Highly sensitive and rapid technology of surface enhanced Raman scattering (SERS) was applied to create aptasensors for influenza virus detection. SERS achieves 10 6 −10 9 times signal amplification, yielding excellent sensitivity, whereas aptamers to hemagglutinin provide a specific recognition of the influenza virus. Aptamer RHA0385 was demonstrated to have essentially broad strain-specificity toward both recombinant hemagglutinins and the whole viruses. To achieve high sensitivity, a sandwich of primary aptamers, influenza virus and secondary aptamers was assembled. Primary aptamers were attached to metal particles of a SERS substrate, and influenza viruses were captured and bound with secondary aptamers labelled with Raman-active molecules. The signal was affected by the concentration of both primary and secondary aptamers. The limit of detection was as low as 1 · 10 −4 hemagglutination units per probe as tested for the H3N2 virus (A/England/42/72). Aptamer-based sensors provided recognition of various influenza viral strains, including H1, H3, and H5 hemagglutinin subtypes. Therefore, the aptasensors could be applied for fast and low-cost strain-independent determination of influenza viruses.

An aptamer is a synthetic oligonucleotide with a unique spatial structure that provides specific binding to a target. To date, several aptamers to hemagglutinin of the influenza A virus have been described, which vary in affinity and strain specificity. Among them, the DNA aptamer RHA0385 is able to recognize influenza hemagglutinins with highly variable sequences. In this paper, the structure of RHA0385 was studied by circular dichroism spectroscopy, nuclear magnetic resonance, and size-exclusion chromatography, demonstrating the formation of a parallel G-quadruplex structure. Three derivatives of RHA0385 were designed in order to determine the contribution of the major loop to affinity. Shortening of the major loop from seven to three nucleotides led to stabilization of the scaffold. The affinities of the derivatives were studied by surface plasmon resonance and an enzyme-linked aptamer assay on recombinant hemagglutinins and viral particles, respectively. The alterations in the loop affected the binding to influenza hemagglutinin, but did not abolish it. Contrary to aptamer RHA0385, two of the designed aptamers were shown to be conformationally homogeneous, retaining high affinities and broad binding abilities for both recombinant hemagglutinins and whole influenza A viruses.

Статья посвящена определению выгоревших площадей на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) в засушливой зоне России (заповедников «Астраханский», «Богдинско-Баскунчакский», «Черные земли», федеральных заказников «Меклетинский», «Сарпинский», «Харбинский» и регионального заказника «Степной») за 2001-2019 гг. Регулярные ландшафтные пожары являются существенным фактором динамики состояния растительного покрова. Поэтому они должны учитываться при проведении ландшафтно-экологических исследований. Работа основана на визуальном экспертном дешифрировании цветосинтезированных спектрозональных спутниковых данных Landsat и Sentinel 2 с включением коротковолнового и ближнего инфракрасного каналов, а также анализе информационных продуктов детектирования очагов активного горения и выгоревших площадей. По этим данным установлено, что в заповедниках «Богдинско-Баскунчакский» и «Черные земли», заказниках «Меклетинский», «Сарпинский», «Харбинский» «Степной» преобладают летние и осенние пожары, а в интразональных ландшафтах дельты Волги в Астраханском заповеднике более 80% пожаров приходится на март и апрель. Всего было идентифицировано 10 169 гарей за весь период исследований на ООПТ и в двадцатикилометровой окрестности. В заповеднике «Черные земли» не осталось не пройденных огнем участков. В 2006 и 2015 гг. площадь гарей здесь превысила 1100 км 2 . Наибольшие суммарные выгоревшие площади по всем ООПТ были в 2002 и 2006 гг., когда выгорело более 2500 км 2 , а также в 2007, 2011 и 2015 гг. с площадями пожаров более 1500 км 2 . В Астраханском заповеднике и его окрестностях отмечается в среднем 17 пожаров в год. Эта ООПТ также характеризуется максимальной повторяемостью пожаров -до 18-19 раз на одних и тех же участках в охранной зоне площадью примерно 4 км 2 . Для заповедников «Астраханский», «Черные земли» и заказника «Степной» характерно снижение повторяемости пожаров при удалении от границ ООПТ. Установлено снижение горимости всех степных ООПТ в 2011-2019 гг. по сравнению с 2000-2010 гг., в Богдинско-Баскунчакском заповеднике в 2.7 раза, в заповеднике «Черные земли» на 30%. Только в Астраханском заповеднике нет существенных изменений количества и площадей пожаров за период исследований. Минерализованные полосы вдоль границ Богдинско-Баскунчакского заповедника шириной до 20 м сдерживают продвижение огня на территорию. Здесь горимость территории втрое ниже, чем у окружающего Богдинско-Баскунчакский заповедник природного парка «Баскунчак», не имеющего минерализованных полос. Вдоль границ заповедника «Черные земли» ширина минерализованных полос не превышает 4-5 м, что недостаточно для предотвращения продвижения огня. Так, до 90% пожаров из пятикилометрового радиуса и все пожары из охранной зоны заповедника «Черные земли» проникают в ядро этой ООПТ. Полученные в результате исследований картографические материалы могут использоваться в научных исследованиях пирогенных изменений в экосистемах, определении наиболее пожароопасных участков и оптимизации профилактических мероприятий.

No abstract

No abstract