина 1 (OX1r) и 2 (OX2r) в гипофизе свиньи во время эстрального цикла. Anim. Репродукция. Sci. 117: 111–118. doi: 10.1016 / j.anireprosci.2009.03.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Камински Т., Смолинская Н., Кезун М., Добжин К., Шешко К. и Малешка А. 2018. Влияние орексина B на экспрессию CYP17A1 и CYP19A3 , а также на секрецию эстрадиола, эстрона и тестостерона в матке свиньи на ранних сроках беременности и во время полового цикла.Животное. 25: 1–12. doi: 10.1017 / S1751731117003779 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Kiewisz J., Krawczynski K., Lisowski P., Blitek A., Zwierzchowski L., Ziecik A.J., Kaczmarek M.M .. 2014 г. Глобальный профиль экспрессии генов эндометрия свиней на 12 и 16 дни эстрального цикла и беременности. Териогенология 82: 897–909. doi: 10.1016 / j.theriogenology.2014.07.009 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Кизун М., Смолинская Н., Добжин К., Шешко К., Рителевская Э., и Камински Т. 2017 г. Влияние орексина А на экспрессию CYP17A1 и CYP19A3 , а также на секрецию эстрадиола, эстрона и тестостерона в матке свиньи на ранних сроках беременности и во время полового цикла. Териогенология 90: 129–140. DOI: 10.1016 / j.theriogenology.2016.11.028 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Кодадек Т. и Цай Д. 2010 г. Химия и биология передачи сигналов орексином. Мол. Биосист. 6: 1366–1375. doi: 10.1039 / c003468a [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Кодаман П.Х. и Тейлор Х.С. 2004 г. Гормональная регуляция имплантации. Акушерство. Гинеколь. Clin. North Am. 31: 745–66, ix. doi: 10.1016 / j.ogc.2004.08.008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Лебольд Т. П., Бонавентура П., Ширеман Б. Т. 2013. Селективные антагонисты рецепторов орексина. Биоорг. Med. Chem. Lett. 23: 4761–4769. doi: 10.1016 / j.bmcl.2013.06.057 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- де Лесеа Л., Килдафф Т. С., Пейрон К., Гао Х., Фой П. Э., Дэниэлсон П. Э., Фукухара К., Баттенберг Э. Л., Гаутвик В. Т., Бартлетт Ф. С. 2-й и др. . 1998 г. Гипокретины: гипоталамус-специфические пептиды с нейровозбуждающей активностью. Proc. Natl. Акад. Sci. США 95: 322–327. doi: 10.1073 / pnas.95.1.322 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Ливак К. Дж., Шмитген Т. Д. 2001 г. Анализ данных относительной экспрессии генов с использованием количественной ПЦР в реальном времени и метода 2 (-дельта-дельта C (T)). Методы 25: 402–408. doi: 10.1006 / meth.2001.1262 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Лорд Э., Леду С., Мерфи Б. Д., Бодри Д. и Пэйлин М. Ф .. 2005 г. Экспрессия адипонектина и его рецепторов у свиней. J. Anim. Sci. 83: 565–578. doi: 10.2527 / 2005.833565x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Малендович Л. К., Хохол А., Циолковска А., Новак М., Готтардо Л. и Нуссдорфер Г. Г. 2001 г. Длительное введение орексина стимулирует секрецию стероидных гормонов, действующих непосредственно на надпочечники крысы. Int. J. Mol. Med. 7: 401–404. doi: 10.3892 / ijmm.7.4.401 [PubMed] [Google Scholar]
- Малешка А., Смолинская Н., Ниткевич А., Кезун М., Хойновска К., Добжин К., Язовска Ю. и Камински Т. 2013. Экспрессия орексинов А и В в гипоталамусе свиней во время эстрального цикла. J. Physiol. Pharmacol. 64: 55–63. [PubMed] [Google Scholar]
- МакЭти, Л. К., С. В. Саттон, Д. А. Рудольф, Х. Ли, Л. Е. Алуизио, В. К. Фуонг, К. А. Дворак, Т. В. Ловенберг, Н. И. Каррутерс и Т. К. Джонс. 2004. Новые замещенные 4-фенил- [1,3] диоксаны: сильные и селективные антагонисты рецептора орексина 2 (OX (2) R).Биоорг. Med. Chem. Lett. 14: 4225–4229. doi: 10.1016 / j.bmcl.2004.06.032 [PubMed] [Google Scholar]
