Точка у комплекс: Ракетный комплекс Точка-У — (ТРК) Тактический ракетный комплекс

9К79-1 Точка-У

Тактический ракетный комплекс 

9К79-1  «Точка-У» с ракетами 9М79-1 разработан КБ машиностроения (г.Коломна), главный конструктор — С.П. Непобедимый. Модернизация комплекса «Точка» с целью увеличения дальности действия и улучшения точности начата в 1984 г. Изменения коснулись состава топлива ракетного двигателя, модернизиции приборов управления, незначительно изменена конструкция ракеты.

Испытания модернизированного комплекса «Точка-У» проводились на полигоне Капустин Яр с августа 1986 г. по сентябрь 1988 г. Климатические испытания проводились в 1989 г. в Забайкальском и Туркестанском ВО.

Комплекс 9К79-1 «Точка-У» принят на вооружение в 1989 г., серийное производство ракет развернуто на Воткинском машиностроительном заводе в этом же году. Комплекс «Точка-У» может применять ракеты комплекса «Точка».

Западное наименование  комплекса 9К79-1 «Точка-У» — SS-21B SCARAB-B.

Пусковые установки комплексов 9К79-1 «Точка-У» в стартовом положении (http://mil.ru)

Ракетные комплексы «Точка» и «Точка-У» в ВС России

Ракетные комплексы «Точка» были основным вооружением частей ракетных войск Сухопутных войск Вооруженных Сил России на протяжении более, чем 20 лет. По состоянию на 1991 год в составе вооруженных сил СССР было 300 ракетных комплексов «Точка» и «Точка-У». В составе Российской армии по состоянию на 2009 год было 140 комплексов «Точка» и «Точка-У» объединенных в 11 ракетных бригад и 2 отдельных ракетных дивизиона. К 2018 году в ходе перевооружения ракетных бригад на новые ракетные комплексы 9К720 «Искандер-М» количество комплексов «Точка» и «Точка-У» значительно сократилось.

Состав батареи комплекса

— 2 самоходных пусковых установки 8П129М;

— 2 транспортно-заряжающих машины 9Т218;
— 2 транспортные машины 9Т238;
— 1 автоматизированная контрольно-испытательная машина (АКИМ) 9В819-1 или 9В819М или 9В820;
— 1 машина техобслуживания 9В844 (шасси ЗИЛ-131) — для проверок аппаратуры СПУ и АКИМ;
— 1 командно-штабная машина Р-145БМ на шасси БТР-60.

ТТХ ракетного комплекса «Точка-У»

Длина ракеты - 6407 мм
Диаметр ракеты - 650 мм
Размах крыла – 1440 мм
Масса ракеты - 2010 кг
Масса ракетного блока - 1528 кг
Масса топлива - 1006 кг
Масса БЧ - 480 кг

Дальность действия - 20 - 120 км
Скорость полета - 1036 м/с
Высота траектории максимальная - 26000 м

КВО - 10-250 м

Семейство ракет «Точка» и прототипы В-611 / В-614
(http://militaryrussia.ru).

---

Боевое оснащение

Ракеты 9М79-1 "Точка-У" могут оснащаться следующими типами боевого оснащения:
- ядерная боевая часть (БЧ) малой мощности 9Н39;
- ядерная боевая часть особой важности;
- фугасная БЧ 9Н123Ф-1;
- кассетная 9Н123К-1;
- противорадиолокационная БЧ 9Н123Ф-Р.

Ракета 9М79-1 «Точка-У» (http://mil.ru)

Система управления и наведение

Система управления автономная инерциальная с использованием командно-гироскопического прибора 9Б64 (разработан НПО Электромеханики, г.Миасс), дискретно-аналогового вычислительного устройства 9Б65 (ДАВУ), блока бортовой автоматики 9Б66, блока управления турбогенератором 9Б150 и датчика угловых скоростей и ускорения ДУСУ-1-30В;

Управление ракетой осуществляется с помощью аэродинамических решетчатых рулей  на начальном и конечном этапах полета, на активном участке траектории синхронно (на одном валу) с аэродинамическими задействуются так же вольфрамовые газодинамические рули. На конечном этапе траектории ракета по команде радиодатчика высоты совершает пикирование на цель под углом 80 град. Для подрыва БЧ над землей используется лазерный датчик.
 

Модификации:

Ракетный комплекс 9К79-1 «Точка-У» — усовершенствованный вариант комплекса «Точка» с обратной совместимостью по ракетам (может применять ракеты комплекса «Точка»).

Ракетный комплекс 9К79М «Точка-М» — несостоявшийся проект глубокой модернизации ракетного комплекса.

«Новый оборонный заказ. Стратегии»

БАСТИОН, BASTION. ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СБОРНИК. ИСТОРИЯ ОРУЖИЯ, ВОЕННАЯ ТЕХНИКА. MILITARY-TECHNICAL COLLECTION. HISTORY OF WEAPONS, MILITARY EQUIPMENT

ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1 «ТОЧКА-У» TACTICAL MISSILE COMPLEX 9K79-1 «TOCHKA-U» 07.03.2018 На полигоне Постоялые дворы в Курской области военнослужащие подразделений радиационно-химической и биологической (РХБ) защиты Западного военного округа отработали задачи по прикрытию стартовых позиций пусковых установок «Точка-У» от средств воздушной разведки и дальнобойных орудий условного противника. Специалисты РХБ защиты провели постановку аэрозольных завес и скрыли электромагнитное излучение. Для маскировки позиций применялась термодымовая аппаратура (ТДА-3), позволяющая создать сплошную аэрозольную завесу длиной более одного километра и поддерживать режим защиты от средств разведки от 4 до 8 часов. Под прикрытием дымовой завесы расчеты тактического ракетного комплекса «Точка-У» отработали практические задачи по смене стартовой позиции после проведения электронных пусков ракет. Всего в ходе полевого выхода приняли участие более 500 военнослужащих и было задействовано около 100 единиц военной и специальной техники. Пресс-служба Западного военного округа ВОЕННЫЕ УЧЕНИЯ РОССИИ 23.03.2018 Расчеты тепловых машин ТМС-65Д батальона специальной обработки войск радиационной химической и биологической защиты (РХБЗ) Западного военного округа (ЗВО), дислоцированные в Курской области, отработали практические действия по очистке РХБ заражения пусковых установок оперативно-тактического ракетного комплекса (ОТРК) «Точка-У» в ходе специального учения на полигоне Маршал Жуков. «По замыслу учения расчеты ОТРК «Точка-У» провели условные пуски ракет по объектам инфраструктуры и командным пунктам «противника». В ходе выполнения огневых задач дивизион был атакован высокоточными ракетами противника. Рота постановки термодымовой завесы с помощью машин ТДА-3 на 4 часа скрыла смену стартовых позиций ракетчиков в инфракрасном спектре, закрыв от авиационных средств поражения действия расчетов ОТРК «Точка-У» на площади более 5 квадратных километров», –– рассказал начальник войск РХБ защиты ЗВО генерал-майор Михаил Чернышев. После выхода из района и смены стартовой позиции посты РХБ наблюдения и расчеты машин радиационной и химической разведки РХМ-6 на базе БТР-80 провели разведку местности и осуществили дозиметрический и химический контроль территории, а также дистанционно обнаружили условную зону заражения на маршруте следования колонны техники. «Для отработки огневых задач расчеты тепловых машин ТМС-65Д и АРС-14 организовали вывод техники в пункты дезактивации и дегазации вооружения и военной техники, покинувшей район условного химического заражения и обработали термической струями зараженную технику», –– пояснил Михаил Чернышев. Всего в плановом специальном учении РХБ защиты в Курской области приняли участие более 500 военнослужащих от подразделений РХБ защиты и ракетных войск и артиллерии ЗВО, было задействовано около 120 единиц военной и специальной техники. Пресс-служба Западного военного округа ВОЕННЫЕ УЧЕНИЯ РОССИИ 16.04.2018 В Курской области расчеты оперативно-тактического ракетного комплекса «Точка-У» общевойсковой армии Западного военного округа (ЗВО) в рамках планового командно-штабного учения были подняты по учебной тревоге. Дивизионы совершили марш на штатной технике в район боевого предназначения с выполнением мероприятий по маскировке перемещения и светомаскировке в темное время суток. При совершении марша военнослужащие отработали задачи по отражению нападения разведывательной группы условного незаконного вооруженного формирования и преодолели условно зараженные участки местности. По прибытию в заданный район расчеты выполнили нормативы по обустройству позиций, развертыванию оперативно-тактических комплексов, определению данных для ракетной стрельбы. Помимо этого, были проверены навыки военнослужащих по переводу комплексов из походного положения в боевое, перегрузке габаритно-весовых макетов с транспортно-заряжающей машины на пусковую установку, а также отработали задачи по организации охраны и обороны комплексов на пусковых позициях. После подтверждения координат цели ракетчики провели учебные (электронные) пуски ракет, нанеся групповой ракетный удар по позициям полевого аэродрома армейской авиации «противника», находящийся на удалении около 60 километров. Пресс-служба Западного военного округа ВОЕННЫЕ УЧЕНИЯ РОССИИ 08.06.2018 Сирийские военные показали готовые к нанесению ракетного удара оперативно-тактические комплексы «Точка-У». Это оружие — сравнительно новое в сирийском конфликте. Первые факты его применения стали известны лишь в начале 2016 года. До этого правительственные войска активно били по террористам более старыми «Точками». Счет запущенных ракет идет на десятки. Модернизированный вариант отличается более высокой дальностью: 120 км против 70. По сравнению с более ранними версиями, значительно повышены характеристики точности. Масса боевой части достигает 480 кг. Большим преимуществом ОТРК является высокомобильная плавающая пусковая установка с механизацией всех процессов подготовки к старту. В результате экипаж составляет всего 4 человека. В настоящее время в Российской армии «Точки У» заменяются гораздо более совершенными «Искандерами», которые также, по некоторым данным, прошли успешную обкатку в Сирии. Вестник Мордовии ВОЙНА В СИРИИ 17.03.2019 Обнародованы первые результаты расследования о применении Украиной в Донбассе «Точки-У». Украинская армия за период военного конфликта в Донбассе 13 раз применяла тактические ракетные комплексы «Точка-У» против мирного населения региона, сообщил представитель общественной организации «Справедливая защита» Иван Копыл на брифинге в Донецком агентстве новостей. «Общественная организация «Справедливая защита» совместно с общественной организацией «Мемориал» из ЛНР проводит расследование по тринадцати случаям обстрелов Вооруженными силами Украины гражданских объектов с применением ракетных комплексов «Точка-У», повлекших гибель пятерых и ранение семнадцати мирных жителей Донбасса», — сказал Копыл. Отмечается, что пять случаев «применения украинскими войсками оружия неизбирательного действия были зафиксированы в Донецкой Народной Республике, восемь – в Луганской». Ракетные удары были в августе-сентябре 2014 и феврале 2015 годов. 22 августа 2014 года был нанесен ракетный удар по Ровенькам в ЛНР. Под огонь попала юго-западная часть города. Погибли четыре мирных жителя. Второй случай использования ТРК «Точка-У» зафиксирован 4 сентября в Харцызске (ДНР). В зоне поражения оказались городской парк и стадион. В результате атаки один человек погиб, четверо получили ранения. Сообщается, что в обоих случаях найдены улики – фрагменты ракеты с маркировочными обозначениями. Все материалы впоследствии будут переданы в Европейский суд по правам человека в Страсбурге и Международный уголовный суд в Гааге. ДАН ОБНАРОДОВАНЫ ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАССЛЕДОВАНИЯ О ПРИМЕНЕНИИ УКРАИНОЙ В ДОНБАССЕ «ТОЧКИ-У» УКРАИНА ПОСЛЕ МАЙДАНА-2014 12.08.2019 Первая партия беспилотных летательных аппаратов поступила на вооружение по гособоронзаказу для подразделений ракетных войск общевойсковой армии Западного военного округа, дислоцированных в Курской области. Ракетные дивизионы оперативно-тактического ракетного комплекса «Точка-У», единственного в России, уже включили в боевые составы операторов квадракоптеров, изменили программу боевой подготовки в летнем периоде обучения и приступили к проведению тактико-специальной подготовки на местности. Отмечается, что с использованием разведывательных дронов связана специфика развертывания пусковых установок и выбора района подвоза ракет транспортно-заряжающими машинами. Повышается эффективность развертывания ракетных соединений, выбор пусковых позиций в зависимости от рельефа местности, а также возможных угроз со стороны диверсионно-разведывательных групп противника. Беспилотный летательный аппарат отличает компактность, скорость развертывания в боевое положение – до 1 минуты, а также бесшумность при условии высокой дальности полета до 3 км в глубину района и на высоту до 600 м. Пресс-служба Западного военного округа СОВРЕМЕННЫЕ РОССИЙСКИЕ БЕСПИЛОТНЫЕ АППАРАТЫ 23.08.2019 Военное ведомство приняло решение об оснащении бригад ракетных комплексов «Искандер-М» и «Точка-У» двумя видами беспилотников — БПЛА «Орлан-10» и квадрокоптерами. По мнению военных, применение дронов сделает ракетные подразделения более автономными и менее заметными для противника. По задумке военного ведомства, каждый вид беспилотников выполняет свою собственную задачу. Квадрокоптеры применяются для разведывания пути при следовании комплексов на марше, выбора позиций, обеспечивают наблюдение с целью охраны мест дислокации или развертывания ОТРК. В отличии от коптеров, беспилотники «Орлан-10» ведут разведку на большом удалении от комплексов, при этом они определяют предполагаемые цели и дают на них наводку в режиме реального времени. Единственный минус «Орланов» — это их небольшая дальность полета по сравнению с дальностью поражения ОТРК «Искандер-м» (120 км у БПЛА и 500 у ОТРК). Однако даже такое применение БПЛА значительно увеличивает автономность ракетных подразделений, та как ранее у них вообще не было своих разведывательных средств, а все целеуказания поступали от вышестоящих штабов. В случае потери связи они становились просто «слепыми» и не могли действовать. Можно предположить, что на «Орланах» будет отработана методика применения беспилотников в подразделениях ОТРК «Искандер-М», а в дальнейшем, при появлении относительно дешевого небольшого БПЛА с увеличенной дальностью полета, произойдет постепенная замена разведывательных дронов. Военное обозрение ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС «ИСКАНДЕР-М» («ИСКАНДЕР-Э») КОМПЛЕКС С БЕСПИЛОТНЫМ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ «ОРЛАН-10» 12.12.2019 ФОТОРЕПОРТАЖ: ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1″ТОЧКА-У». ЛУГА. 16.11.2019 16 ноября 2019 года на полигоне в г. Луга Ленинградской области на мероприятие посвященном празднованию 75-летия Дня ракетных войск и артиллерии были продемонстрированы практически все основные элементы ракетного комплекса (РК) 9К79-1″Точка-У» в составе разведывательно-ударного комплекса, включая: • самоходную пусковую установку (СПУ) 9П129-1, • транспортно-заряжающую машину (ТЗМ) 9Т218-1М, • командно-штабную машину (КШМ) 9С924 с БЛА «Орлан-10», • баллистическую ракету (БР) 9М79-1, • ТПК, • ОКОП пуска СПУ РК, • выносной пульт СПУ. Cамоходная пусковая установка 9П129-1 ТРК 9К79-1 «Точка-У» предназначена для уничтожения пунктов управления, командных пунктов, стоянок самолетов и вертолетов, резервов группировок войск, хранилищ боеприпасов, складов ГСМ и объектов военной инфраструктуры. Транспортно-заряжающая машина 9Т218-1М ТРК 9К79-1 «Точка-У» предназначена для временного хранения, транспортирования и перегрузки на самоходную пусковую установку 9П129-1М ракет 9М79-1 различных модификаций. Командно-штабная машина 9С924 ТРК «Точка-У» предназначена для автоматизированного управления подразделениями, вооруженными тактическими ракетными комплексами «Точка-У». ВТС «БАСТИОН», 12.12.2019 ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1″ТОЧКА-У». ЛУГА. 16.11.2019. ЧАСТЬ 1 ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1″ТОЧКА-У». ЛУГА. 16.11.2019. ЧАСТЬ 2 ПРАЗДНОВАНИЕ 75-ЛЕТИЯ ДНЯ РАКЕТНЫХ ВОЙСК И АРТИЛЛЕРИИ НА ПОЛИГОНЕ В ЛУГЕ. 16.11.2019 ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1 «ТОЧКА-У» В целях расширения боевых возможностей, на базе комплекса «Точка» в коломенском КБ машиностроения (гл. конструктор С.П.Непобедимый) был разработан и принят на вооружение модернизированный тактический ракетный комплекс «Точка-У» (по классификации НАТО SS-21 Scarab Mod 2) с дальностью стрельбы от 20 до 120 км и сохранением высокой точности стрельбы. При этом комплекс «Точка-У» обладает возможностью эксплуатации и боевого применения ракет комплекса «Точка». Модернизированный вариант тактического ракетного комплекса «Точка» с увеличенной дальностью стрельбы и улучшенной точностью попадания был создан КБМ в 1984-1988 годах. Согласно задания военных — ГРАУ, комплекс «Точка-У» предназначался для эффективного поражения важнейших целей в тактическом диапазоне дальностей (в тактической глубине построения войск противника) ракетных установок, наземных средств разведывательно-ударных комплексов, пунктов управления войсками, стоянок самолетов и вертолетов, резервных группировок войск, хранилищ боеприпасов, топлива и других материальных средств. Ракетный комплекс (РК) «Точка-У» является модернизацией ракетного комплекса «Точка», проведенной с целью расширения боевых возможностей за счет значительного увеличения дальности и повышения точности стрельбы. Технические решения, реализованные в комплексе, позволили по сравнению с комплексом «Точка» увеличить в 1,7 раза максимальную дальность и повысить в 1,6 раза точность стрельбы на сопоставимые дальности, существенно повысить надежность боевых машин. В состав ракетного комплекса «Точка-У» входят: самоходная пусковая установка (СПУ) 9П129-1М; несколько типов твердотопливных ракет — 9М79-1К (с кассетной головной частью 9К123К), — 9М79-1Ф (с осколочно-фугасной головной частью 9Н123Ф) и др.; транспортно-заряжающая машина (ТЗМ) 9Т218-1М; транспортная машина (ТМ) 9Т238; автоматизированная контрольно-испытательная машина 9В819-1; машина технического обслуживания 9В844; комплект арсенального оборудования 9Ф370-1; контейнеры для ракет 9Я234 и боевых частей 9Я236 и учебно-тренировочные средства. Ракета 9М79-1 одноступенчатая с РДТТ, управляемая на всей траектории, с неотделяемой боевой частью (БЧ). Управление полетом ракеты осуществляется инерциальной системой управления. Достигнутая максимальная дальность стрельбы обеспечена за счет создания нового твердотопливного ракетного двигателя. Улучшение точности получено за счет усовершенствования аппаратуры системы управления. Масса снаряженной ракетной части составляет 1518 кг. Двигатель ракеты 9М79-1 твердотопливный однорежимный. Масса заряда двигательной установки с бронепокрытием составляет 926 кг, масса бронепокрытия — 17 кг. Тяга двигательной установки номинальная 9788 кгс, среднее давление в камере двигательной установки 69 кгс/см2. Ракета управляема на всей траектории, что обеспечивает высокую точность попадания. На конечном участке траектории происходит доворот ракеты и вертикальное пикирование на цель. Для достижения максимальной площади поражения обеспечивается воздушный подрыв головной части над целью. Система управления ракеты 9Б84-1 автономная, инерциальная, с бортовым цифровым вычислительным комплексом. Ее исполнительными органами служат решетчатые аэродинамические рули, размещенные на хвостовом отсеке ракеты и приводимые в действие рулевыми машинками. На начальном отрезке траектории, когда скорость ракеты недостаточна для эффективного действия аэродинамических рулей, управление происходит с помощью газодинамических рулей. Питание бортовых потребителей электроэнергии осуществляется от генератора, турбина которого приводится во вращение горячим газом, вырабатываемым блоком газогенераторов. Размах стабилизаторов ракеты 1350 мм. В состав бортовой аппаратуры системы управления 9Б84-1 ракеты 9М79-1: командно-гироскопический прибор 9Б64-1, дискретно-аналоговое вычислительное устройство 9Б638, гидропривод 9Б640, блок автоматики 9Б66-1, питающая гидравлическая установка 6Б639, рулевая машина 9Б89 (4 шт.), турбогенераторный источник питания 9Б185, блок управления 9Б150-1, блок сопротивлений 9Б189, газотурбинный блок 9Б186, блок регуляторов 9Б242-1, датчик угловых скоростей и ускорений ДУСУ1-30В и комплект кабелей. Вычислительная машина для ракеты разработана в Научно-исследовательском институте электронных приборов (НИИ ЭП). В комплекс включен новый тип ракет с оптической головкой самонаведения (ГСН), которые обладают самой высокой точностью стрельбы из всех известных ракет тактического назначения. Головная часть ракеты не отделяется в полете. На конечном участке полета предусмотрен программный доворот ракеты для обеспечения ее подхода к цели в вертикальной плоскости, что повышает эффективность применения. Головная часть может быть ядерная АА-60, фугасная 9Н123Ф и 9Н123Ф-1 с пассивной радиотехнической головкой самонаведения, кассетная 9Н123К и другие. Кассетная головная часть содержит кассету с пятьюдесятью суббоеприпасами осколочного действия 9Н24. Для достижения максимальной площади поражения обеспечивается воздушный подрыв головной части над целью. В расчетах полётного задания при наведении «Точки-У» на цель используются цифровые карты местности, полученные по результатам космической или аэрофотосъемки территории противника. Старт ракеты осуществляется с наклонной направляющей, а после пуска ракета производит доворот в сторону цели. Максимальная высота траектории достигает 26 км, полетное время на максимальную дальность – 136 с. Направление заезда пусковой установки на цель для «Точки» составляет +- 15 градусов, что при засечке траектории уменьшает вероятность определения точки пуска. Для транспортировки ракет используются контейнеры 9Я234, боевые части транспортируются в контейнерах 9Я236. Боевые машины СПУ и ТЗМ для РК «Точка-У» были созданы в ЦКБ ПО «Баррикады» под руководством В.А.Шурыгина на базе аналогичных машин комплекса «Точка». Путем применения современной аппаратуры, вычислительных средств были повышены эксплуатационные характеристики и надежность боевых машин. Ракета переводится в наклонное положение за 15 секунд до старта, что обеспечивает высокую скрытность подготовки старта. Основные боевые машины комплекса (пусковая установка 9П129М-1 и транспортно-заряжающая машина 9Т218-1) смонтированы на колесном шасси 5921 и 5922. На обоих шасси установлен шестицилиндровый дизельный двигатель 5Д20Б-300. Все колеса шасси ведущие, шины с регулируемым давлением воздуха 1200 х 500508. Шасси имеют достаточно большой клиренс 400 мм. Для движения по воде предусмотрены водометные движители насосы пропеллерного типа. На воде шасси управляется заслонками водометов и встроенных в корпус каналов. Обе машины способны передвигаться по дорогам всех категорий и вне их. Никакой топогеодезической и инженерной подготовки стартовых позиций и метеообеспечения при проведении пусков ракет не требуется. Аппаратура пусковой установки сама решает все задачи по привязке точки старта, расчёту полётного задания и прицеливанию ракеты. При необходимости через 16-20 минут после завершения марша и прибытия на позицию ракета может стартовать к цели, а еще через 1,5 минуты пусковая установка уже способна покинуть эту точку, чтобы исключить вероятность своего поражения ответным ударом. Время подготовки к пуску из готовности №1 — 2 мин. Во время прицеливания, несения боевого дежурства, а также при выполнении большинства операций пускового цикла ракета находится в горизонтальном положении и ее подъем начинается только за 15 секунд до старта. Этим обеспечивается высокая скрытность подготовки удара от средств слежения противника. СПУ 9П129-1М предназначена для транспортирования, хранения, подготовки к пуску и пуска ракет 9М79Ф, 9М79-1Ф и других модификаций этих ракет. Она обеспечивает: размещение ракет на направляющей, крепление ее по походному и транспортирование к месту пуска; определение текущих координат своего местоположения и координат стартовой позиции; подготовку к пуску и пуск ракеты с необорудованной в инженерном и топогеодезическом отношении стартовой позиции. Старт наклонный по углом 78 градусов ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА: Тип самоходная колесная плавающая 9П129М1 (9П129-1М) Разработчик ЦКБ ПО «Баррикады» (ЦКБ «Титан») Гл. конструктор В.М.Соболев Изготовитель ПО «Баррикады», Петропавловский ЗТМ им. В.И.Ленина (Казахская ССР) База БАЗ-5921 Разработчик шасси КБ БАЗ — гл. конструктор И.Л.Юрин Колесная формула 6 х 61 Число осей 3 Размеры, м: — длина полная 9,486 — высота 2,375 — ширина 2,89 — дорожный просвет 0,4 Масса, т: — полностью снаряженной 18145 — без ракеты 16125 Двигатель: — тип дизель 5Д20К-300 — изготовитель Барнаульский ЗТМ — мощность, л.с. 220 Максимальная скорость, км/ч 60-70 Скорость на плаву, км/ч 8 Запас хода, км 6001-650 Боевой расчет, чел 3 Технический ресурс , км 15000 Температурный диапазон эксплуатации, град.С от -40 до +50 Срок эксплуатации, лет не менее 10, из них 3 года в полевых условиях Артиллерийская часть и специальное оборудование: Число ракет на СПУ 1 Направляющая: — число 1 — максим. угол подъема, град. 78 — время подъема, с 15 — сектор горизонтального наведения, град. +15 Положение ракеты при прицеливании горизонтальное Время перехода, мин.: — в боевоеположение 15-16 — в походное положение 1,25 Время подгот. к пуску, мин 1,5 (2)-2,5 Радиостанция Р-173 Транспортно-заряжающая машина 9Т218-1М основное средство оперативного обеспечения стартовых батарей боезапасом для нанесения ракетных ударов. В ее герметизированном отсеке могут храниться и перевозиться по району боевых действий две полностью готовые к пуску ракеты с пристыкованными головными частями. Специальное оборудование машины, включающее гидропривод, стреловой кран и некоторые другие системы, позволяют в течение примерно 19 минут осуществить заряжание пусковой установки. Эта операция может быть выполнена на любой неподготовленной в инженерном отношении площадке, размеры которой позволяют поставить рядом бортами пусковую установку и транспортно-заряжающую машину. Ракеты в металлических контейнерах могут также храниться и перевозиться на транспортных машинах комплекса. Каждая из них способна разместить две ракеты или четыре головные части. Машина имеет систему жизнеобеспечения экипажа, средства связи и другие системы. ТРАНСПОРТНО-ЗАРЯЖАЮЩАЯ МАШИНА: Тип самоходная колесная плавающая 9Т218-1 (9Т218-1М) Разработчик ЦКБ ПО «Баррикады» Гл. конструктор В.М.Соболев Изготовитель ПО «Баррикады», Петропавловский ЗТМ им. В.И.Ленина (Казахская ССР) База БАЗ-5922 Разработчик шасси КБ БАЗ — гл. конструктор И.Л.Юрин Колесная формула 6 х 6 Число осей 3 Размеры, м: — длина полная 9,465 — высота 2,435 — ширина 2,89 — дорожный просвет 0,4 Масса, кг: — полностью снаряженной 18640 Двигатель: — тип дизель 5Д20К-300 — изготовитель Барнаульский ЗТМ — мощность, л.с. 220 Максимальная скорость, км/ч 60 Скорость на плаву, км/ч 8 Запас хода, км 650 Боевой расчет, чел 2 Специальное обрудование: Число ракет на ТЗМ 2 Кран: — число 1 — грузоподъемность, т 2,67 Время перегрузки ракет, мин 19 Транспортная машина (ТМ) 9Т238-1 обеспечивает транспортирование и хранение ракет в защитных металлических контейнерах, создана на базе автомобиля ЗиЛ-131В с полуприцепом (автопоезд мод. 6009). Она выполнена на базе автопоезда со всеми ведущими колесами (всего ведущих колес – 10). Грузовая платформа оборудована устройствами крепления контейнеров. Может перевозить 2 ракеты или 4 головные частик ним. Запас хода до 1000 км. Автоматизированная контрольно-испытательная машина 9В818 обеспечивает проведение регламентных проверок ракет в автоматическом режиме, что обеспечивает высокую боеготовность комплекса. Машина технического обслуживания 9В844 осуществляет контроль состояния аппаратуры СПУ и автоматизированный контроль контрольно-испытательной машины. Все элементы комплекса возможно перевозить самолетами военно-транспортной авиации без предварительной подготовки. Ракетный комплекс 9К79-1 может транспортироваться самолетами Ан-22, Ил-76 и т.д. Ракеты, ракетные части и БЧ могут транспортироваться вертолетами типа Ми-6 и Ми-8. Комплексы «Точка» и «Точка-У» помимо боевых средств имеют в своем составе и полный комплект их сервисного обслуживания, учебных средств. Службами КБМ организовано сервисное гарантийное обслуживание комплексов и продление сроков их технической пригодности. Для дополнительного повышения точности, ОТРК «Точка-У» может сопрягаться с мобильным радиопеленгационным метеорологическим комплексом РПМК-1 «Улыбка» (1Б44), разработанным в ОКБ «Пеленг» и производимым ОАО «Уральское производственное предприятие «Вектор». Комплекс РПМК-1 с помощью радиозондов в радиолокационном и радиопеленгационном режимах выдает информацию о скорости ветра, температуре и влажности атмосферы на высоте 30-40 км с максимальной дальностью 200 км. Его оборудование отличает использование адаптивных методов обработки информации и управления с элементами искусственного интеллекта. РПМК-1 может работать в горах на высоте до 3000 метров, решать поставленные задачи в условиях радиомолчания. Время развертывания системы — 10 мин. Весь комплект РПМК-1 размещается на двух грузовых автомобилях типа Урал-4320 и прицепе. Огневые испытания РДТТ ракеты комплекса «Точка-У» проводились в НИИ «Геодезии». Летные испытания ракеты были выполнены на ГЦП-4 под Капустиным Яром. Серийное производство ракет «Точка-У» с 1989 года было развернуто на Воткинском машзаводе, СПУ – на ПО «Баррикады». Комплекс впервые показан за границей на выставке вооружений IDEX-92 в 1992 году, в России — в 1994 году на выставке вооружения в Нижнем Новгороде. Во время демонстрации комплекса «Точка-У» на международной выставке IDEX-93 было произведено пять пусков на промежуточную дальность в 56 км (из-за ограниченных размеров полигона), при которых отклонение составило от нескольких метров до 50 м (в среднем отклонение не превышало 10 метров ). В 1993 году участвовали в демонстрационных стрельбах на международной выставке вооружения в Арабских Эмиратах. Все 8 ракет точно поразили цель в виде бочки с керосином. Основным армейским ракетным подразделением комплекса является стартовая батарея, состоящая из двух ПУ, двух транспортно-заряжающих машин и командно-штабной машины. Повторный пуск ракет с одной ПУ можно производить через 40 минут. Аппаратура ПУ самостоятельно решает задачи топопривязки, вводит полетное задание. «Точка» проектировалась как дивизионная ракета, и поэтому с 1976 г. она поступила в отдельные ракетные дивизионы мотострелковых и танковых дивизий Советской армии взамен комплекса «Луна». Ракетные дивизионы состояли из двух огневых батарей, в каждой из которых имелось две пусковые установки комплекса «Точка» («Точка-У»). Общее количество пусковых установок комплекса «Точка» («Точка-У») в Советских Вооруженных Силах на 1991 г. составляло не более 250-300 единиц. С 1988 г. ракетные дивизионы, имевшие на вооружении комплексы «Точка» («Точка-У»), стали выводиться из состава дивизий и сводиться в ракетные бригады армейского или окружного подчинения. Как правило, в состав бригады включали 3-4 дивизиона, то есть 12-16 пусковых установок комплекса «Точка» («Точка-У»). В 1991-1992 годах были разработаны предприятиями Минска под руководством А.Н.Чаплицы и В.М.Гиндрева комплексы систем автоматизированного управления дивизионами и бригадами тактических ракет 9С729 «Слепок» и 9С729М «Слепок-М». Они предназначены для автоматизированного и неавтоматизированного управления ракетной бригадой тактических ракет, оснащенной ракетными комплексами РК 9К79 (9К79-1). В состав комплекса 9С729М «Слепок-М» входят: КШМ командира ракетной бригады — 1, КШМ штаба ракетной бригады — 1; КШМ командира ракетного дивизиона — до 3; КШМ командира стартовой батареи — до 9. Комплекс средств ав¬томатизации управления «Слепок-М» состоит из унифицированных по техническому оснащению и программному обеспечению КШМ МП32. ХАРАКТЕРИСТИКИ КШМ Дальность связи,км на стоянке УКВ — до 50; KB — до 350 вдвижении УКВ — до 25, KB — до 50 Время передачи команд от КП рбр до ПУ сбатр, с. по основному каналу связи не более 30 с автоматическим переходом на резервный канал не более 60 Время решения каждой из расчетных задач, вт ч задачи целезакрепления (по 18 целям), с не более 24 Время непрерывной работы, ч не менее 48 Время развертывания/свертывания, мин не более 15/12 Температурный диапазон применения, “С от -40 до +50 Для тренировок расчетов пусковых установок ракетных комплексов «Точка-У» и «Точка» созданы комплексные тренажеры 9Ф625-1, 9Ф25. Они предназначены для обучения и тренировки расчетов пусковой установки 9П129-1М, боевой работе по выполнению предстартовых проверок ракет комплексов 9К79, 9К79-Р, 9К79-1, их прицеливания и пуска с различных степеней готовности. Состав: имитатор кабины пусковой установки с размещенными в ней имитаторами (наземной контрольно-пусковой аппаратуры 9В632 (ТТ-З0МУ), аппаратуры системы прицеливания 9Ш138 (ТТ-50У), аппаратуры системы топопривязки и навигации 1Т214(ТТ-60У), аппаратуры управления механизмами и электрооборудования пусковой установки 9П129-1М (ТТ-40), Пульт обучающего (методический) ТТ-1, Агрегат питания ВАКС-2,75-30, Переговорное устройство Р-124, Комплект кабелей, Комплект одиночного ЗИП и Комплект эксплуатационной документации. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕНАЖЕРА Электропитание, В Гц трехфазная сеть 380 В; 50 Гц Потребляемая мощность, кВт не более 2,5 Время непрерывной работы, ч 8, с 20 мин перерывом после 2 ч работы Время на монтаж расчетом из 4 чел , ч 32 Габаритные размеры, мм длина 3300 ширина 2650 высота 1750 Площадь учебного класса, м2 не мeнее 60 Количество мест тары, шт 28 Масса в таре, кг не более 3500 Максимальная масса одного места тары, кг 580 Минимальная масса одного места тары, кг 5 Рабочая температура, °С от +5 до +40 Гарантийный срок службы, циклов 3000 в течение 5 лет эксплуатации Российская фирма «Русбал» (Москва) создала пневматический надувной полномастабный макет СПУ комплекса «Точка-У» (масса макета – 110 кг, 1масса оболочка 56 кг), который должен имитировать установку. Время развертывания расчётом из 2 человек составляет 20 мин. Допускается предельная скорость ветра при эксплуатации до 20 м/с. Для поддержания макета в надутом состоянии используется автономный энергоблок, его масса — 48 кг. В объем поставки так же включен комплект анкерных кольев весом 6 кг. Допускается количество установок в рабочее положение не менее 50 раз. Этот образец демонстрировался на Международной выставке сухопутных вооружений в Москве 2008 года. На 1998 г. было сформировано 15 ракетных бригад, оснащенных комплексами «Точка» («Точка-У»). Все они дислоцировались в «зоне до Урала». Ракетные комплексы «Точка» имеют опыт боевого использования. Комплекс «Точка-У» активно использовался федеральными силами для уничтожения военных объектов в Чечне. В частности, в сентябре-октябре 1999 года комплекс применялся ракетчиками 58-й общевойсковой армии для нанесения ударов по позициям боевиков в Грозном и в районе Бамута. В качестве целей были выбраны крупный склад вооружения и укрепленный лагерь террористов. Их точное местоположение было выявлено средствами космической разведки, которые отслеживали затем баллистическую траекторию полёта ракет до момента поражения. 21 октября 1999 американские спутник обнаружили две российских баллистических ракеты запущенные от города Моздок приблизительно 60 миль к северо-востоку от Грозного. Ракет поразили цель в районе рынка Грозного, было убито по крайней мере 143 человека. Так, 9 января в Шали со стороны гор вошли четыре группы боевиков, численностью от 19 до 28 чел., однако через несколько часов, после присоединения к ним части местных жителей, это число достигло уже четырех сотен. Ими были блокированы комендатура и здание бывшего военкомата, где размещался приволжский СОБР и якутский ОМОН. Комендант Шалийского района генерал-майор А. Н. Беспалов решил «остудить пыл зарвавшихся вояк». Зная основное место концентрации боевиков (у здания префектуры администрации района), где вовсю бурлил митинг «по случаю освобождения от оккупантов», он по связи запросил ракетный дивизион тактических комплексов «Точка». Ракетный удар был нанесен одной ракетой, взорвавшейся на высоте примерно 18 м над местом скопления боевиков. Общие потери от этого удара, как потом было выяснено, — 235 человек только убитыми В 2000 году «стараниями» украинских ракетчиков «Точка-У» прогремела на весь мир. 20 апреля с полигона «Гончаровский», расположенного в 130 км к северу от Киева была запущена ракета, которая затем отклонилась от курса и в 15:05 угодила в жилой дом в Броварах, пробив девять этажей. В результате трагического инцидента погибли 3 и были ранены 5 человек. К счастью, ракета не была оснащена боеголовкой, иначе жертв было бы значительно больше. Министерство обороны Украины признало, что взрыв в девятиэтажном доме в пригороде Киева — Броварах в апреле 2000 года произошел вследствие запуска военными учебной ракеты класса «земля-земля». Пуск ракеты «Точка-У» с Гончаровского полигона в Черниговской области был выполнен в рамках учений ракетной бригады, через 70 секунд после пуска ракета упала на расстоянии 30 км 745 м, отклонившись от курса на 8 км. Военные также акцентировали внимание на том, что дальность полета ракеты составляет якобы 120 км, а расстояние от полигона до Бровар — 130 км. В 2002 году на базе полигона «Сары-Шаган» Центрального военного округа прошло стратегическое учение вооружённых сил Казахстана «Щит Родины-2002». Впервые в таком масштабе были привлечены все виды и рода войск вооружённых сил; впервые совместно применены системы высокоточного оружия («Точка-У», «Смельчак»). 26 сентября 2008 года в 15.10 по мск. времени в ходе отработки практического этапа действия войск на полигоне Донгуз Оренбургской области произведен групповой учебно-боевой пуск двух тактических ракет «Точка-У» (ракетный комплекс «Точка-У» выполняет пуски ракет на расстояние до 120 километров. Дивизион ракетного соединения нанес ракетный удар по командному пункту условного противника на дальность около 30 километров. Пуск прошел в штатном режиме, цели были уничтожены через полторы минуты после старта ракеты. В августе 2008 года Россия разместила на территории Южной Осетии несколько оперативно-тактических ракетных комплексов «Точка» и передислоцировала часть воинских подразделений на ближайшие к зоне конфликта военные базы, комплексы «Точка» (SS-21 по западной классификации) были доставлены на территорию Южной Осетии в пятницу, 15 августа. В радиусе действия этих ракетных комплексов, размещенных в северных пригородах Цхинвали, оказалась большая часть Грузии, включая Тбилиси и Кутаиси. Отметим, что американские военные еще 12 августа сообщали, что Россия ведет огонь по территории Грузии из «Точек». В рамках стратегической командно-штабной тренировки (КШТ) в марте 2015 года по управлению Вооруженными Силами военнослужащие ракетного соединения Восточного военного округа (ВВО), дислоцированного в Приморском крае, выполнили боевой пуск ракеты из тактического комплекса «Точка-У». Ракетный дивизион выдвинулся, развернулся в заданном районе и, получив координаты цели, нанес ракетный удар по командному пункту условного противника, оборудованному на полигоне специально построенными зданиями и списанной техникой. Дальность стрельбы составила несколько десятков километров. Особенность задачи заключалась в том, что ракетный удар впервые был нанесен боеприпасом с фугасным зарядом, группа засечки зафиксировала попадание в цель и в настоящее время проводит анализ нанесенного поражения. После боевого пуска ракетный дивизион сменил позиции и продолжает выполнять поставленные задачи. ВНЕЗАПНАЯ ПРОВЕРКА БОЕВОЙ ГОТОВНОСТИ 16 – 21 МАРТА 2015 11 сентября 2015 года расчеты тактических ракетных комплексов (ТРК) «Точка-У» ракетной бригады Центрального военного округа, задействованные во внезапной проверке боеготовности, завершают выдвижение со Среднего Урала на полигоны в Оренбургской области. В ходе комбинированного марша ракетчики преодолеют около 1000 км. По прибытии в назначенные районы расчеты приступят к оборудованию стартовых позиций, выполнению нормативов развертывания комплексов, подготовке к учебным стрельбам с марша и с различных видов позиций. Подразделения ракетных войск и артиллерии Центрального военного округа в рамках внезапной проверки завершают перегруппировку на полигоны в Оренбургской, Челябинской, Астраханской областях и Алтайском крае. Всего по железной дороге и своим ходом в назначенные районы будут переброшены более 5,5 тыс. военнослужащих и около 1,5 тыс. единиц техники. На завершающем этапе проверки дивизионы примут участие в общеокружной тренировке по управлению ракетными ударами и огнем артиллерии. ВОЕННЫЕ УЧЕНИЯ РОССИИ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС «ТОЧКА-У» НА УКРАИНЕ На момент распада СССР на территории Украины дислоцировалось 6 ракетных бригад, вооруженных тактическими ракетными комплексами 9К79 (9К79-1) «Точка(-У)». Всего в них числилось 90 пусковых установок 9П129, 9П129М и 9П129-1М, 114 ракет 9М79 и 9М79М и 336 ракет 9М79-1 1978-1991 гг. выпуска, а также 530 осколочно-фугасных 9Н123Ф и кассетных 9Н123К боевых частей. В результате многочисленных реорганизаций к началу 2014 г. в составе Вооруженных Сил Украины осталась единственная 19-ая рбр (в/ч А-4239, г. Хмельницкий), на вооружении которой находилось 12 пусковых установок ТРК 9К79-1 «Точка-У» (восемь 9П129-1М 1989-1990 гг. выпуска и четыре 9П129М 1986-1987 гг. выпуска). Тактическими ракетами бригаду снабжала 169-ая передвижная ремонтно-техническая база (в/ч А-1405, г. Кропивницкий), в которой хранилось 96 ракет 9М79М и 9М79-1 1987-1991 гг. выпуска. Остальные ракеты находились в 4-ом арсенале боеприпасов (в/ч А0981, ст. Цыбулево Кировоградской обл.): 114 ракет 9М79 (1978-1986), 18 ракет 9М79М (1985-1989 гг. выпуска) и 215 ракет 9М79-1 (1989-1991 гг. выпуска). Там же хранились и 28 ПУ: 9П129-1М -1 (1990 г. выпуска), 9П129М -20 (1979-1987 гг. выпуска), 9П129 – 7 (1979-1987 гг. выпуска). Еще 2 ПУ 9П129М (1985 г. выпуска) хранилось на ГП «Шепетовский ремонтный завод». Три ПУ 9П129-1М, три транспортно-заряжающих машин 9Т218 и 24 ракеты 9М79-1 были проданы в Азербайджан в 2008 г. Американская телекомпания CNN 29 июля 2014 года сообщила, со ссылкой сразу на три неназываемых источника из числа американских официальных лиц (в том числе в министерстве обороны США), что вооруженные силы Украины «за последние сутки» произвели несколько пусков оперативно-тактических баллистических ракет (как легко понять — «Точка-У») по позициям повстанцев в Донбассе. CNN расценила это как серьезную эскалацию конфликта со стороны Киева. Предположительно, ракеты «Точка-У» были выпущены по позициям сил ДНР на Саур-Могиле, которую в последние дни безуспешно пытается взять украинская армия, подвергая в том числе и массированным артиллерийским обстрелам. Украине после распада СССР досталось 90 ракетных комплексов 9К79 «Точка» и 9К79-1 «Точка-У», состоявших на вооружении шести ракетных бригад. К настоящему времени в составе сухопутных войск Украины осталась находящаяся в непосредственном подчинении главного командования 19-я ракетная бригада, дислоцирующаяся в Хмельницком на западной Украине, и располагающая 12 комплексами 9К79-1 «Точка-У». По имеющейся информации в 2011 году российское ОАО «НПК «Конструкторское бюро машиностроения» (разработчик комплекса) провело работы по освидетельствованию примерно 50 ракет 9М79-1 комплекса «Точка-У» из арсенала украинской 19-й ракетной бригады, в результате чего срок службы этих ракет был продлен до 2015 года. НАРОДНОЕ ВОССТАНИЕ ВОСТОКА И ЮГА УКРАИНЫ 2014 Представитель НАТО в Брюсселе в интервью изданию «Deutsche Welle» в конце июля 2014 г. подтвердил использование украинской армией баллистических ракет против ополченцев Донбасса. По его словам, информация основана на данных, полученных разведкой США. Никаких подробностей представитель альянса не сообщил. Специалисты сошлись во мнении, что речь идёт о комплексе «Точка У», созданном ещё в Советском Союзе в 70-х. По состоянию на прошлый год в армии Украины находилось 90 таких ракет. Из них: 78 на хранении и 12 в боевой готовности. НАРОДНОЕ ВОССТАНИЕ ВОСТОКА И ЮГА УКРАИНЫ 2014 03.08.2014 НАТО опровергла заявление о том, что Украина использовала баллистические ракеты. Об этом Deutsche Welle сообщил официальный представитель пресс-службы в штаб-квартире НАТО в Брюсселе. По словам представителя пресс-службы, в связи с «серьезными угрозами своей безопасности» Украина имеет право использовать «силу для своей защиты настолько, насколько это оправданно». «Собственно НАТО не подтверждает какого-либо использования баллистических ракет Украиной», — добавил он. 1 августа 2014 г. появилась информация о том, что НАТО подтвердила факт использования баллистических ракет украинскими силовиками. Комментируя это сообщение, представитель североатлантического альянса заявил, что оно является «ошибкой в коммуникации». НАТО ОРГАНИЗАЦИЯ СЕВЕРОАТЛАНТИЧЕСКОГО ДОГОВОРА 16.08.2014 в районе между кварталами Щербакова и Заречным, рядом с учебным полигоном МЧС, ополченцы обнаружили стартовую часть баллистической ракеты «Точка-У». — Сегодня мы нашли стартовую часть разорвавшейся баллистической ракеты «Точка-У». Если бы такой снаряд попал в пятиэтажный дом, от него бы ничего не осталось, даже фундамента, — рассказал ополченец с позывным «Большой». По его словам, за последние двое суток киевские власти выпустили несколько баллистических ракет малой дальности по Донбассу. Место, откуда были осуществлены пуски, а также цели, по которым они были запущены, не уточняются. НАРОДНОЕ ВОССТАНИЕ ВОСТОКА И ЮГА УКРАИНЫ 2014 20 августа 2014 года 17.16 мск украинские силовики выпустили по центру города Макеевка (Донецкая область) баллистическую ракету «Точка-У», об этом на заседании Верховного Совета провозглашенной Донецкой народной республики сообщил спикер Борис Литвинов. По сравнению с зарубежными аналогами — американским комплексом «Лэнс» и французским «Плутон» — российская система «Точка» («Точка-У») обладает большой мобильностью, проще в эксплуатации и дешевле в производстве. Не смотря на высокие боевые и эксплуатационные характеристики, при анализе боевого применения комплекса в Чечне выявились недостаточная эффективность боевых частей и низкий уровень автоматизации управления. Новая модернизация комплекса, которая предстоит в начале XXI века, предусматривает использование самонаводящихся или корректируемых боевых частей с использованием принципиальных конструктивных решений, а также элементной базы, созданных при работе над ОТРК «Искандер». По заявлениям бойцов ополчения, им удалось 27 августа 2014 года завладеть тактическим ракетным комплексом «Точка-У», принадлежавшим укросиловикам. По некоторым данным, укровояки просто бросили «Точку-У» при стихийном отступлении с занятых ранее позиций. Противовоздушная система ополчения сбила украинскую ракету «Точка-У» на окраине Луганска. Части баллистической ракеты упали возле алчевского металлургического завода. Носовая часть Точки-У отлетела в сторону и сдетонировала. Из-за взрыва местные жители решили, что вместо ракеты в Алчевске упал самолет». Украинские силовики уже многократно применяли тактический ракетный комплекс «Точка-У» в Донбассе. ВСУ обстреливали такими ракетами позиции ополченцев и жилые кварталы населенных пунктов. О первом запуске «Точки У» 29 июля 2014 года сообщил в эфире американский телеканал CNN. Следственный комитет России получил доказательства применения ВС Украины тактических ракетных комплексов «Точка-У» против мирного населения в Донбассе, сообщает в феврале 2017 года представитель ведомства Светлана Петренко. «Получены и процессуально зафиксированы неопровержимые доказательства применения Вооруженными силами Украины оружия массового поражения – тактических ракетных комплексов «Точка-У» против мирного населения в ходе вооруженного конфликта», — сказала она. Огонь из оружия массового поражения велся по селам Новосветловка и Терновое, а также по населенным пунктам в Краснодонском районе, городу Ровеньки, поселку Юбилейный Луганска. НАРОДНОЕ ВОССТАНИЕ ВОСТОКА И ЮГА УКРАИНЫ 2014 РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС «ТОЧКА-У» В СИРИИ Ракетные комплексы «Точка» и «Точка-У» широко применялись во время войны в Сирии в 2011-2016 гг. Если ракеты 9М79М РК «Точки» там применяются уже давно, то модернизированные БР 9М79-1 стали применяться в 2015-2016 гг. Как отмечалось, Вооруженные сил России впервые применили оперативно-тактические ракетные комплексы «Точка-У» по позициям боевиков вблизи населенного пункта Идлиб, который находится на Севере Сирии, в конце октября 2015 года. Применение ракетного комплекса «Точка-У» вблизи населенного пункта Идлиб стало первым случаем применения подобных ракет во время гражданской войны в Сирии. Ракетным ударом удалось уничтожить командные пункты в провинции Идлиб. Ракетные комплексы типа «Точка-У» на вооружении сирийских вооруженных сил на тот момент не состояли. ОТРК «Точка» были поставлены Сирии где-то в середине 1980-х после Ливанской войны 1982 г. с Израилем. Первые пуски «Точек» по боевикам были зафиксированы в конце декабря 2012- го — начале января 2013 года. С тех пор было произведено несколько десятков пусков этих ракет. Только в ходе боев за Мурек на севере провинции Хама, весной 2014 года, было, как минимум, несколько ударов «Точками» с кассетными боевыми частями. Официальные лица в Вашингтоне в феврале 2017 года сообщили, что Россия отправила Сирии самую большую партию баллистических ракет за всю историю подобного экспорта. Россия только что отправила Сирии самую большую партию ракет между двумя странами на сегодняшний день, последняя поставка между двумя союзниками, которые могли бы дальнейшее изменение ставки на Ближнем Востоке, сообщил Fox News в среду. Партия из 50 баллистических ракет малой дальности SS-21 (9М79М и 9М79-1 для ТРК 9К79 «Точка-У») прибыла в сирийский порт Тартус на Средиземном море два дня назад, сообщили чиновники. Комплекс SS-21, в зависимости от типа ракет и модификации, имеет дальность приблизительно 100 миль. Россия применила две ракеты SS-21 и четыре SS-26 «Искандер» большей дальности за последние два дня в сирийской провинции Идлиб против боевиков «оппозиции», — добавили эти же официальные лица. Министерство обороны России в феврале 2017 года опровергло применение комплексов «Точка-У» в сирийской провинции Идлиб, сообщил официальный представитель Минобороны России генерал-майор Игорь Конашенков. «Российская Федерация полностью выполняет взятые 30 декабря 2016 года обязательства по обеспечению режима прекращения боевых действий на территории Сирии, который не распространяется на международные террористические группировки ИГИЛ и «Джебхат ан-Нусра» (обе запрещены в РФ). Совместной российско-турецкой комиссией осуществляется круглосуточный мониторинг нарушений режима прекращения боевых действий. Ежедневно все фактические данные о подобных нарушениях как со стороны сирийских войск, так и со стороны вооруженной оппозиции фиксируются, сверяются и публикуются на сайте Минобороны России», — сообщил он. «Никакой информации о якобы нанесенных в течение этой недели ударах ракетами «Точка-У» по формированиям сирийской оппозиции в Идлибе ни российской, ни турецкой сторонами не фиксировалось», — подчеркнул он. ВОЙНА В СИРИИ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ СЕМЕЙСТВА «ТОЧКА» Характеристики 9К79 «Точка» «Точка-Р» «Точка-У» Код НАТО SS-21 Scarab Mod 1 (FROG-9) SS-21 Scarab SS-21 Scarab Mod 2 Наименование по договорам ОТР-21 ОТР-21 ОТР-21 Разработчик КБ машиностроения (Коломна) КБ машиностроения (Коломна) КБ машиностроения (Коломна) Гл. конструктор С.П.Непобедимый С.П.Непобедимый С.П.Непобедимый Изготовитель ПУ ПО «Баррикады» ПО «Баррикады» ПО «Баррикады» Изготовитель ракеты Петропавловский завод тяжелого машиностроения и Воткинский МЗ Воткинский МЗ Воткинский МЗ Состояние на вооружении с 1975 года, серия с 1973 года на вооружении с 1983 года на вооружении с 1989 года Ракеты 9М79Б, 9М79, 9М79К, 9М79Ф и др. 9М79ФР 9М79М1, 9М79Ф, 9М79-1Ф и др. Дальность стрельбы, км: — минимальная — максимальная 15 70 15 70 20 120 Точность стрельбы (КВО), м 160 (250-300), средняя ошибка по дальности — 50 м 45 с инерциальн. СУ 50-150, с оптич. ГСН 30-70 или 15 Скорость полета, м/с 1100 1100 Система управления инерциальная с БЦВМ инерциальная с пассивной РЛГСН инерциальная с БЦВМ, с оптическ. ГСН Тип старта за счет собственных двигателей с наклонной ПУ за счет собственных двигателей с наклонной ПУ за счет собственных двигателей с наклонной ПУ Число ступеней ракеты 1 1 1 Длина ракеты, м 6,406 6,5 6,4162 Макс. диаметр корпуса, м 0,65 0,65 0,65 Размах оперения, м 1,29 1,29 1,29 Стартовый вес, т 2,0 2,0 2,02-2,1 Тип топлива твердое твердое твердое Двигатель РДstron g ТТ РДТТ РДТТ вес порохового заряда, кг 1100 1100 1100 время работы, сек 9 9 . Пусковая установка самоходная колесная плавающая 9П129 самоходная колесная плавающая 9П129М самоходная колесная плавающая 9П129М-1 Вес с ракетой, т 18,145 18,085 18,145 CАМОХОДНАЯ ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА 9П129-1 ТРК 9К79-1 «ТОЧКА-У» Предназначена для уничтожения пунктов управления, командных пунктов, стоянок самолетов и вертолетов, резервов группировок войск, хранилищ боеприпасов, складов ГСМ и объектов военной инфраструктуры. ХАРАКТЕРИСТИКИ Масса без ракеты, (кг) 16000 Масса в боевом положении, (кг) 18145 Расчет (экипаж), (чел) 4 Длина в походном положении, (мм) 9486 Ширина в походном положении, (мм) 2375 Высота в походном положении, (мм) 3050 Угол старта ракеты, (град) 78 Сектор пусков, (град) ±15 Дальность пусков, (км) — минимальная 20 — максимальная 120 Площадь поражения, (га) 5-7 Время подготовки к пуску, (мин) — из готовности №1 2 — с марша 16 Базовое шасси БАЗ 5921 Мощность двигателя, (л.с.) 300 Максимальная скорость на суше, (км/ч) 60 Максимальная скорость на плаву, (км/ч) 8 ТРАНСПОРТНО-ЗАРЯЖАЮЩАЯ МАШИНА 9Т218-1М ТРК 9К79-1 «ТОЧКА-У» Предназначена для временного хранения, транспортирования и перегрузки на самоходную пусковую установку 9П129-1М ракет 9М79-1 различных модификаций. ХАРАКТЕРИСТИКИ Масса без ракет, (кг) 14275 Масса в боевом положении, (кг) 18275 Расчет (экипаж), (чел) 3 Длина в походном положении, (мм) -9463 Ширина в походном положении, (мм) 2890 Высота в походном положении, (мм) 2435 Количество транспортируемых ракет 2 Грузоподъемность крана (кг) 2670 Максимальный вылет стрелы (мм) 6500 Время перегрузки: • — ракеты на СПУ. (мин) 12 КОМАНДНО-ШТАБНАЯ МАШИНА 9С924 ТРК «ТОЧКА-У» Предназначена для автоматизированного управления подразделениями, вооруженными тактическими ракетными комплексами «Точка-У». ХАРАКТЕРИСТИКИ Масса, кг 14000 Длина, (мм) 8980 Ширина, (мм) 2960 Высота (с опущенными антеннами), (мм) 3462 Высота (с установленными антеннами), (мм) 7710 Глубина преодолеваемого брода, м 1,5 Время подготовки к работе, (мин) 15 Время свёртывания, (мин) 15 Потребляемое напряжение • внешнего источника переменного тока, В 380 • источника постоянного тока, В 23-29,7 Пробег без пополнения запаса топлива (км) 1000 Максимальная скорость: • по шоссейным дорогам 85 • по бездорожью 30 Мощность потребляемая КШМ, кВт 16 Состав расчета КШМ, (чел) 4 Количество рабочих мест 7 • в т.ч. автоматизированных 4 Время непрерывной работы, ч 48 Время решения расчетных задач, с не более 10 А.В.Карпенко, ВТС «БАСТИОН», 04.05.2014 + доп. 24.03.2018 + доп.11.12.2019 + доп. Источники: А.В.Карпенко. ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1 «ТОЧКА-У». рукопись, rusvesna.su, РИА Новости, Пресс-служба Восточного военного округа, Пресс-служба Центрального военного округа, military-informant.com, vestnik-rm.ru, diana-mihailova.livejournal.com, bmpd.livejournal.com, выставка на полигоне Луга 16.11.2019 и др. ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1 «ТОЧКА-У». НОВОСТИ 2016 — 2017 ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1″ТОЧКА-У». ЛУГА. 16.11.2019. ЧАСТЬ 1 ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1″ТОЧКА-У». ЛУГА. 16.11.2019. ЧАСТЬ 2 РАКЕТА 9М79-1 «ТОЧКА-У» В СИРИИ ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС «ТОЧКА-У» В ЭКСПОЗИЦИИ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО МУЗЕЯ В НОЧЬ МУЗЕЕВ. 20.05.2017 СПУ РК «ТОЧКА-У» ПОСЛЕ ВОЕННОГО ПАРАДА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ 09.05.2014 СПУ РК «ТОЧКА-У» ПЕРЕД ВОЕННЫМ ПАРАДОМ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ 09.05.2014 СПУ РК «ТОЧКА-У» НА РЕПИТИЦИИ ВОЕННОГО ПАРАДА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ 07.05.2014. ФОТОРЕПОРТАЖ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС «ТОЧКА-У» НА РЕПЕТИЦИИ ВОЕННОГО ПАРАДА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ 27.04.2014 ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1 «ТОЧКА-У» В ВИМАИВИВС 12.10.2011. ФОТОРЕПОРТАЖ ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79-1 «ТОЧКА-У». ФОТОРЕПОРТАЖИ 2008-2009 ГГ. ВЫСОКОТОЧНЫЙ ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС „ТОЧКА-У” МОДИФИКАЦИЯ ТАКТИЧЕСКОГО РАКЕТНОГО КОМПЛЕКСА 9К79 «ТОЧКА-Р» ТАКТИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС 9К79 «ТОЧКА» КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО МАШИНОСТРОЕНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ТАКТИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РАКЕТНОЕ ВООРУЖЕНИЕ СУХОПУТНЫХ ВОЙСК

