Fluorescence tools for studies of membrane protein insertion

The transition of soluble proteins into lipid membranes and their refolding therein is fundamental to numerous physiological and disease processes. In this review, we present the summary of the application of fluorescence spectroscopy for studying posttranslational insertion of membrane proteins into lipid bilayers. Various methods utilizing environment-sensitive probes, FRET, FCS and fluorescent quenching for structural and kinetic characterization of protein-lipid interactions are discussed. We also describe the application of steady-state and time-resolved fluorescence quenching by lipid-attached quenchers to characterize the membrane protein immersion into the lipid bilayer. Finally, we illustrate the use of the entire battery of spectroscopic approaches to characterize structural, kinetic and thermodynamic properties of the pH-triggered insertion/refolding pathway of the diphtheria toxin translocation domain.Перехід розчинних білків до ліпідної мембрани та їх подальша перебудова є фундаментальною ланкою у чисельних фізіологічних та біохімічних процесах. У цьому огляді нами наведено підсумки використання флуоресцентної спектроскопії у дослідженні посттрансляційного вбудовування мембранних білків до ліпідних бішарів. Розглянуто різноманітні методи, які використовують спектральні зонди, чутливі до зовнішнього оточення, ферстерівське резонансне перенесення енергії (ФРПЕ), флуоресцентну кореляційну спектроскопію (ФКС) та гасіння флуоресценції у встановленні структурних та кінетичних характеристик білок-ліпідної взаємодії. Наведено приклади застосування стаціонарного та часо-розділенного гасіння флуоресценції ліпідно-зв’язаними гасниками для дослідження занурення мембранних білків до ліпідного бішару. Наприкінці нами показано комбіноване використання різноманітних спектральних підходів для цілісного вивчення структурних, кінетичних та термодинамічних властивостей рН-індукованої послідовності процесів вбудовування\перебудови транслокаційного домену дифтерійного токсину.Переход растворимых белков в липидную мембрану и их дальнейший рефолдинг является фундаментальной частью во многочисленных физиологических и биохимических процессах. У этом обзоре нами приведено обобщение применения флуоресцентной спектроскопии в изучении посттрансляционного встраивания мембранных белков в липидные бислои. Рассмотрены разнообразные методы, которые используют спектральные зонды, чувствительные к внешнему окружению, ферстеровский резонансный перенос энергии (ФРПЭ), флуоресцентную корреляционную спектроскопию (ФКС) и тушение флуоресценции для установления структурных и кинетических характеристик белок-липидного взаимодействия. Приведены примеры применения стационарного и время-разрешенного тушения флуоресценции липидно-связанными тушителями для изучения погружения мембранных белков в липидный бислой. Подводя итог нами показано комбинированное применение разнообразных спектральных подходов для целостного изучения структурных, кинетических и термодинамических свойств рН-индуцированной последовательности процессов встраивания\рефолдинга транслокационного домена дифтерийного токсина

Anxiety, stress and coping strategies in ukrainian medical students after the year of the russian-ukrainian war

In order to study the influence of coping mechanisms on the level of anxiety and stress in students of higher medicaleducation under martial law, 314 students of the Dnipro State Medical University were interviewed. The median level of anxietywas found to be 7 (4;11) points, with a noticeable difference between men and women. The median level of stress severity was 5(4;7) points, with a significant difference between men and women. Adaptive cognitive strategies were the most prevalent (45.5 %)in the sample, while adaptive, relatively adaptive, and non-adaptive strategies were found in comparable frequency (27.1 % and27.4 %, respectively). It has been determined that implementing adaptive emotional strategies decreases the likelihood ofexperiencing significant levels of anxiety while employing maladaptive emotional strategies increases the risk by 2.79 times. Theutilization of other coping mechanisms does not appear to have a significant impact on the chances of developing severe anxiety