- Накабаяси М., Судзуки Т., Такахаши К., Тоцунэ К., Мурамацу Ю., Канеко С., Дате Ф., Такеяма Дж., Дарнел А. Д., Мория Т.,. и другие. 2003 г. Экспрессия орексина-А в периферических тканях человека. Мол. Клетка. Эндокринол. 205: 43–50. doi: 10.1016 / S0303-7207 (03) 00206-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Нанмоку Т., Исобе К., Сакураи Т., Яманака А., Такекоши К., Каваками Ю., Гото К., и Накаи Т. 2002 г. Влияние орексина на культивируемые клетки мозгового вещества надпочечников и коры головного мозга свиней. Regul. Pept. 104: 125–130. doi: 10.1016 / S0167-0115 (01) 00356-1 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Ниткевич А., Смолинская Н., Малешка А., Хойновска К., Камински Т. 2014 г. Экспрессия орексинов и их предшественников в яичниках свиней и влияние орексинов на стероидогенез яичников у свиней. Anim. Репродукция. Sci. 148: 53–62. doi: 10.1016 / j.anireprosci.2014.03.015 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Ниткевич А., Смолинская Н., Малешка А., Кезун М., Камински Т. 2012 г. Локализация орексина А и орексина В в матке свиньи. Репродукция. Биол. 12: 135–155. DOI: 12: 135–155. 10.1016 / S1642-431X (12) 60082–5 [PubMed] [Google Scholar]
- Ниткевич А., Смолинская Н., Прзала Ю., Камински Т. 2010 г. Экспрессия рецепторов орексина 1 (OX1r) и 2 (OX2r) в яичнике свиньи во время эстрального цикла. Regul. Pept. 165: 186–190. doi: 10.1016 / j.regpep.2010.07.166 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Перин М., Лонгордо Ф., Массоннет К., Велкер Э. и Люти А. 2014 г. Суточное ингибирование NMDA-EPSC в синапсах мшистых волокон гиппокампа крысы через рецепторы орексина-2. J. Physiol. 592: 4277–4295. doi: 10.1113 / jphysiol.2014.272757 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Раманджанея М., Коннер А. К., Чен Дж., Кумар П., Браун Дж. Э., Йорен О., Ленерт Х., Стэнфилд П. Р. и Рандева Х. С. 2009 г. Стимулируемые орексином каскады MAP-киназ активируются посредством множества сигнальных путей G-белка в адренокортикальных клетках человека h395r: различные роли орексинов A и B.J. Endocrinol. 202: 249–261. doi: 10.1677 / JOE-08-0536 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Ри Х. С., О С. Х., Ко Б. Дж., Хан Д. М., Чон Б. Х., Пак Х., Мун Х. Б. и Ким В. С. 2003 г. Экспрессия 3бета-гидроксистероиддегидрогеназы и фермента расщепления боковой цепи P450 в эндометрии матки человека. Exp. Мол. Med. 35: 160–166. doi: 10.1038 / emm.2003.22 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Русовичи Р., Хуэй Я. и Лавуа Х.А. 2005 г. Опосредованное эпидермальным фактором роста ингибирование стимулированной фолликулостимулирующим гормоном экспрессии гена STAR в клетках гранулезы свиней связано со снижением ацетилирования гистона h4.Биол. Репродукция. 72: 862–871. doi: 10.1095 / biolreprod.104.034298 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Сакураи Т., Амемия А., Исии М., Мацузаки И., Чемелли Р. М., Танака Х., Уильямс С. К., Ричарсон Дж. А., Козловски Г. П., Уилсон С.,. и другие. 1998 г. Орексины и рецепторы орексина: семейство гипоталамических нейропептидов и рецепторов, связанных с G-белком, которые регулируют пищевое поведение. Cell 92: 573–585. doi: 10.1016 / S0092-8674 (00) 80949-6 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Сильвейра П., Каталано П. Н., Люкс-Лантос В. и Либертун С. 2007a. Влияние проэстральной среды на экспрессию рецепторов орексина и препроорексина в гипоталамусе и гипофизе крыс: действие цетрореликса и нембутала. Являюсь. J. Physiol. Эндокринол. Метаб. 292: E820 – E828. doi: 10.1152 / ajpendo.00467.2006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Сильвейра П., Люкс-Лантос В. и Либертун С. 2007b. Оба рецептора орексина экспрессируются в яичниках крыс и колеблются в зависимости от эстрального цикла: эффекты антагонистов рецепторов орексина на гонадотропины и овуляцию.Являюсь. J. Physiol. Эндокринол. Метаб. 293: E977 – E985. doi: 10.1152 / ajpendo.00179.2007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Смолинская Н., Добжин К., Кезун М., Шешко К., Малешка А., Камински Т. 2016 г. Влияние адипонектина на стероидогенный острый регуляторный белок, фермент расщепления боковой цепи P450 и экспрессию гена 3β-гидроксистероид дегидрогеназы, выработку прогестерона и андростендиона маткой свиньи на ранних сроках беременности. J. Physiol. Pharmacol. 67: 443–456. [PubMed] [Google Scholar]
