Translation of non-capped mRNAs in a eukaryotic cell-free system: acceleration of initiation rate in the course of polysome formation

Real-time monitoring of the translation of non-capped luciferase mRNA in a wheat germ cell-free system has been performed by continuous in situ measurement of the luminescence increase in the translation mixture. The phenomenon of acceleration of translation has been revealed. It has been shown that the acceleration is accompanied by the loading of translating polysomes with additional ribosomes, and thus is caused mainly by a rise in the initiation rate, rather than the stimulation of elongation or the involvement of additional mRNA molecules in translation. The acceleration requires a sufficient concentration of mRNA and depends on the sequence of the 5′ untranslated region (UTR). It can be abolished by the addition of excess cap analog (m7GpppGm). As the acceleration does not depend on the preliminary translation of other mRNAs in the same extract, the conclusion has been made that the effect is not due to activation of the ribosome population or other components of the system during translation, but rather it is the consequence of intra-polysomal events. The acceleration observed is discussed in terms of the model of two overlapping initiation pathways in eukaryotic polysomes: translation of non-capped mRNAs starts with eIF4F-independent initiation at 5′ UTR, and after the formation of sufficiently loaded polysomes, they rearrange in such a way that a mechanism of re-initiation of terminating ribosomes switches on. The eIF4F-mediated circularization of polysomes may be considered as a possible event that leads to the re-initiation switch and the resultant acceleration effect

Розробка психодіагностичного інструментарію для оцінки рівня розвитку професійно важливих соціально-психологічних характеристик фахівця фармації

Aim. To select tests that will allow assessing the level of development of socio-psychological characteristics (SPChs) of specialists in pharmacy.Materials and methods. The methods of expert evaluations, analytical, comparative and logical methods were used. Practical psychologist and professionals specializing in the staff recruitment for pharmaceutical institutions took part in the survey. The results of the expert survey are convergent, the degree of consistency of expert representations is high, and it is confirmed by the coefficient of concordance, which is equal to 0.826. The actual value of the Pearson criterion is considerably greater than the table one (χ2f > χ2tabl).Results. On the basis of the research conducted it has been found that for selection of specialists in pharmacy and determination of their SPChs the following methods are more often used abroad: survey with the subsequent interviewing; qualification with the subsequent interviewing; testing and / or interviewing; testing for professional competence with the practical examination. Due to the algorithm for selection of tests for the evaluation of professionally important SPChs of specialists in pharmacy the final list of psychodiagnostic testing methods of pharmacy specialists was formed. It included Questionnaire (16PF) by Raymond B. Cattell, Stambulova’s method, “Vocabulary Labyrinth” method, questionnaire for determining the level of self-esteem, V. Boyko’s diagnostic method for communicative attitude, as well as the assessment of communicative and organizational inclinations in the process of communication. Conclusions. The methods of psychodiagnostic testing proposed can assess the level of development of socio-psychological characteristics of a specialist in pharmacy.Цель: отбор тестов, позволяющих оценить уровень развития социально-психологических характеристик специалистов фармации.Методы: экспертных оценок, аналитический, сравнительный и логический. В опросе участвовали практические психологи и специалисты, специализирующиеся на приеме персонала для фармацевтических учреждений. Результаты экспертного опроса являются сходимыми, степень согласованности мнений экспертов высокая, что подтверждено коэффициентом конкордации, равным 0,826. Фактическое значение критерия Пирсона значительно превышает табличное (χ2ф > χ2табл).Результаты. На основании проведенного исследования установлено, что за рубежом для отбора специалистов фармации и определения их СПХ чаще применяют такие методы, как собеседование с последующим интервьюированием; квалификация с последующим интервьюированием; тестирование и/или интервьюирование; тестирование на профессиональную пригодность с практическим экзаменом. С помощью предложенного алгоритма проведения отбора тестов для оценки профессионально важных СПХ специалистов фармации сформирован окончательный перечень методик психодиагностического тестирования специалистов фармации: опросник 16PF Р. Кеттелла, методика Н. Б. Стамбуловой, методика «Словарный лабиринт», опросник для определения уровня самооценки, методика диагностики коммуникативной установки В. Бойко, оценка коммуникативных и организаторских склонностей в процессе общения.Выводы. Предложенные методики психодиагностического тестирования позволяют оценить уровень развития социально-психологических характеристик специалиста фармации.Мета: відбір тестів, які дозволять оцінити рівень розвитку соціально-психологічних характеристик фахівців фармації.Методи: експертних оцінок, аналітичний, порівняльний та логічний. В опитуванні брали участь практичні психологи та фахівці, які спеціалізуються на прийомі персоналу для фармацевтичних закладів. Результати експертного опитування є збіжними, ступінь узгодженості уявлень експертів високий, що підтверджено коефіцієнтом конкордації, який дорівнює 0,826. Фактичне значення критерію Пірсона значно перевищує табличне (χ2ф> χ2табл).Результати. На підставі проведеного дослідження визначено, що за кордоном для відбору фахівців фармації та визначення їх СПХ частіше застосовують такі методи, як співбесіда з подальшим інтерв’юванням; кваліфікація з подальшим інтерв’юванням; тестування та/або інтерв’ювання; тестування на професійну придатність із практичним іспитом. За допомогою запропонованого алгоритму проведення відбору тестів для оцінювання професійно важливих СПХ фахівців фармації сформовано остаточний перелік методик психодіагностичного тестування фахівців фармації: опитувальник 16PF Р. Кеттелла, методика Н.Б. Стамбулової, методика «Словниковий лабіринт», опитувальник для визначення рівня самооцінки, методика діагностики комунікативної настанови В. Бойка, оцінка комунікативних і організаторських схильностей у процесі спілкування.Висновки. Запропоновані методики психодіагностичного тестування дозволяють оцінити рівень розвитку соціально-психологічних характеристик фахівця фармації