The mechanisms of cardiac remodeling in hypertension patients with obesity

Поєднання гіпертонічної хвороби та ожиріння значно збільшує ризик серцево-судинних ускладнень і вважається прогностично несприятливим. Мета дослідження полягала у вивченні особливостей і механізмів ремоделювання серця у хворих з гіпертонічною хворобою і ожирінням. У пацієнтів з гіпертонічною хворобою і ожирінням систолическая функція лівого шлуночка збережена. У всіх хворих виявлено гіпертрофічний тип діастолічної дисфункції з переважанням концентрической гіпертрофії лівого шлуночка. Гемодинамічні фактори, гіперінсулінемія, системне запалення беруть участь в механізмах ремоделювання серця.Сочетание гипертонической болезни и ожирения значительно увеличивает риск сердечно-сосудистых осложнений и считается прогностически неблагоприятным. Цель исследования заключалась в изучении особенностей и механизмов ремоделирования сердца у больных с гипертонической болезнью и ожирением. У пациентов с гипертонической болезнью и ожирением систолическая функция левого желудочка сохранена. У всех больных выявлен гипертрофический тип диастолической дисфункции с преобладанием концентрической гипертрофии левого желудочка. Гемодинамические факторы, гиперинсулинемия, системное воспаление участвуют в механизмах ремоделирования сердца.The combination of essential hypertension and obesity significantly increases the risk of cardiovascular complications and is considered prognostically unfavourable. The Aim of the study was to investigate the characteristics and mechanisms of cardiac remodeling in patients with essential hypertension and obesity. Patients with essential hypertension and obesity are characterised by the saved systolic function, hyper¬trophic type of diastolic dysfunction and the prevalence of concentric left ventricular hypertrophy, and at the same time hemodynamic factors, hyperinsulinemia and factors of systemic inflammatory response are involved in the mechanisms of cardiac remodeling

Зв’язок поліморфізму rs801460 гену SRA1 з виникненням вузлів щитовидної залози серед українських жінок з проліферативним типом доброякісної дисплазії молочної залози без атипії