- Смолинская Н., Кезун М., Добжин К., Шешко К., Малешка А. и Камински Т. 2015 г. Экспрессия системы орексинов в матке, концептусе и трофобласте свиньи на ранних сроках беременности. Животное 9: 1820–1831. doi: 10.1017 / S1751731115001020 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Смолинская Н., Ниткевич А., Малешка А., Кезун М., Добжин К., Червинска Ю., Хойновска К., Камински Т. 2014 г. Влияние эстрального цикла на экспрессию гена и белка препроорексина и уровни орексина А и В в гипофизе свиньи.Животное 8: 300–307. doi: 10.1017 / S1751731113002152 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Спаньоло-Уивер М., Фуэрст Р., Кэмпбелл С. Т., Михан Б. М., Макнейли Ф., Адэр Б. и Аллан Г. 1999 г. Метод ОТ-ПЦР на основе флуориметра для обнаружения и количественного определения цитокинов свиней. J. Immunol. Методы 230: 19–27. doi: 10.1016 / S0022-1759 (99) 00114-3 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Шафранска Б., Зецик А. и Окраса С. 2002 г. Первичные антисыворотки против выбранных стероидов или белков и вторичные антисыворотки против гамма-глобулинов — доступный инструмент для изучения репродуктивных процессов.Репродукция. Биол. 2: 187–204. [PubMed] [Google Scholar]
- Венцель Дж., Грабински Н., Кнопп К. А., Дендорфер А., Раманджанея М., Рандева Х. С., Эрхарт-Борнштейн М., Доминик П. и Йорен О. 2009 г. Гипокретин / орексин увеличивает экспрессию стероидогенных ферментов в человеческих адренокортикальных клетках NCI h395R. Являюсь. J. Physiol. Regul. Интегр. Комп. Physiol. 297: R1601 – R1609. doi: 10.1152 / ajpregu..2008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Войцехович Б., Котвица Г., Колаковска Я., и Франчак А. 2013. Активность и локализация 3β-гидроксистероиддегидрогеназы / Δ (5) -Δ (4) изомеразы и высвобождение андростендиона и прогестерона тканями матки на ранних сроках беременности и во время полового цикла у свиней. J. Reprod. Dev. 59: 49–58. doi: 10.1262 / jrd.2012-099 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Биологические корни интеллекта
Фундаментальной проблемой в понимании эффекта Флинна является определение интеллекта. На заре 20-го века английский психолог Чарльз Спирман впервые заметил, что средняя результативность людей по множеству, казалось бы, не связанных между собой умственных задач — например, оценка того, тяжелее ли один вес, чем другой, или быстрое нажатие кнопки после включения света — прогнозирует нашу среднюю производительность по совершенно другому набору задач.Спирмен предположил, что единственная мера общего интеллекта, g , была ответственна за эту общность.
Ученые предложили биологические механизмы для различий между уровнями g людей, начиная от размера и плотности мозга и заканчивая синхронностью нейронной активности и общими связями в коре головного мозга. Но точное физиологическое происхождение g еще не установлено, и исследователям по-прежнему не удается найти простое объяснение различий в интеллекте между людьми.Недавнее исследование 1475 подростков по всей Европе показало, что интеллект, измеренный с помощью когнитивного теста, был связан со множеством биологических характеристик, включая известные генетические маркеры, эпигенетические модификации гена, участвующего в передаче сигналов дофамина, плотность серого вещества в полосатом теле ( главный игрок в моторном контроле и реакции на вознаграждение), и активация полосатого тела в ответ на неожиданный сигнал вознаграждения. 2
Понимание человеческого интеллекта стало еще более трудным из-за попыток некоторых специалистов как внутри, так и за пределами области ввести в микс псевдонаучные концепции.Изучение интеллекта иногда было запятнано евгеникой, «научным» расизмом и, например, сексизмом. Не далее как в 2014 году бывший научный обозреватель New York Times Николас Уэйд вызвал резкую критику по поводу того, что критики охарактеризовали как неверное истолкование генетических исследований, предполагающих, что расовая принадлежность может коррелировать со средними различиями в интеллекте и других чертах. Помимо легитимности такого анализа, для современных исследователей разведки категоризация не является конечной целью.