SPERM QUALITY IN RATS PREDISPOSED TO THE MANIFESTATION OF CATATONIC REACTIONS

Catatonia is a psychopathological syndrome displayed as a motor disorder. Catatonia is a sign of many menthal disorders, particularly schizophrenia and depression, with a wide disrtibution in the human population. The GC (“genetic” and “catatonia”) rat strain was obtained from the Wistar rat strain by a long selection (78 generations) for the catatonic type of reaction and is a model of schizophrenic and depressive disorders in humans. It is known that selection for behavior including catatonic reactions results in neuroendocrine, reproductive and morphological changes in animals. However, the influence of selection for a catatonic reaction on the spermatogenic function of testes had not been studied. The aim of this study was to conduct a comparative investigation of sperm quality in rats of the GC and the Wistar strain. The epididymal sperm parameters (sperm count, sperm motility, sperm morphology) were measured, and body, testes and epididymal weight were determined at puberty (50 day of life) and at adulthood (90 day of life). The litter size of the GC and Wistar rats was determined. It was found that adult GC rats had a lower sperm count, sperm motility, testis weight, epydidymal weight and litter size compared to adult Wistar rats. However, at puberty, GC rats had a higher sperm count than the Wistar strain. Interstrain differences in sperm morphology were not found. It has been assumed that the changes of spermatogenic parameters in response to selection for catatonia are caused by changing the ontogenic pattern of testosterone secretion. In conclusion, the hereditary predisposition to catatonic reaction is associated with impaired sperm parameters in adult rats that reduces their chance to reproduction. The GC rat strain can be a perspective model for investigation of the relationship between the hereditary predisposition to catatonia and spermatogenesi

