Анаэробность: Что такое аэробный и анаэробный пороги?

Содержание

Что такое аэробный и анаэробный пороги?

Что такое аэробный порог?

Аэробным порогом называют момент, когда в крови начинает расти уровень лактата. Аэробное состояние человека определяет ЧСС на аэробном пороге. Например, аэробный порог человека с плохим аэробным состоянием может находиться на 60 % его максимальной ЧСС, а у тренированного спортсмена — на 85 %.

Более высокий аэробный порог позволяет тренироваться с более высокой интенсивностью и не накапливать лактат в крови. Если вы хотите увеличить аэробный порог, сделайте упор на тренировки с низкой интенсивностью. Расширение сосудов и улучшение метаболизма жирных кислот повысят способность вашего организма справляться с тренировками более высокой интенсивности без накопления такого количества лактата, которое больше не может расщепляться. На практике это значит, что вы сможете заниматься с высоким уровнем интенсивности дольше.

Что такое анаэробный порог?

Анаэробный порог — это самый высокий уровень интенсивности, который вы можете выдерживать в течение длительного времени без того, чтобы в вашей крови накапливалось значительное количество лактата. Когда вы пересекаете анаэробный порог, ваш анаэробный метаболизм повышается, и в крови начинает накапливаться лактат, что приводит к затвердеванию мышц.

Как и аэробный порог, анаэробный порог можно повышать. Например, тренироваться в зоне немного ниже порога, иногда переходя за него. По мере того как ваш анаэробный порог будет расти, вы сможете тренироваться с более высокой интенсивностью, а мышцы не будут затвердевать из-за лактата в крови.

Как определить свои пороги?

Определить свои анаэробный и аэробный пороги можно несколькими способами. Один из самых популярных — тест во время тренировки, когда уровень интенсивности постепенно повышается, и у вас берут кровь из пальца, чтобы отследить изменения концентрации лактата в крови. Поэтому аэробный и анаэробный пороги также называют лактатными порогами (нижним и верхним ЛП, ЛП1 или ЛП2).

Когда уровень лактата в крови увеличивается, это приводит к повышенной вентиляции легких и выработке углекислого газа, поэтому аэробный и анаэробный пороги также можно определить по вентиляции и составу газовой дыхательной смеси. На практике это означает выполнение упражнений в маске, которая измеряет ваше потребление кислорода и количество углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Эти пороги также называют вентиляторными порогами (ВП1 и ВП2).

Аэробные и анаэробные нагрузки: в чем разница

кардиотренировка

аэробика

ходьба, бег, плавание

скакалка

велотренажер

кардиотренировка

аэробика

ходьба, бег, плавание

скакалка

велотренажер

Аэробная тренировка, как правило, длительная. Упражнения задействуют большие группы мышц. «Аэробные тренировки решают задачи по улучшению общей выносливости, работоспособности сердечно-сосудистой и дыхательных систем», — говорит Вадим Бобылев, методист тренажерного зала сети фитнес-клубов World Class.

«Упражнения долговременные, выполняются в одном умеренно-интенсивном темпе. Например, спринтерский забег на 200 метров с максимальной скоростью нельзя считать аэробной нагрузкой», — дополняет Рушан Сабитов, старший тренер проекта outdoor fitness Sportules.

занятия в тренажерном зале с утяжелителями

спринтерский бег

подъемы по ступеням

езда на велосипеде на большой скорости и на небольшие расстояния

занятия в тренажерном зале с утяжелителями

спринтерский бег

подъемы по ступеням

езда на велосипеде на большой скорости и на небольшие расстояния

«Одна из главных задач анаэробных тренировок — увеличение показателей силовой выносливости и всех видов силы, например, взрывной и абсолютной, укрепление и рост мышц, улучшение состояния опорно-двигательного аппарата, исправление осанки, тренировка аппарата Гольджи, который отвечает за транспортировку белков, необходимых для роста мышц», — объясняет Дмитрий Жихарцев, топ-тренер Crocus Fitness.

«При низком уровне подготовки в приоритете будут аэробные тренировки. Выносливость общая — аэробные, выносливость специальная — анаэробные. Оба вида нагрузок можно выполнять в комфортное для вас время. Время суток, как показывают многочисленные исследования, не играет решающего значения, имеет место только регулярность — привычка», — уверяет Вадим Бобылев.

Аэробные и анаэробные нагрузки отличаются способом образования молекулы АТФ — иными словами, энергии в организме. Главная разница заключается в том, ключевую роль играет кислород в образовании энергии, которая необходима нашему организму для тренировок, или нет. «Когда кислород не является основополагающим фактором, нагрузка считается анаэробной. Если кислород работает как главный катализатор синтеза — это аэробная нагрузка, — объясняет топ-тренер Crocus Fitness. — Кроме того, существует разница в продолжительности физической нагрузки с максимальными усилиями. В первые 8–12 секунд наш организм использует энергию, синтезируемую в мышцах без участия кислорода, но, если через этот промежуток времени кислород подгоняется к мышцам, нагрузка становится уже аэробной».

Для выполнения упражнений необходима энергия, поэтому до любой тренировки необходимо поесть. «Лучше это сделать за час-полтора. Можно включить в прием пищи продукты с высоким содержанием белка, достаточным количеством жиров, а также сложные углеводы. Примерно через час после тренировки нужно поесть более основательно, чтобы восстановить силы. Для похудения важен отрицательный баланс калорий, для набора массы — положительный», — объясняет методист тренажерного зала сети фитнес-клубов World Class.

«Для кого-то анаэробные нагрузки могут оказаться неэффективными, поскольку человек быстро расходует энергию и не сможет продолжать занятия необходимое время. Кому-то, наоборот, больше подойдут высокоинтенсивные тренировки с высокой нагрузкой, занимающие меньше времени, чем длительные аэробные упражнения. Девушкам, которым не нужно наращивать мышечную массу, я бы рекомендовал обратить внимание именно на аэробные нагрузки», — советует старший тренер проекта outdoor fitness Sportules.

Похудеть на одних только аэробных или исключительно на анаэробных нагрузках не получится. «Анаэробные нагрузки более энергозатратные, а к аэробным нагрузкам ваш организм может довольно быстро адаптироваться и начать откладывать жиры. Похудеть только с помощью аэробных тренировок крайне тяжело. Лучше всего строить тренировочный комплекс на грамотном миксе, который вам поможет составить тренер», — рекомендует Дмитрий Жихарцев.

АНАЭРОБНЫЙ — это… Что такое АНАЭРОБНЫЙ?

анаэробный — анаэробный … Орфографический словарь-справочник

АНАЭРОБНЫЙ — существующий или протекающий в отсутствие кислорода (организм, процесс и т. д.) Экологический словарь, 2001 … Экологический словарь

АНАЭРОБНЫЙ — термин, применяемый в отношении организмов, развивающихся в отсутствие свободного кислорода, а также в отношении обстановки, процессов и др. явлений, связанных с ними. Обл. развития А. процессов придонные участки застойных морских и… … Геологическая энциклопедия

АНАЭРОБНЫЙ — Процесс, протекающий в отсутствии кислорода Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

анаэробный — Тип катаболизма, в котором отсутсвует кислородный этап синтеза энергии [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN anaerobic … Справочник технического переводчика

анаэробный — Относящийся к организмам, способным существовать при отсутствие свободного кислорода, за счет энергии, получаемой путем расщепления органических и неорганических веществ, а также к процессам, протекающим без кислорода … Словарь по географии

Анаэробный — прил. 1. соотн. с сущ. анаэробы, связанный с ним 2. Свойственный анаэробам, характерный для них. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

анаэробный — анаэробный, анаэробная, анаэробное, анаэробные, анаэробного, анаэробной, анаэробного, анаэробных, анаэробному, анаэробной, анаэробному, анаэробным, анаэробный, анаэробную, анаэробное, анаэробные, анаэробного, анаэробную, анаэробное, анаэробных,… … Формы слов

анаэробный — анаэр обный … Русский орфографический словарь

АНАЭРОБНЫЙ — Характеристика организмов (или тканей), которые требуют отсутствия свободного кислорода или не гибнут, не разрушаются при его отсутствии … Толковый словарь по психологии

Аэробные и анаэробные нагрузки: в чем отличие?

10. 07.2017

Существует два вида нагрузок, аэробная и анаэробная, которые принципиально отличаются друг от друга.

Аэробные нагрузки — это физические упражнения низкой интенсивности. Основным источником поддержания мышечной деятельности в таких упражнениях выступает кислород. Мышцы потребляют энергию, которая образуется через окисление глюкозы и жиров.

Анаэробные нагрузки — механизм которых совершенно иной: при выполнении интенсивных упражнений организм берет энергию из запасов аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и креатинфосфата (КФ), которые содержатся в мышцах. Этот процесс называется анаэробным гликолизом.

Цель:
Аэробные нагрузки — это идеальная возможность сжечь лишние килограммы и тонизировать организм, а анаэробные — нарастить мышечную массу. Именно поэтому тренируясь, в спортзале, ты не похудеешь, а подкачаешь мышцы.

Время тренировки:
Первые 20-30 минут аэробной тренировки организм выделяет энергию из пищи, которую ты съел за день. И для того чтобы организм начал сжигать лишний жир, тренировка должна длиться около часа.
Запасов АТФ и КФ при анаэробных тренировках хватает на короткий промежуток времени 8-12 секунд. В этот период мышцы способны выдержать огромную нагрузку. Когда эти 8-12 секунд истекают, анаэробная нагрузка превращается в аэробную.

Пульс во время тренировки:
Оптимальный пульс во время аэробной нагрузки составляет 120-140 ударов в минуту, а в случае с анаэробной — 160-180 ударов.

Что съесть после тренировки:
Если целью аэробной тренировки является сбросить лишние килограммы, то после окончания рекомендуется не есть в течение 2-3 часов. В это время сжигание жира продолжается! Если ты занимаешься, чтобы держать организм в тонусе, то после тренировки можешь съесть что-нибудь углеводное.

А после анаэробных нагрузок, без вариантов, нужно съесть пищу, богатую белком, или выпить протеиновый коктейль. Это позволит снабдить мышцы необходимым для роста материалом.

Преимущества:

аэробные нагрузки:
— укрепление мышц, ответственных за дыхание,
— укрепление скелетных мышц,
— укрепление сердечной мышцы, в результате чего увеличивается её эффективность и снижается пульс в состоянии покоя,
— нормализация артериального давления,
— улучшение циркуляции крови,
— увеличение числа красных кровяных телец, ответственных за доставку кислорода в ткани,
— улучшение настроения и уменьшение стресса.

анаэробные нагрузки:
— укрепление мускулатуры,
— увеличение выносливости,
— ускорение процесса обмена веществ,
— общее укрепление организма: укрепление костной ткани, исправление осанки, очищение организма от шлаков,
— снижение риска сахарного диабета.

Примеры:

аэробные нагрузки:

— плаванье,
— езда на велосипеде,
— ходьба,
— аэробика,
— танцы.

анаэробные нагрузки:

— силовые упражнения,
— бодибилдинг и пауэрлифтинг,
— тренировки на тренажерах,
— спринтерский бег.

Аэробная и анаэробная нагрузка — в чем разница

О том, что тренировки бывают разные мы все примерно представляем, но в чем суть различий анаэробных и аэробных нагрузок и чем они вообще отличаются. Давайте разберемся.

Вопрос про анаэробные и аэробные нагрузки действительно очень важен и не очень прост для новичков или физкультурников у которых спорт в жизни только увлечение и вникать в тонкости и лень и времени нет. Но, вопрос важный и давайте ему уделим немного внимания, тем более, что он имеет прямое отношение к планированию тренировочного процесса лыжника в межсезонье. Я попробую его совсем упростить и изложить коротенько и только то, что имеет отношение к лыжам.

Итак. В процессе катания или выполнения нами любой другой физической нагрузки наши мышцы выполняют работу и должны питаться. Питаются они веществом которое называется АТФ. Оно может получаться из двух основных источников: или из разделения клеток глюкозы на две половины, либо расщеплением жирных кислот с использованием кислорода. Первый вариант питания анаэробный, второй аэробный. В обеих случаях в мышцах выделяется углекислый газ, а в случае анаэробного обмена еще и лактат.

Принято считать, что анаэробный обмен включается тогда, когда даже при очень частом сокращении сердца кислорода поступающего из легких не хватает. Это и правильно и не совсем. Это действительно так, но, надо понимать, что система «легкие, сосуды, сердце, сосуды» достаточно велика и она не в состоянии включится моментально и начать снабжать мышцы кислородом с первой секунды нагрузки. Это невозможно. Поэтому предположение о том, что анаэробный режим появляется только на высоком пульсе неверно. Анаэробный режим не зависит от частоты сердечных сокращений или глубины и частоты вдохов и выдохов, он зависит от насыщенности клеток питательным веществом — АТФ которое может в организме получаться различными способами и запас которого всегда есть в клетках.

Как только вы начинаете совершать работу клетки начинают потреблять запас АТФ который есть. Далее включается анаэробный режим (расщепление креатинфосфата и глюкозы) для восполнения потребленного АТФ и для дальнейшего питания мышц. Далее, мозг дает сердцу и легким команду увеличить подачу кислорода для получения АТФ расщеплением жирных кислот, но реальный кислород, к мышцам поступит только через… готовы? … через 1-2 минуты. И что делать мышцам все это время? Ничего не делать — включается анаэробный обмен который быстро питает мышцы и они могут работать. Первые пару минут нагрузки вы вообще можете не дышать. Ничего не случится. Мышцы не потребляют кислород. Учащение дыхания связано не с потребностью в кислороде, а c необходимостью. скидывать углекислый газ. Как бы вы не задыхались первые две минуты нагрузки никакого кислорода вы в мышцы не подаете. Он начинает поступать туда только после второй минуты. И после его поступления в мышцы, в случае его достаточности для питания мышц, вы переходите в аэробный режим. Ну, а если его не хватает, то вы все равно используете и анаэробный режим, но уже в меньшей степени.

Что такое ПАНО? После включения режима подачи кислорода организм переходит на питание клеток расщеплением жирных кислот с потреблением кислорода — аэробный режим. Когда получаемого таким образом АТФ начинает не хватать для питания клеток организм подключает анаэробные механизмы получения АТФ. Граница пульса выше которой включается анаэробный режим называется — ПАНО.

Зачем это знать лыжнику? Ровно затем, чтобы понимать как устроен его организм и как он реагирует на нагрузки. Только так можно готовится к нагрузкам которые ждут нас в лыжном сезоне не вредя организму. Только понимая эти процессы можно понять почему при спринте и при марафоне нужно тренироваться по разному и как определить тип нагрузки существующей при лыжном катании. Чтобы правильно определить пропорции аэробных и анаэробных тренировок в вашем расписании занятий.

Что же, теперь вы знаете, что анаэробный режим появляется не только после достижения пульса ПАНО, а намного раньше и почему можно не доводя себя до одышки забить мышцы молочной кислотой. А особо пытливые теперь смогут догадаться зачем фрирайдеры профи перед спуском сначала резко приседают несколько раз, затем громко и протяжно кричат, а только потом едут.

что это и как их сочетать

Для достижения разных спортивных целей подходит свой тип нагрузок: похудение и стройность — аэробный (кардио), увеличение объема мышц — анаэробный (силовая тренировка). Сегодня разберем подробно оба типа физической активности, а также расскажем, как их сочетать и для чего это нужно.

Источники энергии

Мышечные волокна потребляют большое количество энергетических запасов на совершение движений. В зависимости от целей тренировок организм использует для «питания» мышц следующие источники:

Аденозинтрифосфат (АТФ) — нуклеотид, содержащийся в каждой клетке живых организмов. Функции: накопление и перенос энергии. Используется телом для создания максимального усилия в мышечных волокнах в течение 2–3 секунд. Процесс выделения энергии обусловлен расщеплением фосфатной составляющей АТФ на три молекулы.
Креатинфосфат — органическое соединение, находящееся в скелетных мышцах, миокарде и нервной ткани. Используются для выброса энергии при силовых нагрузках. Запасаемое количество креатинфосфата рассчитано примерно на 15–20 секунд силовой работы. После этого организм использует другие энергетические источники.
Анаэробный гликолиз — химический процесс, состоящий из нескольких ферментативных реакций, результатом которых становится расщепление глюкозы до пирувата и выделение энергии. Этот процесс помогает мышцам спортсмена работать с максимальным усилием в течение 1–2 минут.
Аэробный гликолиз имеет ту же функцию, что и анаэробный, только протекает при участии большого объема кислорода. Предназначение процесса — обеспечить мышечное усилие, необходимое спортсмену. Выделяемое количество энергии рассчитано примерно на 1–2 минуты интенсивной физической работы.

Во время аэробных и анаэробных процессов образуется не только пируват, но и лактат. Данное вещество долгое время считалось побочным при расщеплении глюкозы. Но современные научные исследования показали, что лактатные соединения постепенно накапливается в печени в виде гликогена. Последний же используется мышцами тела для получения глюкозы. Таким образом, лактат играет важную роль в восстановлении энергетического баланса в организме.

Уровни образования лактата

Аэробный порог (АП) — состояние спортсмена, при котором во время физических нагрузок практически не выделяется лактат. Примерами аэробного тренинга являются бег трусцой, езда на велосипеде, прыжки на скакалке в легком темпе.

Низкий уровень лактата помогает мышцам вырабатывать АТФ, используемый для восполнения энергии. Следовательно, подготовленный спортсмен, достигший аэробного порога, может переносить нагрузки длительное время (до 6 часов). АП в среднем соответствует пульсовой зоне 110-120 ударов в минуту.

Анаэробный порог (АнП) — состояние атлета, при котором уровень лактата в крови растет быстрее его нейтрализации. Превышение АнП характеризуется появлением мышечной боли — так называемым жжением и блокировкой выработки АТФ в клетках.

В качестве примера можно привести спринтерский бег на 100 метров. Во время ускорения спортсмен разгоняет пульс до 160–180 ударов в минуту. При движении усиленно вырабатывается молочная кислота. Атлет максимально выкладывается на треке, но при этом расходует большую часть энергии.

Оба пороговых значения используются для выявления предельных возможностей профессиональных спортсменов. Для анализа применяется медицинская аппаратура. На основе результатов составляется индивидуальная программа подготовки атлета.

Типы тренировок

В зависимости от источников энергии для мышц, а также частоты пульса и целей занятий, спортивные дисциплины могут быть либо аэробными, либо анаэробными. Рассмотрим каждый тип.

Аэробный тренинг

Упражнения либо полноценные спортивные занятия, выполняемые со сравнительно низкой интенсивностью. В данном случае кислород выступает как основной элемент поддержания энергетического баланса. Во время таких тренировок происходит учащенное аэробное дыхание, что укрепляет сердечно-сосудистую и легочную системы.

Под аэробным тренингом принято понимать кардионагрузки. При участии кислорода запасы гликогена в мышцах и печени расходуется за 25–30 минут. После этого организм начинает постепенно «пережигать» жиры. Следовательно, чтобы достичь устойчивого похудения, аэробная тренировка должна длиться не менее 45–50 минут.

Помимо избавления от лишних килограммов, кардио обладает следующими преимуществами:

повышение выносливости организма;
улучшение пищеварения;
нормализация сна;
поддержание уровня «полезного» холестерина;
укрепление миокарда;
повышение тонуса мышц;
облегчение депрессивных состояний.

Рекомендуется проводить аэробные занятия на свежем воздухе, так как это увеличивает потребление чистого кислорода и улучшает общее самочувствие спортсмена. Темп тренировок подбирается индивидуально. Но чаще всего подобные занятия проводятся в средней пульсовой зоне, соответствующей 55–65% от максимальной частоты сердечных сокращений.

Кардио-тренинг очень разнообразен. Связано это с его эффективностью в отношении похудения и подтяжки мышц. Существуют целые дисциплины, построенные именно на аэробных упражнениях. Примерами таких физических нагрузок являются:

бег;
езда на велосипеде;
спортивная ходьба;
работа на кардиотренажерах;
аэробика;
аквафитнес.

К преимуществам также можно отнести доступность для широкого круга. Независимо от подготовки и возраста любой желающий сможет подобрать подходящий тип тренировки. Например, пожилые люди, чтобы предохранить коленные суставы, используют орбитрек. А тем, у кого имеются проблемы с позвоночником, подойдут занятия в бассейне или на велоэргометре.

У аэробных тренировок имеются медицинские противопоказания. Чаще всего они связаны с заболеваниями органов дыхания и сердца. Но, помимо этого, следует с осторожностью использовать кардионагрузки людям с ожирением. Нежелательно заниматься во время беременности, после операций на брюшной полости, при травмах опорно-двигательной системы.

Анаэробный тренинг

Упражнения или полноценные спортивные занятия, проводимые с высокой интенсивностью. Работа мышц происходит благодаря процессам анаэробного гликолиза, то есть в условиях низкого потребления кислорода.

Такой тренинг может занимать от 45 минут до 2–3 часов (у подготовленных спортсменов).

Анаэробные тренировки в большинстве случаев являются силовыми. Поэтому их главные функции:

повышение силовых характеристик спортсмена;
увеличение мышечной массы;
развитие взрывной скорости.

Само занятие строится из комплексных нагрузок на все тело. Структура каждого подхода: 6–10 повторений в базовых упражнениях и 10–12 — в изолирующих.

Помимо повышения силы и увеличения мышечной массы, анаэробная нагрузка обладает следующими положительными свойствами:

укрепление связок, сухожилий, суставов;
формирование гармонично развитой фигуры;
сокращение жировых отложений;
ускорение обменных процессов;
стимуляция гормональной системы;
избавление от депрессии.

Как правило, тренировочная программа для новичков составляется так, чтобы анаэробные упражнения воздействовали на все части тела за одно посещение фитнес-зала. Профессионалы занимаются по другому принципу — сплит (разделение нагрузок) — каждая тренировка направлена на проработку двух-трех больших мышц. Это позволяет более качественно развивать мускулатуру.

Важной особенностью интенсивных силовых занятий является сочетание коротких сетов и пауз. Так как спортсмен не может длительное время тренироваться в состоянии анаэробного порога, подходы выполняются в течение 20–30 секунд. После обязательно идет пауза для восстановления. Это необходимо, чтобы организм успел понизить содержание лактата в мышцах.

Люди, далекие от спорта, предполагают, что анаэробным тренингом называют занятия в тренажерном зале: пауэрлифтинг, бодибилдинг. Это верно лишь наполовину. К силовым тренировкам также относят:

кроссфит;
ВИИТ;
табата-протокол;
плиометрику;
гиревой спорт;
армреслинг;
тяжелую атлетику;
воркаут.

Так как большинство упражнений в силовых дисциплинах выполняются с отягощениями, это накладывают определенные требования к здоровью спортсмена. Во-первых, не должно быть незалеченных травм или генетических отклонений (например, сколиоза). Во-вторых, недопустимо выполнять силовые упражнения при сердечной недостаточности.

Сочетание различных типов нагрузки

Многие спортсмены предпочитают сосредоточиться на одном направлении тренинга: похудение или рост мышц. Но недавние научные исследования показали, что сочетание кардионагрузок и анаэробных упражнений позволяет добиться обеих целей быстрее.

Включение в силовую программу 2–3 аэробных сессий в неделю способствует ускоренному расходованию калорий, что положительно отражается на сокращении жировой прослойки. Увеличение «сухой» массы тела обусловлено разнообразием. То есть мышцы регулярно получают разную нагрузку: то силовую, то аэробную. Это помогает отодвигать эффект плато и быстрее прогрессировать.

От того, как спортсмен будет сочетать кардио и силовые занятия, также зависит эффективность программы. В исследованиях худшие результаты показали атлеты, которые совмещали разные типы тренинга в один день. То есть сначала проводили тридцатиминутное аэробное занятие, а сразу после выполняли силовой план.

И, наоборот, быстрее увеличивали массу и сжигали подкожный жир те спортсмены, которые выносили кардио в отдельный тренировочный день. Это позволяло максимально акцентировать внимание на силовых упражнениях и продуктивно расходовать калории в аэробных нагрузках.

Если решите совместить разные типы занятий, ознакомьтесь с рекомендациями:

Тренируйтесь вечером, с 17.00 до 20.00. Этот период наилучшим образом подходит для занятий спортом
Отслеживайте свое состояние. Если чувствуете, что не успеваете восстанавливаться между походами в фитнес-зал, откажитесь на время от кардио. Не доводите организм до состояния перетренированности.
Используйте спортивное питание. Предтренировочные комплексы помогут полноценно провести и кардио, и силовую часть занятия, а белковые добавки будут способствовать скорейшему восстановлению и сжиганию подкожного жира.

404 | справочник Пестициды.ru

Warning: Error while sending QUERY packet. PID=19408 in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 79

MySQL server has gone away
SELECT * FROM sys_ps_table_fields_info WHERE id_section = ‘9’
/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Utils/Main.php, 130

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(74) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Class/GetData/LocalSection.php"
  ["line"]=>
  int(194)
  ["function"]=>
  string(8) "FieldSet"
  ["class"]=>
  string(26) "Class_GetData_LocalSection"
}

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(74) "/home/base/web/pesticidy. ru/public_html/lib/Class/GetData/LocalSection.php"
  ["line"]=>
  int(21)
  ["function"]=>
  string(11) "getFieldSet"
  ["class"]=>
  string(26) "Class_GetData_LocalSection"
}

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 96

MySQL server has gone away
SELECT * FROM sys_ps_section
/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Utils/Main.php, 130

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(83)
  ["function"]=>
  string(11) "InitSection"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init. php"
  ["line"]=>
  int(55)
  ["function"]=>
  string(11) "__construct"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 96

MySQL server has gone away
SELECT * FROM sys_ps_type_template
/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Utils/Main.php, 130

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(810)
  ["function"]=>
  string(16) "init_SectionData"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(95)
  ["function"]=>
  string(11) "InitSection"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy. ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 96

MySQL server has gone away
SELECT * FROM sys_ps_table_fields_info WHERE (section_name = ‘dictionary’) AND (edit_show = 1 OR read_only = 1) ORDER BY `short` ASC
/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Utils/Main.php, 130

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(917)
  ["function"]=>
  string(11) "Init_Fields"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(278)
  ["function"]=>
  string(11) "InitSection"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy. ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 96

Warning: ksort() expects parameter 1 to be array, null given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php on line 941

Warning: end() expects parameter 1 to be array, null given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php on line 942

Warning: reset() expects parameter 1 to be array, null given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php on line 943

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php on line 945

MySQL server has gone away
SELECT * FROM ps_dictionary WHERE url = ‘anaerobes’ LIMIT 1
/home/base/web/pesticidy. ru/public_html/lib/Utils/Main.php, 130

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(297)
  ["function"]=>
  string(11) "InitSection"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(59) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Kernel/Init.php"
  ["line"]=>
  int(55)
  ["function"]=>
  string(11) "__construct"
  ["class"]=>
  string(11) "Kernel_Init"
}

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 96

Warning: Cannot modify header information — headers already sent by (output started at /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/DB/MySQL.php:57) in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Module/Unknown. php on line 25

404 | справочник Пестициды.ru
Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy. ru/public_html/banner/banners.php on line 76

404

Извините, такая страница не существует.

Попробуйте ввести то, что вы ищете.

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/banner/banners.php on line 98

MySQL server has gone away
SELECT nav_ru, url FROM ps_infopages WHERE footer_switch = ‘1’ ORDER BY `footer_sort` ASC
/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Utils/Main.php, 130

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(71) "/home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/Class/Print/UserElement.php"
  ["line"]=>
  int(290)
  ["function"]=>
  string(9) "footerNav"
  ["class"]=>
  string(23) "Class_Print_UserElement"
}

Debug INFO :
===============

array(4) {
  ["file"]=>
  string(66) "/home/base/web/pesticidy. ru/public_html/ps-content/all/footer2.php"
  ["line"]=>
  int(11)
  ["function"]=>
  string(7) "include"
  ["class"]=>
  NULL
}

Warning: mysql_fetch_array() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/base/web/pesticidy.ru/public_html/lib/DB/MySQL.php on line 96

Анаэробность подготавливает клетки Saccharomyces cerevisiae к более быстрой адаптации к осмотическому шоку

РЕЗЮМЕ

Дрожжевые клетки адаптируются к гиперосмотическому шоку за счет накопления глицерина и изменения экспрессии сотен генов. Этот транскрипционный ответ Saccharomyces cerevisiae на осмотический шок включает гены, продукты которых участвуют в защите от окислительного повреждения. Мы рассмотрели вопрос о том, вызывает ли осмотический шок окислительный стресс. Осмотический шок не привел к образованию определяемых уровней активных форм кислорода (АФК).Чтобы предотвратить любое образование АФК, обработки осмотическим шоком проводили в анаэробных культурах. Профили ответа на глобальную экспрессию генов сравнивали с использованием нового двухмерного кластерного анализа. Профили транскрипции после осмотического шока в анаэробных и аэробных условиях были качественно очень похожи. В частности, оказалось, что экспрессия генов окислительного стресса стимулировалась при осмотическом шоке, даже если не было очевидной потребности в их функции. Интересно, что при анаэробиозе клетки адаптировались к осмотическому шоку гораздо быстрее, и передача сигналов, а также транскрипционный ответ были явно ослаблены в этих условиях.Эта более быстрая адаптация обусловлена повышенной производительностью глицерина в анаэробных клетках, что вызвано необходимостью производства глицерина в окислительно-восстановительном балансе. Искусственно увеличенное производство глицерина привело к ослаблению реакции даже в аэробных условиях. Эти наблюдения демонстрируют решающую роль накопления глицерина и восстановления тургора в определении периода передачи сигналов, вызванного осмотическим шоком, и профиля клеточной адаптации к осмотическому шоку.

Способность воспринимать изменения окружающей среды и адаптироваться к ним важна для всех клеток.Клеточная адаптация к гиперосмотическому шоку у дрожжей Saccharomyces cerevisiae требует накопления глицерина в качестве совместимого растворенного вещества и опосредуется как транскрипционными, так и метаболическими изменениями. Гиперосмотический шок вызывает широкий транскрипционный ответ, в том числе ответ нескольких генов, участвующих в защите от окислительного стресса (8, 17, 25, 28, 39). В этой работе мы рассмотрели вопрос, связано ли это с корегуляцией или осмотическим шоком, приводящим к окислительному стрессу.Такая связь между осмотическим шоком и развитием активных форм кислорода (АФК) может иметь специфические регуляторные и сигнальные роли, как предполагается для клеток печени (26, 27). Более того, недавно сообщалось, что дрожжевой осмочувствительный путь высокоосмолярного глицерина (HOG) также можно стимулировать с помощью лечения окислительного стресса (4). Чтобы изучить возможную связь между осмотическим и окислительным стрессом у дрожжей, мы использовали способность S. cerevisiae расти в отсутствие кислорода, предотвращая развитие АФК.

Клетки, подвергшиеся гиперосмотическому шоку, страдают от потери воды и тургорного давления, временно останавливают пролиферацию и восстанавливаются за счет накопления глицерина (см. Ссылку 18). Глицерин стимулирует водопоглощение и восстановление тургорного давления, а накопление контролируется на трех уровнях. Экспорт глицерина снижается из-за закрытия тургор-чувствительного акваглицеропорина Fps1 (33). Кроме того, гликолитический поток стимулируется активацией фосфофруктокиназы (13). Наконец, способность продуцировать глицерин увеличивается за счет увеличения производства Gpd1 (глицерин-3-фосфатдегидрогеназа) и Gpp2 (глицерин-3-фосфатаза), ферментов, превращающих дигидроксиацетонфосфат в глицерин.Стимулированная экспрессия генов GPD1 и GPP2 характерна для транскрипционного ответа на осмотический шок (1, 22).

Транскрипционный ответ на гиперосмотический шок в значительной степени опосредуется сигнальным путем HOG (11, 18, 23). Этот разветвленный путь митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) контролируется различными сенсорными системами, сходящимися на MAPK-киназе Pbs2, которая активирует MAPK Hog1 путем двойного фосфорилирования треонина и тирозина.Одной из ярких особенностей транскрипционного ответа является его широкий диапазон (8, 17, 25, 28, 39), охватывающий гены, лишенные очевидных ролей или даже фенотипов (38) во время осмотической адаптации. Эта общая реакция на стресс (31) или реакция на стресс окружающей среды (17) включает гены, участвующие в реакции на окислительный стресс, такие как CTT1 (каталаза T) и SOD2 (супероксиддисмутаза). Одновременная индукция реакций на окислительный и осмотический стресс предполагает фундаментальную регуляцию.Однако это также может быть связано со снижением внутриклеточного уровня воды, приводящим к образованию активных форм кислорода, например, влияя на функции митохондрий.

S. cerevisiae — это факультативный анаэроб, который может одинаково хорошо расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях в присутствии глюкозы (15, 16). В то время как гликолитический путь является окислительно-восстановительным (т.е. весь НАДН, образующийся в верхней части, окисляется до НАД ⁺ путем преобразования пирувата в этанол), чистый избыток НАДН обусловлен преобразованием части промежуточных продуктов гликолиза в биомассу. (30).В анаэробных условиях, когда дыхание не может учитывать окисление НАДН, повторное окисление НАДН достигается за счет восстановления дигидроксиацетонфосфата до глицерина. Это специфическая адаптация: экспрессия GPD2 , которая кодирует изоформу глицерин-3-фосфатдегидрогеназы, стимулируется в анаэробных условиях, что приводит к повышенной способности продукции глицерина (3, 5). Осмотический баланс поддерживается в этих условиях за счет оттока глицерина через плазматическую мембрану через Fps1.Соответственно, мутант Δ fps1 не может расти в анаэробных условиях (33).

В этой работе мы изучили реакцию на осмотический стресс во время анаэробиоза с помощью глобального анализа экспрессии генов. Мы использовали новую двумерную визуализацию иерархических кластеров для сравнения данных экспрессии транскрипции, происходящих из аэробных и анаэробных культур, подвергшихся осмотическому стрессу. Этот двухмерный график сгруппированных данных позволяет легко сравнивать запросы с двумя переменными, в данном случае осмотический стресс и доступность кислорода.Это подчеркивает корреляцию между наборами данных и облегчает интерпретацию. Сравнение ясно показало, что реакция на осмотический стресс включает гены предполагаемой реакции на окислительный стресс даже во время анаэробного роста. Однако анаэробные клетки быстрее адаптируются и демонстрируют более короткий и менее выраженный ответ на осмотический шок. Мы показываем, что это происходит из-за высокой собственной продукции глицерина, подчеркивая роль накопления глицерина и восстановления тургора в профиле осмотической адаптации.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Штаммы и плазмиды. В данной работе использовались штаммов S. cerevisiae W303-1A ( MAT a leu2 — 3/112 ura3 — 1 — 1 his3 — 11/15 ade2 — 1 can1 — 100 GAL SUC2 mal0 ) (35) и изогенный прототрофный штамм (9). Мультикопийный вектор YEplac112, содержащий фрагмент ClaI-SwaI 2,9ikb из GPD1 (3), использовали для сверхэкспрессии GPD1 .

Культивирование клеток и отбор образцов. Культивирование проводили в аэробных или анаэробных условиях в ферментере с рабочим объемом 750 мл (Belach Bioteknik AB). Во всех экспериментах использовалась среда CBS (37) с 7,5 г (NH ₄) ₂ SO ₄ на литр в качестве источника азота и 20 г глюкозы на литр в качестве источника углерода и энергии. Культуры с ауксотрофным штаммом W303-1A получали по 120 мг каждой из необходимых аминокислот на литр.Температура составляла 30 ° C, скорость перемешивания 400 об / мин, и pH поддерживался постоянным на уровне 5,0 путем автоматического добавления 1 M NaOH. Культуры непрерывно продували (35 л / ч) либо газообразным азотом для анаэробных условий, либо воздухом для аэробных условий. Скорость тепловыделения ( dQ / dt ) измеряли с помощью проточного микрокалориметра, как описано ранее (36). Выделение углерода непрерывно анализировалось с помощью монитора диоксида углерода и кислорода (тип 1308; Bruel and Kjaer).Рост культур контролировали как путем измерения скорости производства тепла, так и путем анализа выходящего газа в режиме реального времени. Клетки для эксперимента по сверхэкспрессии GPD1 культивировали в Е-колбах. Для обработки осмотическим шоком добавляли 2,5 М NaCl до конечной концентрации 0,5 М, когда клетки достигли середины логарифмической фазы (оптическая плотность 0,8). Для анализа экспрессии генов клетки собирали в ледяной воде, а клетки для Вестерн-анализа быстро охлаждали в бане со смесью сухой лед-этанол.

Измерения глицерина. Для общего глицерина отбирали пробы и кипятили при 100 ° C в течение 10 мин. После седиментации супернатант оставляли для дальнейшего анализа. Для внутриклеточного глицерина клетки из 1 мл образца ресуспендировали в 1 мл воды и кипятили при 100 ° C в течение 10 мин, а супернатант после седиментации сохраняли, как и раньше. Определение концентрации глицерина проводили с помощью набора глицерин-глицерин (Roche) и лабораторного робота Biomek 2000 (Beckman Instruments).

Экстракция

РНК и Нозерн-блоттинг. Общая экстракция РНК и Нозерн-блоттинг выполнялись, как описано ранее (12). Зонды были созданы с использованием α [³² P] dCTP, MegaPrime Kit (Amersham) и фрагментов ПЦР открытой рамки считывания STL1 . Праймеры, используемые для амплификации, имели последовательности (от 5 ‘до 3’) TAAGCAGAACCAGTCACTGG и GTAGATTGTTGCGAAGACCC. Зонды очищали с использованием колонок Nick (Amersham), и для гибридизации использовали 1000000 имп / мин / мл. Сигнал измеряли с помощью молекулярного имидж-сканера FX (Bio-Rad) и K-экранов Kodak.Количественный анализ проводили с помощью программного обеспечения Quantity One (версия 4.2.3; Bio-Rad).

Анализ глобальной экспрессии генов. Глобальную экспрессию генов измеряли с использованием фильтров GeneFilters (GF100; Invitrogen), как описано ранее (28), и сигнал измеряли с помощью фосфорного сканера, как для Нозерн-анализа. Анализ изображений и количественная оценка выполнялись с помощью программного обеспечения Pathways 4 (Invitrogen). Каждый фильтр был вручную проверен на наличие дефектов, и недействительные пятна были удалены перед экспортом в Microsoft Excel, где был проведен дальнейший анализ.Соотношение между аэробной и анаэробной сериями рассчитывалось для каждой временной точки. Профиль выражения зависимости от времени для каждого условия был рассчитан как отношение значения в каждый момент времени к среднему значению в двух точках времени предварительного напряжения. Если один из них отсутствовал, расчет основывался только на существующем измерении. Данные об интенсивности пятна и данные о соотношении, использованные для анализа, доступны в таблицах S1 и S2, соответственно, в дополнительном материале в соответствии с минимальной информацией о стандартах экспериментов с микрочипами.

Фильтрация и кластеризация. Профили экспрессии были отфильтрованы для выбора генов, которые показали достоверное изменение экспрессии после осмотического шока. Применялись два критерия отбора. Во-первых, уровень экспрессии должен был измениться как минимум вдвое по сравнению с уровнем для обоих образцов предварительного напряжения в двух последовательных временных точках. Этот критерий исключил профили экспрессии с небольшим относительным изменением. Во-вторых, после добавления соли допускается не более трех смен знака производной.Этот критерий исключил сомнительные профили экспрессии.

Первый критерий, безусловно, самый строгий, исключающий 96% генов, в то время как второй критерий исключает только 35% генов, если применяется сам по себе. Применение второго критерия к 229 генам, которые прошли первый критерий, исключает только два дополнительных гена, <1%, показывая, что критерии благоприятствуют тому же набору генов ( P = 3,6 × 10 ⁻²⁸ по критерию хи-квадрат. контрольная работа). Пять генов соответствовали только одному критерию при каждом условии, но были исключены путем одновременного применения критериев, в результате чего остался набор из 222 генов.Ослабление критерия 1 путем понижения порога до измененного выражения $$ mathtex $$ \ (\ sqrt {2} \) $$ mathtex $$ — кратно вместо двукратного приводит к тому, что большее количество генов проходит фильтр, в то время как два критерии по-прежнему отдают предпочтение тому же набору генов ( P = 1,2 × 10 ^-90 по критерию хи-квадрат).

Гены, соответствующие обоим критериям, были сгруппированы с помощью Cluster и TreeView (http://rana.lbl.gov/EisenSoftware.htm ) (14). Кластерный анализ включал три группы генов: (i) те, которые показали значительное изменение экспрессии как в аэробных, так и в анаэробных условиях, (ii) те, со значительным изменением экспрессии только в аэробных условиях, и (iii) те, которые показали значительное изменение экспрессии. изменять только в анаэробных условиях.Эти группы были сгруппированы отдельно для аэробных и анаэробных условий, что дало четыре различных дерева: дерево А, профили аэробной экспрессии и значительно измененные осмотическим шоком; дерево B, профили аэробной экспрессии, но значительно измененные осмотическим шоком только в анаэробных условиях; дерево C, анаэробные профили экспрессии и значительно измененные осмотическим шоком; и дерево D, анаэробные профили экспрессии, но значительно измененные осмотическим шоком только в аэробных условиях.Эти деревья кластеров были нанесены друг на друга для получения Фиг.4.

Экстракция белка и вестерн-блот-анализ. Клетки ресуспендировали в загрузочном буфере додецилсульфата натрия (SDS) (100 мМ трис-HCl [pH 6,8], 200 мМ дитиотреитол, 4% SDS, 20% глицерин, 0,2% бромфенолового синего, 20 мМ меркаптоэтанола, 10 мМ NaF, 0,1 мМ Na-ванадат, ингибитор протеазы [полный коктейль с ингибитором протеазы без ЭДТА; Roche]). Суспензии клеток сначала кипятили при 100 ° C в течение 10 минут, а затем центрифугировали при относительной центробежной силе 16000 и 4 ° C в течение 10 минут для получения чистых белковых экстрактов.От 20 до 25 мкг белков загружали в SDS-10% полиакриламидный гель и наносили на поливинилидендифторидную мембрану (Hybond-P; Amersham). Мембраны блокировали 5% молоком (Difco) в трис-буферном физиологическом растворе-Tween 20 (TBS-T). Антитело, распознающее дважды фосфорилированный Hog1 (фосфо-p38 MAPK [Thr180 / Tyr182]; Cell Signaling), разводили 1: 1000 в 5% бычьем сывороточном альбумине-TBS-T, и мембрану инкубировали в течение ночи при 4 ° C. Антитело, распознающее Hog1 независимо от статуса фосфорилирования (Hog1 yC-20; Santa Cruz Biotechnology), использовали в качестве контроля.Ее разводили 1: 200 в 5% молоке-TBS-T, и мембрану инкубировали в течение 1 ч при комнатной температуре. Вторичные антитела (пероксидаза хрена против кроличьего иммуноглобулина G [Cell Signaling] и пероксидаза хрена-осла против козьего иммуноглобулина G [Santa Cruz Biotechnology]) применяли в TBS-T в разведениях 1: 2000 и 1: 1500, соответственно. Для визуализации использовали субстрат для вестерн-блоттинга Lumi-Light (Roche) и камеру LAS-1000 (Fuji). Количественный анализ проводился с помощью ImageGauge 3.46 (Fuji).

Обнаружение

АФК и микроскопия. После достижения среднелогарифмической фазы клетки инкубировали с дигидроэтидием (5 мкг / мл) с или без стресс-агента (NaCl, сорбит или трет- -бутилгидропероксид) в течение 25 мин в темные при 30 ° C, затем их осаждали и промывали один раз фосфатно-солевым буфером. Обнаружение ROS выполняли с помощью флуоресцентного микроскопа DMRXA (Leica) с использованием флуоресцентного изотиоцианатного фильтра. Мертвые клетки наблюдали с использованием окрашивания метиленовым синим и обычного светлого фильтра.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Осмотический шок не вызывает детектируемого образования АФК. Чтобы определить, приводит ли обработка осмотического стресса к развитию АФК, клетки окрашивали дигидроэтидием и исследовали под микроскопом. В то время как обработка трет--бутилгидропероксидом, соединением, генерирующим АФК, приводила к сильному окрашиванию всех клеток, добавление NaCl не вызывало какого-либо окрашивания выше фона в большинстве клеток (рис. 1). Однако часть клеток показала сильное окрашивание после добавления NaCl, и эта фракция увеличивалась с увеличением концентрации NaCl (данные не показаны).Фазово-контрастное изображение показало, что окрашенные клетки не выжили после обработки, поскольку они показали аберрантную гранулированную морфологию, типичную для мертвых клеток. Окрашивание метиленовым синим показало, что действительно такие клетки были мертвыми (данные не показаны). Лечение сорбитолом вместо NaCl привело к аналогичной картине, показывающей, что осмотический шок не приводит к сильному развитию АФК.

РИС. 1.

Осмотический шок не приводит к заметному образованию АФК. На верхних панелях показаны АФК, визуализированные дигидроэтидием в необработанных образцах или в образцах, обработанных 1 мМ трет -бутилгидропероксида (положительный контроль), 0.5 М NaCl или 1 М сорбит. На нижних панелях показаны те же ячейки через яркий фильтр.

Восстановление после гиперосмотического шока происходит быстрее при анаэробиозе. Сравнивались реакции на осмотический шок в аэробных и анаэробных культурах, причем последнее исключает образование АФК. Эксперименты проводились в контролируемых периодических культурах с экспоненциально растущими клетками. Производство тепла использовалось как мера клеточной метаболической активности, которая отражает пролиферацию клеток во время логарифмического роста (6).Добавление NaCl до конечной концентрации 0,5 М вызывало кратковременное падение тепловыделения (рис. 2). Это падение метаболической активности было гораздо более временным в анаэробной культуре, которая в среднем восстанавливалась примерно за 40 минут по сравнению с примерно 90 минутами для клеток, выращенных в аэробных условиях. Напротив, амплитуды капель были одинаковыми, в среднем около -50%, в анаэробных и аэробных культурах. Примерно половину этого падения можно объяснить разбавлением, так как это происходит только при добавлении воды, но без времени адаптации.В отсутствие солевого стресса профили тепловыделения и время генерации существенно не различались при аэробном и анаэробном культивировании, в соответствии с предыдущими наблюдениями (6).

РИС. 2.

Клетки дрожжей быстрее восстанавливаются после осмотического шока в условиях анаэробиоза. Производство тепла использовалось для мониторинга метаболической активности. Сплошные линии представляют собой аэробную культуру, а пунктирные линии — анаэробную культуру. Первый пик выделения тепла представляет собой ферментативный рост, а второй, который присутствует только в аэробной культуре, представляет дыхание этанола.Панель A показывает полный профиль тепловыделения двух культур, тогда как B представляет собой логарифмическое отображение критического периода, указанного заштрихованной полосой на оси x на панели A. Экспоненциально растущие клетки подвергались осмотическому шоку в нулевой момент времени. . Пунктирные и сплошные вертикальные линии показывают, когда анаэробная и аэробная культуры, соответственно, возобновили экспоненциальное производство тепла, которое произошло примерно через 40 минут в анаэробной культуре и через 90 минут в аэробной культуре.Стрелки указывают точки отбора проб для глобального анализа экспрессии.

Анализ динамики глобальной экспрессии генов. Различия в общем транскрипционном ответе на гиперосмотический стресс между аэробиозом и анаэробиозом оценивались с помощью экспериментов с динамикой. Они были выполнены с массивами генных фильтров за 30 и 5 минут до и через 10, 15, 20, 30, 40 и 60 минут после добавления NaCl, как показано на фиг. 2B. Множественные анализы Нозерн-блоттинга выбранных генов с использованием РНК из тех же, а также дополнительных культур подтвердили результаты, полученные с помощью генных фильтров.

Сравнение наших данных с двумя ранее опубликованными анализами микрочипов, в которых использовались клетки, выращенные в анаэробных условиях, не выявило значительного перекрытия. Вероятно, это связано с различными экспериментальными условиями: в то время как мы использовали периодические культуры при репрессии глюкозы, ter Linde et al. (34) использовали культуры дыхательных путей с ограничением глюкозы, а Kwast et al. (20) использовали галактозу в качестве источника углерода. Действительно, несколько генов, классифицированных как аэробные в этих исследованиях, кодируют дыхательные функции.Экспрессия этих генов подавляется в условиях нашей культуры.

Выбор и фильтрация генов. Чтобы охарактеризовать различия между профилями транскрипции после осмотического шока в анаэробных и аэробных клетках, анализ был ограничен генами, показывающими значительную осмотическую активацию или подавление, как описано в разделе «Материалы и методы». В результате был получен набор из 222 генов, показывающих стабильную и, по крайней мере, двукратную повышающую или понижающую регуляцию, по крайней мере, в одном из двух условий.Эти гены перечислены в таблице S3 дополнительных материалов.

Из этих 222 генов 187 (84%) показали значительный осмотический ответ в аэробных условиях и 88 (40%) показали значительный осмотический ответ в анаэробных условиях с перекрытием 53 (24%), которые показали значительный ответ при оба условия (рис. 3). Это перекрытие является значительным ( P = 3,8 × 10 ⁻²¹⁷ по критерию хи-квадрат). Не было ни одного гена, который демонстрировал бы значительно увеличенную экспрессию после осмотического шока при одном условии и значительно сниженную экспрессию при другом условии, что указывает на то, что дрожжевые клетки реагируют на осмотический шок практически одинаково в аэробных и анаэробных условиях ( P = 1.3 × 10 ⁻¹¹ по точному критерию Фишера). Снижение порога индукции или подавления до $$ mathtex $$ \ (\ sqrt {2} \) $$ mathtex $$ привело к большему набору данных, но не повлияло на общие тенденции: 96% из 166 генов, которые показали значительную измененная экспрессия изменяется в обоих условиях измененная экспрессия в том же направлении ( P = 1,2 × 10 ^-33 по критерию хи-квадрат).

РИС. 3.

Корреляция между аэробными и анаэробными реакциями на осмотический стресс очень высока.На рисунке показано поведение генов, включенных в это исследование, и численное представление результатов кластеризации (см. Рис. 4). Экспрессия 105 генов значительно подавлялась при осмотическом шоке в аэробных условиях. Экспрессия 101 (96%) из них явно подавлялась также в анаэробных условиях, но только 11 (10%) из них соответствовали критериям фильтрации (строка 1). Точно так же экспрессия 82 генов значительно повышалась в результате осмотического шока в аэробных условиях.Экспрессия 77 (94%) из них явно повышалась также в анаэробных условиях, но только 42 (51%) прошли критерии фильтрации (строка 2). Более того, все 19 генов, экспрессия которых значительно снижалась при осмотическом шоке в анаэробных условиях, также подавлялись в аэробных условиях (столбец 1). Напротив, только 52 (75%) из 69 генов, экспрессия которых была значительно повышена в анаэробных условиях, также были усилены аэробно (столбец 2).