«Причина, по которой меня интересуют гибкие тесты интеллекта» — которые сосредоточены на способности решать проблемы, а не на приобретенных знаниях — «на самом деле не потому, что я хочу знать, что заставляет одного человека делать лучше, чем другого», — говорит Университет Кембриджский нейробиолог Джон Дункан.«Это важно для всех, потому что эти функции есть у каждого, и было бы очень приятно узнать, как они работают».
В поисках
гG и тесты на IQ (или коэффициент интеллекта), нацеленные на его измерение, доказали свою надежность со времен Спирмена. Множественные исследования подтвердили его открытие об измеримой корреляции между показателями индивидуума на разных когнитивных тестах. А g интересует исследователей, потому что его эффекты выходят далеко за рамки академической и производственной деятельности.В исследовании за исследованием более высокий IQ связан с такими результатами, как больший доход и уровень образования, а также со снижением риска хронических заболеваний, инвалидности и ранней смерти.
Ранние исследования людей с черепно-мозговой травмой показали, что лобные доли имеют жизненно важное значение для решения проблем. В конце 1980-х Ричард Хайер из Калифорнийского университета в Ирвине и его коллеги визуализировали мозг людей, когда они решали абстрактные логические головоломки, которые активировали определенные области в лобных, теменных и затылочных долях мозга, а также общение между ними.Лобные доли связаны с планированием и вниманием; теменные доли интерпретируют сенсорную информацию; а затылочная доля обрабатывает визуальную информацию — все способности, полезные при решении головоломок. Но большая активность не означала больших когнитивных способностей, отмечает Хайер. «Люди с наивысшими результатами тестов на самом деле показали самую низкую мозговую активность, что говорит о том, что не то, насколько усердно работал ваш мозг, делало вас умным, а насколько эффективно работал ваш мозг».
В 2007 году, основываясь на этом и других исследованиях нейровизуализации, Haier и Рекс Юнг из Университета Нью-Мексико предложили теорию теменно-лобной интеграции, утверждая, что области мозга, выявленные в исследованиях Haier и других, имеют центральное значение для интеллекта. 3 (См. Инфографику.) Но Хайер и другие исследователи с тех пор обнаружили, что модели активации различаются даже у людей с одинаковым интеллектом при выполнении одних и тех же умственных задач. Это говорит о том, говорит он, что есть разные пути, которые мозг может использовать для достижения одной и той же конечной точки.
Люди с самыми высокими результатами тестов на самом деле показали самую низкую мозговую активность, предполагая, что не то, насколько усердно работал ваш мозг, делало вас умным, а насколько эффективно работал ваш мозг.
— Ричард Хайер, Калифорнийский университет, Ирвин
Другая проблема с определением местоположения g с помощью изображений мозга, как утверждают некоторые, заключается в том, что наши инструменты все еще слишком грубы, чтобы давать удовлетворительные ответы. Например, ПЭТ-сканирование Haier в 1980-х годах отслеживало радиоактивно меченную глюкозу через мозг, чтобы получить картину метаболической активности в течение 30-минутного окна в органе, клетки которого взаимодействуют друг с другом на уровне миллисекунд. А современные фМРТ, будучи более точными во времени, просто отслеживают кровоток в головном мозге, а не фактическую активность отдельных нейронов.«Это как если бы вы пытались понять принципы человеческой речи и все, что вы могли бы услышать, — это громкость шума, исходящего из целого города», — говорит Дункан.
Модели интеллекта
Помимо простого отсутствия достаточно острых инструментов, некоторые исследователи начинают сомневаться в том, что ключ к интеллекту можно увидеть в анатомических особенностях мозга. «Доминирующим представлением о мозге в 20-м веке была анатомия — это судьба», — говорит нейрофизиолог Эрл Миллер из Института обучения и памяти Пикауэра Массачусетского технологического института; но за последние 10–15 лет стало ясно, что эта точка зрения слишком упрощена.
