AGRIS - 

2021

Kuz'mina, T.I. | Chistyakova, I.V., All-Russia Research and Development Inst. of Farm Animal Genetics and Breeding, St. Petersburg

A comparative morphofunctional monitoring of the population of donor oocytes isolated from cow ovaries at different stages of the ovarian cycle was carried out; the chromatin status and the intracytoplasmic localization of mitochondria of oocyte-cumulus complexes were evaluated. Oocytes obtained from antral follicles (2-6 mm) were analyzed. Gametes were cultured at a temperature of 38.5 deg C, in an atmosphere with 5% CO2, 90% humidity for 24 hours in T-199 medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 10000000 granulosa cells/ml, 50 ng/ml bovine prolactin. Mitochondria were visualized with using of vital dye rhodamine 123, the chromatin status was assessed by Tarkowski`s cytogenetic method. It was demonstrated that 45% and 50% of oocytes isolated from the ovaries in the stage of follicular growth and developed corpus luteum had a peripheral localization of mitochondria in ooplasm. The proportion of mature oocytes with the peripheral and uniform localizations of mitochondria during aspiration were 88% and 85%, respectively, while the maturation rate of oocytes with the mitochondrial clusters reached only 66%. Among oocytes with cluster localization of mitochondria a high percent of cells with signs of chromatin degeneration after 24 h culture was noted (90%) compared with groups of oocytes with peripheral and uniform distribution (2% and 41%, respectively, P is less than 0.001). Oocytes with the peripheral localization of mitochondria were characterized by homogeneous ooplasm (58%). Gametes with the cluster distribution of mitochondria mostly had a heterogeneous ooplasm (52%) and cells with the uniform distribution – homo- and heterogeneous ooplasm (29% and 36%, respectively). | Проведен сравнительный морфофункциональный мониторинг популяции донорских ооцитов, выделенных из яичников коров postmortem на разных стадиях овариального цикла, с учетом статуса хроматина и интрацитоплазматической локализации митохондрий ооцит-кумулюсных комплексов. Анализу подвергались ооциты, полученные из антральных фолликулов (2-6 мм), окруженные не менее, чем 5-6 слоями клеток кумулюса. Показано, что 45% и 50% ооцитов, выделенных из яичников на стадии фолликулярного роста и развитого желтого тела, соответственно, имеют периферическую локализацию митохондрий в ооплазме. Доля созревших ооцитов с периферической и равномерной локализацией митохондрий на момент аспирации их из яичников составила 88 и 85% соответственно, а уровень созревших ооцитов в группе с кластерным типом локализации достиг лишь 66%. В группе ооцитов с кластерной локализацией митохондрий отмечен высокий уровень ооцитов с дегенерированным хроматином после 24 ч культивирования (90%) по сравнению с группами с периферической и равномерной локализацией митохондрий (2 и 41% соответственно, P менее 0,001). Ооциты с периферической локализацией митохондрий характеризовались гомогенной ооплазмой (58%). Гаметы с кластерным распределением митохондрий в основном имели гетерогенную ооплазму (52%), а клетки с равномерным распределением - гомо- и гетерогенную ооплазму (29 и 36% соответственно).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Nakidkina, A.N. | Kuz'mina, T.I.