Вступ. Як було виявлено, більша частина людського геному представлена некодуючими послідовностями. Вони включають також і довгі некодуючі РНК (днРНК), представником яких є SRA1. Ця днРНК взаємодіє з рецепторами стероїдних гормонів, активуючи їх транскрипційну активність. Таким чином, SRA1 може брати участь у патогенезі пухлин гормон-чутливих тканин. Мета. Вивчити зв'язок між поліморфізмом rs801460 гена SRA1 та розвитком вузлів щитовидної залози серед українських жінок з проліферативним типом доброякісної дисплазії молочної залози (ДДМЗ) без атипії. Матеріали та методи. У дослідження було включено 117 пацієнтів з проліферативним типом ДДМЗ без атипії. Вони були поділені на дві групи порівняння: 12 об’єктів з вузлами щитовидної залози та 105 – без. Обстеження та лікування усіх пацієнтів проводив ліцензований хірург (ліцензія AG № 600519). Полімеразна ланцюгова реакція з аналізом довжин рестрикційних фрагментів була використана для генотипування SRA1 rs801460-поліморфізму. Статистичну обробку даних проводили за допомогою програмного забезпечення «Статистичний пакет для соціальних наук» (SPSS, версія 25.0, Чи- каго, Іллінойс, США). Результати. Розподіл CC-гомозигот, CT-гетерозигот та TT-гомозигот у пацієнтів із вузлами щитовидної залози становив 1 (8.3%), 11 (91.7%) та 0 (0%) відповідно. Розподіл генотипів у групі пацієнтів без вузлів щитовидної залози становив 38 (36.2%), 51 (48.6%) та 16 (15.2%) відповідно. Встановлено статистично значущу різницю у розподілі генотипів між пацієнтами з вузлами та без них (Р = 0.017). Мультиваріабельна логістична регресія показала, що CT-генотип має нижчий ризик виникнення вузлів щитовидної залози порівняно з CC- та TT-генотипами (P = 0.020, OR = 0.083, 95% ДІ = 0.010-0.681). Висновок. Було виявлено статистично значущий зв’язок між SRA1 rs801460-поліморфізмом та появою вузлів щитовидної залози серед українських жінок з проліферативним типом ДДМЗ без атипії. Особи з CT-генотипом мають менший ризик розвитку вузлів щитовидної залози порівняно з гомозиготами (CC та TT).Introduction. As it was revealed, the greater part of the human genome is represented by non-coding sequences. They also include long non-coding RNAs (lncRNAs). SRA1 is one of its representatives. This lncRNA affects steroid hormones receptors by activating their transcriptional activity. Thereby, SRA1 can be involved in pathogenesis of steroid-responsive tissues tumors. Purpose. To study the association between the SRA1 rs801460-polymorphism and the development of thyroid nodules in Ukrainian females with proliferative type of benign breast dysplasia (BBD) without atypia. Materials and methods. 117 patients with proliferative type of BBD without atypia were enrolled into the study. They were divided into two comparison groups: 12 subjects with thyroid nodules and 105 subjects with no thyroid nodules. All patients were diagnosed on an outpatient basis by a licensed surgeon (license AG No. 600519). The polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis was used for SRA1 rs801460-polymorphism genotyping. Statistical data processing was performed using Statistical Package for Social Science software (SPSS, version 25.0, Chicago, IL, USA). Results. The distribution of CC-homozygotes, CT-heterozygotes and TT-homozygotes in patients with thyroid nodules was 1 (8.3 %), 11 (91.7 %) and 0 (0 %), respectively. The distribution of genotypes in the group without thyroid nodules was 38 (36.2 %), 51 (48.6 %) and 16 (15.2 %), respectively. Significant difference was found in genotypes distribution between patients with and without nodules (P = 0.017). Multivariable logistic regression has shown that CT-genotype has lower thyroid nodules risk compared to CC- and TT-genotypes (P = 0.020, OR = 0.083, 95% CI = 0.010-0.681). Conclusion. A statistically significant association was found between SRA1 rs801460-polymorphism and thyroid nodules occurrence in Ukrainian females with proliferative type of BBD without atypia. Individuals with CT-genotype have less risk of thyroid nodules development compared to homozygotes (CC and TT)

Національна доповідь про стан і перспективи розвитку освіти в Україні: монографія (До 30-річчя незалежності України)

The publication provides a comprehensive analysis of the state and development of national education over the 30 years of Ukraine’s independence, identifies current problems in education, ascertains the causes of their emergence, offers scientifically reasoned ways to modernise domestic education in the context of globalisation, European integration, innovative development, and national self-identification. Designed for legislators, state officials, education institutions leaders, teaching and academic staff, the general public, all those who seek to increase the competitiveness of Ukrainian education in the context of civilisation changes.У виданні здійснено всебічний аналіз стану і розвитку національної освіти за 30-річний період незалежності України, визначено актуальні проблеми освітньої сфери, виявлено причини їх виникнення, запропоновано науково обґрунтовані шляхи модернізації вітчизняної освіти в умовах глобалізації, європейської інтеграції, інноваційного розвитку та національної самоідентифікації. Розраховано на законодавців, державних управлінців, керівників закладів освіти, педагогічних і науково-педагогічних працівників, широку громадськість, усіх, хто прагне підвищення конкурентоспроможності української освіти в контексті цивілізаційних змін