Исследователи начали предлагать альтернативные свойства мозга, которые могут лежать в основе интеллекта. Миллер, например, отслеживал поведение мозговых волн, которые возникают, когда несколько нейронов срабатывают синхронно, чтобы получить ключ к разгадке IQ. В одном недавнем исследовании он и его коллеги подключили электроды ЭЭГ к головам обезьян, которых учили отпускать полосу, если они видели ту же последовательность объектов, которую видели мгновением раньше. Задача полагалась на рабочую память, возможность доступа и хранения битов соответствующей информации, и это вызывало всплески высокочастотных γ- и низкочастотных β-волн.Когда всплески не были синхронизированы в обычных точках выполнения задания, животные совершали ошибки. 4
Умный анализБиологическая основа вариаций человеческого интеллекта не совсем понятна, но исследования в области нейробиологии, психологии и других областях начали давать понимание того, что может лежать в основе таких различий. Одна хорошо известная гипотеза, подкрепленная данными сканирования мозга и исследований людей с поражениями мозга, предполагает, что интеллект находится в определенных кластерах нейронов мозга, многие из которых расположены в префронтальной и теменной коре.Гипотеза, известная как лобно-теменная интеграция, утверждает, что структура этих областей, их активность и связи между ними различаются у разных людей и коррелируют с выполнением когнитивных задач.ученый штат Исследователи также предложили множество других гипотез для объяснения индивидуальных вариаций человеческого интеллекта. Разнообразие предлагаемых механизмов подчеркивает научную неуверенность в том, как возникает интеллект. Ниже приведены три из этих гипотез, каждая из которых подтверждена экспериментальными данными и компьютерным моделированием: См. Полную инфографику: WEB | PDFученый персонал |
Миллер подозревает, что эти волны «направляют трафик» в мозг, гарантируя, что нейронные сигналы достигают соответствующих нейронов, когда им это необходимо.«Гамма идет снизу вверх — она несет в себе содержание того, о чем вы думаете. А бета-версия идет сверху вниз — она несет управляющие сигналы, которые определяют, о чем вы думаете », — говорит он. «Если ваша бета недостаточно сильна, чтобы контролировать гамму, вы получаете мозг, который не может отфильтровывать отвлекающие факторы».
Общий паттерн мозговых коммуникаций — еще один кандидат на объяснение интеллекта. Ранее в этом году Арон Барби, исследователь психологии из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, предложил эту идею, которую он называет теорией сетевой нейробиологии, 5 , ссылаясь на исследования, в которых использовались такие методы, как МРТ с тензором диффузии, для отслеживания связей между области мозга.Барби далеко не первый, кто предположил, что способность различных частей мозга взаимодействовать друг с другом является центральной для интеллекта, но целостный характер теории сетевой нейробиологии контрастирует с более устоявшимися моделями, такими как теория теменно-лобной интеграции. , ориентированные на конкретные регионы. «Общий интеллект проистекает из индивидуальных различий в общесистемной топологии и динамике человеческого мозга», — говорит Барби The Scientist .
Общий интеллект проистекает из индивидуальных различий в общесистемной топологии и динамике человеческого мозга.
— Арон Барби, Иллинойсский университет в Урбане-Шампейн
Эмилиано Сантарнекки из Гарвардского университета и Симоне Росси из Сиенского университета в Италии также утверждают, что интеллект — это свойство всего мозга, но они рассматривают общую пластичность как основу ключ к умам. По словам Сантарнекки, пластичность, способность мозга к реорганизации, можно измерить по характеру активности мозга, возникающей в ответ на транскраниальную магнитную или электрическую стимуляцию. «Есть люди, которые генерируют отклик только от других узлов той же сети, на которую мы нацелены», — говорит он.А есть люди, в мозгу которых «сигнал начинает распространяться повсюду». Его группа обнаружила, что более высокий интеллект, измеренный с помощью тестов IQ, соответствует ответу, более зависящему от сети, который, по гипотезе Сантарнекки, «отражает своего рода. . . более высокая эффективность в более интеллектуальных мозгах ».
Несмотря на обнаруженные намеки на то, как возникает интеллект, Сантарнекки разочарован тем, что исследования не дали более конкретных ответов на то, что он считает одной из центральных проблем нейробиологии.Чтобы устранить этот недостаток, он теперь возглавляет консорциум когнитивных нейробиологов, инженеров, биологов-эволюционистов и исследователей из других дисциплин, чтобы обсудить подходы к изучению биологической основы интеллекта. Сантарнекки хотел бы видеть манипуляции с мозгом — например, с помощью неинвазивной стимуляции — чтобы установить причинно-следственные связи между активностью мозга и когнитивными функциями. «Сейчас мы много знаем об интеллекте, — говорит он, — но я думаю, что пора попытаться ответить на этот вопрос по-другому.