In recent decades, work has been actively undetaken to develop, study the properties and application possibilities of various silicon compounds - the second most common element on our planet. Silicon and its dioxide (silica) demonstrate good biological compatibility and a wide range of physical and chemical properties, depending on the production and processing method. In particular, silicon dimethylglycerolate (SDMG) has transmucous and transcutaneous drug conductivity, and, as a hydrogel, may be of interest for the oocytes and embryos cultivation medium structuring and/or media for cryopreservation/thawing of gametes. The aim of this study was to examine the effect of SDMG at concentrations of 0.2% and 0.02% on the transmembrane potential of mitochondria and cell viability of bovine spermatozoa. Sperm subpopulations were assessed for (non)viability indicators (disrupted transmembrane potential of mitochondria, externalization of phosphatidylserine and plasma membrane integrity loss) by flow cytometry with two sets of fluorescent probes. Mitochondrial transmembrane potential was measured using 3,3ʼ-dihexyloxacarbocyanine iodide (DiOC 6 (3))/ethidium bromide, and externalization of phosphatidylserine - using Annexin V-FITC/propidium iodide pair. The results of this work indicate that SDMG in concentrations of 0.2% and 0.02% does not affect the transmembrane mitochondrial potential, externalization of phosphatidylserine or necrotic processes in the population of bovine spermatozoa. The data on the absence of cytotoxicity of SDMG for male gametes are obtained for the first time. Together with the data on a positive effect of this compound on the morphological parameters and the state of nuclear chromatin of porcine oocytes after intrafollicular vitrification, it should be concluded that SDMG is of interest for creating sperm cryopreservation/thawing media. | В последние десятилетия активно ведется работа по разработке, изучению свойств и возможностей применения различных соединений кремния - второго по распространенности элемента на нашей планете. Данный неметалл и его диоксид (кремнезем) демонстрируют хорошую биологическую совместимость, безопасность для живых организмов, а также большое разнообразие физико-химических свойств в зависимости от способа получения и обработки. В частности, диметилглицеролат кремния (ДМГК) обладает трансмукозной и транскутанной проводимостью лекарственных средств, а гидрогели на его основе могут представлять интерес в качестве компонента, структурирующего среды для культивирования ооцитов и эмбрионов и/или криоконсервации/оттаивания гамет. Цель исследования - изучение влияния ДМГК в концентрациях 0,2% и 0,02% на мембранный потенциал митохондрий и показатели жизнеспособности сперматозоидов быков. Основным методом исследования стала проточная цитофлуориметрия с использованием двух наборов флуоресцентных зондов: йодид 3,3ʼ-дигексилоксакарбоцианин (DiOC 6 (3))/этидиум бромид и Annexin V-FITC/пропидиум йодид. Результаты работы свидетельствуют, что ДМГК в концентрациях 0,2% и 0,02% не оказывает влияния на мембранный потенциал митохондрий, экстернализациюфосфатидилсерина и некротические процессы в популяции сперматозоидов быков. Впервые полученыданныеоб отсутствии цитотоксичности ДМГК для мужских гамет. Вкупе с данными о положительном влиянии данного соединения на морфологические показатели и состояние ядерного хроматина ооцитов свиней после интрафолликулярной витрификации следует заключить, что ДМГК представляет интерес при создании сред для криоконсервации/оттаивания сперматозоидов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Tatarnikova, N.A. | Bekker, A.A., Perm State Agricultural Academy

The research was conducted on 40 not purebred rats (36 females and 4 males) of 6-month age, the average mass of females was 250 g, of males - 300 g. Prior to experiment animals underwent 2-week quarantine, being held in a vivarium and constant thermometry. They were divided into 2 groups: experimental and control (18 females and 2 males in each). Rats of the experimental group were infected abdominally, injecting a 10% suspension of Chl. psittaci ovoculture cleared by differential centrifugation. Slaughter of animals was carried out on the 14th day of the experiment. Histologic preparations of kidney tissues were studied by methods of light and electronic microscopy. It was found that infectious process in organisms of diseased animals with chlamydia infection is morphologically characterized by the development of dyscirculatory, immunopathological, autoallergic, compensatory and adaptive reactions in the tissues of parenchymatous organs, which were in situations of increased functional activity and which have a significant need for oxygen and nutrients. The expressed tropism of chlamydia to the tissues of vessel walls, namely, to the endothelium and the specialized cells of parenchymal organs, which are affected both within the insertion of the pathogen directly and indirectly through damage of the microcirculation system, was determined. However, in tissues in the conditions of a chronic hypoxia the scleroplastic changes, especially at the level of the vascular and perivascular course, are formed. It worsens functioning of the blood-tissue interface even more and could result in gradual loss of functional activity of body. As a result of ultrastructural studies the intracellular localization of the chlamydia pathogen in parenchymal organs of laboratory animals after its hematogenous spread throughout the organism and its epitelio- and endotheliotropism were confirmed. | Исследование проводилось на 40 беспородных крысах (36 самок и 4 самца) 6-месячного возраста, средняя масса самок 250 г, самцов 300 г. До начала эксперимента животные прошли 2-недельный карантин с содержанием их в виварии и постоянной термометрией. Они были разделены на 2 группы: опытную и контрольную (18 самок и 2 самца в каждой). Крыс опытной группы заражали внутрибрюшинно, вводя 10%-ную взвесь очищенной дифференциальным центрифугированием овокультуры Chl. psittaci. Убой животных проводили на 14 сут. эксперимента. Гистологические препараты тканей почек изучали методами световой и электронной микроскопии. Установлено, что инфекционный процесс в организме больных животных при хламидиозе морфологически характеризуется развитием дисциркуляторных, иммунопатологических, аутоаллергических и компенсаторно-приспособительных реакций в тканях паренхиматозных органов, находящихся в условиях повышенной функциональной активности и испытывающих значительную потребность в кислороде и питательных веществах. Установлен выраженный тропизм хламидий к тканям сосудистых стенок, а именно, к эндотелию и специализированным клеткам паренхиматозных органов, которые поражаются как непосредственно при внедрении возбудителя, так и опосредованно, через повреждение системы микроциркуляции. При этом в тканях в условиях хронической гипоксии формируются склеропластические изменения, особенно на уровне сосудистого русла и периваскулярно. Это еще больше ухудшает функционирование гистогематических барьеров с постепенной утратой функциональной активности органа. В результате ультраструктурных исследований подтверждена внутриклеточная локализация возбудителя хламидиоза в паренхиматозных органах лабораторных животных после его гематогенного распространения по организму и доказана его эпителио- и эндотелиотропность.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Dremuk,I.A. | Shalygo,N.V.