Fluorescence behavior of isoflavones: pH-dependent effects

Fluorescence spectra of isoflavones are studied in the pН/Н₀ range 12 to -10. The assignment of the observed emission bands to acid-base forms of isoflavones is done, the pН/Н₀ ranges of the existence of each of forms are determined. In 7-methoxyisoflavone solutions, only fluorescence of the cationic form is detected. In the case of 7-hydroxyisoflavones, the fluorescence of the cationic, anionic and phototautomeric forms are found. The emission band in the range 400-420 nm characteristic for all isoflavones is assigned to their photodestruction products. The dissociation and protonation constants of isoflavones in the ground and excited states are evaluated.Изучены спектры флуоресценции изофлавонов в интервале рН/Н₀ от 12 до -10. Проведено отнесение наблюдаемых полос испускания к кислотно-основным формам изофлавонов в возбужденном состоянии, определены интервалы рН/Н₀ существования каждой из форм. В растворах 7-метоксиизофлавонов обнаружена флуоресценция только катионной формы. В случае 7-гидроксиизофлавонов обнаружена флуоресценция катионной, анионной и фототаутомерной форм. Полоса испускания в области 400-420 нм, характерная для всех изофлавонов, отнесена к продуктам их фотораспада. Рассчитаны константы диссоциации и протонирования изофлавонов в основном и возбужденном состояниях.Дослiджено спектри флуоресценцiї iзофлавонiв в iнтервалi рН/Н₀ вiд 12 до -10. Проведено вiднесення смуг випромiнення, що спостерiгаються, до кислотно-основних форм iзофлавонiв у збудженому станi, визначено iнтервали рН/Н₀ iснування кожної з форм у розчинах. В розчинах 7-метоксиiзофлавонiв знайдено флуоресценцiю тiльки однiєї - катiонної форми. Для 7-гiдроксиiзофлавонiв зареєстровано флуоресценцiю катiонної, анiонної та фототаутомерної форм. Смуга випромiнення в областi 400-420 нм, що є характерною для всiх iзофлавонiв, вiднесена до продуктiв їх фоторозкладу. Розраховано константи дисоцiацiї та протонування iзофлавонiв в основному та збудженому станах

Ассоциация полиморфизмов IRS-1 и ADIPOQ с гемодинамическими и нейрогуморальными параметрами у пациентов с артериальной гипертензией и ожирением

В статье приведены результаты исследования, проведенного с целью определения возможных ассоциаций полиморфизма G972R гена субстрата инсулинового рецептора-1 (IRS-1) и полиморфизма G276T гена адипонектина (ADIPOQ) и их комбинации с кардиоваскулярным ремоделированием и нейрогуморальными расстройствами у пациентов украинской популяции с артериальной гипертензией (АГ) и ожирением (ОЖ). Обследовано 200 больных с АГ II степени и ожирением I - II степени в возрасте 45-55 лет. Использовались антропометрические, биохимические, автоматизированные методы иммунного анализа, спектрофотометрические, молекулярно-генетические методы, инструментальные, статистические методы. Установлено, что присутствие генотипов G/T + T/T G276T гена ADIPOQ у пациентов с АГ и ОЖ ассоциировано с более высокими уровнями альдостерона и плазменной активности ренина, более выраженным адипокиновым и углеводным дисбалансом, снижением общей антиоксидантной защиты, повышением уровня малонового диальдегида, диеновых конъюгатов, триглицеридов, увеличением толщины интима-медиа общей сонной артерии и скорости пульсовой волны сонной артерии (СПВ ОСА) по сравнению с носителями G/G генотипа. Носители G/R + R/R генотипов G972R гена IRS-1, наряду с вышеуказанными изменениями параметров, характеризуются дополнительным снижением эндотелий-зависимой вазодилатации (ЭЗВД) и повышением плазменных уровней C-реактивного белка, а также интерлейкина-6. Наличие комбинации G/T + T/T генотипов G276T гена ADIPOQ с G/R + R/R генотипами G972R гена IRS-1 ассоциировано с более глубокими негативными изменениями нейрогуморальных параметров и показателей сердечно-сосудистого ремоделирования по сравнению с носителями комбинации G/G генотипов обоих полиморфных маркеров. Таким образом, в результате исследования установлено, что у пациентов украинской популяции с АГ и ОЖ полиморфизмы G276T гена ADIPOQ и G972R гена IRS-1 ассоциированы с глубокими нейрогуморальными расстройствами в большей степени связанными с прогрессированием сосудистого ремоделирования, чем ремоделирования сердца.The article presents the results of a study conducted to determine possible associations of polymorphism G972R of the insulin receptor substrate gene - 1 (IRS-1) and polymorphism G276T of the adiponectin gene (ADIPOQ) and their combination with cardiovascular remodeling and neurohumoral disorders in patients of the Ukrainian population with arterial hypertension (AH) and obesity (OB). We examined 200 class II hypertensive patients with obesity I-II degrees aged 45-55. Anthropometric, biochemical, automated methods of immune analysis, spectrophotometric, molecular genetic methods, instrumental, statistical methods were used. It was established, in obese hypertensive patients, the presence of G/T + T/T genotypes G276T of the ADIPOQ gene was associated with higher levels of aldosterone and plasma renin activity (PRA), more pronounced adipokine and carbohydrate imbalance, decreased overall antioxidant protection, increased levels of malonic dialdehyde (MDA), diene conjugates (DC), triglycerides and intima-media thickness (CIMT), an increase of the pulse wave velocity of carotid artery (cPWV) compared with carriers of G/G genotype. Carriers of G/R + R/R genotypes G972R of the IRS-1 gene, along with the above mentioned changes in parameters, are characterized by an additional decrease in endothelium-dependent vasodilatation (EDVD) and an increase in plasma levels of C-reactive protein (CRP) and also interleukin - 6 (IL-6). The presence of combination of G/T + T/T genotypes G276T of the ADIPOQ gene with G/R + R/R genotypes G972R of the IRS-1 gene is associated with more pronounced negative changes in neurohumoral parameters and indicators of cardiovascular remodeling compared with patients, carrying a combination of G/G genotypes of both polymorphic markers. Thus, the study found that in patients of the Ukrainian population with AH and OB, polymorphisms G276T of the ADIPOQ gene and G972R of the IRS-1 gene are associated with profound neurohumoral disorders and, to a greater extent, with the progression of vascular remodeling than the cardiac one