Транскрипционная реакция на осмотический стресс количественно, но не качественно различается при аэробиозе и анаэробиозе.Для более детального анализа профилей экспрессии мы использовали иерархическую кластеризацию (14). Кластеризация проводилась независимо для профилей аэробной и анаэробной экспрессии, в результате были получены четыре разных дерева: дерево А, профили экспрессии клеток, выращенных в аэробных условиях и значительно измененных осмотическим шоком; дерево B — профили экспрессии клеток, выращенных в аэробных условиях, но значительно измененных осмотическим шоком только в анаэробных условиях; дерево C — профили экспрессии клеток, выращенных в анаэробных условиях и значительно измененных осмотическим шоком; и дерево D — профили экспрессии клеток, выращенных в анаэробных условиях, но значительно измененных осмотическим шоком только в аэробных условиях.Затем кластеры были нанесены друг на друга в двумерной матрице для оценки степени корреляции между наборами данных (рис. 4; числовое представление дано на рис. 3). На рисунке S1 в дополнительном материале представлено расширенное представление, включая названия генов.

РИС. 4.

Двумерная визуализация корреляции между аэробной и анаэробной экспрессией. На верхней оси ( x ) показаны деревья кластеров на основе данных, полученных из анаэробной культуры.Кластеры помечены римскими цифрами. На левой оси ( y ) показаны деревья кластеров, основанные на данных, полученных из аэробной культуры. Эти группы помечены арабскими цифрами. Каждый ген встречается один раз на каждой оси и ▪ отмечает пересечение позиций на двух осях. На рисунке представлены три разных, но связанных участка, разделенных темно-серыми линиями. Верхняя левая часть содержит гены, экспрессия которых была значительно изменена в обоих условиях (A по сравнению с C), верхняя правая часть содержит те, чья экспрессия была значительно изменена только в аэробных условиях (A по сравнению с D), а нижняя левая часть содержит те гены, чья экспрессия экспрессия была значительно изменена только в анаэробных условиях (B по сравнению с C).Деревья кластеров A и C подразделяются более светлыми серыми линиями по общему поведению, то есть подавлению (группа 1 / I) или повышению (группа 2 / II). Эти группы далее разделены тонкими черными линиями с корреляцией <0,75, объединяя гены с близкородственным поведением. Группировка, а не физическое расстояние, указывает на сходство в поведении. Деревья кластеров B и D подразделяются по общему поведению, то есть подавление (группа 3 / III), усиление (группа 5 / V) и отсутствие или неоднозначный эффект (группы 4 / IV и 6).На рис. 3 приведено более простое числовое представление. Дополнительную информацию можно найти на рис. S1 и S2 в дополнительном материале. Цветные панели по осям x и y показывают профили индукции в анаэробных и аэробных условиях соответственно. Красный цвет указывает на стимулированную экспрессию, а зеленый указывает на снижение экспрессии по сравнению со средним значением временных точек предварительного напряжения. Моменты времени: -30, -5, 10, 15, 20, 30, 40 и 60 минут, начиная с периферии.

Эта презентация демонстрирует высокую степень сходства реакции на осмотический шок в аэробных и анаэробных условиях. Особый интерес представляют три наблюдения. Во-первых, как указано выше, все гены, демонстрирующие значительно измененные изменения экспрессии как в аэробных, так и в анаэробных условиях, изменяли экспрессию в одном и том же направлении в обоих условиях. Во-вторых, подавляющее большинство (88%) осморегулированных генов показало сходные профили экспрессии после осмотического шока в анаэробных и аэробных условиях, даже несмотря на то, что изменение экспрессии иногда соответствовало критериям значимости только для одного условия.Основные различия количественные, поскольку изменения экспрессии ослаблены в клетках, растущих в анаэробных условиях. В-третьих, гены, которые не проявляли сходного поведения при аэробиозе и анаэробиозе, не были распределены случайным образом. Действительно, они были сконцентрированы в группе генов, значительно индуцированных в анаэробных условиях ( P = 1,2 × 10 ^-5 по критерию хи-квадрат). Эта группа, которая содержит несколько генов, кодирующих ферменты биосинтеза эргостерола, обсуждается ниже.Профили экспрессии выбранных генов показаны на фиг. 5A.

РИС. 5.

Профили экспрессии выбранных генов. (A) Примеры профилей экспрессии генов, обсуждаемых в этом исследовании. (B) Профили экспрессии 12 генов, участвующих в реакции на окислительный стресс. Ось x отображает время в минутах, а ось y отображает уровни мРНК в произвольных единицах. Закрашенные квадраты представляют паттерны аэробной экспрессии, а белые квадраты — анаэробные паттерны экспрессии.

Гены окислительного стресса. Мы более внимательно изучили гены, экспрессия которых значительно повышается в результате осмотического шока и которые кодируют функции, известные или предполагаемые для борьбы с токсичностью АФК или их продуктов. В этот анализ были включены следующие гены: ALD2 , SOD2 , ALD3 , ALD4 , ALD6 , TSA2 , CTT1 , TTR1 , , PRX1 GRE2 и GRE3 (рис.5Б). Этот набор следовал тенденции, наблюдаемой для большинства активированных генов; то есть стимулированная экспрессия была в среднем вдвое выше после осмотического шока в аэробных условиях. В то же время было очевидно, что все гены окислительного стресса также активируются в анаэробных условиях. Статистический анализ показал, что уровни индукции этого набора генов существенно не отличались от уровней индукции 70 других генов, активируемых осмотическим шоком ( P = 0,35 по критерию Стьюдента t ).

Hog1-зависимые гены и гены, зависящие от разных факторов транскрипции. Hog1 опосредует осмотическую активацию большого подмножества генов, и это происходит с помощью различных факторов транскрипции, таких как Hot1 и Msn2 / Msn4 (18, 28). Настоящий анализ включал 28 (из 48), 6 (из 9) и 25 (из 46) генов, ранее перечисленных как зависимые от Hog1, Hot1 и Msn2 / Msn4 соответственно (28). Из мишеней фактора транскрипции Sko1 был включен только один ген (29). Уровни индукции Hog1-, Hot1- и Msn2 / Msn4-зависимых подмножеств генов не показали значительных отличий (по критерию Стьюдента t ) друг от друга или от уровней 43 активированных генов, не указанных в качестве мишеней для каких-либо их.Следовательно, различия в уровнях индукции при осмотическом шоке в аэробных и анаэробных условиях не смещены в сторону каких-либо регуляторных белков, рассматриваемых в этом анализе.

Гены, кодирующие функции в биосинтезе эргостерола. Среди 17 генов, показывающих значительно усиленную экспрессию после осмотического шока только в анаэробных условиях, мы обнаружили ERG9 , ERG10 , ERG13 и ERG26 , которые кодируют ферменты биосинтеза эргостерола. .Они представляют собой значительное преобладание ( P = 1,8 × 10 ^-60 по критерию хи-квадрат), и действительно, более тщательное изучение показало, что экспрессия большинства генов, кодирующих ферменты в биосинтезе эргостерола, по-видимому, повышается после осмотического воздействия. шок в анаэробной культуре, но не в аэробной культуре (рис. 6). Гены, кодирующие ферменты биосинтеза фосфолипидов и сфинголипидов (10), не проявляли такого поведения. Эргостерин — это незаменимый стерин дрожжевых мембран, для производства которого требуется молекулярный кислород, поэтому его добавляют в анаэробную культуру.Экспрессия генов ERG контролируется уровнями кислорода (см. Ссылку 21 и ссылки в ней) и подавляется в аэробных условиях. Однако использованные здесь строгие анаэробные условия не привели к значительной активации генов ERG по сравнению с аэробными условиями.

РИС. 6.

Экспрессия генов, кодирующих ферменты пути биосинтеза эргостерола. Гены перечислены в порядке, в котором их продукты участвуют в биосинтезе эргостерола.Erg10 к Erg20 составляют первую часть пути, а Erg9 к Erg4 составляют вторую часть. На левой панели отображается соотношение между аэробными и анаэробными условиями. Красный цвет указывает на более высокую экспрессию в аэробных условиях, а зеленый указывает на более высокую экспрессию в анаэробных условиях. Средняя и правая панели показывают профили экспрессии в аэробных и анаэробных условиях соответственно. Красный цвет указывает на стимулированную экспрессию, а зеленый — на уменьшение экспрессии по сравнению со средним значением для временных точек предварительного напряжения.Обратите внимание на наличие четкой тенденции индукции в анаэробных, но не в аэробных условиях.

То, что экспрессия этих генов не стимулировалась осмотическим стрессом как таковым, ясно из отсутствия индукции в аэробных культурах. Мы проверили, мог ли этот эффект быть реакцией, вызванной незначительным количеством кислорода, возможно растворенным в растворе NaCl, используемом для приложения стресса. Действительно, активация гена ERG могла быть спровоцирована только добавлением воды, даже водой, содержание кислорода в которой было ниже уровня обнаружения газоанализатором (данные не показаны).Тем не менее, добавления соли или воды было достаточно для кратковременной репрессии HEM13 (фиг. 5A), известного гена, репрессированного кислородом (2). Мы пришли к выводу, что экспрессия этого набора генов чрезвычайно чувствительна к добавлению даже следовых количеств кислорода.

Более быстрое накопление глицерина объясняет более быструю осмотическую адаптацию в анаэробных условиях. Профили производства тепла и экспрессии генов предполагают, что дрожжевые клетки быстрее адаптируются к осмотическому шоку в анаэробных условиях, но не объясняют это явление.Чтобы решить эту проблему, были проанализированы параллельные измерения активности пути HOG, экспрессии целевого гена и накопления глицерина. Полная активация, измеренная по двойному фосфорилированию Hog1, произошла в течение 1 мин после осмотического шока как в аэробных, так и в анаэробных культурах (фиг. 7A). Однако активация была более преходящей в анаэробных условиях. STL1 является наиболее сильно индуцируемым осмо геном дрожжей, и его индукция полностью зависит от пути HOG (28). Нозерн-блот-анализ подтвердил данные фильтра гена в том, что экспрессия STL1 стимулировалась до более низкого уровня и в течение более короткого периода в анаэробных культурах (рис.7Б). Кроме того, внутриклеточное содержание глицерина увеличивалось быстрее в анаэробной культуре (рис. 7C).

РИС. 7.

Анаэробные культуры демонстрируют более кратковременное фосфорилирование Hog1p и активацию целевого гена, а также более быстрое накопление глицерина. Осмотический стресс быстро активирует путь HOG как во время аэробиоза, так и во время анаэробиоза, но сигнал более преходящий в анаэробно растущих клетках, что свидетельствует о более быстрой адаптации (A). Соответственно, индукция зависимого от пути HOG гена STL1 сильно снижается в анаэробных условиях как по амплитуде, так и по продолжительности (B).Кроме того, накопление внутриклеточного глицерина происходит быстрее во время анаэробиоза (C). Закрашенные квадраты представляют аэробную культуру, а белые квадраты — анаэробную культуру. OD ₆₁₀, оптическая плотность при 610 нм.

Чтобы определить, является ли более быстрая адаптация в анаэробных культурах следствием изначально более высокой способности продуцировать глицерин или любого другого свойства анаэробного роста, мы протестировали влияние сверхэкспрессии GPD1 на профиль осмотической адаптации в аэробной культуре.Клетки с избыточной экспрессией GPD1 , как и анаэробные культуры, показали более временное фосфорилирование Hog1 (фиг. 8A), достигали только более низкого уровня мРНК STL1 (фиг. 8B) и быстрее накапливали глицерин (фиг. 8C). . Следовательно, более высокая собственная способность производить глицерин подготавливает дрожжевые клетки к осмотическому шоку и обеспечивает более быструю адаптацию к нему.

РИС. 8.

GPD1 Сверхэкспрессия имитирует анаэробные условия. Клетки со сверхэкспрессией (O.E.) GPD1 , i.е., с увеличенной собственной способностью продуцировать глицерин, демонстрируют более временную активацию пути HOG (A). Кроме того, эти клетки демонстрируют пониженную индукцию STL1 (B) и более быстрое накопление внутриклеточного глицерина (C). Закрашенные кружки представляют дикий тип, а белые кружки представляют штамм GPD1 , сверхэкспрессирующий. OD ₆₁₀, оптическая плотность при 610 нм.

ОБСУЖДЕНИЕ

Осмотический шок, как и другие острые стрессовые состояния, приводит к широкому транскрипционному ответу, при котором многие гены, демонстрирующие стимулированную экспрессию, по-видимому, не играют значительной роли в адаптации.В этой работе мы рассмотрели вопрос о том, вызывает ли осмотический шок окислительный стресс или окислительный компонент транскрипционного ответа составляет неотъемлемую часть общего ответа. Наши данные показывают, что при исключении кислорода из культуры реакция на осмотический стресс не отличается качественно от реакции в аэробных условиях и, в частности, включает гены реакции на окислительный стресс. Кроме того, анализ показал, что клетки, выращенные в анаэробных условиях, предварительно подготовлены к осмотическому шоку, поскольку повышенная собственная способность продуцировать глицерин позволяет клеткам быстрее адаптироваться и возобновлять рост, что приводит к ослаблению осмотического ответа.