Promising directions for vaccine development to prevent shigellosis

Shigellosis (bacterial dysentery) is an acute infectious disease caused by Shigella spp., members of the Enterobacteriaceae family. The disease has the highest mortality rate amongst bacterial enteric infections. A considerable proportion of Shigella infections occur in children under the age of five. In 2017, WHO included Shigella spp. strains into the list of “priority pathogens” that are resistant to most antibiotics and pose a threat to global public health. This provided a stimulus for the development of new antibiotics to treat shigellosis. Apart from the creation of new antimicrobial therapies for Shigella infections, an important role in fighting against shigellosis belongs to the preventative measures set out in WHO’s Immunisation Agenda 2030. These include sanitation, hygiene, consumption of clean water, and vaccination. The development of Shigella vaccines has been a priority of the WHO programme for more than 20 years. The aim of the study was to analyse promising approaches to Shigella vaccine development. According to the analysis of literature, only one vaccine against shigellosis has been approved so far—Shigellvac, the Russian polysaccharide dysentery vaccine against Shigella sonnei. This study covers a number of vaccine candidates (whole-cell, polysaccharide, polysaccharide conjugate, protein antigen-based vaccines, etc.) that are at different stages of clinical trials. The importance of researching combination (multivalent) vaccines against Shigellа spp. and other enteric pathogens is noted. However, the authors consider subunit vaccines based on Ipa proteins, providing broad cross-protection against Shigellа spp., and conjugate polyvalent vaccines for children under 5 the most promising for further development

Expression of catecholaminergic genes in the midbrain and prepulse inhibition in rats with a genetic catatonia

The GC rat strain (from the words "genetic" and "catatonia") was created by selection for predisposition to passive-defensive reaction of catatonic freezing in response to stressing stimuli. Rats of the GC strain have previously demonstrated a number of biochemical and behavioral properties similar to those of patients with schizophrenia and depression. Prepulse inhibition (PPI) is widely explored as an important indicator, a decrease of which may be indicative of psychopathology, including schizophrenia. It has been established that the brain noradrenergic system influences the manifestation of PPI, in particular through the activation of central alpha-adrenoreceptors. Also known is the association between PPI and expression of catechol-O-methyltransferase. This study focuses on the reaction of prepulse inhibition in rats of the inbred GC strain, being considered as a hypothetical model of schizophrenia, as well as on the relation of prepulse inhibition to mRNA expression of tyrosine hydroxylase, catechol-O-methyltransferase, alpha1A- and alpha2Aadrenergic receptors in the midbrain of GC rats. For the first time, a decrease of PPI in GC rats compared with WAG rats was shown, both with a prepulse power of 75 dB and at 85 dB, which may indicate a violation of filtration of sensorimotor information into the central nervous system in GC rats. Real-time PCR showed a decrease in mRNA level of Adra1A in intact rats with genetic catatonia when compared to control WAG rats. There was observed no correlation between the expression of mRNA of the Adra1A, Adra2A, Th, and Comt genes in the midbrain and the PPI reaction in GC rats. The reduction of prepulse inhibition in GC rats indicates functional similarity of this genetic model of schizophrenic psychopathology with a prototype. © AUTHORS, 2017.Russian Foundation for Basic Research, RFBR: 16­04­013250324­2016­0002This study was supported by the Russian Foundation for Basic Research, project 16­04­01325, and State Budgeted Project 0324­2016­0002

Changes in the crystal lattice parameters of montmorillonite during its modification by cobalt and aluminum cations

The effect the modification (pillarization) of montmorillonite clays from different locations has on the crystallographic lattice parameters of montmorillonite is determined. It is revealed through ultrahigh resolution transmission electron microscopy and analyzing microdiffraction patterns that pillarization raises the distance between montmorillonite structural units to 2.2 nm, while the intracrystal distance between the atoms grows by 0.4 n

Quantitative analysis of ribosome–mRNA complexes at different translation stages

Inhibition of primer extension by ribosome–mRNA complexes (toeprinting) is a proven and powerful technique for studying mechanisms of mRNA translation. Here we have assayed an advanced toeprinting approach that employs fluorescently labeled DNA primers, followed by capillary electrophoresis utilizing standard instruments for sequencing and fragment analysis. We demonstrate that this improved technique is not merely fast and cost-effective, but also brings the primer extension inhibition method up to the next level. The electrophoretic pattern of the primer extension reaction can be characterized with a precision unattainable by the common toeprint analysis utilizing radioactive isotopes. This method allows us to detect and quantify stable ribosomal complexes at all stages of translation, including initiation, elongation and termination, generated during the complete translation process in both the in vitro reconstituted translation system and the cell lysate. We also point out the unique advantages of this new methodology, including the ability to assay sites of the ribosomal complex assembly on several mRNA species in the same reaction mixture

Перспективные направления разработки вакцинных препаратов для профилактики шигеллеза

Shigellosis (bacterial dysentery) is an acute infectious disease caused by Shigella spp., members of the Enterobacteriaceae family. The disease has the highest mortality rate amongst bacterial enteric infections. A considerable proportion of Shigella infections occur in children under the age of five. In 2017, WHO included Shigella spp. strains into the list of “priority pathogens” that are resistant to most antibiotics and pose a threat to global public health. This provided a stimulus for the development of new antibiotics to treat shigellosis. Apart from the creation of new antimicrobial therapies for Shigella infections, an important role in fighting against shigellosis belongs to the preventative measures set out in WHO’s Immunisation Agenda 2030. These include sanitation, hygiene, consumption of clean water, and vaccination. The development of Shigella vaccines has been a priority of the WHO programme for more than 20 years. The aim of the study was to analyse promising approaches to Shigella vaccine development. According to the analysis of literature, only one vaccine against shigellosis has been approved so far—Shigellvac, the Russian polysaccharide dysentery vaccine against Shigella sonnei. This study covers a number of vaccine candidates (whole-cell, polysaccharide, polysaccharide conjugate, protein antigen-based vaccines, etc.) that are at different stages of clinical trials. The importance of researching combination (multivalent) vaccines against Shigellа spp. and other enteric pathogens is noted. However, the authors consider subunit vaccines based on Ipa proteins, providing broad cross-protection against Shigellа spp., and conjugate polyvalent vaccines for children under 5 the most promising for further development.Шигеллез (бактериальная дизентерия) — острое инфекционное заболевание, вызываемое возбудителями Shigellа spp. семейства Enterobacteriaceae, характеризуется наибольшим показателем смертности населения от бактериальных кишечных инфекций. Значительная доля случаев заболевания приходится на детей в возрасте до 5 лет. В 2017 г. штаммы Shigellа spp. были включены в опубликованный ВОЗ список устойчивых к действию большинства антибиотиков «приоритетных патогенов», представляющих угрозу мировому здравоохранению, что послужило стимулом к разработке новых противомикробных препаратов для терапии шигеллезов. Наряду с созданием антимикробных средств против Shigellа spp. важную роль в борьбе с шигеллезами играет комплекс превентивных мер, изложенный в программе иммунизации ВОЗ 2030, в который, помимо санитарии, гигиены и потребления чистой воды, входит вакцинация. Разработка вакцины против шигеллеза остается одним из приоритетных направлений программы ВОЗ уже более 20 лет. Цель работы — анализ перспективных направлений разработки вакцинных препаратов против шигеллеза. Проведенный анализ данных литературы показал, что в настоящее время на мировом рынке зарегистрирована только одна вакцина против шигеллеза — российская вакцина Шигеллвак, полисахаридная дизентерийная вакцина против шигелл Зонне. Рассмотрен ряд вакцинных препаратов (цельноклеточные, полисахаридные конъюгированные и неконъюгированные, препараты на основе белковых антигенов и др.), находящихся на различных этапах клинических испытаний. Отмечено, что важным направлением является создание комбинированных мультивалентных препаратов против инфекций, вызываемых Shigellа spp. и другими кишечными патогенами. Сделан вывод о том, что наиболее перспективными являются разработки субъединичных вакцин на основе Ipa-белков, обеспечивающих перекрестную защиту против Shigellа spp., а также конъюгированных поливалентных вакцин, предназначенных для детей в возрасте до 5 лет

Экспериментальная оценка возможности определения бактериальных эндотоксинов с помощью гель-тромб теста в вакцине брюшнотифозной Ви-полисахаридной

Scientific relevance. Currently, only the rabbit pyrogen test is used to test the Vianvac® typhoid Vi polysaccharide vaccine for pyrogenicity. As part of the product specification file, the gel-clot test for bacterial endotoxins (BE) will improve the reliability of quality control, as well as harmonise the requirements for the vaccine with the requirements outlined for this group of medicinal products by leading world pharmacopoeias.Aim. This study aimed at an experimental assessment of the applicability of the gel-clot test to the quantification of BE in the typhoid Vi polysaccharide vaccine.Materials and methods. This study used samples from 5 batches of the typhoid Vi polysaccharide vaccine (0.5 mL/dose, solution for subcutaneous injection), LAL and TAL reagents. The analysis included the gel-clot test and the pyrogenicity test according to the State Pharmacopoeia of the Russian Federation (OFS.1.2.4.0006.15 and OFS.1.2.4.0005.15, respectively).Results. According to calculations, the BE limit for the tested vaccine was 96 EU/mL, and the maximum valid dilution (MVD) was 3200. The authors determined the regulatory requirements for typhoid Vi polysaccharide vaccine quality in terms of BE (not more than 48 EU/dose). The in vitro BE tests were positive at vaccine dilutions of 1/16 to 1/32 and negative at 1/64 to 1/256. The authors selected and validated a working vaccine dilution of 1/128. The BE content measured in the tested samples ranged from 0.24 to 0.48 EU/dose. The in vivo pyrogen tests were positive at dilutions of 1/16 to 1/128 and negative at 1/256 in all experiments with samples from 5 vaccine batches at dilutions ranging from 1/16 to 1/256.Conclusions. This study has experimentally proven that the gel-clot test can quantify BE in the typhoid Vi polysaccharide vaccine. The authors have recommended introducing the gel-clot BE test in the monograph of the State Pharmacopoeia of the Russian Federation on the typhoid Vi polysaccharide vaccine (FS.3.3.1.0012.15).Актуальность. Оценка содержания пирогенных примесей в вакцине брюшнотифозной Ви-полисахаридной (Вианвак®) проводится в настоящее время только биологическим тестом на пирогенность. Определение бактериальных эндотоксинов (БЭ) с помощью гель-тромб теста и введение показателя «Бактериальные эндотоксины» в нормативную документацию на препарат позволят существенно повысить надежность контроля качества данной вакцины, а также гармонизировать требования к ней с требованиями ведущих фармакопей мира к данной группе лекарственных препаратов.Цель. Экспериментальная оценка возможности определения содержания бактериальных эндотоксинов с помощью гель-тромб теста в брюшнотифозной Ви-полисахаридной вакцине.Материалы и методы. Образцы вакцины брюшнотифозной Ви-полисахаридной (раствор для подкожного введения, 0,5 мл/доза) пяти серий; ЛАЛ-реактив; ТАЛ-реактив. Испытания проводились с использованием гель-тромб теста с учетом требований Государственной фармакопеи Российской Федерации (ОФС.1.2.4.0006.15) и теста на пирогенность согласно ОФС.1.2.4.0005.15.Результаты. Расчетное предельное содержание БЭ в испытуемой вакцине составляет 96 ЕЭ/мл, значение максимально допустимого разведения (МДР) — 3200. Установлены нормативные требования к качеству вакцины по показателю «Бактериальные эндотоксины» (не более 48 ЕЭ/доза). Выявлено наличие БЭ в разведениях препарата 1/16–1/32 и отсутствие — в разведениях 1/64–1/256. Выбрано и валидировано рабочее разведение препарата 1/128. Полученные значения содержания БЭ в исследуемых образцах находятся в диапазоне от 0,24 до 0,48 ЕЭ/доза. Испытания на пирогенность in vivo образцов пяти серий вакцины в разведениях от 1/16 до 1/256 показали, что введение животным препарата в разведениях 1/16–1/128 вызывало пирогенную реакцию, а при введении вакцины в разведении 1/256 пирогенная реакция отсутствовала во всех экспериментах.Выводы. Экспериментально доказана возможность определения бактериальных эндотоксинов в вакцине брюшнотифозной Ви-полисахаридной с помощью гель-тромб теста. Рекомендовано введение показателя «Бактериальные эндотоксины» в Государственную фармакопею Российской Федерации ФС.3.3.1.0012.15 «Вакцина брюшнотифозная Ви-полисахаридная»