Внесение
g в геныПока нейробиологи исследуют мозг, выясняя, как его структура и активность связаны с интеллектом, генетики подошли к интеллекту с другой точки зрения. На основании того, что они обнаружили на данный момент, исследователь психологии Софи фон Штум из Лондонской школы экономики считает, что около 25 процентов индивидуальных вариаций интеллекта будут объяснены однонуклеотидными полиморфизмами в геноме.
Чтобы найти гены, влияющие на интеллект, исследователи просканировали геномы тысяч людей.Например, ранее в этом году экономист Дэниел Бенджамин из Университета Южной Калифорнии и его коллеги проанализировали данные о более чем 1,1 миллиона человек европейского происхождения и идентифицировали более 1200 участков в геноме, связанных с уровнем образования, что является обычным показателем интеллекта. 7 Поскольку субъектов многих видов медицинских исследований, в которых секвенируют ДНК, спрашивают об их образовательном статусе, чтобы помочь контролировать социально-экономические факторы в последующих анализах, таких данных предостаточно.И хотя корреляция между образованием и интеллектом несовершенная, «интеллект и школьная успеваемость сильно коррелированы и генетически очень сильно коррелированы», — говорит фон Штумм, который недавно стал соавтором обзора по генетике интеллекта. 8 В общей сложности идентифицированные гены составляли около 11 процентов индивидуальных вариаций уровня образования в исследовании Бенджамина; доход домохозяйства, для сравнения, объясняется 7%.
Такие полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) были ограничены в том, что они раскрывают о биологии, действующей в отношении интеллекта и образовательных достижений, так как многое еще предстоит узнать об идентифицированных генах.Но намеки были, — говорит Бенджамин. Например, гены с известными функциями, обнаруженные в его недавнем исследовании, «по-видимому, участвуют практически во всех аспектах развития мозга и межнейронной коммуникации, но не в глиальных клетках», — говорит Бенджамин. Поскольку глиальные клетки влияют на то, как быстро нейроны передают сигналы друг другу, это говорит о том, что скорость возбуждения не является фактором различий в образовании.
Другие гены, кажется, связывают интеллект с различными заболеваниями мозга.Например, в препринте GWAS, опубликованном в прошлом году, Даниэль Постхума из Амстердамского университета VU и ее коллеги определили связи между результатами когнитивных тестов и вариантами, которые отрицательно коррелируют с депрессией, СДВГ и шизофренией, указывая на возможный механизм известной корреляции между интеллектом и более низким уровнем интеллекта. риск психических расстройств. Исследователи также обнаружили варианты, связанные с интеллектом, которые положительно коррелируют с аутизмом. 9
Фон Штумм скептически относится к тому, что генетические данные в ближайшем будущем дадут полезную информацию о том, как интеллект является результатом структуры или функции мозга.Но GWAS может дать понимание интеллекта менее прямым способом. Основываясь на своих результатах, Бенджамин и его коллеги разработали полигенную оценку, которая коррелирует с уровнем образования. Хотя он недостаточно силен, чтобы использовать его для прогнозирования способностей людей, Бенджамин говорит, что этот показатель должен оказаться полезным для исследователей, поскольку он позволяет им контролировать генетику в анализах, направленных на выявление факторов окружающей среды, влияющих на интеллект. «Наше исследование позволит лучше ответить на вопросы о том, какие меры воздействия на окружающую среду улучшают успеваемость учащихся», — говорит он.
Фон Штумм планирует использовать полигенную оценку Бенджамина, чтобы соединить воедино взаимодействие генов и окружающей среды. «Мы можем впервые провести непосредственное тестирование, — говорит фон Штумм, — если дети растут в бедных семьях. . . с меньшими ресурсами, если их генетические различия так же предсказывают их успеваемость в школе, как дети, которые растут в более богатых семьях, у которых есть все возможности в мире, чтобы воспользоваться возможностями обучения, соответствующими их генетической предрасположенности ».