Высокая собственная способность продуцировать глицерин во время анаэробиоза приводит к тому, что клетки подвергаются гиперосмотическому шоку. Клетки, растущие в условиях анаэробиоза, быстрее адаптируются к осмотическому шоку, о чем свидетельствует гораздо более кратковременное падение выработки тепла и что дополнительно подтверждается профилями передачи сигналов HOG и экспрессии генов. изменения. Фосфорилирование Hog1, мера активности пути HOG, было более коротким в анаэробных культурах, чем в аэробных. Как следствие, HOG-зависимые, а также HOG-независимые изменения экспрессии генов обычно достигали более низких амплитуд и / или были более временными.Более быстрая адаптация особенно хорошо отражается в изменениях экспрессии генов, кодирующих функции при трансляции, которые составляют, безусловно, самый большой класс генов с пониженной регуляцией. Это подавление отражает остановку пролиферации после лечения стресса и, следовательно, тем более временным, чем быстрее клетка адаптируется и возобновляет пролиферацию (17, 28).

Более быстрая адаптация, вероятно, связана с более высокой способностью вырабатывать глицерин в анаэробных клетках, что, по сути, приводит клетки к осмотическому стрессу.В анаэробных условиях дрожжевые клетки производят глицерин для окислительно-восстановительной регуляции, и экспрессия GPD2 стимулируется, что приводит к более высокой способности производить глицерин (3), который затем накапливается быстрее после осмотического шока. Сверхэкспрессия GPD1 вызывала аналогичное более быстрое накопление глицерина и более короткие периоды активации пути HOG и HOG-зависимой экспрессии гена. Следовательно, более быстрая адаптация анаэробных клеток происходит из-за повышенной выработки глицерина, а не из-за каких-либо других свойств анаэробного роста.

Эти наблюдения подтверждают твердо установленную центральную роль накопления глицерина и, следовательно, контроля тургора в осмотической адаптации. Это контрастирует с тем фактом, что так много генов активируются после осмотического шока, и что очень немногие из этих генов с повышенной регуляцией, по-видимому, играют функциональную роль в адаптации к осмотическому шоку (38). GPD1 — один из них.

В то же время данные демонстрируют менее изученную роль накопления глицерина в определении профиля осмотической адаптации.Более короткий период фосфорилирования Hog1 в анаэробных клетках и клетках, сверхэкспрессирующих GPD1 , иллюстрирует важную роль накопления глицерина в определении профиля активности пути HOG. Ранее мы предоставили доказательства, как экспериментально, так и с помощью математического моделирования (19), что контроль обратной связи пути HOG зависит от успешной осмотической адаптации и восстановления тургора, а не от активации протеинфосфатаз. Представленные здесь данные добавляют дополнительные доказательства в поддержку этого.Ранее мы показали, что неспособность быстро накапливать глицерин вызывает более длительный период фосфорилирования Hog1 (19), в то время как мы показываем здесь, что более быстрое накопление глицерина приводит к более коротким периодам активности пути HOG. Следовательно, период фосфорилирования Hog1 определяется не только внутренними механизмами обратной связи, но главным образом способностью клетки адаптироваться к осмотическому шоку.

Двумерное сравнение иерархических кластеров. Мы использовали новый метод двумерной визуализации, чтобы выявить различия и сходства между различными наборами данных экспрессии.Мы предлагаем расширить этот метод до большего числа измерений и, следовательно, условий. Одним из основных ограничений иерархических кластеров является их одномерный характер. Кластеризация (14) приводит к сортировке набора данных на основе сходства, но без учета сложных шаблонов с множеством компонентов. Тем не менее, это отличный инструмент для запросов с одной переменной, например, какие гены стимулируются аналогичным образом, зависящим от времени, в ответ на одно изменение условий роста.Однако это не оптимальный инструмент для анализа различий между двумя или более наборами данных, поскольку он ищет только одну закономерность. Чтобы обойти это ограничение и воспользоваться преимуществами метода, мы использовали иерархическую кластеризацию для двух наборов данных независимо, а затем построили результаты в двумерной матрице, чтобы визуализировать корреляцию между наборами данных. Двумерная матрица обеспечивает сильную визуализацию и, при поддержке математических инструментов, должна оказаться полезной для анализа корреляции паттернов между любым количеством экспериментов за счет увеличения количества измерений.

Ответы на осмотический стресс в аэробных и анаэробных условиях не различаются качественно. Как показано на рис. 4, наблюдается почти полное совпадение между генами, демонстрирующими повышенную или понижающую экспрессию после осмотического шока в аэробных или анаэробных условиях. Как обсуждалось выше, различия в основном количественные; т.е. они влияют на период и амплитуду изменений экспрессии, а не на профиль экспрессии. В частности, экспрессия набора генов, продукты которых, как известно или ожидается, будут функционировать в процессе адаптации к окислительному стрессу, была усилена даже в анаэробных условиях, когда генерация АФК исключена.Хотя нельзя исключить образование радикалов, не связанных с кислородом, восстановительная среда делает образование радикалов крайне маловероятным. Фактически, как упоминалось во введении, анаэробиоз приводит к накоплению избыточной восстанавливающей силы, которую клетки могут устранить только путем производства глицерина. Поскольку не удалось найти никаких доказательств генерации АФК при осмотическом шоке даже в аэробных условиях, похоже, что гены окислительного стресса координируются с генами общей стрессовой реакции, даже если в этом нет очевидной необходимости.

Гены, включенные в этот список генов окислительного стресса, контролируются разными факторами. Например, известно, что экспрессия CTT1 и ALD3 активируется с помощью факторов транскрипции Msn2 и Msn4, которые отвечают за общий стрессовый ответ (7, 32). Следовательно, экспрессия этих генов, вероятно, стимулируется всеми условиями, которые препятствуют оптимальной пролиферации дрожжевых клеток. Экспрессия многих других генов в этом списке, по крайней мере, частично контролируется Msn2 и Msn4, а также другими регуляторами, специфичными для стресса. GRE2 , с другой стороны, является примером гена, который, по-видимому, не контролируется Msn2 и Msn4, а скорее контролируется только стресс-специфичными механизмами, то есть Hog1 и Sko1 при осмотическом стрессе и Yap1 при воздействии осмотического стресса. оксидативный стресс (29). Следовательно, очевидное общее поведение этих генов в ответ на стресс не связано с каким-то одним механизмом контроля.

Наши наблюдения по существу исключают возможность того, что образование ROS, как следствие осмотического шока, играет важную роль в восприятии и передаче сигналов осмотического стресса.Такой сценарий был предложен для клеток печени (26, 27). С другой стороны, существует связь между реакциями на осмотический и окислительный стрессы. Путь HOG может быть активирован не только при осмотическом шоке, но и при лечении, вызывающем окислительный стресс, хотя активация в этих условиях происходит гораздо медленнее, что может указывать на косвенный эффект (4). Напротив, аналогичный путь Sty1 у делящихся дрожжей может легко активироваться осмотическим шоком, а также окислительным стрессом. По-видимому, у него отсутствует очевидный Sln1-подобный осмосенсор, хотя были описаны предполагаемые сенсоры окислительного стресса (рассмотрено в ссылке 18).Другая связь между ответами на осмотический и окислительный стресс касается Hog1-зависимой активации небольшого набора генов, кодирующих (предполагаемые) функции в окислительно-восстановительном метаболизме. Похоже, что фактор транскрипции Sko1 в значительной степени предназначен для управления этим набором генов (29). Наконец, мутант hog1Δ , а также мутанты, дефицитные по продукции глицерина, чувствительны к окислительному стрессу (4, 24). Механизмы этих наблюдений еще предстоит установить. В любом случае, хотя в некоторых системах может иметь место тесная связь между осмотической сигнализацией и передачей сигналов АФК, для S это, по-видимому, не так.cerevisiae , что соответствует его образу жизни как факультативного анаэроба.

Активация компонентов реакции на окислительный стресс в среде, лишенной такого стресса, кажется расточительной и подразумевает отсутствие оптимизации. Фактически, большинство генов, экспрессия которых стимулируется в ответ на осмотический стресс, не вызывают фенотип при делеции (38) и, таким образом, не являются существенными частями процесса адаптации, по крайней мере, в лабораторных условиях. Это грубое регулирование ограничивает потребности в системах сигнализации и может быть рационализировано как более экономичное, чем обслуживание сложных систем обнаружения и сигнализации.Широкий транскрипционный ответ может быть просто более рентабельным, чем большее количество регуляторных компонентов, поскольку он позволяет клетке гибко реагировать на широкий диапазон обстоятельств через несколько сигнальных механизмов.

Похоже, что давление отбора не влияет на строгость регуляции транскрипции. Можно утверждать, что дрожжи, как одноклеточный организм, умеют перемещаться в изменчивой среде с несколькими сигнальными путями, поскольку им не нужно реагировать с такой же жесткостью и чувствительностью, как клетки в многоклеточных организмах.Предположительно, давление отбора на строгость выше у многоклеточных организмов, поскольку цена отказа отдельных клеток выше. Это может быть проиллюстрировано развитием рака, когда дефекты коммуникации и регуляции клеточного цикла в одной клетке приводят к гибели всего организма, содержащего миллиарды клеток. С другой стороны, каждому организму необходимо сбалансировать использование своих ресурсов между поддержанием и ростом, что в действительности делает оптимизацию отдельных свойств нереальной даже для высших организмов.Таким образом, похоже, что строгость приносится в жертву гибкости, в балансе, который, как мы ожидаем, будет правилом даже для высших организмов, таких как люди.

БЛАГОДАРНОСТИ

Мы благодарим членов нашей группы, а также Йонаса Уоррингера и Моргана Андреассона за критическое прочтение рукописи.

Эта работа была поддержана Шведским исследовательским советом (Vetenskapsrådet) (исследовательская должность S.H.), Шведским исследовательским советом по окружающей среде, сельскохозяйственным наукам и пространственному планированию (Formas) (исследовательский грант S.Х. на соискание степени доктора философии. должность для M.K.), Национальная исследовательская школа геномики и биоинформатики (должности доктора философии для B.N. и M.J.) и Шведское энергетическое агентство (должность доктора философии для H.V.).

СНОСКИ

Получено 24 июня 2004 г.
Принято 13 сентября 2004 г.