Исследовали влияние совместного действия низкотемпературного стресса (НТ) и избыточного увлажнения (ИУ) на уровень экспрессии генов ANT и АОХ1, кодирующих АТФ/АДФ-антипортер и альтернативную оксидазу (АО) соответственно, и активность цитохромоксидазы (ЦО) в листьях ячменя. Показано, что совместное действие НТ и ИУ приводит к увеличению уровня экспрессии гена ЛТ, обусловленному влиянием низкотемпературного стресса. Установлено, что при действии двух стрессовых факторов (НТ+ИУ) уровень экспрессии гена АОХ1, ответственного за синтез АО в митохондриях, и активность ЦО проходят через максимум, что связано с преимущественным влиянием НТ и ИУ соответственно. Показано, что в условиях длительного действия НТ+ИУ снижается уровень ампликонов АОХ1 и происходит ингибирование активности ЦО, что свидетельствует о нарушении как альтернативного, так и основного цитохромоксидазного дыхательных путей. | The problem of sustainability of agricultural plants to the influence of injurious abiotic factors of environment appears a serious direction of modern agricultural science. The main goal of the research presented in the article appears evaluation of the peculiarities of functioning of defensive proteins of mitochondria’s and enzyme of the main respiratory channel during combined influence of low temperatures and excessive moisture.The combined action of low temperature and excessive moisture leads to an increase of ANT gene, which encodes the ATP/ADP antiporter and that is due to the influence of low temperature stress. Under the action of two stress factors (low temperature and excessive moisture) the expression level of AOX1 gene, responsible for the synthesis of the alternative oxidase in the mitochondria, and the activity of the cytochrome oxidase reaches a maximum, which is due to the primary influence of low temperature and excessive moisture, respectively. Prolonged action of above-mentioned stress factors reduces the level of AOX1 amplicons and inhibits cytochrome oxidase activity that indicates a violation of both the alternative and main (cytochrome oxidase) respiration pathways.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2011

Burjanadze G. | Menabde K. | Gavashelidze M. | Kuchukasvili Z. | Koshoridze N.

We have studied the functional status of the mitochondrial membrane pore in the brain of laboratory rats under the stress caused by 30-day isolation and violation of diurnal cycles. It has been established that the functional status of the MMTP changes under the stress. Particularly, the MPTP is activated as the pore opens affected by an increased concentration of cytoplasmic Са2+ and reduced content of mitochondrial Са2+. It has been suggested that the Са2+-induced opening of the pore is a result of the intensified oxidative processes in the brain, as a result of energy deficiency and a reduced activity of anti-oxidative enzymes. | Изучено функциональное состояние митохондриальной мембранной поры в головном мозге белых лабораторных крыс на фоне стресса, вызванного 30-дневной изоляцией животных и нарушением суточного ритма. Выявлено, что функциональное состояние МРТР в условиях стресса меняется. В частности, наблюдается процесс активации митохондриальной поры, что является следствием открытия поры под влиянием увеличения концентрации цитоплазматического Са2+ и уменьшения содержания митохондриального Са2+. Предполагается, что Са2+-индуцированное открытие поры является результатом увеличения оксидантных процессов в мозге, как следствие энергодефицита и понижения активности антиоксидантных ферментов.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

2010

Pavlovskaya, N.S. | Grabel'nych, O.I. | Pobezhimova, T.P. | Koroleva, N.A. | Vojnikov, V.K., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Irkutsk (Russian Federation). Siberian Inst. of Plant Physiology and Biochemistry