National report on the status and prospects of educational development in Ukraine: monograph (On the 30th anniversary of the independence of Ukraine)

Die Publikation enthält eine umfassende Analyse des Standes und der Entwicklung des nationalen Bildungswesens in den 30 Jahren der Unabhängigkeit der Ukraine. Sie zeigt aktuelle Probleme im Bildungswesen auf, identifiziert deren Ursachen und bietet wissenschaftlich fundierte Wege zur Modernisierung des nationalen Bildungswesens im Kontext von Globalisierung, europäischer Integration, innovativer Entwicklung und nationaler Identität. Es richtet sich an Gesetzgeber, Regierungsbeamte, Leiter von Bildungseinrichtungen, pädagogische und wissenschaftlich-pädagogische Fachkräfte, die breite Öffentlichkeit und alle, die sich für die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit des ukrainischen Bildungswesens im Kontext des zivilisatorischen Wandels einsetzen.Видання містить комплексний аналіз стану та розвитку національної системи освіти за 30 років незалежності України. Показано актуальні проблеми в системі освіти, визначено їх причини та запропоновано науково обґрунтовані шляхи модернізації національної системи освіти в умовах глобалізації, євроінтеграції, інноваційного розвитку та національної ідентичності. Розраховано на законодавців, державних службовців, керівників навчальних закладів, педагогів і науково-освітніх працівників, широку громадськість та всіх, хто працює над підвищенням конкурентоспроможності української системи освіти в контексті цивілізаційних змін.The publication contains a comprehensive analysis of the status and development of the national education system during the 30 years of Ukraine's independence. It shows current problems in the education system, identifies their causes and offers scientifically sound ways to modernize the national education system in the context of globalization, European integration, innovative development and national identity. It is intended for legislators, government officials, heads of educational institutions, pedagogical and scientific-educational professionals, the general public and everyone working to improve the competitiveness of the Ukrainian education system in the context of civilizational change