MilitaryRussia.Ru — отечественная военная техника (после 1945г.)

ДАННЫЕ НА 2017 г. (стандартное пополнение)

Комплекс 9К79 «Точка», ракета 9М79 / ОТР-21 / 9М79М — SS-21A SCARAB-A / FROG-9

Комплекс «Точка-Р», ракета «Точка-Р» 9М79Р / 9М79ФР

Комплекс 9К79-1 «Точка-У», ракета 9М79-1 / 9М791 — SS-21B SCARAB-B

Дивизионный (тактический) ракетный комплекс. Разработка комплекса в КБ Машиностроения (г. Коломна) начата в 1967 г.  после передачи в КБМ документации предварительного проекта комплекса «Точка» с ракетой В-614  МКБ «Факел». В отличие от «Точки» МКБ «Факел» у «Точки» КБМ были изменены крылья, аэродинамические рули, был убран дестабилизатор, изменены другие системы ракеты. Главный конструктор — С.П.Непобедимый. Полномасштабная разработка задана Постановлением Совмина СССР №148-56 от 4 марта 1968 г. В разработке и производстве ракетного комплекса было задействовано 120 предприятий. Система управления ракеты создавалась ЦНИИАГ, главные конструкторы — Б.С.Колесов и А.С.Липкин. Заряды РДТТ разрабатывались НПО «Союз» (руководитель — академик Б.П.Жуков). Создание самоходной ПУ и ТЗМ велось КБ завода «Баррикады» (г.Волгоград, главный конструктор — Г.И.Сергеев).

Заводские испытания ракеты начаты в 1971 г. (два первых пуска) на полигоне Капустин Яр (пуски с полигонной ПУ разработки  КБМ, подготовка к испытаниям начата на полигоне в январе 1970 г.). Производство опытных образцов СПУ и ТЗМ комплекса велось заводом «Баррикады» (г.Волгоград) на шасси выпущенных Брянским автомобильным заводом. В 1973 г. начато серийное производство ракет «Точка» (позже — «Точка-У») на Петропавловским заводе тяжелого машиностроения (г.Петропавловск, источник). С 1989 г. производство ракет «Точка» велось так же Воткинским машиностроительным заводом (источник). Государственные испытания комплекса проводились в 1973-1974 г.г. (Капустин Яр, Забайкалье, Туркестанский военный округ, Закавказский военный округ). Серийное производство машин комплекса начато в 1973 г. на Петропавловском заводе тяжелого машиностроения — завод являлся головным предприятием по выпуску ракетного комплекса. Комплекс 9К79 «Точка» официально принят на вооружение приказом МО СССР №0011 в августе 1975 г. с ракетой 9М79 с двумя типами боевых частей — осколочно-фугасной и специальной (ядерной) — и начал поступать в ракетные дивизионы мотострелковых и танковых дивизий сухопутных войск СССР в 1975-1976 г.г.

Комплекс впервые показан на Параде в Москве 9 мая 1985 г.

Модернизация комплекса «Точка» с целью увеличения дальности действия и улучшения точности начата в 1984 г. Испытания комплекса «Точка-У» проводились на полигоне Капустин Яр с августа 1986 г. по сентябрь 1988 г. Климатические испытания проводились в 1989 г. в Забайкальском и Туркестанском ВО. Комплекс 9К79-1 «Точка-У» принят на вооружение в 1989 г., серийное производство ракет развернуто на Воткинском машиностроительном заводе в этом же году. Комплекс «Точка-У» может применять ракеты комплекса «Точка». В документации к переговорам по Договору о сокращении РСМД ракеты семейства «Точка» именовались «ОТР-21».

Азербайджан обвинил Армению в применении тактического ракетного комплекса :: Политика :: РБК

Здание Министерства обороны Азербайджана (Фото: wwwmodgovaz / Facebook)

Армения использует в Нагорном Карабахе тактический ракетный комплекс «Точка-У». Об этом говорится в Twitter Министерства обороны Азербайджана.

«Армянская армия применила высокоточный ракетный комплекс «Точка-У» (ОТР-21). Три из выпущенных ракет не взорвались», — указано в сообщении.

Представитель министерства, как передает «РИА Новости», пояснил, что ракеты не сработали «из-за непригодности и низкого качества военной техники противника».

Конфликт Армении с Азербайджаном. Что важно знать

По его словам, азербайджанские силы, в свою очередь, атаковали армянский военный штаб в населенном пункте Агдере. Армения потеряла большое число живой силы и боевой техники. «Подразделения азербайджанской армии нанесли удар по штабу 5-го горнострелкового полка 10-й горнострелковой дивизии 1-й общевойсковой армии Вооруженных сил Армении», — указали в Минобороны.

Оружие Непобедимого

13 сентября выдающемуся конструктору ракетных систем Сергею Павловичу Непобедимому исполнилось бы 99 лет. К сожалению, шесть лет назад его не стало.

Про таких говорят «человек-эпоха», а его фамилия в прямом смысле стала символом отечественной ракетной военной техники. За свою жизнь Непобедимый создал свыше 28 ракетных комплексов, находящихся на вооружении отечественной и зарубежных армий. Среди них – первые в стране противотанковые ракетные комплексы «Шмель», «Малютка», всемирно известная «Хризантема-С», первый в СССР переносной зенитно-ракетный комплекс «Стрела-2» и семейства ПЗРК «Стрела» и «Игла», первая в мире сверхзвуковая противотанковая управляемая ракета «Штурм», высокоточные тактические и оперативно-тактические комплексы «Точка» и «Ока» и многие другие. О некоторых разработках Непобедимого и истории их создания – в нашем материале.
 

Полет «Шмеля»: о первом в стране ПТРК

В середине 1950-х годов коломенское Специальное конструкторское бюро (с 1964 года − КБ машиностроения), работе в котором Сергей Павлович посвятил без малого 45 лет, резко меняет направление деятельности – вместо минометов начинается освоение ракетной техники. Дело в том, что с появлением ядерного оружия основной ударной силой в боевых действиях стали быстроходные танки. Артиллерия уже не справлялась с машинами нового поколения, и нужно было свежее решение, которое руководство страны увидело в управляемых противотанковых ракетных комплексах.

ПТРК «Шмель»

Всего 31 конструкторскому бюро были поставлены задачи по теме. В 1957 году СКБ поручается одна из них − разработка ПТРК под шифром «Шмель». Специально под эту задачу было создано отдельное КБ-1 под руководством Непобедимого. Интересно, что именно ПТРК были темой дипломной работы Сергея Павловича в МВТУ им. Баумана. Но в целом для предприятия это направление было абсолютно новым.

После преодоления всех трудностей и разработки практически с нуля необходимых решений СКБ и конкретно команде Непобедимого удалось первым в стране создать действующий ПТРК. В 1960 году «Шмель» был успешно продемонстрирован в деле членам Политбюро во главе с Никитой Хрущевым. В том же году «Шмель» был принят на вооружение Советской армии. Три года работы над новым оружием принесли СКБ и Сергею Павловичу бесценный опыт и уверенность в собственных силах.

Оружие устанавливалось на боевые машины и могло поражать цели на дальности до 2000 м. «Шмели» выпускались до 1966 года и стали основой для всех дальнейших разработок противотанковых ракетных комплексов. 

Убойная «Малютка»: о разработке самого массового ПТРК в мире 

В 1961 году Непобедимый назначается заместителем главного конструктора СКБ. За год до этого началась работа над более совершенным и малозатратным ПТРК «Малютка». Этот комплекс стал значительным шагом вперед в развитии ПТРК. Корпус ракеты впервые был выполнен из пластмассы, что позволило уменьшить габариты и вес ракеты с одновременным увеличением дальности и бронепробиваемости в сравнении с «Шмелем». Новое оружие было способно уничтожать танки и другие цели на расстоянии 3000 м. В «Малютке» были впервые применены такие новейшие технологии, как одноканальная схема управления, газовая рулевая машинка, ленточный гироскоп. Кроме того, оружие получилось очень экономным. По воспоминаниям Сергея Павловича, себестоимость одной ракеты нового ПТРК была сопоставима со стоимостью черно-белого телевизора.

ПТРК «Малютка» на вертолете Ми-2

Простая конструкция и высокая технологичность сделали «Малютку» самой массовой противотанковой ракетой минувшего века. Как отмечал сам Непобедимый, за рубежом ПТРК «Малютка», наряду с автоматом Калашникова, истребителем МиГ-21 и зенитно-ракетным комплексом С-75, стал своего рода визитной карточкой боевой мощи Советского Союза. По дальности стрельбы комплекс превосходил аналогичные образцы, стоявшие на вооружении стран НАТО.

Лицензионное производство было налажено в Польше, Чехословакии, Болгарии, Югославии. Затем нелицензионные «родственники» «Малютки» появлялись и в других странах. Большую роль этот ПТРК сыграл в ходе арабо-израильской войны 1973 года, когда с его помощью египетскими войсками был уничтожен израильский танковый полк численностью 800 машин – практически весь парк страны. На протяжении многих лет «Малютка» продолжала модернизироваться. Всего до 1984 года было выпущено более 300 тысяч комплексов.
 

ПТРК «Штурм»: опережая звук и весь мир

В 1960-х годах появляются предпосылки для создания противотанкового оружия нового уровня – сверхзвукового. Разработчики танков отреагировали на появление первых ПТРК: машины стали более быстрыми, маневренными и дальнестрельными, стали оснащаться динамической защитой. А операторы ПТРК все чаще попадали под угрозу обнаружения и обстрела. Поэтому нужна была более скоростная и бронебойная ракета; кроме того, требовалось максимально автоматизировать процесс запуска. Выход на сверхзвук требовал применить массу новых решений. Но к этому моменту у Конструкторского бюро машиностроения уже был первый опыт по созданию ракеты со сверхзвуковой скоростью полета. Это была ракета комплекса «Рубин» для танка «объект 775». Разработку танка закрыли. Вместе с ней была прекращена разработка «Рубина». Но результаты были получены хорошие.

ПТРК «Штурм»

Первый в мире сверхзвуковой ПТРК получил название «Штурм» и рекордную дальность стрельбы – 5000 м. Многоцелевая управляемая ракета «Штурм», созданная для комплекса, обладала мощной защитой от помех. «Штурм» начал поставляться военным в 1976 году и устанавливался на вертолеты. Затем его установили на самоходные пусковые установки и корабли ВМФ.

По воспоминаниям Сергея Павловича, предполагаемые противники были крайне удивлены, что СССР за столь короткий срок смог создать сверхзвуковые ракеты, которые кардинально меняли расклад сил на поле боя. Боевые испытания «Штурма» прошли в Афганистане. По отзывам военных, оружие Непобедимого, установленное на «Крокодилах» Ми-24, очень успешно помогало бороться с моджахедами, скрывавшимися в горных ущельях и пещерах.

ПТРК «Хризантема-С»: грозный цветок

Следующим поколением противотанкового ракетного вооружения стала «Хризантема-С» − всепогодный, всесуточный комплекс, установленный на боевую машину. Основным отличием «Хризантемы-С» от предыдущих разработок стала способность обнаруживать и уничтожать цель при отсутствии оптической видимости: при пыле-дымовой завесе на поле боя, в туман, дождь, снегопад.

Для «Хризантемы-С» была создана автоматическая радиолокационная система обнаружения и сопровождения целей с одновременным управлением ракетой в процессе наведения ее на цель. Комплекс также был дополнительно оснащен второй, полуавтоматической, системой наведения в луче лазера. Такая двухканальная система управления дает возможность «Хризантеме-С» вести одновременную стрельбу сразу по двум целям с вероятностью попадания, близкой к единице. 

ПТРК «Хризантема-С»

По словам Сергея Павловича, КБ машиностроения в сотрудничестве с другими предприятиями создали самый мощный и самый совершенный из всех существующих сухопутных противотанковых комплексов. Большая дальность стрельбы в любых погодных условиях и в любое время суток, хорошая помехозащищенность, высокая скорость стрельбы сделали «Хризантему-С» оружием нового поколения XXI века.

Работы по «Хризантеме-С» были прекращены в стране с началом перестройки и вновь развернуты в нулевых. Комплекс сдан на вооружение в 2006 году. Этот ПТРК способен поражать все современные и перспективные виды танков, в том числе оснащенные динамической защитой, боевые машины пехоты и другую бронетехнику. «Хризантема-С» также может работать против малоскоростных низколетящих целей и живой силы на расстоянии до 6000 м. Благодаря двум каналам «Хризантема-С» может обнаружить и атаковать две цели почти одновременно: с четырехсекундным интервалом между пусками. По мнению специалистов, одна «Хризантема» может справиться с тремя-пятью танками, а три ПТРК способны остановить атаку танковой роты из 14 машин.
 

Прирученная «Стрела-2»: о первом переносном ЗРК

Кроме противотанкового оружия, Сергей Непобедимый работал и над ракетами для поражения воздушных целей. С появлением ракетного вооружения актуальность полетов авиации на больших высотах, как наиболее безопасных при атаках зенитными орудиями и истребителями, упала. Самолеты начали летать на предельно малых высотах, и возникла потребность в новом оружии для поражения сверхзвуковых низколетящих целей. Кроме того, с подобным запросом, по рассказам Непобедимого, к Советскому Союзу обратился президент Египта. Работы по созданию ПЗРК «Стрела-2» начались в 1960 году.

ПЗРК «Стрела-2М»

Оружие должно было стать переносным и работать по принципу «выстрелил и забыл». При его создании было внедрено около 200 изобретений. Уже к 1969 году египетские военные получили комплексы, прошли обучение и использовали их в боях против авиации Израиля. В первом же бою, по рассказам Непобедимого, десятью ракетами «Стрела-2» было сбито шесть самолетов.

Затем за восемь месяцев была проведена модернизация для увеличения зоны поражения и повышения скорости ракеты. Новая модель «Стрела-2М» участвовала в боях во Вьетнаме, где с ее помощью в предельно сложных условиях было сбито 205 самолетов США. Этот комплекс с дальностью поражения до 4200 м на догонных курсах и 2800 м на встречных курсах и высотой поражения до 2300 м использовался более чем в 60 странах.
 

«Точка» и «Ока»: ракетный щит Непобедимого

В конце 1960-х годов КБ машиностроения получает новое задание – разработать тактический ракетный комплекс. Тактические ракеты предназначены для поражения целей непосредственно в области военных действий. Новый комплекс должен был обладать повышенной точностью стрельбы, высокой маневренностью, большей скрытностью, с минимальным временем на подготовку к стрельбе, пуск и свертывание. В работу над новым вооружением было вовлечено 120 предприятий различного профиля. В 1975 году работа над ТРК «Точка» с двумя боевыми частями, осколочно-фугасной и специальной, была успешно завершена.

Этот дивизионный тактический ракетный комплекс мог за считаные мгновения обрушить заряд массой 0,5 т на цель, находящуюся на расстоянии от 15 до 70 км. «Точка-Р» с пассивной радиолокационной головкой самонаведения была принята на вооружение в 1983 году. В 1989 году был сдан ТРК «Точка-У» с дальностью стрельбы 120 км.

Запуск ТРК «Точка»

Вершиной работы Непобедимого в этом направлении стал оперативно-тактический ракетный комплекс «Ока». КБМ предстояло создать комплекс с дальностью стрельбы от 50 до 400 км, оснащенный боевой частью с обычными или ядерными зарядами. Подобно «Точке», он должен самостоятельно преодолевать водные преграды и вести стрельбу в любых климатических условиях.

«Ока» разрабатывалась восемь лет и в 1980 году была принята на вооружение. Пусковая установка располагалась на четырехосном шасси. Комплекс мог работать при температурах от -50 до +50 градусов по Цельсию, самостоятельно преодолевать по суше сотни километров и проходить водные рубежи, а также доставляться военно-транспортными самолетами. В основе управления «Оки» лежали самые современные вычислительные системы. Для нового ОТРК были созданы две боевые части – осколочно-фугасная и ядерная. При стрельбе на максимальные расстояния ракета выходила в ближний космос – 120-140 км от поверхности Земли, после чего головная часть практически по вертикали устремлялась к цели со скоростью несколько км/сек. Головная часть ракеты была устроена таким образом, что становилась почти невидимой на экранах радаров противника.

ОТРК «Ока» 

«Ока» размещалась в странах Варшавского договора и, по справедливым опасениям военных НАТО, могла покрыть ракетами всю Европу. Однако жизнь комплекса была недолгой − в 1987 году генеральный секретарь ЦК КПСС М.С. Горбачев подписал вместе с президентом США Р. Рейганом Договор между СССР и США о ликвидации ракет средней и меньшей дальности, под действие которого попала и «Ока». Позже Непобедимый назвал этот договор преступлением и актом государственной измены руководства страны. «Не сумев превзойти «Оку», американцы расправились с ней руками своей пятой колонны в СССР, − вспоминал позже Сергей Павлович. − Иначе как предательство я это расценить не мог и подал в отставку». Всего было уничтожено 360 ракет и 160 самоходных пусковых установок.

В 1988 году Непобедимому удалось убедить руководство страны в необходимости восстановления оружия, подобного «Оке», но не попадающего под действие договора, и началась разработка ОТРК «Искандер». Его коллеги и ученики смогли создать еще более совершенное оружие для защиты рубежей нашей Родины. Модификация комплекса «Искандер-М», принятая на вооружение в 2006 году, сегодня является лучшим ОТРК в своем классе, не имеющим аналогов в мире. Семейство «Искандеров» продолжает развиваться. 

Образовательный комплекс «Точка Будущего»

Проекты Новости Контакты О нас

Система навигации для современного образовательного центра

Образовательный комплекс «Точка Будущего»

Образовательный комплекс построен в Иркутске на берегу Ангары на участке площадью в 20 га, расположенном между Байкальской улицей, Чертугеевским заливом и границей города Иркутск. Работа над проектом заняла семь лет. Разработкой инновационной школы занималась сборная команда экспертов из разных регионов страны. Комплекс предназначен для профессионально ориентированных и работающих совместно со службами сопровождения приемных семей. Центр рассчитан на 1024 ученика.

«Точка будущего» — индивидуальный благотворительный проект. Иркутской области очень повезло, подобные проекты есть не в каждом регионе. Его уникальность в том, что дети с разным социальным статусом будут бесплатно учиться в системе, где к каждому ребенку —индивидуальный подход. Также эта образовательная модель хороша тем, что почти 20 приемных семей получили прекрасное жилье и системное сопровождение.

В состав образовательного кластера вошли: коттеджи для проживания семей с приемными детьми, детский сад, здание начальной школы, здание старшей школы, спортивный комплекс, культурно-досуговый комплекс. 

Каждое здание школы, будь то учебное, спортивное или административное, получило свое название, что нашло свое отображение в ее цветовом кодировании, а соответственно, и в навигации каждого корпуса.

На территории школы расположено 20 домов для приемных семей учащихся школы, футбольное поле и многое другое, не заблудиться на территории позволяет прекрасная схема, на которой видна крайне необычная архитектура школы от датского бюро CEBRA, а также яркие фингерпосты, которые указывают на основные точки притяжения на территории.

Важно, чтобы качественная архитектура была удобна для использования, поэтому вертикальные маркеры корпусов, выполненные под стать металлической облицовке, слово переходят и наполняются цветом каждого конкретного корпуса и обозначают его главный вход.

Соответствующий цвет корпуса, встречающий у входа, продолжается и внутри каждого из корпусов, здесь он служит основой для информационных сообщений на перфорированных панелях. На них прекрасно размещаются и навигационные сообщения (которые легко можно менять или дополнять), и творчество детей — главных обитателей этих зданий. 

Надеемся, что уже спустя пару месяцев после начала работы школы каждый пришедший туда посетитель сможет увидеть не только удобную навигацию, но и то, как ее облюбуют разные рисунки, постеры, смайлики, и пространство по-настоящему заживет. 

Нужен только инструмент — дети найдут ему лучшее применение.

107045, Москва, Даев переулок, 19

+7 495 690 45 73

[email protected]

facebook instagram behance

Мобильный комплекс светосигнального оборудования и разметки для вертодромов Weltplast »ТОЧКА-4».

Мобильный комплекс светосигнального оборудования и разметки для вертодромов «ТО4КА-4».

Достоинства:

• Компактная упаковка — Легкая сумка для транспортировки
• Высокая надежность изделий, имеющих независимое питание и управление каждого элемента
• Огни имеют различные типы креплений, но позволяют производить установку без крепления
• Короткое время развертывания всего комплекса (3 минуты)
• Большой жизненный цикл источников света

Характеристики: Количество огней TLOF/FATO — 4 шт 1* Количество креплений — 4 шт Количество пультов управления — 2 шт Максимальный размер зоны TLOF — 15 x 15 м Температурный режим от -30°С до +50°С Относительная влажность 98% при +35°С Время непрерывной работы огней 70/21/7 час (10/30/100%) Время ожидания при выключенном свете огня 300 часов Потребляемая мощность при зарядке комплекса — < 50 Вт окраска корпусов и креплений огней — желтый или защитный зеленый цвет Модели сумок:                                       tactical — черная сумка                                       military — камуфляж по требованиям заказчика                                       aviation — синяя сумка                                       emergency — оранжевая сумка Средний срок службы 10 лет 2** Гарантийный срок 24 месяцев    1*Возможна комплектация 4 огней зеленого/красного/белого/ИК цвета 2**С заменой аккумуляторных батарей.

 

Где находятся комплексные точки: на линии

Это второй из того, что оказалось серией о том, где находятся сложные точки.

Во введении я описал место, где находятся комплексные точки: к каждой точке (a, b) на реальной плоскости прикреплена плоскость, которая содержит все точки (a + ci, b + di). Эти точки расположены с осью x, показывающей мнимую часть, добавленную к координате x, и осью y, показывающей мнимую часть, добавленную к координате y.Я представляю их как прозрачный лист, прикрепленный к самой точке, который можно расплющить, чтобы он располагался поверх реальной плоскости.

В этом посте я хочу поговорить о том, где находятся сложные точки на линии. Это первая причина, по которой такое представление сложных точек так здорово.

Реальная линия

Каждая действительная линия имеет уравнение типа ax + by = c для некоторых вещественных a, b и c. Например, 2x + 9y = 7, -3x + 5y = 8, x — 2y = 3, x = 4 и y = 5.(Я использовал здесь целые числа, но ничто не мешает нам использовать дроби, квадратные корни или трансцендентные числа, такие как е.)

Но мы знаем, что к каждой точке прикреплен самолет, удерживающий все сложные точки. Какие из этих сложных точек являются частью линии? Сначала нам нужно напомнить себе, что точка находится на линии, когда она удовлетворяет уравнению линии. По сути, для этого и предназначено уравнение: решить, является ли точка частью набора или нет.

Рассмотрим прямую x — 2y = 3…

• Точка (3,0) находится на этой строке, потому что 3-2 * 0 = 3.
• Точка (1, -1) находится на этой строке, потому что 1-2 * (- 1) = 1 + 2 = 3.
• Точка (9,3) находится на этой линии, потому что 9-2 * 3 = 9-6 = 3.
• Точка (3 + 2i, i) находится на этой прямой, потому что 3 + 2i — 2 * i = 3 + 2i-2i = 3.
• Точка (1 + 4i, -1 + 2i) находится на этой прямой, потому что 1 + 4i — 2 * (- 1 + 2i) = 1 + 4i +2 — 4i = 3.
• Точка (9-10i, 3-5i) находится на этой линии, потому что 9-10i -2 * (3-5i) = 9-10i — 6 + 10i = 3.

Здесь формируется шаблон: чтобы моя сложная точка оказалась на линии, мне нужно убедиться, что мнимые части имеют правильный размер, чтобы они вычитались, когда я помещаю их в формулу.Реальные части также должны создать число 3, которое мне нужно, а это значит, что реальные части должны удовлетворять исходному уравнению.

Давайте сделаем это с помощью алгебры:

Что это значит? Если точка (p + ri, q + si) находится на прямой с уравнением ax + by = c, то точка (p, q) должна быть на прямой. Это означает, что все сложные точки на реальной прямой находятся в плоскостях в точках на реальной прямой. Это очень приятно — сложные точки на этой линии каким-то образом прикреплены к самой линии, потому что они находятся в плоскостях, прикрепленных к этой линии.

Но становится лучше! Комплексная точка (p + ri, q + si) — это точка с координатами (r, s) в плоскости в (p, q). И точка (r, s) должна удовлетворять уравнению ax + by = 0. Это означает, что точка (r, s) лежит на прямой, параллельной нашей исходной линии, проходящей через центр плоскости. Когда вы возьмете плоскость в точке (p, q) и положите ее на реальную плоскость, комплексные точки в этой плоскости, которые являются частью линии , будут лежать поверх существующей реальной линии! Это потому, что они находятся на прямой, параллельной этой прямой, проходящей через точку на этой прямой.

Итак, в нашем представлении комплексные точки на реальной линии находятся не только в плоскостях, прикрепленных к реальной линии, они выглядят так, как будто они на самом деле находятся на линии! Разве это не круто? !!

Вы можете поэкспериментировать с плоскостями, прикрепленными к реальным линиям, в следующем апплете GeoGebra.

Линия с реальным уклоном

В комплексной плоскости есть множество линий, которые не являются настоящими линиями. Первый тип, с которым я хочу иметь дело, — это люди с реальным уклоном.То есть их уравнения имеют вид ax + by = c + fi для некоторого не действительного числа c + fi и действительных чисел a и b. На такой линии вообще нет реальных точек — невозможно поместить действительные числа в ax + by и получить нереальный результат. Но где на самом деле все ненастоящие точки на этой линии?

Итак, точки на прямой с уравнением ax + by = c + fi находятся в плоскостях, прикрепленных к реальной прямой с уравнением ax + by = c, и в каждой плоскости они образуют линию, параллельную этой реальной прямой.Фактически, если вы посмотрите, где они находятся на всех плоскостях, все они образуют одну и ту же линию , параллельную реальной линии.

Вы можете исследовать эти типы линий с помощью этого апплета GeoGebra.

В дальнейшем для наших целей особый интерес представляют «вертикальные» комплексные прямые с уравнениями вида x = fi. Точки на этой линии находятся в плоскостях, прикрепленных к реальной прямой x = 0, то есть они находятся в плоскостях, прикрепленных к оси y. Внутри каждой плоскости они образуют вертикальную линию, которая выглядит как часть реальной линии x = f.

Линия с нереальным наклоном

Последний вид линий — это линия с нереальным наклоном. У него будет уравнение типа (a + di) x + (b + ei) y = c + fi. Вам нужно будет убедиться, что a + di и b + ei не связаны действительным кратным числом, или вы можете разделить на какое-то комплексное число, чтобы получить реальные коэффициенты для x и y — мы уже рассмотрели такие строки. Фактически, поэтому должна быть возможность упорядочить его так, чтобы коэффициент y был равен 1. В этом случае мы могли бы также записать его в форме «наклон-пересечение», что может быть немного проще для обработки.Итак, давайте посмотрим на линию с уравнением y = (a + di) x + (c + fi).

Хм. Это не особо поучительно. Что это обозначает? Почему бы нам не выбрать плоскость и не посмотреть, как выглядят точки на нашей линии в этой плоскости:

Это означает, что по заданному (p, q) мы можем найти уникальное значение r. Подставляя это в другое уравнение, мы получаем уникальное значение s. То есть у каждого iplane есть ровно одна точка этой сложной линии! Вы можете исследовать, как выглядят эти точки, с помощью этого апплета GeoGebra.

Обратите внимание, что на самом деле на каждой прямой со сложным уклоном есть ровно одна реальная точка. Используя обозначения выше, это точка (-f / d, -af / d + c). В апплете GeoGebra довольно сложно найти суть дела методом проб и ошибок!