ССЫЛКИ

1.3
Хоманн, Дж. М. Тевелейн и Б.А. Приор. 1994. GPD1 , который кодирует глицерин-3-фосфатдегидрогеназу, необходим для роста в условиях осмотического стресса у Saccharomyces cerevisiae , и его экспрессия регулируется путем высокоосмолярного ответа на глицерин. Мол. Клетка. Biol.14 : 4135-4144.
2.↵
Амилле, Дж. М., Н. Бюиссон и Р. Лабб-Буа. 1996. Характеристика предшествующей последовательности активации и двух Rox1p-чувствительных сайтов, контролирующих индукцию дрожжевого гена HEM13 из-за дефицита кислорода и гема.J. Biol. Chem.271 : 24425-24432.
3.↵
Анселл Р., К. Гранат, С. Хоманн, Дж. М. Тевелейн и Л. Адлер. 1997. Два изофермента дрожжевой NAD ⁺-зависимой глицерин-3-фосфатдегидрогеназы, кодируемые GPD1 и GPD2 , играют разные роли в осмоадаптации и окислительно-восстановительной регуляции. EMBO J.16 : 2179-2187.
4.↵
Билсланд, Э., К. Молин, С. Сваминатан, А.Рамне и П. Суннерхаген. 2004. Rck1 и Rck2 MAPKAP киназы и путь HOG необходимы для устойчивости к окислительному стрессу. Мол. Microbiol. 53 : 1743-1746.
5.↵
Бьёркквист, С., Р. Анселл, Л. Адлер и Г. Лиден. 1996. Мутанты глицерин-3-фосфатдегидрогеназы Saccharomyces cerevisiae , выращенные в аэробных и анаэробных условиях. Прил. Environ. Microbiol.63 : 128-132.
6.№
Бломберг, А., К. Ларссон и Л. Густафссон. 1988. Микрокалориметрический мониторинг роста Saccharomyces cerevisiae : осмотолерантность в зависимости от физиологического состояния. J. Bacteriol. 170 : 4562-4568.
7.↵
Бой-Маркотт, Э., М. Перро, Ф. Бюссеро, Х. Бушери и М. Жаке. 1998. Msn2p и Msn4p контролируют большое количество генов, индуцируемых при диауксическом переходе, которые репрессируются циклическим АМФ в Saccharomyces cerevisiae .J. Bacteriol. 180 : 1044-1052.
8.↵
Каустон, Х. К., Б. Рен, С. С. Кох, К. Т. Харбисон, Э. Канин, Э. Г. Дженнингс, Т. И. Ли, Х. Л. Тру, Э. С. Ландер и Р. А. Янг. 2001. Ремоделирование экспрессии генома дрожжей в ответ на изменения окружающей среды. Мол. Биол. Cell12 : 323-337.
9.
Костенобль Р., Х. Валади, Л. Густавссон, К. Никлассон и К. Дж. Франзен. 2000. Образование микроаэробного глицерина у Saccharomyces cerevisiae.Дрожжи 16 : 1483-1495.
10.↵
Даум, Г., Н. Д. Лис, М. Бард и Р. Диксон. 1998. Биохимия, клеточная биология и молекулярная биология липидов Saccharomyces cerevisiae . Дрожжи 14 : 1471-1510.
11.↵
де Надаль, Э., П. М. Алепуз и Ф. Посас. 2002. Работа с осмострессом через активацию киназы MAP. EMBO Rep.3 : 735-740.
12.№
Де Винде, Дж. Х., М. Краувельс, С. Хоманн, Дж. М. Тевелейн и Дж. Виндерикс. 1996. Дифференциальная потребность сахарных киназ дрожжей для восприятия сахара в установлении катаболит-репрессированного состояния. Евро. J. Biochem. 241 : 633-643.
13.↵
Дихази, Х., Р. Кесслер и К. Эшрих. 2004. Индуцированное HOG-путем фосфорилирование и активация 6-фосфофрукто-2-киназы необходимы для накопления глицерина и пролиферации дрожжевых клеток в условиях гиперосмотического стресса.J. Biol. Chem. 279 : 23961-23968.
14.
Эйзен, М. Б., П. Т. Спеллман, П. О. Браун и Д. Ботштейн. 1998. Кластерный анализ и отображение паттернов экспрессии всего генома. Proc. Natl. Акад. Sci. USA95 : 14863-14868.
15.↵
Gancedo, C., and R. Serrano. 1989. Энергетический метаболизм, с. 205-257. В А. Х. Роуз и Дж. С. Харрисон (ред.), Дрожжи, 2-е изд., Т.3. Academic Press, New York, N.Y.
16.↵
Gancedo, J. M. 1998. Углеродные катаболитные репрессии дрожжей. Microbiol. Мол. Биол. Ред. 62 : 334-361.
17.↵
Гаш, А. П., П. Т. Спеллман, К. М. Као, О. Кармель-Харель, М. Б. Эйзен, Г. Сторц, Д. Ботштейн и П. О. Браун. 2000. Программы экспрессии генома в ответ дрожжевых клеток на изменения окружающей среды. Мол. Биол. Cell11 : 4241-4257.
18.↵
Hohmann, S. 2002. Сигнализация осмотического стресса и осмоадаптация у дрожжей. Microbiol. Мол. Биол. Rev.66 : 300-372.
19.
Э. Клипп, Б. Нордландер, Р. Крюгер, П. Геннемарк и С. Хоманн. Отправлено для публикации.
20.↵
Кваст, К. Э., Л. К. Лай, Н. Менда, Д. Т. Джеймс III, С. Ареф и П. В. Берк. 2002. Геномный анализ анаэробно индуцированных генов в Saccharomyces cerevisiae : функциональная роль Rox1 и других факторов в опосредовании аноксической реакции.J. Bacteriol. 184 : 250-265.
21.↵
Лис, Д. Н. и М. Бард. 2004. Биохимия стеролов и регуляция дрожжей Saccharomyces cerevisiae , стр. 213-240. В Г. Даум (ред.), Метаболизм липидов и биогенез мембран. Шпрингер-Верлаг, Гейдельберг, Германия.
22.↵
Норбек, Дж., А. К. Полман, Н. Ахтар, А. Бломберг и Л. Адлер. 1996. Очистка и характеристика двух изоферментов dl-глицерин-3-фосфатазы из Saccharomyces cerevisiae. Идентификация соответствующих генов GPP1 и GPP2 и доказательство осмотической регуляции экспрессии Gpp2p с помощью осмочувствительного пути передачи сигнала митоген-активируемой протеинкиназы. J. Biol. Chem. 271 : 13875-13881.
23.↵
О’Рурк, С. М., И. Херсковиц и Э. К. О’Ши. 2002. Дрожжи идут на полную катушку из-за гиперосмотической реакции. Тенденции Genet.18 : 405-412.
24.№
Полман, А. К., К. Гранат, Р. Анселл, С. Хоманн и Л. Адлер. 2001. Дрожжевые глицерин-3-фосфатазы Gpp1p и Gpp2p необходимы для биосинтеза глицерина и по-разному участвуют в клеточных ответах на осмотический, анаэробный и окислительный стресс. J. Biol. Chem. 276 : 3555-3563.
25.
Посас, Ф., Дж. Р. Чемберс, Дж. А. Хейман, Дж. П. Хеффлер, Э. де Надаль и Дж. Арино. 2000. Транскрипционный ответ дрожжей на физиологический стресс.J. Biol. Chem. 275 : 17249-17255.
26.↵
Reinehr, R., S. Becker, A. Hongen и D. Haussinger. 2004. Киназа Yes семейства Src запускает гиперосмотическую активацию рецептора эпидермального фактора роста и CD95. J. Biol. Chem. 279 : 23977-23987.
27.↵
Reinehr, R., F. Schliess, and D. Haussinger. 2003. Гиперосмолярность и CD95L запускают ассоциацию рецепторов CD95 / EGF и фосфорилирование тирозина CD95 как предпосылки для переноса CD95 через мембрану и образования DISC.FASEB J.17 : 731-733.
28.↵
Rep, M., M. Krantz, J. M. Thevelein и S. Hohmann. 2000. Транскрипционный ответ Saccharomyces cerevisiae на осмотический шок. Hot1p и Msn2p / Msn4p необходимы для индукции субнаборов зависимых от глицеринового пути генов с высокой осмолярностью. J. Biol. Chem. 275 : 8290-8300.
29.↵
Rep, M., M. Proft, F. Remize, M. Tamas, R. Serrano, J.М. Тевелейн и С. Хоманн. 2001. Фактор транскрипции Saccharomyces cerevisiae Sko1p опосредует зависимую от пути HOG осмотическую регуляцию набора генов, кодирующих ферменты, участвующие в защите от окислительного повреждения. Мол. Microbiol. 40 : 1067-1083.
30.↵
Rigoulet, M., H. Aguilaniu, N. Averet, O. Bunoust, N. Camougrand, X. Grandier-Vazeille, C.Larsson, IL Pahlman, S. Густафссон. 2004. Организация и регуляция цитозольного метаболизма НАДН в дрожжах Saccharomyces cerevisiae .Мол. Клетка. Biochem.256 -257: 73-81.
31.↵
Ruis, H., and C. Schüller. 1995. Сигнализация стресса у дрожжей. Bioessays17 : 959-965.
32.↵
Schüller, G., J. L. Brewster, M. R. Alexander, M. C. Gustin и H. Ruis. 1994. Путь HOG контролирует осмотическую регуляцию транскрипции через элемент стрессового ответа (STRE) гена Saccharomyces cerevisiae CTT1 . EMBO J.13 : 4382-4389.
33.↵
Tamás, MJ, K. Luyten, FCW Sutherland, A. Hernandez, J. Albertyn, H. Valadi, H. Li, BA Prior, SG Kilian, J. Ramos, L. Gustafsson , JM Thevelein и S. Hohmann. 1999. Fps1p контролирует накопление и высвобождение совместимого растворенного глицерина при осморегуляции дрожжей. Мол. Microbiol.31 : 1087-1104.
34.↵
тер Линде, Дж. Дж., Х. Лян, Р. В. Дэвис, Х.Y. Steensma, J. P. van Dijken и J. T. Pronk. 1999. Полногеномный транскрипционный анализ аэробных и анаэробных хемостатных культур Saccharomyces cerevisiae . J. Bacteriol. 181 : 7409-7413.
35.↵
Thomas, B. J. и R. J. Rothstein. 1989. Повышенная скорость рекомбинации в транскрипционно активной ДНК. Cell56 : 619-630.
36.↵
Валади, Х., К. Ларссон и Л.Густафссон. 1998. Улучшенное производство этанола мутантами глицерин-3-фосфатдегидрогеназы Saccharomyces cerevisiae. Прил. Microbiol. Biotechnol.50 : 434-439.
37.↵
Verduyn, C. 1991. Физиология дрожжей в зависимости от урожайности биомассы. Антони Левенгук 60 : 325-353.
38.↵
Уоррингер, Дж., Э. Эриксон, Л. Фернандес, О. Нерман и А. Бломберг. 2003. Феномика дрожжей с высоким разрешением разрешает различные физиологические особенности реакции солевого раствора.Proc. Natl. Акад. Sci. USA100 : 15724-15729.
39.↵
Йель, Дж., И Х. Дж. Бонерт. 2001. Экспрессия транскрипта в Saccharomyces cerevisiae при высокой солености. J. Biol. Chem. 276 : 15996-16007.

Анаэробность подготавливает клетки Saccharomyces cerevisiae к более быстрой адаптации к осмотическому шоку.

Кранц М., Нордландер Б., Валади Х., Йоханссон М., Густафссон Л., Хохманн С.

Дрожжевые клетки адаптируются к гиперосмотическому шоку, накапливая глицерин и изменяя экспрессию сотен генов. Этот транскрипционный ответ Saccharomyces cerevisiae на осмотический шок включает гены, продукты которых участвуют в защите от окислительного повреждения. Мы рассмотрели вопрос о том, вызывает ли осмотический шок окислительный стресс. Осмотический шок не привел к образованию определяемых уровней активных форм кислорода (АФК).Чтобы предотвратить любое образование АФК, обработки осмотическим шоком проводили в анаэробных культурах. Профили ответа на глобальную экспрессию генов сравнивали с использованием нового двухмерного кластерного анализа. Профили транскрипции после осмотического шока в анаэробных и аэробных условиях были качественно очень похожи. В частности, оказалось, что экспрессия генов окислительного стресса стимулировалась при осмотическом шоке, даже если не было очевидной потребности в их функции. Интересно, что при анаэробиозе клетки адаптировались к осмотическому шоку гораздо быстрее, и передача сигналов, а также транскрипционный ответ были явно ослаблены в этих условиях.Эта более быстрая адаптация обусловлена повышенной производительностью глицерина в анаэробных клетках, что вызвано необходимостью производства глицерина в окислительно-восстановительном балансе. Искусственно увеличенное производство глицерина привело к ослаблению реакции даже в аэробных условиях. Эти наблюдения демонстрируют решающую роль накопления глицерина и восстановления тургора в определении периода передачи сигналов, вызванного осмотическим шоком, и профиля клеточной адаптации к осмотическому шоку.

Эукариот.Ячейка 3: 1381-1390 (2004). [PubMed] [Europe PMC]

анаэробность — английское определение, грамматика, произношение, синонимы и примеры

Методы испытаний, моделирующие условия в соответствующей анаэробной среде , также могут быть использованы для подтверждения того, что предельная биоразлагаемость 60% была достигнута в анаэробных условиях (см. Приложение II).

ЕврЛекс-2

Накрываются резервуары для хранения жидкого навоза и резервуары для хранения анаэробного дигестата

Eurlex2018q4

Не тестировалось на анаэробную способность к биоразложению

ЕврЛекс-2

Ключевые слова: ароматические соединения, кофермент А-лигаза, анаэробных микроорганизмов.

Гига-френ

Он был изолирован от морской среды, а также от анаэробного песчаника в формации Моррисон в Нью-Мексико.

WikiMatrix

Результаты показали, что ни один из 10 протестированных продуктов не соответствовал микробиологическим характеристикам, указанным на этикетке, а два бренда не выросли ни в аэробных условиях, ни в анаэробных , .

Гига-френ

2. Выполните скрининговый тест на анаэробную разлагаемость

ЕврЛекс-2

Аэробные и анаэробные загрязнения удаляются из суспензии с помощью процесса стерилизации и устройства (10).

патенты-wipo

Скелетная мышца не способствует перераспределению кровотока в более важные области во время острой анемии, несмотря на ее относительно большую анаэробную способность .

Гига-френ

Результаты показывают, что интенсивность тренировок для упражнений на выносливость, основанную на анаэробном пороге , не нужно изменять для субъектов, принимающих пропранолол.

Гига-френ

Деревянные черепахи впадают в спячку под водой (Schaffer, 1991; Smith, 2002), и они адаптированы к анаэробному дыханию в этот период (Graham and Forsberg, 1991).

Гига-френ

Каждый образец анализировали с точки зрения: Lactobacillus на De Man Rogosa, агаре Шарпа (30 (C), мезофильном (30 (C) и термофильном (37oC) стрептококке) на агаре M17, содержащем 1% лактозы, Lactococcus на агаре LM17, содержащем 100 (г на литр циклогексимида (25 (C) и энтерококков на агаре канамицин и эскулин-азид, содержащем канамицин (37 (C), все в анаэробных условиях (система Gas-Pack (, BBL) в течение 48-72 часов).

scielo-abstract

Для проверки процедуры эталонный химикат тестируется путем параллельной установки соответствующих сосудов в рамках обычных тестовых прогонов; Было показано, что 3,5-дихлорфенол является стойким ингибитором анаэробного образования газа , а также потребления кислорода активным илом и других биохимических реакций.

ЕврЛекс-2

Виды анаэробных бактерий, включая представителей рода Clostridium или Acetobacterium, могут напрямую преобразовывать сахара в уксусную кислоту, не создавая этанол в качестве промежуточного продукта.

WikiMatrix

В методе анаэробной обработки твердых органических бытовых отходов и / или органических промышленных отходов с высоким содержанием сухого вещества новая особенность заключается в том, что до того, как отходы будут введены в биогазовый реактор (7), жидкие или полуфабрикаты -жидкие органические промышленные отходы добавляются в количестве, обеспечивающем процентное содержание сухого органического вещества («летучие твердые вещества») примерно 15%.

патенты-wipo

Обработка ила перед нанесением обычно включает анаэробное разложение или эквивалентные обработки.

Гига-френ

Способ и устройство для анаэробного разложения органических отходов.

патенты-wipo

Термин «ферредоксин» был введен Д.С. Уортоном из DuPont Co. и применен к «железному белку», впервые очищенному в 1962 году Мортенсоном, Валентином и Карнаханом из анаэробной бактерии Clostridium pasteurianum.

WikiMatrix

Ключевые слова: анаэробная обработка ила , критерии проектирования, оптимальная грузоподъемность системы, двухфазная анаэробная стабилизация , восходящий поток анаэробный слой ила .

Гига-френ

Таким образом, хром (VI) может сохраняться в биодоступной форме в аэробных поверхностных водах и поровых водах почвы, но он восстанавливается до менее подвижных форм Cr (III) в анаэробных условиях .

Гига-френ

Содержание в продукте всех органических веществ, которые не разлагаются в аэробных условиях (не являются быстро разлагаемыми) (aNBO) и анаэробно, не разлагаются микроорганизмами (anNBO), не должно превышать следующих пределов:

ЕврЛекс-2

— компостировать остаточную биомассу или отправить ее на соседний завод для анаэробного сбраживания;

Eurlex2019

Многие факультативные анаэробы используют денитрификацию, потому что нитраты, как и кислород, обладают высоким восстановительным потенциалом.

WikiMatrix

CBM 588 для клинического использования получают путем погруженной анаэробной ферментации с последующим центрифугированием, сушкой, смешиванием и упаковкой.

WikiMatrix

Сточные воды не поддаются биологическому разложению; однако биологическая анаэробная обработка является жизнеспособным средством после удаления жира и рубца, собранных отдельно с помощью строгой предварительной обработки.

scielo-abstract

наземных порталов в глубокую биосферу

Организмы, населяющие глубинную биосферу Земли, сталкиваются с многочисленными пересекающимися условиями, которые, вероятно, ограничивают их разнообразие, численность и активность, включая экстремальные значения температуры, pH и давления, а также низкие концентрации и поток питательных веществ, анаэробность и ограниченную энергию…

Организмы, населяющие глубинную биосферу суши, сталкиваются с многочисленными пересекающимися условиями, которые, вероятно, ограничивают их разнообразие, численность и активность, включая экстремальные значения температуры, pH и давления, а также низкие концентрации и поток питательных веществ, анаэробность и ограниченную доступность энергии. Оценки биомассы в недрах различаются, и существующие оценки основаны в основном на исследованиях морских систем.Однако становится ясно, что глубинная земная биосфера не только содержит значительную биомассу в масштабах всей планеты, но и что эта биомасса оказывает прямое влияние на поверхностные процессы и глобальные биогеохимические циклы как сегодня, так и в прошлом. Эта исследовательская тема «Границы микробиологии, экстремальной микробиологии» предоставляет форум для объединения результатов, относящихся к экосистемам глубинной биосферы суши, включая (но не ограничиваясь ими) экосистемы, частично или полностью закрытые для фотосинтетической энергии и углерода, горячие и холодные источники, водоносные горизонты, жидкости глубоких трещин, пещерные и шахтные системы, а также подледные среды обитания.Каждый из вышеупомянутых «порталов» предоставляет уникальную возможность изучить коллективные параметры окружающей среды, которые формируют состав микробного сообщества, численность и функцию глубинной биосферы, информацию, которую необходимо рассматривать совместно, чтобы оценить вклад этих систем в глобальные биогеохимические циклы. Не меньший интерес представляют экспериментальные исследования условий окружающей среды или реакции микроорганизмов на воздействие окружающей среды, обнаруживаемое в экосистемах глубинной биосферы суши.
Усилия по консолидации современных исследований, касающихся глубинной биосферы Земли, имеют решающее значение, поскольку темпы первичной продукции, потока энергии и круговорота элементов в глубокой биосфере все еще практически неизвестны. Кроме того, связь между поверхностными процессами и процессами глубинной биосферы может включать засеивание поверхностных сред «унаследованным» подземным генетическим материалом. В данной теме исследования будут рассмотрены эти вопросы с упором на доказательства и последствия связи между геосферой, гидросферой и биосферой наземных глубинных подземных местообитаний.

Важное примечание : Все вклады в эту тему исследования должны быть в рамках раздела и журнала, в который они были отправлены, как это определено в их заявлениях о миссии. Frontiers оставляет за собой право направить рукопись за пределами области охвата в более подходящий раздел или журнал на любом этапе рецензирования.

Сорбция тяжелых металлов в аноксических отложениях

Автор: Гонсалес, Адриан М.

Цитируемый URI: http://udspace.udel.edu/handle/19716/1423

Дата выпуска: 1992-05

Резюме: Агентство по охране окружающей среды США в настоящее время разрабатывает критерии качества отложений. (SQC) для химических загрязнителей тяжелых металлов. Подход, использованный при их разработке, основан на Равновесное разделение между фазами осадка и поровой воды. Токсичность этих химикатов связаны с поровой водой, химическим потенциалом свободных металлов. Следовательно, все, что снижает эту активность снизит токсичность осадка.Исследования отложений выявили реактивный пул твердой фазы, кислого летучего сульфида (AVS). который контролирует активность металлов в поровой воде. Во всех исследованиях отложений токсичность не наблюдается, когда мольное соотношение металл / АВС меньше единицы. Теоретически, когда молярное отношение металл / АВС больше, чем во-первых, активность поровых вод отложений может потенциально достигать токсичных уровней. В некоторых исследованиях токсичности меди однако там, где концентрации кислотных летучих сульфидов в отложениях были чрезвычайно низкими, а в отложениях медь концентрации относительно высокие, токсичности не наблюдалось.Эта очевидная аномалия не опровергает Теория кислотных летучих сульфидов. Однако это предполагает наличие одного или нескольких дополнительных металлических связующих. фазы, которые могут снизить активность поровых вод, содержащих свободную медь. В этой диссертации связывание металлов с пресноводными отложениями исследовалось в той же бескислородной среде. и pH-буферные условия в подземных пресноводных отложениях. Достижение этих Задачи потребовали разработки новой экспериментальной техники, называемой последовательным аноксическим титрованием (ASBT).Этот метод представляет собой метод титрования, при котором отложения примешиваются к металлу. ионы в бескислородных и pH-буферных условиях. Его способность поддерживать эти условия была доказана эксперимент. Системная анаэробность, кинетика сорбции меди, зависимость или независимость подробно описаны сорбция по концентрации твердых веществ и буферная способность pH. После этой системы Показана управляемость параметров, представлены результаты исследований сорбции осадка / металла. Корреляция сорбционной способности отложений с общим содержанием органического углерода отложений убедительно свидетельствует о том, что это это свойство осадка, ответственное за дополнительное связывание металлов и уменьшение осадка токсичность.

URI: http://udspace.udel.edu/handle/19716/1423

Номер серии / отчета: C&EE; 63

Показать полную запись товара

手机验证码登录 -MedSci.cn

资讯
按科室浏览
肿瘤
心血管
转化医学
药械
神经外科
内分泌
感染
消化
呼吸
妇产科
更多科室
分类浏览
指南 & 解读
病例
进展
报道会议
政策与人文
医学知识
糖尿病
Номер товара
真实世界研究
MedSci 动态
更多分类
知名期刊
NEJM
JAMA
Ланцет
BMJ
AIM
Природа
Наука
Ячейка
Plos One
Кровь
更多期刊
学术会议
医学生物学术会议查询频道
生物谷牌
指南
按科室浏览
肿瘤科
心血管
感染
妇产科
神经科
儿科
呼吸
内分泌科
血液科
消化
更多科室
工具
科研工具
临床诊疗指南
医学计算公式
NSFC 查询
NSFC 分析
云研究平台
患者招募
随机化工具
ICD-11 / ICD-10 疾病编码
写作工具
期刊查询
期刊选择
期刊对比
文献查询
SCI 写作宝典
智能拼写检查
生物医药大词典
学术论著评估
其他工具
下载 Приложение 使用方便更快捷
Medsci 梅斯搜索
服务
临床研究服务
研究方案（课题）设计
数据库建立与管理
真实世界研究
数据统计分析
学术成果服务
学术论著质量评审
专业中译英
母语化润色
发表支持
生物信息学分析
医学事务
文献检索与分析
Номер товара
医学继续教育（CME）
医学内容与幻灯
药物警戒（PV）
数字化学术营销
多渠道营销（MCM）
学术营销（APO）
科研加速器
其他
学科领域查询
润色证明验证程序
MedSci 服务收费标准
积分的
Часто задаваемые вопросы
学院
导航

验证码登录
密码登录

登录即代表您同意《线上用户服务协议》《隐私保护》和《免责条款》
第三方账号登录
找回密码
登录即代表您同意《线上用户服务协议》《隐私保护》和《免责条款》
第三方账号登录
梅斯医学 · 改善医疗质量 территориальный проект по препятствиям и принятию
Авторы: E.Н. Росскопф, Ф. Ди Джоя, Дж. К. Хонг, М. Озорес-Хэмптон, Х. Чжао, З. Блэк, З. Гао, К. Уилсон, Дж. Томас, Дж. Б. Джонс, Д. Батлер, У. Шреста, К. Саттанно, А. Делонг, М. Свишер, Н. Кокалис-Бурелле, Дж. Ван, З. Ли, Л. Ши, К. Пизани, Х. Го, К. Чжу, Б. Паудель, К. В. Джонс, Нидерланды Финли, Дж. Мурамото, Дж. Альбано, К. Шеннан
Ключевые слова: анаэробное обеззараживание почвы, полностью непроницаемая пленка, край орехов, азот, углерод
DOI: 10.17660 / ActaHortic.2020.1270.3
Аннотация:
Анаэробная дезинсекция почвы (ASD) — это нехимическая альтернатива фумигации почвы, основанная на комбинированных концепциях биофумигации, биосоляризации, насыщения почвы и вынужденных сдвигов в микробном сообществе, которые сильно зависят от температуры почвы, влажности и доступности почвы. лабильный источник углерода. Этот метод в настоящее время исследуется во многих странах, начиная с Нидерландов и Японии.Различные органические добавки оцениваются как источники углерода для ASD, включая рисовые отруби в Калифорнии и мелассу сахарного тростника во Флориде, США. Во Флориде компостный наполнитель для птичьего туалета (CPL) и патока из сахарного тростника применяют с 5 см начального орошения, а затем грядки покрывают полностью непроницаемой пленкой (TIF) и дают инкубировать в течение 3 недель. Уровни анаэробности контролируются на протяжении всего времени обработки с целевым значением кумулятивного Eh 50 000 мВч для борьбы с некоторыми почвенными патогенными грибами.Для решения исследуемых проблем, связанных с внедрением и внедрением РАС, на юго-востоке США был инициирован региональный проект, в котором многопрофильная команда провела полевые испытания РАС, чтобы ответить на конкретные вопросы производителей, касающиеся РАС. Используя томат в качестве целевой культуры, были проведены полевые испытания в нескольких местах, чтобы определить, можно ли: проводить ASD с использованием непрозрачного TIF; устанавливаются перед весенней производственной системой, когда температура почвы ниже, чем для осенней; и в сочетании с гербицидами, не вызывая фитотоксичности сельскохозяйственных культур.

alexxlab
Навигация по записям
Пред.
След.
Разное
Зернистый стул у новорожденного: причины и что делать
alexxlab
19.11.2024
0
Разное
Смешанное вскармливание новорожденных: как правильно организовать
alexxlab
15.11.2024
0
Разное
Простуда у новорожденных: симптомы, причины и методы лечения
alexxlab
13.11.2024
0
Разное
Сколько должен набрать новорожденный: нормы роста и веса по месяцам
alexxlab
12.11.2024
0
Разное
Кровоточащий пупок у новорожденного: причины, лечение и советы по уходу
alexxlab
12.11.2024
0
Разное
Ортопедическая подушка для новорожденных: польза, виды и как сшить своими руками
alexxlab
12.11.2024
0
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Вентиляция
Вытяжка
Как выбрать
Камин
Котел
Обогреватели
Отопление
Пвх
Печь
Радиатор
Ремонт
Системы отопления
Разное
Карта сайта