Повышение IQИдея манипулирования интеллектом заманчива, и недостатка в усилиях для этого не было.Одна тактика, которая когда-то казалась многообещающей для повышения интеллекта, — это использование игр для тренировки мозга. По мере практики игроки улучшают свои результаты в этих простых видеоиграх, в которых используются такие навыки, как быстрая реакция или кратковременное запоминание. Но обзоры многочисленных исследований не обнаружили убедительных доказательств того, что такие игры улучшают общие когнитивные способности, и такие тренировки мозга теперь обычно считаются разочарованием. Транскраниальная стимуляция мозга, которая посылает через череп слабые электрические или магнитные импульсы, в последние десятилетия показала некоторый потенциал для повышения интеллекта.В 2015 году, например, невролог Эмилиано Сантарнекки из Гарвардской медицинской школы и его коллеги обнаружили, что испытуемые быстрее решали головоломки с помощью одного типа транскраниальной стимуляции переменным током, в то время как метаанализ 2015 года обнаружил «значительные и надежные эффекты» другого типа электростимуляции. транскраниальная стимуляция постоянным током ( Curr Biol , 23: 1449–53). Хотя магнитная стимуляция дала такие же заманчивые результаты, исследования как электрической, так и магнитной стимуляции также вызвали сомнения в эффективности этих методов, и даже исследователи, которые считают, что они могут улучшить когнитивные способности, признают, что мы далеки от их использования. клинически. См. «Неинвазивная стимуляция мозга модулирует сети памяти»Один из проверенных способов повышения интеллекта, который знают исследователи, — это старомодное доброе образование. В метаанализе, опубликованном ранее в этом году, группа, возглавляемая нейропсихологом из Эдинбургского университета Стюартом Ричи (ныне работающим в Королевском колледже Лондона), отсеивала мешающие факторы из данных, представленных в нескольких исследованиях, и обнаружила, что образование — независимо от возраста или уровня образования. — повышает IQ в среднем на 1–5 баллов в год ( Psychol Sci , 29: 1358–69).Исследователи, в том числе когнитивный нейробиолог из Университета Британской Колумбии Адель Даймонд, работают над тем, чтобы понять, какие элементы образования наиболее полезны для мозга. «Интеллект позволяет прогнозировать целый ряд важных вещей», таких как уровень образования, карьерный успех, физическое и психическое здоровье, — пишет Ричи в электронном письме на номер The Scientist , — «поэтому было бы чрезвычайно полезно, если бы у нас были надежные способы поднять его ». |
Думая о мышлении
Не только биология интеллекта остается черным ящиком; исследователи все еще пытаются осмыслить саму концепцию.Действительно, идея о том, что g представляет собой особенное свойство мозга, подверглась сомнению. Хотя полезность и предсказательная сила g в качестве индекса широко признана, сторонники альтернативных моделей видят в нем среднее значение или совокупность когнитивных способностей, а не причину.
В прошлом году нейробиолог Кембриджского университета Роджер Киевит и его коллеги опубликовали исследование, в котором предполагается, что IQ является показателем коллективной силы более специализированных когнитивных навыков, которые усиливают друг друга.Результаты были основаны на результатах тестов на словарный запас и визуальное мышление для сотен жителей Великобритании в возрасте от 20 до 20 лет, а также по тем же предметам примерно через полтора года. По словам Киевита, имея данные об одних и тех же людях в двух временных точках, исследователи могли бы изучить, может ли эффективность одного когнитивного навыка, такого как словарный запас или рассуждение, предсказать скорость улучшения в другой области. Используя алгоритмы для прогнозирования того, какие изменения должны были произойти при различных моделях интеллекта, исследователи пришли к выводу, что лучше всего подходит мутуализм, идея о том, что разные когнитивные способности поддерживают друг друга в циклах положительной обратной связи. 10
В 2016 году Эндрю Конвей из Клермонтского университета в Калифорнии и Кристоф Ковач, ныне работающий из Университета Этвеша Лоранда в Венгрии, выдвинули другой аргумент в пользу участия множества когнитивных процессов в интеллекте. 11 В их модели нейронные сети для конкретных приложений — например, необходимые для выполнения простых вычислений или навигации по среде — и высокоуровневые универсальные исполнительные процессы, такие как разбиение проблемы на серию небольших, управляемые блоки, каждый из которых помогает человеку выполнять познавательные задачи.Именно тот факт, что различные задачи задействованы в одних и тех же исполнительных процессах, объясняет, почему производительность отдельных людей по разным задачам коррелирует, и именно средняя сила этих процессов более высокого порядка, а не единичная способность, измеряется г , исследователи спорят. Ковач говорит, что нейробиологи могли бы добиться большего прогресса в понимании интеллекта, ища особенности мозга, которые выполняют определенные исполнительные процессы, а не место единственного фактора g .
По мере того, как исследователи пытаются понять трудноразрешимый феномен интеллекта, возникает философский вопрос: достаточно ли умен наш вид, чтобы понять основы нашего собственного интеллекта? Хотя специалисты в этой области в целом согласны с тем, что науке еще предстоит пройти долгий путь, чтобы разобраться в том, как мы думаем, большинство выражает осторожный оптимизм в отношении того, что ближайшие десятилетия принесут важные открытия.
«Сейчас мы видим развитие не только картирования мозговых связей у людей. . . мы также начинаем видеть отображение синапсов », — говорит Хайер.«Это потребует от нас понимания основных биологических механизмов таких вещей, как интеллект. . . на совершенно новый уровень ».
Ссылки
- Дж. Флинн, «Значительный прирост IQ в 14 странах: что на самом деле измеряют тесты на IQ», Psychol Bull , 101: 171-91, 1987.
- J.A. Камински и др., «Эпигенетическая изменчивость рецептора дофамина D2: маркер податливости IQ?» Transl Psychiat , 8: 169, 2018.
- R.E. Юнг, Р.Дж. Хайер, «Теория теменно-фронтальной интеграции (P-FIT) интеллекта: конвергентные данные нейровизуализации», Behav Brain Sci , 30: 135–87, 2007.
- М. Лундквист и др., «Гамма- и бета-всплески во время считывания рабочей памяти предполагают роли в ее волевом управлении», Nat Comm , 9: 394, 2018.
- A.K. Барби, «Сетевая нейробиологическая теория человеческого интеллекта», Trends Cogn Sci , 22: 8–20, 2018.
- Э. Сантарнекки, С. Росси, «Достижения в нейробиологии интеллекта: от связи между мозгом до нарушения мозгового кровообращения. ” Span J Psychol , 19: E94, 2016.
- J.J. Lee et al., «Открытие генов и полигенное предсказание на основе общегеномного ассоциативного исследования уровня образования у 1,1 миллиона человек», Nat Genet , 50: 1112–21, 2018.
- R. Plomin, S. фон Штум, «Новая генетика интеллекта», Nat Rev Genet , 19: 148–59, 2018.
- JE Savage et al., «Полногеномный метаанализ ассоциаций 269 867 человек выявляет новые генетические и функциональные связи. к интеллекту », Nat Genet , 50: 912–19, 2018.
- Р.А. Kievit et al., «Взаимная связь словарного запаса и рассуждения поддерживает когнитивное развитие в позднем подростковом и раннем взрослом возрасте», Psychol Sci , 28: 1419–31, 2017.
- К. Ковач, A.R.A. Конвей, «Теория перекрытия процессов: единый учет общего фактора интеллекта», Psychol Inq , 27: 151-177, 2016.
Влияние прогестерона на адипонектиновую систему в матке свиньи на ранних сроках беременности1 | Journal of Animal Science
Целью этого исследования было изучить влияние прогестерона (P4) на гены адипонектиновой системы и экспрессию белков в эндометрии и миометрии на ранних сроках беременности.Двадцать пять свинок были разделены на 1 из 5 групп ( n = 5): d от 10 до 11 (миграция эмбрионов), от 12 до 13 (материнское признание беременности), от 15 до 16 (имплантация) и от 27 до 28 ( конец имплантации) беременности и d 10-11 цикла (полностью активное желтое тело, соответствующее активности желтого тела во время беременности). Ткани эндометрия и миометрия разрезали на срезы по 100 мг, обрабатывали P4 (10, 100, 1000 нМ) и инкубировали в течение 24 часов. Экспрессию генов анализировали методом ПЦР в реальном времени.Секрецию адипонектина определяли с помощью ELISA. Содержание рецепторного белка определяли с помощью Вестерн-блоттинга. В эндометрии с 10 по 11 день беременности P4 стимулировал секрецию белка адипонектина. В те дни P4 усиливал экспрессию генов рецепторов адипонектина типа 1 ( AdipoR1 ) и типа 2 ( AdipoR2 ), но подавлял содержание белка в обоих рецепторах. На 12-13 день беременности P4 ингибировал экспрессию гена адипонектина. В течение этого периода P4 усиливал экспрессию гена AdipoR1 , но подавлял содержание белка в обоих рецепторах.На 15-16 день беременности P4 увеличивал экспрессию гена адипонектина, но подавлял секрецию белка. В те дни P4 подавлял экспрессию гена AdipoR1 и и увеличивал содержание белка AdipoR2. На 27–28 день беременности P4 усилил экспрессию гена AdipoR2 и белка AdipoR1 ( P <0,05).