Заключение

Итак, вот оно. При использовании iplan линии с реальным наклоном на самом деле выглядят как линии, а линии с нереальным наклоном представляют собой облако точек, по одной в каждой плоскости. В следующем посте я расскажу о параболах…

Картирование нативной организации дрожжевого комплекса ядерных пор с использованием измерений ядерной радиальной интенсивности

Комплекс ядерных пор (NPC) обеспечивает важный проход для белков и РНК через ядерную оболочку (NE), которая отделяет ядро ​​от цитоплазмы у эукариот (1, 2).Неисправности NPC связаны со спектром пагубных состояний, включая связанные со старением нарушения, инфекционные заболевания, нейродегенерацию и рак (3, 4). В последние годы электронная микроскопия (ЭМ) в сочетании с интегративным моделированием внесла большой вклад в очерчивание архитектуры NPC, несмотря на его абсолютный размер и неоднородность состава (5–8). Современные структурные модели NPC выявляют двухслойную мембрану липидной поры, общую 8-кратную вращательную симметрию NPC и более тонкие анатомические детали, включая ядерную корзину, платформу экспорта цитоплазмы и каркас ядра, где распознаются отчетливые кольцевые особенности (рис.1 A ) (9⇓⇓ – 12). Опираясь на мощный набор методов вывода (также известных как «интегративное моделирование»), были представлены модели NPC с высоким разрешением, которые учитывают большинство известных функций NPC. Однако, учитывая ограниченное разрешение текущих томограмм NPC (~ 3 нм) и высокое структурное сходство среди нуклеопоринов (Nups), подгонка индивидуальных белковых структур к плотности ЭМ целых NPC было сложной задачей, критически зависимой от ортогонального ввода. такие как ограничения на основе данных о химическом сшивании, соображения симметрии и точная стехиометрия (5, 13–16).

Мы ранее ввели технологию для точного определения стехиометрии молекулярных комплексов в дрожжевом NE путем измерения интенсивности флуоресценции (рис. 1 B — E ) (16). Этот метод был применен к дрожжевым NPC, выявив 16 копий на NPC для большинства Nups, а также способность NPC оставаться функциональными, несмотря на изменения в их составе, тип устойчивости, называемый «композиционной пластичностью» (1, 9, 10, 16 ⇓ – 18). Однако остается неясным, отражается ли композиционная пластичность также структурной пластичностью.Кроме того, оказалось трудным получить информацию о положении для внутренне неупорядоченных повторов Phe-Gly (FG). Тем не менее, это важные функциональные элементы, которые наделяют NPC способностью избирательно и временно взаимодействовать с родственными переносчиками, а также с ядром NPC (19). Было высказано предположение, что повторы FG играют дополнительную роль в сборке и стабильности NPC через поливалентные взаимодействия с каркасными Nups (20), и что ядерные транспортные рецепторы образуют пул в NPC, влияя на свойства проницаемости NPC (рис.1 A ) (21⇓ – 23). Однако из-за внутренней неупорядоченной природы повторов FG эти важные функциональные элементы остаются проблемой для современных структурных подходов (5, 14, 20, 24-27).

В этом исследовании мы разрабатываем инструмент количественной оценки in vivo, названный измерениями ядерной радиальной интенсивности (NuRIM), для извлечения среднего положения Nups и связанных транспортных факторов вдоль оси ядерно-цитоплазматического транспорта. Это дает нам инструмент для всестороннего пересмотра организации нативных дрожжевых NPC и механизма переноса нуклеоцитоплазмы.

Результаты

NuRIM: Метод сверхразрешения для отображения нуклеопоринов с тегами GFP в нативных NPC.

NPC имеют размер ~ 100 нм, что позволяет предположить, что под оптической микроскопией невозможно разрешить субфункции (дифракционный предел Аббе составляет ~ 200 нм для флуоресцентной микроскопии) (9, 11, 17, 28). Тем не менее сверхразрешение может быть достигнуто путем возбуждения одной молекулы или путем усреднения множества зашумленных измерений одной и той же величины (28, 29). Одним из плодотворных применений последнего принципа стала одночастичная ЭМ, при которой тысячи зашумленных изображений усредняются в структуры, достигающие субнанометрового разрешения (12, 30).Мы решили использовать аналогичные принципы в флуоресцентной микроскопии для картирования относительного положения Nups (31). Для реализации такого подхода мы использовали дрожжевые штаммы, коэкспрессирующие дрожжевые усиленные GFP (yEGFP) Nups вместе с dsRed-HDEL, служащим в качестве флуоресцентного фидуциарного маркера NE (16, 32). Сигнал NE в непосредственной близости от NPC позволяет дифференциально измерять мелкомасштабные радиальные сдвиги (для краткости называемые «высотой») Nups относительно маркера NE и, таким образом, систематически размещать большинство Nups в соответствии с их радиальным положением в пределах NPC (рис.1). По соглашению начало координат лежит в центре масс NPC; отрицательные координаты направлены к цитоплазме, а положительные — к ядру. Например, мы получили бы положительное значение для положения компонента ядерной корзины Nup60-yEGFP (набор данных S1, лист 1).

Чтобы измерить теоретическую точность NuRIM (см. SI Приложение для получения информации о точности и прецизионности), мы сгенерировали 160000 смоделированных наборов трехмерных изображений NE в различных условиях интенсивности сигнала NPC и мешающей фоновой флуоресценции в цитоплазме и ядре (рис.2 и SI Приложение , рис. S1). Ошибки были подробно охарактеризованы путем сравнения позиций, восстановленных NuRIM, с известной базовой истиной (например, 0 нм, когда не было наложено никакого сдвига). Для типичных условий сигнала, встречающихся во время визуализации Nup, ошибки оставались ниже 5 нм (рис. 2 E ). Основным преимуществом этого анализа является то, что можно впоследствии вычесть эти небольшие отклонения из значений, измеренных экспериментально, чтобы получить скорректированные координаты, называемые «положением» ( SI, приложение и SI, приложение , рис.S1). В целом, это моделирование указывает на то, что сбор структурной информации для Nups вдоль ядерно-цитоплазматической оси с помощью широкопольной микроскопии возможен.

Рис. 2.

Проверка теоретической точности NuRIM с использованием смоделированных данных. ( A ) Точечные NPC (зеленые сплошные точки) и контрольные фидуциарные маркеры (красные открытые точки) распределены на сетевом элементе, который сам моделируется как сфера. Различные уровни мешающей флуоресценции вводятся внутри и снаружи NE (синие открытые точки).( B ) Свертка с реалистичной функцией рассеяния точки (PSF) дает трехмерные стеки с ограничением дифракции (показан трехмерный рендеринг NE). ( C и D ) Отдельные срезы Z , взятые из смоделированных объемов изображения. Небольшие поперечные сдвиги в распределении NPC от NE приводят к измеримым субпиксельным сдвигам в смоделированных изображениях (красные и зеленые пунктирные кружки). ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ( E ) Более 10 миллионов смоделированных изображений были созданы при переменных фоновых условиях.График показывает ошибку, допущенную NuRIM при восстановлении истинного сдвига для уровня сигнала NE, соответствующего нуклеопоринам. Черные точки представляют собой среднюю ошибку сдвига для пакетов из 64 смоделированных изображений. Подгоночная поверхность была получена с помощью обучения нейронной сети, что позволило получить оценки ошибки смещения в любых фоновых условиях. Эти небольшие ошибки смещения впоследствии вычитаются из экспериментальных значений для получения скорректированных положений (приложение SI и приложение SI , рис.S1). (Масштабные линейки, 1 мкм.)

Для оценки экспериментальной точности в ультрамикроскопии обычно выполняются 2 независимых определения структуры одного и того же объекта (например, путем разделения набора данных на 2 половины или с использованием 2 независимых методов), а затем измеряется насколько они различаются после жесткой регистрации с использованием попарного критерия среднеквадратичного отклонения (33, 34) (рис. 3 A и SI Приложение ). Чтобы применить этот протокол к NuRIM, мы независимо собрали структурную информацию в гаплоидных и диплоидных штаммах, зарегистрировали 2 соответствующие одномерные структуры (путем итеративной минимизации среднеквадратичного отклонения) и получили попарную среднеквадратичную точность 0.7 нм (рис.3 A и набор данных S1, лист 2). Диплоидные клетки больше гаплоидных, поэтому эксперимент также служил для проверки точности в зависимости от вариаций диаметра ядра (35). Предполагая, что структура NPC идентична в гаплоидных и диплоидных клетках ( SI Приложение , рис. S3), мы пришли к выводу, что наш метод может отображать среднее положение отдельных Nups с нанометровой точностью.

Рис. 3.

Тестирование точности NuRIM. ( A ) Гаплоидные ядра меньше диплоидных ядер, но восстановленные позиции Nup в обоих случаях были очень согласованными (попарное среднеквадратичное значение = 0.7 нм; планки погрешностей всегда представляют SEM, за исключением случаев, когда это указано) Схема иллюстрирует общее понятие попарного среднеквадратичного значения, служащего для оценки точности структурных методов. ( B ) Другая стратегия проверки точности NuRIM заключалась в сравнении прогнозируемых средних положений для двойных мутантов с фактически измеренными положениями (попарное среднеквадратичное значение = 2,7 нм). ( C ) Чтобы проверить устойчивость NuRIM к вариациям фоновой флуоресценции, растворимые yEGFP-NES и yEGFP-NLS были сверхэкспрессированы поверх Nup84-yEGFP (парное среднеквадратичное значение = 2.4 нм) (36). (Масштабные линейки, 1 мкм.)

Чтобы обеспечить независимую оценку точности в более сложных условиях, мы использовали штаммы, одновременно экспрессирующие 2 разных YEGFP-меченных Nups (рис. 3 B ). Их нельзя разрешить, поскольку они занимают один и тот же ограниченный дифракцией объем, но ожидается, что их одновременное присутствие приведет к радиальному сдвигу их комбинированного сигнала по сравнению с штаммами, меченными отдельно. Прогнозируемая позиция h _C для двойного мутанта является центром масс комбинированных распределений yEGFP: h _C = ( n ₁ × h ₁ + n ₂ × h ₂ ) / ( n ₁ + n ₂ ), где номера копий n ₁ и n ₂ и позиции h ₁ и h ₂ получены экспериментально из однозначно меченых штаммов.Путем сравнения этих предсказанных значений с экспериментальными была получена попарная среднеквадратичная точность 2,7 нм (набор данных S1, лист 3).

Ожидается, что присутствие ядерной или цитоплазматической фоновой флуоресценции повлияет на распределение измеренного сигнала Nup в NE и, таким образом, может внести ошибки в наши позиционные отнесения. Чтобы проверить устойчивость к фоновой флуоресценции в сложных условиях, мы выбрали 2 флуоресцентно меченных штамма Nup (Nup84-yEGFP и Nup159-yEGFP) и сверхэкспрессированный свободный yEGFP, слитый либо с ядерной экспортной последовательностью (NES), либо с последовательностью ядерной локализации (NLS) (36 ) (Рисунок.3 С ). Несмотря на заметную фоновую флуоресценцию, положения оставались очень согласованными (парное среднеквадратичное значение = 2,4 нм; набор данных S1, лист 4).

Широко известно, что на измерения, основанные на флуоресценции, может влиять окружающая среда, например, изменения pH или полярности (37). Чтобы оценить потенциальные помехи в среде NPC, мы увеличили длину гибких линкеров между yEGFP и его Nup до 102 аминокислот, тем самым пытаясь освободить yEGFP от любых локальных эффектов (16).Это привело только к минимальным позиционным изменениям (попарное среднеквадратичное значение = 1,6 нм; набор данных S1, лист 5). Эти результаты точности выгодно отличаются от современных позиционных неопределенностей ∼6 нм в электронной микроскопии иммунного золота (IEM) (9, 38, 39).

Мы также исследовали, может ли кинетика созревания yEGFP, связанная с переменным оборотом в NPC, повлиять на наши измерения. Таким образом, мы создали штаммы, помеченные «суперпапками GFP», вариантом, специально разработанным для быстрого сворачивания (40).Эти измерения привели к среднеквадратичному значению 1,1 нм при попарном сравнении с исходными результатами на основе yEGFP (набор данных S1, лист 6).

Наконец, мы также хотели оценить, как сила сигнала и обесцвечивание влияют на наши измерения. С этой целью мы непрерывно обесцвечивали одно поле зрения до тех пор, пока интенсивность флуоресценции не снизилась до менее 10% от исходного сигнала. Измеренные положения Nup оставались на удивление стабильными даже при самых низких интенсивностях сигнала ( SI Приложение , рис.S2).

Дополнительные тесты для оценки роли хроматических аберраций, размера NE ( SI, приложение , рис. S3) и эффектов проекции ( SI, приложение , рис. S5) отложены до SI, приложение . Оказывается, эффекты проецирования можно компенсировать введением «коэффициента проецирования» немного больше 1, а хроматические эффекты минимальны и могут быть устранены путем совмещения цветов. В целом, наши тесты показывают, что NuRIM предлагает среднюю точность ~ 2 нм, что соответствует точности IEM (Таблица 1).

Таблица 1.

Точность NuRIM, оцененная с использованием различных подходов

NuRIM выявляет положение стабильно заякоренных доменов Nup вдоль оси ядерно-цитоплазматического транспорта и демонстрирует устойчивость структуры NPC к изменениям состава.

Благодаря обширному усреднению, систематические измерения положения, производимые NuRIM для дрожжевых Nups, имели высокую точность — обеспечивая 1D карту со средним SEM, равным 1,5 нм для 28 Nups (рис. 4 A и набор данных S1, лист 1).NPC сродни модульной сборке стабильных подкомплексов (2). Считается, что большинство дрожжевых Nups симметрично организовано вдоль оси транспорта NPC, причем половина копий обращена к ядру, а другая половина — к цитоплазме (2). Поскольку симметричные единицы занимают один и тот же дифракционно ограниченный объем, они не могут быть разрешены при флуоресцентной микроскопии, и мы можем только определить их среднее положение между двумя симметричными единицами вдоль оси переноса. Напротив, Nup82 и Nup159, которые оба принадлежат платформе экспорта мРНК, обращены исключительно к цитоплазме (12, 41).Таким образом, соображения симметрии не играют роли для этих Nups. NuRIM измеряет средние положения -8,6 ± 2,3 нм для Nup159 по сравнению с -11,5 ± 1,8 нм для Nup82 (набор данных S1, лист 1). Кроме того, Gle1, который, как известно, взаимодействует с тем же субкомплексом, был картирован на -7,4 ± 1,9 нм. Интересно, что единственными другими Nups, наблюдаемыми в диапазоне 3 нм, были Nup116 ( h = -7,3 ± 1,8 нм), что согласуется с его известным взаимодействием с Nup82 (42), а также Nup42 ( h = -9,5 ± 1.9 нм), еще один документированный интерактор (43).В целом, это согласуется с предыдущими отчетами, в которых экспортная платформа изображается, зависая над NPC (41). Дополнительные Nups, вероятно, локализуются поблизости, но из-за симметрии их среднее расположение близко к средней плоскости (Fig. 4 A ).

Рис. 4.

NuRIM предоставляет структурную информацию о естественных порах. ( A ) Средние положения вдоль ядерно-цитоплазматической оси были определены для большинства Nups и транспортных факторов. Штаммы, показавшие какие-либо признаки интерференции меток, отмечены звездочкой.Для сравнения, выбранные плотности вероятности Nup из интегративной модели NPC Kim et al. (5) отображаются с использованием программного обеспечения UCSF Chimera (см. Также Таблицу 2). ( B ) Полностью симметричное расположение комплекса Y в плоскости NE должно приводить к равным средним значениям для всех Y-комплексных Nups (показаны гипотетические расположения). ( C ) Последовательные положения NuRIM Nups вдоль длинной оси Y-комплекса приводили к углу линейной регрессии α всего 3 ± 2 °, таким образом предоставляя мало доказательств асимметрии.( D ) При остром голодании по глюкозе не наблюдали крупномасштабных изменений ни для Nup116-yEGFP, ни для Nup120-yEGFP, но метки yEGFP на концах повторов FG, по-видимому, сходились. Планки погрешностей представляют собой SEM.

Таблица 2.

Сравнение результатов NuRIM с эталонными значениями из литературы

С другой стороны NPC, асимметричные нуклеопорины ядерной корзины, содержащие Nup1 (12,8 ± 3,0 нм), Nup60 (14,7 ± 0,5 нм), Mlp1 (36,2 ± 1,1 нм) и Mlp2 (13,0 ± 1,5 нм) также согласуются с интегративными моделями (рис.4 А ) (5, 9).

Симметричная организация каркасных Nups недавно была показана не для NPCs Chlamydomonas reinhardtii , где была продемонстрирована асимметрия комплекса Y (также называемого субкомплексом Nup84) (44). Однако для почкующихся дрожжей считается, что такая двусторонняя симметрия действительно сохраняется (2, 5, 9). Следовательно, можно было бы ожидать получения идентичных средних положений NuRIM для всех симметричных Nups, как показано на Рис. 4 B .И наоборот, наблюдение любой разницы в средней высоте Nups от комплекса Y может указывать на то, что такая симметрия выполняется только приблизительно.

Координаты членов комплекса Y, определенные NuRIM, не сильно различались и в целом совпадали с координатами других «симметричных Nups» (рис. 4 A и C ). Путем линейной аппроксимации мы определили, что длинная ось комплекса Y в среднем наклонена всего на 3 °, результат, который можно было воспроизвести независимо, используя Sec61-mCherry вместо dsRed-HDEL в качестве фидуциарного маркера NE (рис.4 C и набор данных S1, лист 7). Таким образом, NuRIM не свидетельствует об асимметрии в организации Y-комплекса дрожжей.

Ранее было показано, что некоторые NPC с измененным составом все еще функционируют, а именно демонстрируют интригующий пластический характер (16, 18, 20, 45, 46). Поэтому мы хотели проверить, будут ли такие «пластиковые» варианты NPC также проявлять структурную пластичность, то есть могут ли быть обнаружены структурные аномалии. В одном из таких случаев делеция Nup170 в штамме Nup157-yEGFP привела к функциональным NPC, где отсутствующий Nup170 не был заменен его паралогом, Nup157-yEGFP (16).NuRIM измерил среднее положение -0,3 ± 0,8 нм для штамма Nup157-yEGFP и 0,5 ± 0,5 нм для nup170 Δ, что позволяет предположить, что никаких серьезных структурных изменений не произошло, несмотря на изменения состава (набор данных S1, лист 9).

Обратный сценарий, при котором NUP157 был удален, также давал жизнеспособный штамм, но в этом случае было показано, что сверхэкспрессия дополнительной копии Nup170-yEGFP из локуса URA3 генерирует функциональные поры, демонстрирующие в два раза большую стехиометрию Nup170 по сравнению с диким штаммом. тип поры (16).Опять же, изменения положения были довольно небольшими: от h = 1,5 ± 0,7 до -0,9 ± 0,7 нм при делеции Nup157 и от 1,5 ± 1,5 до 2,9 ± 0,5 нм при сверхэкспрессии Nup170-yEGFP. В последнем случае отсутствие значительных изменений можно объяснить схожестью средней позиции для обоих задействованных Nups.

Аналогичным образом для Nup192-yEGFP делеция его древнего паралога Nup188 привела к изменению исходного положения Nup192-yEGFP с -2,0 ± 1,1 до -1,2 ± 0,3 нм (47) и сверхэкспрессии Nup192-yEGFP из локуса URA3, который был ранее показанное как приводящее к частичной замене привело к положению -3.9 ± 0,2 нм (16).

Наконец, мы рассмотрели случай Nic96-yEGFP. При маркировке на С-конце этот Nup присутствовал в среднем только в 24 копиях на NPC, но при маркировке на N-конце было подсчитано 32 копии Nic96-yEGFP (16). Мы применили NuRIM к обоим штаммам и измерили изменение от -3,4 ± 0,6 нм для С-концевого штамма до -2,9 ± 1,8 нм для N-концевого штамма.

Ни одно из изменений, о которых сообщалось в этих экспериментах по пластичности, не было значительным на уровне 5%. Таким образом, структура NPC оказывается устойчивой к изменениям состава, которые не влияют на биологическую функцию (48).

Затем мы спросили, могут ли изменения окружающей среды повлиять на организацию NPC. Таким образом, мы отслеживали положение различных штаммов, меченных yEGFP, при остром голодании по глюкозе. Общая организация NPC существенно не изменилась, как показано относительно постоянными положениями, например, для Nup120-yEGFP или Nup116-yEGFP (фиг. 4 D ). Однако Nups, которые были помечены на N-конце на концах их внутренне неупорядоченных повторов FG, показали большую вариабельность: оказалось, что теги GFP yEGFP-Nup116 и yEGFP-Nup159 смещались друг к другу примерно на 3 нм (рис.4 D ). Хотя это изменение не было значительным на уровне 5%, эксперимент показывает, как NuRIM можно использовать для отслеживания изменений в распределении Nups во времени.

NuRIM обнаруживает стационарную локализацию подвижной фазы ядерно-цитоплазматического транспортного механизма.

NuRIM не ограничивается анализом нуклеопоринов. Таким образом, мы исследовали панель белков, обогащенных NE, состоящую в основном из кариоферинов и транспортных факторов мРНК, которые являются неотъемлемой частью транспортного механизма (43) (рис.4 А ). Среднее положение -20,1 ± 6,7 нм было получено для Dbp5, что согласуется с его задокументированными взаимодействиями с Nup159 и Gle1 и его ролью в ремоделировании мРНП на конечной стадии процесса экспорта (49). Экспортин XPO1 (CRM1) был обнаружен в непосредственной близости (-21,1 ± 3,2 нм) и имел почти такое же количество (16,1 ± 5,0 по сравнению с 16,8 ± 3,0 копиями для Dbp5). В отличие от этих факторов, обращенных к цитоплазме, большинство протестированных транспортных факторов располагались в среднем медиально в NPC.Например, Kap95 был обнаружен при -1,0 ± 3,3 нм, в то время как Mex67 был в среднем при -1,2 ± 0,5 нм (рис. 4 A и набор данных S1, лист 10). Интересно, что при применении к очищенным ядрам, которые были осторожно высвобождены осмотическим шоком в избытке буфера (без использования детергентов или фиксаторов), анализ NuRIM показал, что значительная часть Mex67-yEGFP и Kap95-yEGFP осталась в NPC и что эти факторы сохранили свое положение относительно Nup84 (50) (набор данных S1, лист 12).

Чтобы протестировать NuRIM за пределами архитектуры NPC, мы затем попытались определить локализацию трансмембранных белков, обнаруженных в NE.В соответствии с предыдущими сообщениями (26, 51) мы обнаружили, что Heh2 (8,1 ± 3,3 нм) и Heh3 (8,7 ± 3,3 нм) смещены в сторону ядра (набор данных S1, лист 10). Сходным образом, несмотря на слабые уровни экспрессии, паралоги Brl1 (14,4 ± 3,1 нм) и Brr6 (11,1 ± 1,3 нм) явно обращены к ядру (52) ( SI, приложение , рис. S4). Мы пришли к выводу, что NuRIM может применяться для решения других вопросов, связанных с NE, которые до сих пор требовали трудоемких измерений IEM.

NuRIM позволяет изучать внутренне неупорядоченные повторы FG.

Способность NPC переносить более крупные субстраты только тогда, когда они связаны с транспортными факторами, остается одной из самых загадочных особенностей NPC (53). Большинство моделей, которые были предложены для объяснения этого избирательного поведения, сосредоточены на роли повторов FG. Например, они были предложены для формирования лабильной и динамической полимерной кисти или фазы, обеспечивающей набор временных участков связывания для транспортных факторов (23, 54).

Модель NPC Кима и др. (5) представляет FG-повторы в виде динамических полимерных щеток, выступающих из их якорных участков и в среднем выступающих к 8-кратной оси NPC.Когда мы пометили N-конец Nup116 на N-конце yEGFP на концах его повторов FG, мы измерили положение на 8,2 ± 3,1 нм глубже, чем вариант Nup116, помеченный на конце C, и пристыковался к внешнему кольцу (набор данных S1, лист 8). Таким образом, наши данные подтверждают, что эти FG повторы указывают в среднем на Nups внутреннего каркаса (Fig. 5 A ). Эта ориентация согласуется с наличием когезионных взаимодействий между FG-повторами Nup116 и Nups внутреннего каркаса (20, 55). Это также согласуется с другими типами взаимодействий, которые были обнаружены между этими каркасными Nups и коротким мотивом линейного взаимодействия (SLIM) в Nup116, рядом с его участком FG-повтора (5, 7, 56).В самом деле, в мутанте, у которого был удален SLIM, количество Nup116-yEGFP в NE уменьшилось на 55% (Dataset S1, лист 8). Чтобы выяснить, вносят ли FG повторы Nup116 вклад во взаимодействия с каркасными Nups помимо тех, которые уже предоставляются SLIM, мы использовали 2 идентичные в остальном версии Nup116-yEGFP, содержащие один и тот же нативный SLIM и один и тот же усеченный C-концевой домен. Первая версия сохранила свой нативный повтор FG, но во второй версии все фенилаланины были заменены на аланины, чтобы устранить предполагаемые взаимодействия, опосредованные специфически повторами FG (20).В соответствии с особой ролью этих повторов FG, GFP во втором варианте версии Phe-to-Ala Nup116-yEGFP сдвигается в среднем на 6,5 ± 3,5 нм дальше в цитоплазму (набор данных S1, лист 8).

Рис. 5.

Характеристика повторов FG с помощью NuRIM. ( A ) Сравнение результатов C-концевого и N-концевого мечения Nup116 показало, что гибкая область Nup116 (включая как его область FG-повтора, так и короткий мотив линейного взаимодействия [SLIM]) в среднем направлена ​​к сердцевине. подмости Нуп188 (Δ ч = 8.2 ± 3,1 нм). ИНМ и ОНМ обозначают внутреннюю и внешнюю ядерные мембраны соответственно. ( B ) Репрессия каркаса Nup188 привела к частичному высвобождению Nup116 в цитоплазму (Δ h = 3,8 ± 0,5 нм) (см. Также рисунок 4G в ссылке 20). ( C ) Сравнение положений Nup159, меченных на С-конце и на N-конце, подтверждает мнение о том, что обращенные к цитоплазме FG Nups более типично выступают в цитоплазму (Δ h = 3,1 ± 2,2 нм).

Для дальнейшего исследования взаимодействий между родственными доменами Nup116 и каркасом Nup188 мы истощили Nup188 через репрессируемый метионином промотор PMET3, контролирующий его экспрессию (20).После репрессии Nup188, Nup116-yEGFP перемещается на 3,8 ± 0,5 нм дальше в цитоплазму, что согласуется с мнением, что Nup188 действительно вносит вклад в закрепление Nup116 на каркасе NPC (фиг. 5 B и набор данных S1, лист 8). Этот эффект был специфическим: например, как показано ранее, делеция Nup188 не приводила к значительным позиционным сдвигам для Nup192-yEGFP.

FG NUPs, обращенные к цитоплазме, обычно изображаются как структуры расчески, беспорядочно выступающие в цитоплазму, картина расходится с Nup116, как только что было показано.Таким образом, мы пометили N-конец Nup159 yEGFP на конце его повторов FG. По сравнению с С-концевым аналогом yEGFP находился на 3,1 ± 2,2 нм дальше в цитоплазму, на этот раз согласуясь с изображением динамической расчески (57) (рис. 5 C ).

В целом, эти результаты раскрывают многогранную роль, которую играют повторы FG, и делают NuRIM подходящим инструментом для их изучения.

Обсуждение

Мы разработали метод широкопольной микроскопии in vivo, NuRIM, который обеспечивает понимание организации нативных дрожжевых NPC с точностью и точностью ~ 2 нм.Мы также продемонстрировали, что NuRIM является широко применимым методом, который упрощает анализ локализации NE-ассоциированных белков и комплексов. В качестве одномерной методологии, которая требует флуоресцентного мечения, NuRIM не заменяет ЭМ или рентгеновскую дифракцию, но обеспечивает дополнительную точку зрения: в отличие от этих методов, он работает с живыми клетками, и окончательный анализ может быть проведен в течение нескольких часов по сравнению с неделями. или месяцев (58). Однако следует иметь в виду, что NuRIM — это не одномолекулярный метод: он измеряет полный набор белков, тесно связанных с NE, а не только тех, которые присутствуют исключительно в NPC.Это могло бы, возможно, объяснить некоторые из наших наблюдений — например, тот факт, что паралоги Mlp1 и Mlp2 точно не колокализовались (Рис. 4 A ). В самом деле, ранее было показано, что эти Nups также могут присутствовать в NE независимо от их структурной роли в NPCs (16, 59). Это также может объяснить наше открытие, что Nup100 в среднем находится симметрично, тогда как его паралог Nup116 — нет. Однако альтернативное объяснение состоит в том, что Nup116 асимметрично локализован как часть платформы экспорта цитоплазматической РНК, тогда как Nup100 не является членом этого комплекса (60).

Подобно недавно введенному методу под названием «поверхностно-индуцированный FRET», NuRIM может предоставлять оценки расстояний между белками, расположенными дистально в NE, но он не зависит от сконструированных поверхностей и не требует сложной калибровки (24). Кроме того, недавно было разработано несколько других методов для изучения локализации белка NE, включая одноточечный FRAP, бимолекулярную комплементацию флуоресценции, FRET и ферментативные методы (14, 27, 61, 62). Мы ожидаем, что благодаря точности и простоте NuRIM он будет широко использоваться для таких исследований по локализации.Еще одна захватывающая перспектива для NuRIM будет заключаться в том, чтобы охарактеризовать NPC в различных условиях клеточного стресса, клеточного цикла, возраста и стадий сборки, тем самым обещая охватить широкий спектр пластичности NPC.

В этой статье мы в основном исследовали нативную архитектуру NPC в присутствии всех дополнительных белков. Наши результаты в значительной степени согласуются с данными, полученными ранее с использованием IEM, хотя они отображают несколько более плоский NPC (2, 9, 39). NuRIM также подтверждает недавние интегративные модели целых NPC (5).В частности, комплекс Y в среднем оказался симметричным (44). Напротив, интересный пример асимметрии был выявлен анализом FG-повторов Nup116, которые, в отличие от повторов Nup159, в среднем проецировались в канал NPC, возможно, выполняя связующую функцию в дополнение к их роли в транспорт (20). NuRIM представляется уникальным методом, который может предоставить информацию о положении изначально неупорядоченных областей, присутствующих примерно в 30% генома человека (63).

Применение NuRIM к функциональным NPC, дисбаланс в их составе, показало, что их морфология была довольно устойчивой к таким манипуляциям. В соответствии с парадигмой структура-функция, кажется, что изменения состава в NPCs допустимы, если они сохраняют структурную целостность комплекса. В заключение, NuRIM представляет собой своевременное дополнение к инструментарию биологов, интересующихся структурой и сборкой мембранно-ассоциированных комплексов.

Структурно-функциональное картирование гептамерного модуля в ядерно-поровом комплексе | Журнал клеточной биологии

Для анализа роста при различных температурах штаммы выращивали в среде жидкого дрожжевого экстракта с пептон-декстрозой (YEPD) в течение ночи при 25 ° C, и клетки подсчитывали и разбавляли до конечной концентрации 20000 клеток / мл.Были сделаны четыре 10-кратных серийных разведения и нанесены пятна на планшеты YEPD, которые инкубировали при 25, 30 и 37 ° C в течение 1-2 дней. Были выполнены биологические реплики каждого эксперимента. Изображения планшетов получали с помощью системы LAS-3000 (линейный диапазон обнаружения; Fujifilm). Полуколичественную оценку роста методом двойного слепого метода выполняли с использованием программного обеспечения MultiGauge (Fujifilm) и ImageJ (Национальные институты здравоохранения), которое дало аналогичные результаты. Вкратце, значение (в произвольных единицах) для роста каждого штамма при каждой температуре определяли путем добавления количественной плотности пяти пятен 10-кратного разбавления.Значения были нормализованы для каждого дикого типа, установив 100 условных единиц в качестве значения роста дикого типа (Tackett et al., 2005).

Для анализа связи комплекса Nup84 с ядром NPC для каждого усеченного мутанта проводили аффинную очистку в условиях буфера, которые сохраняют эти взаимодействия в штаммах, меченных PrA комплексом Nup84 дикого типа. Для анализа использовали только мутанты, которые показали локализацию NPC по иммунофлуоресценции (рис. S1).Аффинную очистку проводили параллельно с использованием той же буферной композиции (20 мМ Hepes, pH 7,4, 250 мМ ацетат калия, 125 мМ хлорид натрия, 1% Triton X-100, 0,1% Tween 20, 2 мМ хлорида магния и 1 мМ DTT. или 1,2 M ацетат аммония, pH 7,0, 0,5% Triton X-100, 0,1% Tween 20 и 1 мМ DTT). Полосы с разрешением SDS-PAGE, окрашенные кумасси, идентифицировали с помощью MALDI MS. Nup159, Nup192, Nup188, Nup170, POM152, Nup157, Nup116, Nup100, Nsp1 и Nic96 были идентифицированы как основные полосы. Полосы, соответствующие POM152, Nup116, Nup100 и Nsp1, не были определены количественно в результате значительного перекрытия.Интенсивность полос определяли количественно в двух независимых экспериментах для каждой конструкции дикого типа или мутантной конструкции с использованием инструмента ImageJ gel. Количество каждого белка, откалиброванное с помощью стандарта BSA, преобразовывали в молярные количества, и относительное молярное соотношение относительно PrA-меченой ручки для каждого мутанта нормализовали до значения дикого типа и наносили на гистограмму. Были определены подразделения из 25% единиц, которым был назначен цвет в синей палитре для создания тепловой карты для соединения ядра NPC в комплексе Nup84 (см.Рис.7).

Для анализа распределения NPC штаммы трансформировали плазмидой pXYNUP49-CFP (Niepel et al., 2005). Штаммы, экспрессирующие укороченные Nup120 (397–1037) и Nup133 (531–1157), которые показали синтетическую болезнь с плазмидой pXYNUP49-CFP, были трансформированы плазмидой pBT029 (KAP121-CFP; Timney et al., 2006). Клетки выращивали в селективной минимальной среде при 25 ° C до фазы midlog и собирали центрифугированием. Клетки визуализировали с размером 63 × 1.4 NA Объектив Plan-Apochromat с использованием микроскопа (Axioplan 2), оснащенного охлаждаемой камерой устройства с зарядовой связью (ORCA-ER). Система контролировалась с помощью программного обеспечения для обработки изображений Openlab. Были получены три раздела изображения нескольких полей клеток в среде для выращивания с шагом 0,5 мкм. Для полуколичественной количественной оценки распределения сигнала CFP было проанализировано n = 30 клеток на штамм, двойным слепым методом, путем выбора участка изображения, который охватывал более высокую область ядерного сигнала для каждой клетки.Контур NE был отслежен, и интенсивность сигнала CFP за вычетом цитоплазматического фона вдоль контура линии была получена с использованием ImageJ. Чтобы определить уровень кластеризации NPC вдоль изолинии, мы рассчитали коэффициент вариации (CV; SD, деленный на среднее значение) интенсивности сигнала; значение CV уменьшается, когда сигнал равномерно распределяется по NE, и увеличивается, когда сигнал кластеризуется. Значения были нормализованы к распределению NPC дикого типа (CV = 0). Чтобы проанализировать влияние увеличения текучести мембран на кластеризацию NPC, штаммы выращивали до фазы ранней средней логарифмической логики, а затем переносили в свежую среду или 0.4% БА, содержащие свежие среды (Scarcelli et al., 2007). Клетки выращивали в течение 1 ч, а затем обрабатывали для флуоресцентной микроскопии и распределения NPC, как описано выше. Восстановление после переноса на свежую среду без БА проверяли через 4 часа.

Ядерно-поровый комплекс — структура и функции вкратце

РЕФЕРАТ

Комплексы ядерных пор (NPC) необходимы для функционирования клеток и находятся в центре ряда заболеваний человека. NPC обеспечивают доступ к ядру и регулируют транспорт белков и РНК через ядерную оболочку.Это водные каналы, созданные из сложной сети эволюционно консервативных белков, известных как нуклепорины. В этой статье «Краткий обзор клеточной науки» и на прилагаемом к ней плакате мы обсуждаем, как регулируется транспорт между нуклеоплазмой и цитоплазмой, что мы в настоящее время знаем о структуре отдельных нуклеопоринов и собранных NPC и как клетка регулирует сборку и разборку такая массивная конструкция. Наша цель — дать общий обзор того, что мы знаем о ядерной поре в настоящее время, и указать направления исследований, к которым идет эта область.

Введение

Определяющим различием между эукариотическими и прокариотическими клетками является эволюция эндомембранной системы и наличие ядра, что приводит к отделению генетического материала от остальной части клетки. Ограничивая доступ к ядру и отделяя транскрипцию гена от трансляции белка, эукариотические клетки эволюционировали, чтобы контролировать экспрессию генов строго регулируемым образом. Хотя внутренняя часть ядра отделена двойной мембранной ядерной оболочкой, она не изолирована полностью.По всей ядерной оболочке встроены большие белковые комплексы, известные как комплексы ядерных пор (NPC), которые находятся в круглых отверстиях, где внешняя ядерная мембрана сливается с внутренней ядерной мембраной. Белки и РНК могут пересекать ядерную оболочку в строго регулируемом процессе, путешествуя через эти водные белковые каналы. Считается, что NPC являются привратниками ядра и облегчают почти весь транспорт между нуклеоплазмой и цитоплазмой.

Ядра клеток HeLa — обычно используемой линии клеток культуры тканей человека — содержат в среднем 3000 NPC (Dultz and Ellenberg, 2010; Maul et al., 1972). Один NPC состоит из ~ 500, в основном эволюционно консервативных индивидуальных белковых молекул, которые вместе известны как нуклеопорины (Nups) (Alber et al., 2007). Полностью собранный человеческий NPC имеет оценочную молекулярную массу ~ 125 МДа (Reichelt et al., 1990), что делает его одним из крупнейших белковых комплексов в клетке. Несмотря на свой размер, NPC генерируется из ограниченного количества Nups (~ 30), которые появляются в нескольких копиях (см. Плакат «Состав NPC и фенотипы с делецией NPC»). С момента открытия NPC более 60 лет назад (Каллан и Томлин, 1950) многое было изучено о его составе, структуре и функциях.

В этой статье «Краткий обзор клеточной науки» и на прилагаемом к ней плакате мы исследуем, как регулируется ядерный транспорт, и подчеркиваем ключевые различия между транспортными требованиями белков и различных типов РНК. Мы обсуждаем некоторые общие белковые складки, обнаруженные во многих Nups, и то, как они вносят вклад в общую структуру NPC и барьерную функцию, прежде чем обсуждать недавние открытия, которые показывают эволюционные связи между Nups и оболочками везикул, а также Nups и ядерными транспортными рецепторами (NTR) (см. Вставку 1 ).Наконец, мы рассмотрим, как клетка управляет и регулирует сборку NPC в разное время клеточного цикла. Для удобства чтения мы преимущественно используем номенклатуру нуклеопоринов человека, чтобы обратиться к тем эволюционно законсервированным свойствам NPC, которые, вероятно, применимы к NPC всех эукариот; мы используем номенклатуру грибов только при рассмотрении конкретных аспектов, которые отличаются при сравнении эукариотических клонов. Предоставляется краткий обзор функций, структуры и сборки NPC, а более подробные обзоры, касающиеся конкретных аспектов биологии NPC, упоминаются по всему тексту.

Ядерный цикл импорта-экспорта

В то время как метаболиты, ионы и молекулы размером менее ∼40 кДа могут свободно проходить через ядерную оболочку, более крупные макромолекулы (например, белки, мРНК, тРНК, субъединицы рибосом и вирусы) обычно не могут диффундировать, но должны активно транспортироваться через NPC (Görlich и Кутай, 1999; Вейс, 2003). Каждый класс макромолекул имеет определенный способ транспортировки через ядерную оболочку.

Импорт и экспорт белков через ядерную мембрану регулируется циклом взаимодействий между белковым грузом, NTR (например,грамм. importins, exportins, transportins и karyopherins) и небольшой GTPase Ran, который регулирует способность как importins, так и exportins транспортировать свой груз (см. плакат «Ядерные пути импорта и экспорта — обзор»). Чтобы белок мог активно проходить через NPC, он должен содержать последовательность сигнала ядерной локализации (NLS). Хотя NLS может быть сложным, классический NLS представляет собой отрезок основных остатков (т.е. KKKRK) (Kalderon et al., 1984). Простого добавления NLS к неядерному белку часто бывает достаточно для локализации этого белка в ядре (Goldfarb et al., 1986). Распознавание NLS груза — первый шаг в сборке импортного комплекса. Канонический ядерный импорт включает в себя распознавание NLS адаптерным белком импортином-α с последующим связыванием кариоферина импортина-β, в результате чего образуется тримерный импортный комплекс (Cook et al., 2007; Fried and Kutay, 2003; Stewart, 2007b ). Импортин-β действует как транспортный фактор и переносит груз через NPC. В других случаях, например, когда груз содержит атипичный NLS, импортин-β связывается с грузом напрямую (Cingolani et al., 2002; Ли и др., 2006; Ли и др., 2003). Через прямое взаимодействие с NLS или через адаптерный белок NTR в конечном итоге определяют, какой груз может пройти через ядерную пору.

Исследования флуоресцентной микроскопии показали, что перемещение через поры — это быстрый процесс с кинетикой первого порядка, который происходит со скоростью ~ 1000 перемещений каждую секунду (Ribbeck and Görlich, 2001; Yang et al., 2004). Интересно, что сама пора не определяет направленность импортного комплекса.Фактически, движение импортного комплекса внутри поры кажется случайным. Направленность ввоза грузов определяется градиентом ядерной RanGTP. Как только импортный комплекс входит в ядро, RanGTP связывает импортин-β, который высвобождает груз. Сам комплекс importin-β-RanGTP транспортируется обратно в цитозоль, разбирается при гидролизе GTP и готов к следующему раунду импорта. Поскольку в поре поддерживается динамическое равновесие импортирующего комплекса, разборка комплекса в ядре приводит к чистому потоку груза к нуклеоплазме.Этот направленный поток зависит от градиента RanGTP, в результате чего концентрация RanGTP выше в ядре, чем в цитозоле. Этот градиент RanGTP поддерживается фактором обмена нуклеотидов Ranguanine (GEF), который преимущественно расположен в ядре, и белками, активирующими RanGTPase (GAPs) в цитозоле (Stewart, 2007b).

Концептуально экспорт белков из ядра происходит в процессе, аналогичном ядерному импорту, но с обратным (см. Плакат «Ядерные пути импорта и экспорта — обзор»).Экспортный комплекс формируется внутри ядра между грузом, отображающим ядерный экспортный сигнал (NES) — обычно последовательность, богатая лейцином — родственный экспортный кариоферин и RanGTP (Ossareh-Nazari et al., 2001). Этот тройной экспортный комплекс входит в NPC и после выхода из ядерной поры сталкивается с RanGAP — Ran-специфическим активирующим GTPase белком, который катализирует гидролиз GTP, что приводит к разборке и высвобождению груза (Cook et al., 2007). Также здесь установленный градиент RanGTP является движущей силой для направленности и ядерного экспорта белков.

Экспорт РНК

Экспорт некоторых классов РНК аналогичен экспорту белков. Напр., ТРНК и малые ядерные РНК (мяРНК) используют градиент RanGTP и транспортируются через NPC с помощью своих специфических кариоферинов exportin-t и Crm1, соответственно (Cook and Conti, 2010; Rodriguez et al., 2004). Экспорт зрелых рибосомных субъединиц также зависит от градиента RanGTP и использует кариоферин-подобные транспортные рецепторы. Однако из-за размера рибосомы точный процесс все еще интенсивно исследуется и, в целом, остается плохо изученным (Panse and Johnson, 2010; Tschochner and Hurt, 2003; Zemp and Kutay, 2007).

Экспорт мРНК значительно отличается от экспорта белков и других РНК. мРНК экспортируется не одна, а в виде большого комплекса рибонуклеопротеидов-мессенджеров (мРНП), в котором одна молекула мРНК окружена сотнями белков, которые выполняют функцию процессинга, кэппинга, сплайсинга и полиаденилирования. Экспорт мРНП, таким образом, ставит перед клеткой новый набор проблем, потому что (1) диаметр груза мРНП чрезвычайно велик, (2) клетка должна иметь возможность различать правильно (зрелые) и неправильно (незрелые) упакованные RNP, и (3) мРНК внутри RNP может принимать топологию, которую необходимо реконструировать, прежде чем может произойти трансляция (Grünwald et al., 2011).

Чтобы преодолеть эти уникальные проблемы, клетки разработали отдельный режим для транспортировки мРНП через NPC. Прежде чем частица мРНП сможет попасть в NPC, члены TRAMP (Trf4-Air2-Mtr4p полиаденилирование) и комплексы белков экзосомы выполняют этап контроля качества, которые исследуют мРНК, а также идентифицируют и разрушают любые дефектные мРНП (Chlebowski et al., 2013; Макино и др., 2013). Зрелая мРНП затем рекрутируется на нуклеоплазматическую сторону NPC или, более конкретно, в ядерную корзину (см. Ниже) с помощью TREX2 (транскрипционно-экспортный комплекс 2) и комплексов THO.Это происходит котранскрипционно, и комплексы TREX2 и THO, следовательно, важны для связывания транскрипции активного гена с экспортом мРНК (Köhler and Hurt, 2007).

После того, как зрелый мРНП собран и нацелен на NPC, он транспортируется через канал некариофериновым транспортным рецептором, гетеродимером Nxf1 – Nxt1 (Mex67-Mtr2 у дрожжей) (Grüter et al., 1998; Segref et al. ., 1997; Стюарт, 2010). Хотя точная стехиометрия неизвестна, несколько гетеродимеров Nxf1-Nxt1 связываются с мРНП.Nxf1 и Mex67 не связываются с Ran и не используют градиент RanGTP, который имеет решающее значение для транспорта белков. Вместо этого экспорт мРНК (см. Плакат «Экспорт мРНП») управляется АТФ, а не гидролизом ГТФ. Энергия необходима для установления направленности транспорта путем ремоделирования мРНП, когда они достигают цитоплазмы (Stewart, 2007a). Внутри центрального канала NPC mRNP может двигаться вперед и назад. Однако, как только часть мРНП достигает цитоплазматической поверхности NPC, DEAD-бокс-РНК-геликаза Dbp5 (также известная как SON у человека), активность которой регулируется нуклеопорином Gle1 и гексафосфатом инозитола (IP ₆ ), связывает к мРНК и изменяет структуру мРНП, тем самым удаляя гетеродимер транспортного рецептора Nxf1 – Nxt1 АТФ-зависимым образом (Montpetit et al., 2011; Тран и др., 2007; Weirich et al., 2006). Удаление Nxf1 – Nxt1 предотвращает возврат соответствующей части мРНП в центральный канал. Повторяя этот процесс, мРНП полностью извлекается из поры в цитоплазму. Более подробный обзор процесса см. В (Bonnet and Palancade, 2014; Oeffinger and Zenklusen, 2012).

Заграждение FG

NPC — чрезвычайно универсальный белковый комплекс, поскольку он должен обеспечивать селективный транспорт как белков, так и зрелой РНК с размерами от 40 кДа до целых рибосомных субъединиц, предотвращая прохождение других молекул аналогичного размера.Как NPC создает барьер при регулировании ядерной транспортировки? Этот вопрос до сих пор остается предметом интенсивных дискуссий в этой области. Один согласованный вопрос заключается в том, что регуляторная функция NPC достигается с помощью подмножества конкретных Nups, известных под общим названием FG-Nups. FG-Nups обычно содержат структурированный домен, который служит точкой привязки NPC, от которого исходит в значительной степени неструктурированное, нитчатое и гидрофильное удлинение, усеянное множеством (5-50) гидрофопных повторов фенилаланина-глицина (FG) (Terry and Венте, 2009).

За последнее десятилетие был предложен ряд моделей того, как FG-Nups образуют транспортный барьер (Lim et al., 2007; Patel et al., 2007; Peters, 2005; Ribbeck et al., 2002; Rout et al., 2002; Rout et al., 2007; Patel et al., 2007; Peters, 2005; Ribbeck et al., 2002; Rout et al. др., 2003). Недавняя работа предоставила убедительные доказательства так называемой «селективно-фазовой модели» (Hülsmann et al., 2012; Labokha et al., 2013). В этой модели FG-Nups выстилают центральный канал и расширяют свои области FG-повторов в середину канала. Высокая локальная концентрация FG-повторов из-за множества FG-Nups, которые локализуются в канале (~ 200 FG-Nups на канал), генерирует гидрогель, в котором FG-повторы связываются когезионно, образуя «сито» с размером ячеек. ∼5 нм.Макромолекула размером более ∼5 нм (∼40 кДа) проходит через этот барьер посредством транспортного рецептора, который обладает способностью связывать FG-повторы, тем самым локально «плавя» FG-опосредованное сито. Модель избирательной фазы имеет недостатки, потому что она еще не объясняет взаимодействие между разными нуклеопоринами FG; более того, он в значительной степени основан на данных в vitro с использованием одного FG-белка в то время. Кроме того, многие FG-Nups — по пока неизвестным причинам — сильно гликозилированы.Наконец, влияние NTR как возможных составляющих элементов барьера FG все еще в основном не исследовано. Таким образом, FG барьер остается центральной темой исследования, которая страстно и спорно обсуждали (Atkinson и др, 2013;.. Капинос и др 2014; Peters, 2009;. Ямада и др 2010; Zilman и др., 2010).

Структура NPC

NPC является одним из крупнейших белковых комплексов в клетке и легко распознается с помощью сканирующей электронной микроскопии (ЭМ). Ранние ЭМ-исследования выявили восьмикратную вращательную кольцевую симметрию для всей структуры.Кроме того, основная структура NPC содержит кольца, которые расположены на его цитоплазматической и нуклеоплазматической сторонах, что придает NPC очевидную двойную симметрию поперек ядерной мембраны (Beck et al., 2004; Stoffler et al., 2003). Недавнее электронно-томографическое исследование очертило структуру каркаса core NPC с разрешением 3,2 нм (Bui et al., 2013). Эта работа вместе с другими исследованиями показывает, что NPC имеет толщину ∼50 нм, внешний диаметр ∼80–120 нм и внутренний диаметр ∼40 нм (Bui et al., 2013; Гроссман и др., 2012; Маймон и др., 2012). Кроме того, полученные изображения показывают, что NPC содержит структуру, напоминающую корзину, которая простирается в нуклеоплазму (ядерная корзина), и филаменты, которые проходят в цитоплазму (называемые цитоплазматическими нитями).

Несмотря на свои огромные размеры, NPC состоит только из ∼30 Nups, которые в значительной степени сохраняются на протяжении всей эволюции эукариот (Cronshaw et al., 2002; DeGrasse et al., 2009; Rout et al., 2000). Nups организованы в субкомплексы, которые биохимически определяются их сродством друг к другу.У человека комплекс Nup62 включает Nup62, Nup58 (Uniprot ID: Q9BVL2) и Nup54, каждый из которых содержит FG-повторы и обнаруживается в центральной поре (Finlay et al., 1991; Grandi et al., 1993; Hu et al. al., 1996) (см. плакат «Состав NPC и фенотипы с делецией NPC», соответствующую номенклатуру Nup в почкующихся дрожжах Saccharomyces cerevisiae ). Nup62 также является членом субкомплекса Nup214 человека, где он взаимодействует с Nup88 и FG-содержащим Nup214, и расположен на цитоплазматической стороне NPC (Fornerod et al., 1997; Macaulay et al., 1995). Два других важных субкомплекса обеспечивают структурный каркас для всего NPC и служат в качестве адаптерных белков, которые связывают FG-Nups с ядерной мембраной. Первый — Y-комплекс, который в нескольких исследованиях ЭМ показал удлиненную и разветвленную форму, напоминающую букву Y — отсюда и его название (Bui et al., 2013; Kampmann and Blobel, 2009; Lutzmann et al., 2002). ). У человека этот субкомплекс содержит десять белков: Nup107, Nup85, Nup96, Nup160, Nup133, Sec13, Seh2, Nup37, Nup43 и ELYS (Loïodice et al., 2004; Lutzmann et al., 2002; Расала и др., 2006; Siniossoglou et al., 1996). Другой субкомплекс NPC — это комплекс Nup93, который включает Nup93, Nup188, Nup205, Nup155 и Nup35 у людей (Vollmer and Antonin, 2014). Хотя структура всего подкомплекса Nup93 до сих пор неизвестна, отдельные структуры всех его компонентов были опубликованы. Неожиданно, хотя NPC охватывает две мембраны (внешнюю и внутреннюю ядерную мембрану), только четыре Nups человека содержат трансмембранные (TM) домены, а именно Ndc1, Gp210, TMEM33 и Pom121.Биохимические данные показывают, что эти белки TM соединяются с каркасом NPC через комплекс Nup93 (Eisenhardt et al., 2014; Mitchell et al., 2010; Yavuz et al., 2010).

Структура NPC с высоким разрешением, в которой разрешено положение каждого отдельного белка, является сложной задачей для структурных биологов. Усилия последнего десятилетия показали, что для достижения этой цели, вероятно, потребуется гибридный подход с использованием различных экспериментальных и вычислительных методов (Alber et al., 2007; Bui et al., 2013).

Сборка и разборка НПС

Помимо того, что это один из крупнейших белковых комплексов в клетке, структурный каркас NPC также является одним из самых долгоживущих (Savas et al., 2012). В то время как у большинства белков млекопитающих средний период полураспада составляет несколько дней (Cambridge et al., 2011; Price et al., 2010), недавние эксперименты по отслеживанию пульса на всем животном показали, что в постмитотических тканях структурный каркас NPC или, по крайней мере, их компоненты, сохраняется в течение всего срока службы клетки (Toyama et al., 2013). В делящихся клетках NPC проходят цикл сборки и разборки, который согласован с клеточным циклом. Сборка NPC происходит на двух стадиях клеточного цикла, в интерфазе и сразу после митоза.

Во время интерфазы ядерная оболочка увеличивает свою площадь поверхности, а количество NPC удваивается при подготовке к митозу и позволяет клетке справляться с сопутствующим увеличением транскрипции, что требует дополнительного экспорта мРНК, а также синтеза и импорта гистонов.Эти новые NPCs образуют de novo и собираются с обеих сторон неповрежденной ядерной оболочки (D’Angelo et al., 2006).

Модель сборки NPC в интерфазе была предложена на основе нескольких исследований, в которых члены субкомплекса Nup93 сначала рекрутировались в TM-Nups (Flemming et al., 2009; Makio et al., 2009; Onischenko и др., 2009). Эта ассоциация, чему способствуют белки, деформирующие мембраны (например, ретикулоны), затем изгибает внешнюю и внутреннюю ядерную мембрану по направлению друг к другу, пока они в конечном итоге не сливаются (Dawson et al., 2009). Исследования кинетики с визуализацией в реальном времени показали, что члены Y-комплекса также появляются примерно в это время (Dultz and Ellenberg, 2010). Локализация Y-комплекса во время сборки и сама сборка NPC зависят от компонентов цикла Ran и импортина-β (D’Angelo et al., 2006; Ryan and Wente, 2002; Ryan et al., 2003). ; Ryan et al., 2007). Наконец, после того, как все каркасные Nups собраны, FG-Nups локализуются в NPC, создавая транспортный барьер.

Для сборки постмитотических NPCs важно учитывать огромные различия между судьбой ядерной оболочки у разных организмов.У S. cerevisiae ядерная оболочка остается закрытой на протяжении всего митоза, поскольку в нее встроен центр организации микротрубочек (MTOC). У многих других организмов MTOC являются цитоплазматическими, что требует разрушения ядерной оболочки для правильной сегрегации хромосом. Между этими крайностями «открытого» и «закрытого» митоза существует ряд типов клеток, которые претерпевают вариации «полузакрытого» митоза (De Souza and Osmani, 2007; Güttinger et al., 2009). В какой степени эти вариации влияют на разборку и / или повторную сборку NPC, и как это могло привести к принципиально разным постмитотическим и межфазным путям сборки, является продолжающейся дискуссией (D’Angelo and Hetzer, 2008; Doucet et al., 2010). Однако ясно, что NPCs полностью разбираются во время открытого митоза (Laurell et al., 2011) и частично разбираются во время «полузакрытого» митоза (De Souza et al., 2004).

Постмитотическая сборка NPCs начинается одновременно с реформированием ядерной оболочки (Schooley et al., 2012). Предполагается, что этот процесс сборки инициируется нацеливанием Y-комплекса на хроматин, чему способствуют небольшие ДНК-связывающие мотивы (AT-крючки), которые, как предполагается, присутствуют в ELYS (Rasala et al., 2008). Как и в случае сборки NPC во время интерфазы, Ran, а также его эффекторы и importin-β регулируют рекрутирование Nup на хроматин (Harel et al., 2003; Walther et al., 2003). Однако, как только ELYS локализуется на хроматине, сборка продолжается с остатком субкомплекса Nup107, который взаимодействует с TM-Nups Ndc1 и Pom121 (Dultz et al., 2008; Rasala et al., 2008). Вскоре после этого рекрутируются члены субкомплекса Nup93 (Dultz et al., 2008), и считается, что они способствуют слиянию мембран и стабилизации пор (Eisenhardt et al., 2014; Роденас и др., 2009). Как только все каркасные Nups встраиваются в поры, FG-Nups локализуются и активность ядерных пор восстанавливается (Dultz et al., 2008).

Несмотря на общую стабильность NPC в неделящихся клетках, NPC должны, тем не менее, разбираться, чтобы митоз продолжался в делящихся клетках. Разборка NPC выполняется быстро и поэтапно. Хотя точные этапы и порядок их выполнения в настоящее время неизвестны, разборка, по-видимому, не является простым обращением этапов сборки, описанных выше (Dultz et al., 2008). Триггером для инициации процесса разборки является фосфорилирование нескольких Nups митотическими киназами (например, Cdk1) (Glavy et al., 2007; Laurell et al., 2011; Onischenko et al., 2005). После их фосфорилирования и высвобождения из NPC некоторые субкомплексы ядерных пор также играют дополнительные роли в митозе. Напр., Субкомплекс Y локализован в кинетохорах и регулирует сборку митотического веретена и конгресс хромосом (Orjalo et al., 2006; Zuccolo et al., 2007).

Перспективы

NPC — это многогранный и сложный белковый комплекс, необходимый для всей эукариотической жизни.Помимо основной функции Nups в ядерно-цитоплазматическом транспорте, недавно были идентифицированы новые роли — особенно в регуляции экспрессии генов (Texari et al., 2013; Van de Vosse et al., 2013). Поэтому неудивительно, что аберрантные функции Nups и NPC участвуют во многих и разнообразных патологиях человека, включая аутоиммунные заболевания, вирусные инфекции, кардиомиопатии и различные виды рака (Capelson and Hetzer, 2009; Chow et al., 2012; Hatch and Hetzer, 2014; Simon and Rout, 2014).Чтобы лучше понять большие и сложные белковые комплексы, такие как NPC, необходим многосторонний подход с использованием гибридных методов. Одночастичная ЭМ, ЭМ томография, микроскопия сверхвысокого разрешения, кристаллография, иммунопреципитация, сшивание, масс-спектрометрия и многие другие методы уже используются и объединяются, чтобы помочь создать высокодетальную модель NPC и идентифицировать до сих пор неизвестные функции Nup. Учитывая интенсивность исследований в этой области, кажется реалистичным, что мы могли бы знать структуру NPC, включая положения всех нуклеопоринов каркаса в обозримом будущем.Это, в свою очередь, даст исследователям возможность конкретно рассмотреть многие аспекты биологии NPC, которые, несомненно, раскроют захватывающие секреты клеточной биологии.

Вставка 1. Эволюция NPC

В дополнение к информации об архитектуре, полученной в результате структурных исследований NPC с высоким разрешением, эти эксперименты также пролили свет на эволюцию Nups и NPC в целом. Было высказано предположение, что NPC имеют общее происхождение с комплексами оболочки везикул, включая COPI, COPII и клатрин (Devos et al., 2004). Первоначально эта гипотеза была подтверждена предсказаниями о том, что аналогичные элементы белковых структур обнаруживаются как в оболочках везикул, так и в NPC — в основном, β-пропеллерах и α-спиральных соленоидах — и тем фактом, что Sec13 является действующим членом как NPC, так и оболочки везикул комплекс (COPII). Предлагаемая эволюция от общего предка получила дополнительную поддержку в структурных исследованиях с высоким разрешением, которые показали, что, несмотря на меньшее сходство последовательностей, несколько Nups (Nup85, Nup96, Nup93 и Nup107), а также белки оболочки везикул (Sec31 и Sec16) содержат консервативный трехкомпонентный элемент, так называемый предковый коатомер 1 (ACE1) (Brohawn et al., 2008).

Недавно была обнаружена дополнительная эволюционная связь между NPC и NTR. Определяющей характеристикой семейства белков кариоферинов, которое включает импортин-α, импортин-β и экспортины, является то, что все они содержат супспиральные штабелированные α-спиральные единицы, что позволяет им взаимодействовать с FG-повторами и перемещать груз через NPC. Структурный анализ Nup188 ( M. thermophile ) и его гомолога Nup205 у млекопитающих (Nup192 в S. cerevisiae и Chaetomium thermophilium ), членов подкомплекса Nup93, показал, что они также имеют структуру уложенных друг на друга α-спиралей (Andersen и другие., 2013; Флемминг и др., 2012; Сампаткумар и др., 2013; Stuwe et al., 2014). Такие суперспиральные структуры широко распространены в эукариотических клетках и используются во многих функциональных контекстах. Однако, подобно кариоферинам, Nup188 и Nup205 / 192, как было показано, специфически связываются с FG-повторами и способны пересекать NPC, характеристики, обычно связанные с NTRs (Andersen et al., 2013).

Эволюционные связи между NPC, белками оболочки и транспортными рецепторами, которые были предоставлены структурными исследованиями с высоким разрешением, могут помочь лучше понять, как формируется NPC, как Nups взаимодействуют друг с другом и, в конечном итоге, как функционирует каждый Nup. в ядерном транспорте.

Благодарности

Приносим извинения авторам, чьи работы мы не смогли процитировать из-за нехватки места. Мы благодарим Эллисон Эндин за ее помощь в создании некоторых рисунков, Каспера Андерсона за критическое прочтение рукописи и Мартина Бека за предоставление томографического рисунка.

Сноски

• Конкурирующие интересы

  Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих или финансовых интересов.

• Финансирование

  Эта работа нашей лаборатории была поддержана Национальными институтами здравоохранения [номер гранта GM077537] Т.США Депонировано в PMC для выпуска через 12 месяцев.

• Обзор клеточной науки

  Версия плаката с высоким разрешением доступна для загрузки в онлайн-версии этой статьи на jcs.biologies.org. Отдельные панели плакатов доступны в виде файлов JPEG по адресу http://jcs.biologies.org/lookup/suppl/doi:10.1242/jcs.083246/-/DC1.

• © 2015. Издано компанией Биологи Лтд.

Комплекс северных канавок: технологические и морфологические свидетельства адаптации и риска в Арктике в позднем плейстоцене — раннем голоцене

Эбботт М.Б., Эдвардс М.Э., Финни BP (2010) 40 000-летний отчет об изменении окружающей среды от могильного озера на северо-западе Аляски.Quaternary Res 74: 156–165

Статья Google Scholar

Ackerman RE (2001) Спейн-Маунтин — комплекс комплекса Меса на юго-западе Аляски. Арктический Антрополь 38: 81–97

Google Scholar

Адамс Д.К., Рольф Ф.Дж., Слайс Д.Е. (2004) Геометрическая морфометрия: десять лет прогресса после «революции». Ital J Zool 71: 5–16

Статья Google Scholar

Adams DC, Rohlf FJ, Slice DE (2013) Поле достигает зрелости: геометрическая морфометрия в 21 веке.Hystrix 24: 7–14

Google Scholar

Адамс Дж. Л. (2002) Анализ грунта: технологический подход. Издательство Университета Юты, Солт-Лейк-Сити

Google Scholar

Ahler S, Geib P (2000) Почему флейта? Дизайн и адаптация очков Folsom. J Archaeol Sci 27: 277–820

Статья Google Scholar

Александр Х.Л. (1987) Путу: рифленая точка на Аляске.Кафедра археологии. Публикация № 17 Университет Саймона Фрейзера, Бернаби, Британская Колумбия

Google Scholar

Аликс С. (2013) Важнейший ресурс: использование древесины и технологии в арктической зоне Северной Америки. В: Friesen TM, Mason OK (eds) Oxford Handbook of Arctic Archeology. Oxford University Press, Oxford

Google Scholar

Амик Д.С. (1996) Региональные модели мобильности фолсомов и землепользования на юго-западе Америки.World Archaeol 27: 411–426

Статья Google Scholar

Андерсон П.М., Брубейкер Л.Б. (1994) История растительности северной центральной части Аляски: картированная сводка данных по пыльце в позднем четвертичном периоде. Quaternary Sci Rev 13: 71–92

Статья Google Scholar

Андрефский В. мл. (2005) Литика: макроскопические подходы к анализу, 2-е изд. Издательство Кембриджского университета, Кембридж

Google Scholar

Андрефский В. Младший (2009) Анализ закупки, производства и обслуживания каменного инструмента.J Archaeol Res 17: 65–103

Статья Google Scholar

Бамфорт Д. (1986) Технологическая эффективность и подбор инструментов. Am Antiq 51: 38–50

Статья Google Scholar

Бамфорт Д. (1988) Экология и организация человека на Великих равнинах. Пленум, Нью-Йорк

Google Scholar

Bamforth D, Bleed P (1997) Технология, технология отслаивания камня и риски.Археологические документы Американской антропологической ассоциации 7: 109–139

Статья Google Scholar

Бек К., Джонс Г. Т. (2007) Морфология и хронология точек раннего палеоархаизма. В: Граф К.Э., Шмитт Д.Н. (ред.) Палеоиндийский или палеоархаический период? Экология человека в Большом бассейне на этапе перехода от плейстоцена к голоцену. University of Utah Press, Солт-Лейк-Сити, стр. 23–41

Google Scholar

Беттингер Р., Бойд Р., Ричерсон П. (2003) Стиль, функции и культурные эволюционные процессы.В: О’Брайен М.Дж., Лайман Р.Л. (ред.) Стиль, функция, передача: эволюционные археологические перспективы. University of Utah Press, Salt Lake City, pp. 33–52

Bever MR (2000) Палеоиндийская каменная технология и использование ландшафта в позднем плейстоцене на Аляске: исследование комплекса Меса. Южный методистский университет, Даллас, диссертация

Google Scholar

Bever MR (2006) Переосмысление участка Путу: результаты пространственного анализа участка с канавками на севере Аляски.Аркт Антрополь 43: 20–39

Статья Google Scholar

Bever MR (2008) Отличие голоценовых микропластинок от палеоиндийского компонента на участке Меса, Аляска. J Field Archaeol 33: 133–150