The aim of the given investigation was to study the influence of compounds modifying permeability of mitochondrial membranes on the functioning of cereals mitochondria differing in the extent of cold resistance. It is shown that Ca2+ dependent and CsA-sensitive pore exist in mitochondria of studied cereals. It is determined that short-term and long cold treatments of winter wheat seedlings lead to a decrease in sensitivity of respiration and swelling of isolated mitochondria to CsA that shows again after oxidative stress following cold stress. This fact allows supposing the change of mitochondrial pore properties under stress conditions. ADP/ATP antiporter takes part in swelling mitochondria from winter wheat both in normal and in stress conditions. The short-term cold treatment leads to an increase in contribution of uncoupling proteins to swelling mitochondria from winter wheat that is caused by increasing content ofFFA in mitochondria. It is determined that in winter wheat mitochondria Ca2+-dependent and CsA-sensitive pore is palmitate-dependent

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2009

Grabelnykh, O.I. | Pivovarova, N.Yu. | Pobezhimova, T.P. | Kolesnichienko, A.V. | Vojnikov, V.K., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Irkutsk (Russian Federation). Siberian Inst. of Plant Physiology and Biochemistry

There was studied the influence of exogenic fatty acids (FA) (C12-C24) on the functioning of mitochondria of winter wheat. Such saturated FA as C12:0, C16:0, C18:0 and unsaturated FA as C18:1 (n-9 cis), C18:1 (n-12 cis), C18:2 (n-9, 12), (18:3, n-3), C22:1 (n-9 cis) caused an effective uncouplinng of oxidative phosphorylation of mitochondria, that is, enhancing the non-phosphorylation breathing and reducing the coefficient of respiratory control. As is found, among saturated FA C16:0 has the most uncoupling activity, among unsaturated FA – C18:3. The uncoupling with saturated FA is provided by ADF/ATF-antiporter, while in unsaturated FA uncoupling the greatest role belongs to vegetative uncoupling protein. Both saturated and unsaturated FA could be an oxidation substrate for mitochondria. It is concluded that the role of FA in energetic metabolism of winter wheat sprouts consists in uncoupling of oxidative phosphorylation and using FA as an oxidation substrate

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2008

Kulesh, I.V., Grodno State Agrarian Univ.

Evaluation of the influence of low - intensity laser radiation on structural and metabolic changes of skeletal muscles structure of piglets (1 - 30 day - old) with low live weight at birth (870 - 950 g) was realized. In course of research the investigation of the interaction between the peculiar properties of the structural organization of the skeletal muscles and their functional specialization as well as the determination of fine submicroscopic morphology was realized. Under the influence of low - intensity laser radiation in the longissimus muscle of piglets backs there was stated the statistically proved increased content of lysine (on 56,9%), leucine (on 30,5%), methionine (on 44,9%), tryptophane (on 30,8%), threonine (on 54,6%) and praline (on 18,5%). The different degree of reaction of the ultrastructural components of skeletal muscles after low - intensity laser radiation application was revealed. The most substantial morphological and physiological changes were typical for mitochondria and sarcoplasmic net. Low - intensity laser radiation increased the content of free amino acids in the skeletal muscles of piglets, rendered the stimulating effect on the myohystogenesis of skeletal muscles and made it possible to improve piglets physiological state

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2005

Grabelnych O.I.

This article reviews the involvement of the mitochondrial systems, which maintain the balance of cell energy at different stress conditions. It is shown the functioning of the alternative oxidase, free fatty acids, uncoupling proteins, the rotenone-insensitive NAD(P)H dehydrogenases, the ADP/ATP-antiporter, the permeability transition pore and ATP-sensitive potassium channel (К+ATP). It is discussed data about physiological role of these systems in plant cell. | В обзоре рассмотрены имеющиеся на настоящее время сведения о митохондриальных системах, функционирование которых позволяет растениям поддерживать энергетический баланс в клетке в стрессовых условиях. Даны современные представления о функционировании альтернативной оксидазы, свободных жирных кислот, разобщающих белков, ротенон-нечувствительных НАД(Ф)Н дегидрогеназ, АДФ/АТФ-антипортера, митохондриальной проницаемой поры, и АТФ-чувствительного калиевого канала (К+АТФ). Обсуждаются данные о физиологической роли этих систем в растительной клетке.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

1995

Andreeva, I.N. | Kozharinova, G.M. | Izmajlov, S.F.

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation