Lox-dependent gene expression in transgenic plants obtained via Agrobacterium-mediated transformation

Lox sites of the Cre/lox recombination system from bacteriophage P1 were analyzed for their ability to affect on transgene expression when inserted upstream from a gene coding sequence adjacent to the right border (RB) of T-DNA. Wild and mutated types of lox sites were tested for their effect upon bar gene expression in plants obtained via Agrobacterium-mediated and biolistic transformation methods. Lox-mediated expression of bar gene, recognized by resistance of transgenic plants to PPT, occurred only in plants obtained via Agrobacterium-mediated transformation. RT-PCR analysis confirms that PPT-resistant phenotype of transgenic plants obtained via Agrobacterium-mediated transformation was caused by activation of bar gene. The plasmid with promoterless gus gene together with the lox site adjacent to the RB was constructed and transferred to Nicotiana tabacum as well. Transgenic plants exhibited GUS activity and expression of gus gene was detected in plant leaves. Expression of bar gene from the vectors containing lox site near RB allowed recovery of numerous PPT-resistant transformants of such important crops as Beta vulgaris, Brassica napus, Lactuca sativa and Solanum tuberosum. Our results demonstrate that the lox site sequence adjacent to the RB can be used to control bar gene expression in transgenic plants.Проанализирована способность lox-сайтов Cre/lox системы рекомбинации бактериофага Р1 влиять на экспрессию трансгенов при расположении этой последовательности непосредственно возле правого бордера (RB) перед кодирующей последовательностью гена. Нативная и мутированная последовательность lox-сайта были размещены в векторах для трансформации возле гена bar и проведена генетическая трансформация растений с помощью агробактерии и биолистическим методом. Lox-опосредованная экспрессия гена bar, обусловливающая устойчивость растений к фосфинотрицину, наблюдалась только у растений, которые получены с помощью агробактериальной трансформации. Методом РТ-ПЦР анализа подтверждено, что в трансгенных растениях, устойчивых к фосфинотрицину, происходит транскрипция гена bar. Сконструирован вектор, в котором ген gus и предшествующий ему lox-сайт размещены вблизи правого бордера, и проведена трансформация табака этим вектором. Экспрессия гена gus задетектирована в листьях трансгенных растений. Векторы, у которых последовательность lox-сайта предшествует гену bar возле правого бордера (RB-lox-bar), успешно использованы для получения устойчивых к фосфинотрицину трансгенных растений таких видов, как Beta vulgaris, Brassica napus, Lactuca sativa и Solanum tuberosum. Наши результаты подтверждают возможность использования последовательности lox-сайта возле правого бордера для контроля экспрессии гена bar в трансгенных растениях

МЕРЕЖЕВО-ЦЕНТРИЧНИЙ МОНІТОРИНГ ІНЦИДЕНТІВ КІБЕРБЕЗПЕКИ У СЕКТОРАХ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ ДЕРЖАВИ

Впровадження інформаційно-комунікаційних технологій у більшості сфер суспільного життя спрямований на підвищення ефективності бізнес-процесів, проте поява нових уразливостей та кіберзагроз породжує інциденти кібербезпеки, для локалізації та нейтралізації яких необхідні ефективні методи управління. Особливої актуальності та важливості ці процеси набувають в критичній інформаційній інфраструктурі держави, так як деструктивні впливи на об’єкти критичної інформаційної інфраструктури можуть завдати значних збитків державі (людські життя, матеріальні та іміджеві втрати). Відомі методи управління інцидентами не використовують конкретні компоненти і параметри кіберпростору, що ускладнює їх застосування в реальних інформаційно-комунікаційних системах. З огляду на це, в роботі розроблена концепція мережево-центричного моніторингу інцидентів, яка дозволяє визначити найбільш важливі об’єкти (реальні) захисту критичної інформаційної інфраструктури, а також прогнозувати категорії інцидентів кібербезпеки, які виникнуть внаслідок реалізації певної кібератаки, а також визначати рівень небезпеки. Далі, на основі розробленої концепції, можуть розроблятись інструментальні засоби для прогнозування інцидентів (характер і рівень їх збитків) в інформаційно-комунікаційних системах об’єктів критичної інфраструктури держави

Потенциал представителей подсемейства Lemnoideae для фиторемедиации пресной воды с повышенной концентрацией марганца

Проблематика. Очищення стічних вод із використанням фізичних, хімічних і біологічних методів є основним рішенням для зниження забруднення води, яке часом досягає критичних порогів. Члени підродини Lemnoideae, яких зазвичай називають ряскою, вважаються найбільш ефективними водними рослинами для очищення стічних вод. Хоча властивості ряски виживати у воді з високою концентрацією іонів важких металів, таких як хром, кобальт, свинець, нікель і мідь, добре задокументовані, однак про ріст ряски у воді з високими концентраціями марганцю та про ефективність видалення марганцю з води цими видами повідомлень не було. Мета. Чотири види ряски (Spirodela polyrhiza, Landoltia punctata, Lemna aequinoctialis і L. turionifera) були використані для встановлення впливу Mn на їх життєздатність і ріст, а також для вивчення їх здатності до фіторемедіаціі прісної води з підвищеною концентрацією марганцю. Методика реалізації. Ряску, зібрану у водоймах Східного Китаю, вводили в культуру тканин in vitro поверхневою стерилізацією. Ідентифікацію зібраних видів ряски проводили за допомогою штрихкодування ДНК із використанням праймерів, специфічних для хлоропласних міжгенних спейсерів atpF-atpH (ATP) і psbK-psbL (PSB). Експерименти зі встановлення впливу Mn на ріст ряски проводили в асептичних умовах. Для визначення концентрації Mn зразки різних типів води (озеро Гонзе, ставки біля озера Гонзе, місцева комунальна каналізаційна станція Хуайяна та станція промислових стічних вод) було проаналізовано за допомогою методу атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно-зв’язаною плазмою. Результати. Найчутливішою ряскою до Mn була S. polyzhiza. Перші характерні симптоми токсичності, такі як коричневі плями, з’явились, коли концентрація Mn становила 40 мг/л, концентрація 200 мг/л Mn призводила до хлорозу та загибелі листеців. L. aequinoctialis і L. turionifera мали подібний ефект при вирощуванні в середовищі SH, доповненому 650 і 975 мг/л Mn відповідно. L. punctata була найбільш стійкою серед рясок до Mn, вона не припиняла ріст навіть за концентрації 975 мг/л. Відповідь ряски на Mn залежала від доступності азоту в живильному середовищі. Аналіз концентрації Mn у різних видах води показав антропогенне забруднення ставків навколо озера Гонзе, в одному з них вміст Mn майже в 20 разів перевищує стандарт для питної води (1,96 замість 0,1 мг/л). Використання 4-х видів ряски для очищення води, що містила 4,12 мг/л Mn, дало можливість зменшити кон­центрацію до безпечного рівня стандарту (0,1 мг/л Mn). Висновки. Всі досліджуванні види ряски (S. polyrhiza, L. punctata, L. aequinoctialis і L. turionifera) характеризувалися високим рівнем стійкості до марганцю, особливо L. punctata. Реакція ряски на Mn залежала від концентрації азоту в живильному середовищі. Випробовувані види підсімейств Lemnoideae були високоефективними для фіторемедіації води з підвищеною концентрацією марганцю.Background. Wastewater treatment using physical, chemical, and biological methods is primary solution for the reduction of water pollution that reaching the critical thresholds. The members of subfamily Lemnoideae, commonly called duckweed, are considered the most efficient aquatic plants for wastewater remediation. Although properties of duckweed to survive in water with high concentration of heavy metal ions such as chromium, cobalt, lead, nickel and cuprum are well documented, the growth of duckweed in water with high concentrations of manganese and the efficiency of retention of manganese from water by these species has not been estimated. Objective. Four duckweed species (Spirodela polyrhiza, Landoltia punctata, Lemna aequinoctialis, and L. turionifera) were used for establishment of influence Mn on their vitality and growth and for studying their potential for phytoremediation of fresh water with elevated manganese concentration. Methods. Duckweed collected in Eastern China was introduced in tissue culture in vitro by surface sterilization. The identification of the collected duckweed species was determined by DNA barcoding using primers specific for chloroplast intergenic spacers atpF-atpH (ATP) and psbK-psbL (PSB). The experiments for establishment of influence Mn on duckweed growth carried out in aseptic condition. To determinate concentration of Mn, the samples of different water type (Hongze Lake, ponds around Hongze Lake, Huaian local municipal sewage plant and industrial sewage plant) were analyzed by the Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry. Results. The most sensitive duckweed to Mn was S. polyzhiza, the first characteristic symptoms of toxicity like brown spots have appeared when concentration of Mn was 40 mg/L, the concentration 200 mg/L Mn resulted in chlorosis and death of fronds. L. aequinoctialis and L. turionifera had similar effects in SH medium supplemented with 650 mg/L and 975 mg/L Mn, respectively. L. punctata was the most tolerant duckweed to Mn plants continued to grow even at concentration 975 mg/L. Response of duckweed on Mn was dependent on availability of nitrogen in nutrient medium. Using four duckweed species for treatment of water containing 4.12 mg/L Mn allowed to reduce concentration until safe level of standard (0.1 mg/L Mn). Conclusions. All investigated duckweed species (S. polyrhiza, L. punctata, L. aequinoctialis, and L. turionifera) were characterized by a high level of resistance to manganese, especially L. punctata. Response of duckweed on Mn was dependent on availability of nitrogen in nutrient medium. The tested species of subfamily Lemnoideae were high effective for phytoremediation of water with elevated manganese concentration.Проблематика. Очистка сточных вод с использованием физических, химических и биологических методов является основным решением для снижения загрязнения воды, которое порой достигает критических порогов. Члены подсемейства Lemnoideae, которых обычно называют ряской, считаются наиболее эффективными водными растениями для очистки сточных вод. Хотя свойства ряски выживать в воде с высокой концентрацией ионов тяжелых металлов, таких как хром, кобальт, свинец, никель и медь, хорошо задокументированы, о росте ряски в воде с высокими концентрациями марганца и об эффективности удаления марганца из воды этими видами сообщений не было. Цель. Четыре вида ряски (Spirodela polyrhiza, Landoltia punctata, Lemna aequinoctialis и L. turionifera) были использованы для установления влияния Mn на их жизнеспособность и рост, а также для изучения их способности к фиторемедиации пресной воды с повышенной концентрацией марганца. Методика реализации. Ряску, собранную в водоемах Восточного Китая, вводили в культуру тканей in vitro путем поверхностной стерилизации. Идентификацию собранных видов ряски проводили с помощью штрихкодирования ДНК с использованием праймеров, специфичных для хлоропластных межгенных спейсеров atpF-atpH (ATP) и psbK-psbL (PSB). Эксперименты по установлению влияния Mn на рост ряски проводили в асептических условиях. Для определения концентрации Mn образцы различных типов воды (озеро Гонзо, пруды у озера Гонзо, местная коммунальная канализационная станция Хуайяна и станция промышленных сточных вод) были проанализированы с помощью метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Результаты. Самой чувствительной ряской к Mn была S. polyzhiza. Первые характерные симптомы токсичности, такие как коричневые пятна, появились, когда концентрация Mn составляла 40 мг/л, концентрация 200 мг/л Mn приводила к хлорозу и гибели листецов. У L. aequinoctialis и L. turionifera подобный эффект наблюдался при выращивании в среде SH с добавлением 650 и 975 мг/л Mn соответственно. L. punctata была наиболее устойчивой среди рясок к Mn, она не прекращала рост даже при концентрации 975 мг/л. Ответ ряски на Mn зависел от доступности азота в питательной среде. Анализ концентрации Mn в разных видах воды показал антропогенное загрязнение прудов вокруг озера Гонзо, в одном из них содержание Mn почти в 20 раз превышало стандарт для питьевой воды (1,96 вместо 0,1 мг/л). Использование 4 видов ряски для очистки воды, содержащей 4,12 мг/л Mn, позволило уменьшить концентрацию до безопасного уровня стандарта (0,1 мг/л Mn). Выводы. Все исследованные виды ряски (S. polyrhiza, L. рunctata, L. aequinoctialis и L. turionifera) характеризовались высоким уровнем устойчивости к марганцу, особенно L. рunctata. Реакция ряски на Mn зависела от концентрации азота в питательной среде. Испытуемые виды подсемейства Lemnoideae были высокоэффективны для фиторемедиации воды с повышенной концентрацией марганца

The Ethno-Philosophical Context of Stative Verbs in the Germanic Languages

The aim of the research is to study the ethno-philosophical context as-sociated with the stative verbs in order to determine the ways in which it reproduces cultural features, identity, and ways of thinking. The research employed the method of corpus analysis, the method of linguistic analysis, and the method of comparative anal-ysis of two languages. It is important to note that the use of different verbs to express a state in English and German can have an effect on the perception of time and duration of a state. For example, in English “to be” can indicate the duration of a state, while “sein” in German can be used to express a state at a specific moment in time. This may reflect differences in the perception of time and emphasis on the temporality or duration of a state in each language. The analysis found significant differences in the expression of states, which reflect the cultural features and specifics of each language. This study opens up prospects for further research on the impact of cultural context on linguistic structures and may have important applications in the practice of translation. Further research can focus on a more detailed study of the semantic and syntactic features of expressions of state in languages

Developments and prospects for doubled haploid wheat

Doubled haploid production is a valuable biotechnology that can accelerate the breeding of new wheat varieties by several years through the one-step creation of 100% homozygous plants. The technology also plays important role in studying the genetic control of traits in wheat, in marker-assisted selection, in genomics and in genetic engineering. In this paper, recent advances in androgenesis and gynogenesis techniques, emphasizing predominantly the in vitro culture phase, as well as the emerging innovative approaches in researching and producing wheat doubled haploids are reviewed. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)- based genome editing, that allows targeted mutagenesis and gene targeting, is being tested extensively as a powerful and precise tool to induce doubled haploids in wheat. The review provides the reader with recent examples of gene modifications in wheat to induce haploidy.Serik Eliby, Sara Bekkuzhina, Olena Kishchenko, Gulnur Iskakova, Gulnar Kylyshbayeva, Satyvaldy Jatayev, Kathleen Soole, Peter Langridge, Nikolai Borisjuk, Yuri Shavruko

Lox-dependent gene expression in transgenic plants obtained via Agrobacterium-mediated transformation

Lox sites of the Cre/lox recombination system from bacteriophage P1 were analyzed for their ability to affect on transgene expression when inserted upstream from a gene coding sequence adjacent to the right border (RB) of T-DNA. Wild and mutated types of lox sites were tested for their effect upon bar gene expression in plants obtained via Agrobacterium-mediated and biolistic transformation methods. Lox-mediated expression of bar gene, recognized by resistance of transgenic plants to PPT, occurred only in plants obtained via Agrobacterium-mediated transformation. RT-PCR analysis confirms that PPT-resistant phenotype of transgenic plants obtained via Agrobacterium-mediated transformation was caused by activation of bar gene. The plasmid with promoterless gus gene together with the lox site adjacent to the RB was constructed and transferred to Nicotiana tabacum as well. Transgenic plants exhibited GUS activity and expression of gus gene was detected in plant leaves. Expression of bar gene from the vectors containing lox site near RB allowed recovery of numerous PPT-resistant transformants of such important crops as Beta vulgaris, Brassica napus, Lactuca sativa and Solanum tuberosum. Our results demonstrate that the lox site sequence adjacent to the RB can be used to control bar gene expression in transgenic plants.Проанализирована способность lox-сайтов Cre/lox системы рекомбинации бактериофага Р1 влиять на экспрессию трансгенов при расположении этой последовательности непосредственно возле правого бордера (RB) перед кодирующей последовательностью гена. Нативная и мутированная последовательность lox-сайта были размещены в векторах для трансформации возле гена bar и проведена генетическая трансформация растений с помощью агробактерии и биолистическим методом. Lox-опосредованная экспрессия гена bar, обусловливающая устойчивость растений к фосфинотрицину, наблюдалась только у растений, которые получены с помощью агробактериальной трансформации. Методом РТ-ПЦР анализа подтверждено, что в трансгенных растениях, устойчивых к фосфинотрицину, происходит транскрипция гена bar. Сконструирован вектор, в котором ген gus и предшествующий ему lox-сайт размещены вблизи правого бордера, и проведена трансформация табака этим вектором. Экспрессия гена gus задетектирована в листьях трансгенных растений. Векторы, у которых последовательность lox-сайта предшествует гену bar возле правого бордера (RB-lox-bar), успешно использованы для получения устойчивых к фосфинотрицину трансгенных растений таких видов, как Beta vulgaris, Brassica napus, Lactuca sativa и Solanum tuberosum. Наши результаты подтверждают возможность использования последовательности lox-сайта возле правого бордера для контроля экспрессии гена bar в трансгенных растениях

Identification of mimotopes of <it>Mycobacterium leprae</it> as potential diagnostic reagents

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>An early diagnostic test for detecting infection in leprosy is fundamental for reducing patients’ sequelae. The currently used lepromin is not adequate for disease diagnosis and, so far, no antigen to be used in intradermoreaction has proved to be sensitive and specific for that purpose. Aiming at identifying new reagents to be used in skin tests, candidate antigens were investigated.</p> <p>Methods</p> <p>Random peptide phage display libraries were screened by using antibodies from leprosy patients in order to identify peptides as diagnostic reagents.</p> <p>Results</p> <p>Seven different phage clones were identified using purified antibodies pooled from sera of leprosy patients. When the clones were tested with serum samples by ELISA, three of them, 5A, 6A and 1B, allowed detecting a larger number of leprosy patients when compared to controls. The corresponding peptides expressed by selected phage clones were chemically synthesized. A pilot study was undertaken to assess the use of peptides in skin tests. The intradermal challenge with peptides in animals previously sensitized with <it>Mycobacterium leprae</it> induced a delayed-type hypersensitivity with peptide 5A (2/5) and peptide 1B (1/5). In positive controls, there was a 3/5 reactivity for lepromin and a 4/5 reactivity of the sensitized animals with soluble extract of <it>M. leprae.</it></p> <p>Conclusions</p> <p>The preliminary data suggest that may be possible to develop reagents with diagnostic potential based on peptide mimotopes selected by phage display using polyclonal human antibodies.</p