СОДЕРЖАНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМАТИКЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ 6
1.1. Концепция адипозного органа. Анатомо-морфологические и
физиологические особенности представленных в нем жировых тканей 6
1.2. Возрастные изменения жировых тканей 12
1.3. Современные методы протеомного анализа 13
1.4. Протеом адипозного органа 15
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 17
2.1. Экспериментальные животные 17
2.2. Выделение жировых тканей 17
2.3. Определение тканевого белка по методу Лоури 17
2.4. Разделение клеточных белков с помощью ПААГ электрофореза 19
2.4.1. Реактивы и оборудование 20
2.4.2. Этапы ПААГ электрофореза 20
2.5. Компьютерный анализ ПААГ гелей в программе GelAnalyzer 21
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 22
3.1. Масса жировых тканей и содержание в них общего белка при
старении лабораторных мышей 22
3.2. Состав белков в бурой и белой жировых тканях мышей разного
возраста 24
ГЛАВА 4. ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ
РАБОТЫ ОБУЧАЕГО 10КЛАССА 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 36
ПРИЛОЖЕНИЕ 41
Приложение А. Теоретические основы ПААГ белкового электрофореза 41
Приложение Б. Пошаговая инструкция подготовки камер для гелей 42
Приложение В. Иллюстрированное руководство «Белковый электрофорез»... .43 Приложение Г. Тезисы доклада Франц Ксении Алексеевны на школьном этапе конференции «Научный потенциал Сибири» на базе МАОУ «Средняя школа
№153» 44
Приложение Д. Опубликованные научные статьи по теме исследования 48
В современной школе большое внимание уделяется исследовательской деятельности обучающихся [5, 9, 14]. Помощь школе в организации этой формы работы со способными школьниками часто оказывают вузовские и академические лаборатории. В нацпроекте «Наука» и нацпроекте «Образование» этот вид сотрудничества РАН, университетов и школы рассматривается как приоритетный для обеспечения притока молодежи в науку[1], подготовки научных кадров, обеспечения конкурентоспособности в передовых научных технологиях [11, 12]. Опыт работы со старшеклассниками накоплен в лаборатории физиологии и биохимии энергообмена ФБГХ КГПУ, материально-техническая база позволяет организовать исследовательскую работу школьников по молекулярной биологии, о недостаточном внимании к которой в школьных учебниках отмечалось на заседании президиума РАН [15].
Основное научное направление лаборатории - выяснение закономерностей адипогенеза у высших животных и человека. Рост интереса научного сообщества к жировым тканям обусловлен их важной ролью в эволюции эндотермии и гомойотермии, в развитии метаболических нарушений в процессе нормального старения [19, 40]. Жировые ткани млекопитающих и человека представлены подкожным и абдоминальным депо, относительно небольшими висцеральными скоплениями белого и бежевого жира, скоплениями бурого жира [6, 20, 37]. В последние годы в связи с открывающейся тесной функциональной взаимосвязью между разными типами жировых клеток и тканей их объединяют в единый жировой или адипозный орган [20]. Для глубокого понимания нормального функционирования адипозного органа и его возрастных изменений необходимы паспортизация белков жировых тканей разных типов и анализ динамики тканевых протеомов при старении [27, 43].
Знакомство старшеклассников с этой проблемой полезно как для углубления их знаний в молекулярной биологии и физиологии, так и для расширения представлений о современных высокотехнологических методах в биологии...
1. В литературе отсутствуют сопоставимые полученные на одной линии животных данные для сравнительного анализа протеомов бурой, бежевой и типично белой жировых тканей. Сведения о возрастной динамике имеются только для абдоминальной жировой ткани.
2. Для разделения и идентификации тканевых белков освоен метод ДСН- ПААГ электрофореза по Леммли. Использование программного обеспечения GelAnalyzer автоматизирует характеристику белков на электрофореграммах и повышает достоверность результатов.
3. Впервые на одной линии лабораторных мышей получены сведения о содержании и составе белков в трех основных типах жировых тканей при старении животных. Во всех тканях наблюдается снижение белка, уменьшается количество белковых полос при старении. Возрастные изменения протеома более выражены в бурой жировой ткани.
4. Разработаны организационные материалы к научно-исследовательской работе старшеклассника на тему: «Содержание и состав клеточных белков в жировых тканях при старении лабораторных мышей»: пояснительная записка, индивидуальный план, список литературы, иллюстрированное руководство «Белковый электрофорез».
Работа выполнена весной 2020 участницей 10 «Е» класса МАОУ «Средняя школы №153 и представлена на школьной конференции и получила направление на региональный этап. На конкурсе научно-исследовательских работ «Научный дебют» среди учащихся общеобразовательных организаций среднего общего образования г. Красноярска и Красноярского края на секции «Биология и экология» обучающаяся заняла 3 место.