Статья Google Scholar

Bever MR (2012) Изменение окружающей среды и археологические переходы на ранней постледниковой Аляске. В: Bousman CB, Vierra BJ (eds) От плейстоцена до голоцена: человеческая организация и культурные преобразования в доисторической Северной Америке.Издательство Техасского университета A&M, Колледж-Стейшн, стр. 17–36

Бинфорд Л. (1977) Сорок семь поездок. В: Райт РВС (ред.) Каменные орудия труда как маркеры культуры. Австралийский институт исследований аборигенов, Канберра, стр. 24–36

Бинфорд Л. (1980) Ивовый дым и собачьи хвосты: системы поселений охотников-собирателей и формирование археологических памятников. Am Antiq 45: 4–20

Статья Google Scholar

Bleed P (1986) Оптимальная конструкция охотничьего оружия: ремонтопригодность или надежность.Am Antiq 51: 737–747

Статья Google Scholar

Bleed P (2002) Дешево, регулярно и надежно: последствия изменения конструкции в японской технологии микролезвий позднего плейстоцена. Документы Archeol Am Anthropol Assoc 12: 95–102

Статья Google Scholar

Болдуриан П., Фицгиббонс Т., Шелли PH, Монтгомери Дж. Л. (1986) Ответ Соллбергеру и Паттерсону об экспериментальном производстве бифасов Фолсома.Равнины Антрополь 31: 245–248

Статья Google Scholar

Bookstein FL (1991) Морфометрические инструменты для ориентировочных данных: геометрия и биология. Издательство Кембриджского университета, Нью-Йорк

Google Scholar

Bousman CB (1993) Адаптация охотников-собирателей, экономический риск и конструкция инструментов. Литик Технол 19: 59–86

Статья Google Scholar

Bousman CB (2005) Как справиться с риском: технологические стратегии позднего каменного века в Blydefontein Rock Shelter, Южная Африка.J Anthropol Archaeol 24: 193–226

Статья Google Scholar

Bowers PM (1982) Участок Лисберна: анализ и культурная история многокомпонентной каменной мастерской в ​​долине Итериак, предгорьях Арктики, северная Аляска. Антропологические документы Университета Аляски 20: 79–112

Google Scholar

Brantingham PJ (2006) Измерение подвижности собирателей.Current Anthropol 47: 435–459

Статья Google Scholar

Бьюкенен Б. (2006) Анализ переточки острия снаряда Фолсома с использованием количественных сравнений формы и аллометрии. J Archaeol Sci 33: 185–199

Статья Google Scholar

Бьюкенен Б., Коллард М. (2007) Изучение заселения Северной Америки посредством кладистического анализа раннепалеоиндийских метательных точек.J Archaeol Sci 26: 366–393

Google Scholar

Бьюкенен Б., Коллард М. (2010) Оценка воздействия переточки на форму острия лезвия снаряда палеоиндийской эпохи с использованием геометрических морфометрических методов. В: Lycett SJ, Chauhan PR (eds) Новые взгляды на старые камни: аналитические подходы к палеолитическим технологиям. Springer Sciences, New York, pp. 255–273

Бьюкенен Б., Коллард М., Гамильтон М., О’Брайен М. (2011) Точки и жертва: количественная проверка гипотез о том, что размер жертвы влияет на раннюю палеоиндийскую форму острия снаряда. .J Archaeol Sci 38: 852–864

Статья Google Scholar

Чешир Дж., Келли Р.Л. (2006) Форма и прочность острия снаряда: влияние толщины: длины. Am Antiq 71: 353–363

Статья Google Scholar

Cinq-Mars J, Harington CR, Nelson DE, MacNeish RS (1991) Пересмотренный Engigstciak: заметка о датах раннего голоцена AMS из «Ямы бизонов». В: Cinq-Mars J, Pilon J (eds) Археологический проект NOGAP: комплексный подход к археологическим исследованиям и управлению.Периодическая статья № 1. Журнал Канадской археологической ассоциации, Монреаль, стр. 33–44.

Кларк Д.В. (1972) Археология обсидианового источника Баца-Тена, западно-центральная Аляска: предварительный отчет первоначальных разведывательных исследований. Anthropol Papers Univ Alaska 15: 1–21

Google Scholar

Clark DW, Clark AM (1980) Рифленые наконечники из обсидианового источника Батца Тена, северо-западные внутренние районы Аляски.В: DL B (ред.) Ранние коренные жители Америки: доисторическая демография, экономика и технологии. Мутон, Гаага, стр. 141–159

Google Scholar

Кларк Д.В., Кларк А.М. (1983) Палеоиндейцы и рифленые острия: субарктические альтернативы. Равнины Антрополь 28: 283–292

Статья Google Scholar

Кларк Д.У., Кларк А.М. (1993) Баца Тена: путь к обсидиану. Археологическая служба Канады, Серия Меркурий, Документ 147.Канадский музей цивилизации, Халл

Google Scholar

Коллард М., Бьюкенен Б., Гамильтон М.Дж., О’Брайен М.Дж. (2010) Пространственно-временная динамика перехода Кловиса – Фолсома. J Archaeol Sci 37: 2513–2519

Статья Google Scholar

Collins MB (1993) Комплексные каменные исследования: контекст, технология, стиль, истирание, поломка, износ и органические остатки.Литик Технол 18: 7–94

Статья Google Scholar

Cook JP (1971) Окончательный отчет об археологических раскопках и раскопках вдоль трубопровода Алеска. Кафедра антропологии, Университет Аляски, Трубопроводный маршрут сервисной компании

Google Scholar

Crabtree DE (1966) Подход каменщика к анализу и воспроизведению Lindenmeier Folsom.Тебива 9: 3–39

Google Scholar

Дэвис К.У., Линк, округ Колумбия, Шенберг К.М., Шилдс Х.М. (1981)) Пробираться через НПР-А: археологическая интерлюдия. В кн .: Антропология и сохранение исторического наследия, совместное парковое исследование. Периодическая статья 25. Университет Аляски, Фэрбенкс

Google Scholar

De Ruiter DJ, DeWitt TJ, Carlson KB, Brophy JK, Schroeder L, Ackermann RR, Churchill SE, Berger LR (2013) Остатки нижней челюсти подтверждают таксономическую валидность Australopithecus sediba .Sci 340: 1232997

Статья Google Scholar

Desrosiers PM (2007) Палеоэскимолитическая технология: ограничения и адаптация. Литик Технол 32: 17–38

Статья Google Scholar

Диксон Э.Дж. (1985) Флинт-станция Галлахер, место древнего человека на северном склоне, арктическая Аляска, и ее роль в связи с Беринговым мостом. Аркт Антрополь 12: 68–75

Google Scholar

Диксон Э.Дж. (1993) Поиски истоков первых американцев.University of New Mexico Press, Альбукерке

Google Scholar

Dumond DE (1980) Археология Аляски и население Америки. Sci 209: 984–991

Статья Google Scholar

Dumond DE (2001) Археология восточной Берингии: некоторые контрасты и связи. Аркт Антрополь 38: 196–205

Google Scholar

Эдвардс М.Э., Андерсон П.М., Брубейкер Л. AV, Spear RW, Williams JW, Yu G (2000) Биомы на основе пыльцы для Берингии 18000, 6000 и 0 14C лет назад.J Biogeogr 27: 521–554

Статья Google Scholar

Eerkens JW (1998) Надежные и обслуживаемые технологии: стандартизация артефактов и переход от раннего к более позднему мезолиту в северной Англии. Литик Технол 23: 42–53

Статья Google Scholar

Eerkens JW (2000) Практика дает в пределах 5% от совершенства: зрительное восприятие, двигательные навыки и память в вариациях артефактов.Current Anthropol 41: 663–668

Статья Google Scholar

Eerkens JW, Bettinger RL (2001) Методы оценки стандартизации в коллекциях артефактов: можем ли мы масштабировать изменчивость материала? Am Antiq 66: 493–504

Статья Google Scholar

Элиас С.А., Берман Д., Алфимов А. (2000) Позднеплейстоценовые фауны жуков Берингии: там, где восток встречается с западом. J Biogeogr 27: 1349–1363

Статья Google Scholar

Эллис К. (2004) Понимание изменчивости рифленой точки «Хлодвиг» на северо-востоке: взгляд с участка Деберт, Новая Шотландия.Can J Archaeol 28: 205–253

Google Scholar

Эллис С. (2008) Традиция рифленого острия и традиция арктических малых инструментов: какая связь? J Anthropol Archaeol 27: 298–314

Статья Google Scholar

Эллис К., Пейн Дж. (1995) Оценка частоты отказов при гофре на основе археологических данных: примеры из Северной Америки. J Field Archaeol 22: 459–474

Google Scholar

Esdale JA, Le Blanc RJ, Cinq-Mars J (2001) Перигляциальная геоархеология на участке Дог-Крик, северный Юкон.Геоархеол 16: 151–176

Статья Google Scholar

Feltz CJ, Miller GE (1996) Асимптотический тест на равенство коэффициентов вариации для K популяций. Статистика в медицине 15: 647–658

Статья Google Scholar

Фленникен Дж. Дж. (1978) Переоценка Lindenmeier Folsom: репликационный эксперимент в технологии изготовления камня. Am Antiq 43: 473–480

Статья Google Scholar

Frison GC (1989) Археологическое экспериментальное использование оружия и инструментов Хлодвига на африканских слонах.Am Antiq 54: 766–784

Статья Google Scholar

Frison GC (1991) Доисторические охотники высоких равнин, 2-е изд. Academic Press, Нью-Йорк

Google Scholar

Фрисон Г.К., Брэдли Б.А. (1981) Флютинг Фолсома для снарядов: археологические свидетельства. Литик Технол 10: 13–16

Статья Google Scholar

Фрисон Г.К., Брэдли Б.А. (1982) Флютинг и метательные наконечники Фолсома.В: Frison G, Stanford D (eds) Участок Агатовой котловины: отчет о палеоиндийском заселении северо-западных высоких равнин. Academic Press, New York, pp. 209–212

. Google Scholar

Гал Р. (1976) Палеоиндейцы хребта Брукс: традиция неконтролируемого сравнения. В: Документ, представленный на 41-м ежегодном собрании Общества американской археологии, Сент-Луис

Гиллам Дж. К., Андерсон Д. Г., Петерсон А. Т. (2007). ниши плейстоценовых популяций.Cur Res Pleis 24: 86–90

Google Scholar

Гебель Т., Пауэрс Р., Бигелоу Н. (1991) Комплекс Ненана, происходящий от Аляски и Хлодвига. В: Bonnichsen R, Turnmire K (eds) Истоки и адаптации Хлодвига. Центр изучения первых американцев. Университет штата Орегон, Корваллис, стр. 49–79

Google Scholar

Goebel T, Smith H, DiPietro L, Waters M, Hockett B, Graf K, Gal R, Slobodin S, Speakman R, Driese S, Rhode D (2013) Серпентинские горячие источники, Аляска: результаты раскопок и последствия о возрасте и значении северных рифленых острий.J Archaeol Sci 40: 4222–4233

Статья Google Scholar

Гонсалес-Хосе Р., Чарлин Дж. (2012) Относительная важность модульности и других морфологических атрибутов на различных типах оружия с каменными точками: оценка функциональных вариаций. PLoS One 7: e48009

Артикул Google Scholar

Граф К.Э., Бигелоу Н.Х. (2011) Реакция человека на климат во время молодой хронозоны дриаса в центральной части Аляски.Quat Int 242: 434–451

Статья Google Scholar

Гриба, Э. М. (1988) Опись рифленых точечных образований в Альберте. Рукопись хранится в Археологической службе Альберты

Google Scholar

Гриба Е.М. (2006) Оценка технологии отслаивания под давлением без предварительного контакта в Северной Америке. Литик Технол 31: 57–77

Статья Google Scholar

Guthrie RD (2001) Происхождение и причины мамонтовой степи: история облачного покрова, ямок зубов шерстистых млекопитающих, пряжек и вывернутой наизнанку Берингии.Quaternary Sci Rev 20: 549–574

Статья Google Scholar

Guthrie RD (1983) Палеоэкология участка и ее значение для первых охотников. В: Powers R, Guthrie RD, Hoffecker JF (eds) Dry Creek: археология и палеоэкология позднеплейстоценового охотничьего лагеря на Аляске. Региональный офис Аляски, Служба национальных парков США, Анкоридж, стр. 6–1–6–75

Google Scholar

Hamilton TD, Goebel T (1999) Население Аляски в позднем плейстоцене.В: Bonnichsen R, Turnmire KL (eds) Народы ледникового периода Северной Америки: окружающая среда, происхождение и адаптация. Texas A&M University Press, College Station, стр. 156–199

Google Scholar

Хайден Б. (1981) Жизнедеятельность и экологические адаптации современных охотников / собирателей. В: RSO H, Teleki G (eds) Всеядные приматы. Columbia University Press, Нью-Йорк, стр. 344–421

Google Scholar

Haynes G, Anderson DG, Ferring CR, Fiedel SJ, Grayson D, Haynes CV Jr, Holliday VT, Huckell B, Kornfeld M, Meltzer DJ, Morrow J, Surovell T, Waguepack NM, Wigand P, Yohe RM II (2007) Комментарий к «переопределению эпохи Хлодвига: последствия для населения Америки».Sci 317: 320b

Статья Google Scholar

Hedman W (2010) Место вороньего утеса: предварительные находки на месте позднего плейстоцена в Арктике Аляски. Министерство внутренних дел США, Бюро землеустройства

Google Scholar

Hoffecker JF (2001) Участки позднего плейстоцена и раннего голоцена в долине реки Ненана, центральная Аляска. Аркт Антрополь 38: 139–153

Google Scholar

Хоффекер Дж. Ф. (2002) Восточно-граветская «костенковская культура» как арктическая адаптация.Антрополь у Аляски 2: 116–136

Google Scholar

Хоффекер Дж. Ф., Пауэрс В. Р., Гебель Т. (1993) Колонизация Берингии и заселение нового мира. Sci 259: 46–53

Статья Google Scholar

Холмс CE (2001) Археология долины реки Танана, примерно от 14000 до 9000 лет назад. Аркт Антрополь 38: 154–170

Google Scholar

Холмс CE (1971) Предыстория верхнего течения реки Коюкок в северо-центральной части Аляски.В: Cook JP (ed) Заключительный отчет об археологических раскопках и раскопках вдоль Алески. Трубопроводная сервисная компания. Маршрут трубопровода для выполнения задания № 9, представленный в Alyeska Pipeline Service Company, Анкоридж, стр. 326–400

Google Scholar

Хамфри Р.Л. (1966) Предыстория арктической Аляски в районе реки Утукок: ранняя традиция рифленого острия со старым миром. Current Anthropol 7: 586–588

Статья Google Scholar

Хатчингс В.К. (1997) Палеоиндийский рифленый острие: дротик или арматура копья? Идентификация палеоиндийской технологии доставки посредством анализа скорости каменных трещин.Университет Саймона Фрейзера, Ванкувер, диссертация

Google Scholar

Инизан М.Л., Редурон-Баллинджер М., Рош Х., Тиксиер Дж. (1999) Технология и терминология колотого камня. CREP, Нантер

Google Scholar

Irving WN, Cinq-Mars J (1974) Предварительная археологическая последовательность для Old Crow Flats, территория Юкон. Аркт Антрополь 11 (приложение): 65–81

Google Scholar

Jelinek AJ (1976) Форма, функции и стиль в каменном анализе.В: Cleland CE (ed) Культурные изменения и преемственность: очерки в честь Джеймса Беннета Гриффина. Academic, New York, pp. 19–33

Jelinek AJ (1977) Нижний палеолит: современные свидетельства и интерпретации. Ann Rev Anthropol 6: 11–32

Статья Google Scholar

Jennings TA (2013) Кэш Hogeye Clovis, Техас: количественная оценка сигнатур восстановления камня. J Archaeol Sci 40: 649–658

Статья Google Scholar

Джодри МАБ (1999) Технологические и социально-экономические стратегии Фолсома: взгляды из отдела охраны скота Стюарта и бассейна Верхнего Рио-Гранде.Диссертация, Американский университет, Вашингтон, округ Колумбия, Колорадо

Google Scholar

Судья WJ (1973) Палеоиндийское заселение центральной долины Рио-Гранде в Нью-Мексико. University of New Mexico Press, Альбукерке

Google Scholar

Кауфман Д.С., Мэнли В.Ф. (2004) Максимум плейстоцена и протяженность ледников в позднем Висконсине на Аляске, США. В: Ehlers J, PL G (eds) Степень четвертичного оледенения и хронология, часть II: Северная Америка.Elsevier, Amsterdam, стр. 9–27

Google Scholar

Кили Л.Х. (1982) Сборка и переоборудование: влияние на археологические данные. Am Antiq 47: 798–809

Статья Google Scholar

Келли Р.Л., Тодд Л.К. (1988) Приезд в страну: ранняя палеоиндийская охота и мобильность. Am Antiq 53: 231–244

Статья Google Scholar

Kuhn SL (1994) Формальный подход к проектированию и сборке мобильных наборов инструментов.Am Antiq 59: 426–442

Статья Google Scholar

Кун С.Л. (1989) Организация сбора пищи охотниками-собирателями и стратегии замены и выброса артефактов. В: Амик Д.С., Маулдин Р.П. (ред.) Эксперименты в каменной технологии. BAR International Series, 528 British Archaeological Reports, Oxford, pp. 33–48

Кунц, М., Бевер, М., Адкинс, К. (2003) Участок Меса: палеоиндийцы над полярным кругом. BLM-Alaska Open File Report 86, Министерство внутренних дел США, Бюро землеустройства, Анкоридж

Ли Р. Б. (1968) Чем охотники зарабатывают себе на жизнь или как справиться с ограниченными ресурсами.В: Lee RB, DeVore I (ed) Человек-охотник. Aldine, Chicago, pp. 30–43

Lie Ø, Paasche Ø (2006) Насколько экстремальной была сезонность в северном полушарии во время молодого дриаса? Quaternary Sci Rev 25: 404–407

Статья Google Scholar

MacNeish RS (1956) Участок Энгигстчак на арктическом побережье Юкона. Антрополь у Аляски 4: 91–111

Google Scholar

Манн Д.Х., Петит Д.М., Реанье Р.Э., Кунц М.Л. (2002) Реакция арктического ландшафта на климатические изменения в позднем ледниковом периоде и раннем голоцене: важность влажности.Quaternary Sci Rev 21: 997–1021

Статья Google Scholar

Mann DH, Reanier RE, Peteet DM, Kunz M, Johnson M (2001) Изменение окружающей среды и арктические палеоиндийцы. Аркт Антрополь 38: 119–138

Google Scholar

Meltzer DJ (2003) Уроки ландшафтного обучения. В: Rockman M, Steele J (eds) Колонизация незнакомых ландшафтов: археология адаптации.Рутледж, Лондон, стр. 222–241

Google Scholar

Мейер Х., Ширрмайстер Л., Йошикава К., Опель Т., Веттерих С., Хуббертен Х, Браун Дж. (2010) Доказательства сурового зимнего похолодания в период раннего дриаса на севере Аляски из-за вечной мерзлоты. Geophys Res Lett 37: L03501

Миллер Д.С., Смоллвуд А.М. (2012) Вне стадий: моделирование выработки бифасов Clovis на участке верхушки (38AL23), Южная Каролина. В: Карр П., Брэдбери А., Прайс С. (ред.) Литический анализ: проблемы, решения и интерпретации.University of Alabama Press, Таскалуса, стр. 28–41

Google Scholar

Mitteroecker P, Gunz P, Windhager S, Schaefer K (2013) Краткий обзор формы, формы и аллометрии в геометрической морфометрии с приложениями к морфологии лица человека. Hystrix 24: 59–66

Google Scholar

Morrow JE (1995) Производство наконечников для снарядов Clovis: взгляд со стороны предприятия ready / Lincoln Hills, 11JY46, округ Джерси, штат Иллинойс.Midcontinental J Archaeol 20: 167–191

Google Scholar

Морроу Дж. Э., Морроу Т. А. (1999) Географические различия в рифленых точках для снарядов: перспектива полушария. Am Antiq 64: 215–230

Статья Google Scholar

Мусил Р. Р. (1988) Функциональная эффективность и технологические изменения: модель традиции ремесла для доисторической Северной Америки. В: Уиллиг, Дж. А., Эйкенс, С. М., Фэган, Дж. Л. (ред.) Раннее заселение человеком далекой западной части Северной Америки: интерфейс Хлодвига и архаики.Антропологические документы Государственного музея Невады, номер 21, стр. 373–387

О’Брайен М.Дж., Дарвент Дж., Лайман Р.Л. (2001) Кладистика полезна для реконструкции археологических филогений: палеоиндийских точек на юго-востоке США. J Archaeol Sci 28: 1115–1136

Статья Google Scholar

Оделл Г. Х. (2001) Исследование каменных орудий в конце тысячелетия: классификация, функции и поведение. J Archaeol Res 9: 45–100

Статья Google Scholar

Оделл Г. Х., Коуэн Ф. (1986) Эксперименты с копьями и стрелами на животных-мишенях.Дж. Полевой археол 13: 195–212

Google Scholar

Окумура М., Арауджо AGM (2014) Долгосрочная культурная стабильность у охотников-собирателей: тематическое исследование с использованием традиционного и геометрического морфометрического анализа двухсторонних точек с каменными стволами из южной Бразилии. J Archaeol Sci 45: 59–71

Статья Google Scholar

Освальд В.В., Брубейкер Л.Б., Ху Ф.С., Гэвин Д.Г. (2003) Калибровка пыльцы и растительности для тундровых сообществ в предгорьях Арктики, Северная Аляска.J Ecol 91: 1022–1033

Статья Google Scholar

Освальт WH (1976) Антропологический анализ технологии производства продуктов питания. John Wiley and Sons, Нью-Йорк

Google Scholar

Potter BA (2011) Изменчивость ассоциаций позднего плейстоцена и раннего голоцена в центральной части Аляски. В: Goebel T, Buvit I (eds) От Енисея до Юкона: интерпретация изменчивости каменных сообществ в позднем плейстоцене / раннем голоцене Берингии.Texas A&M University Press, College Station, стр. 215–233

Google Scholar

Пауэрс В. Р., Хоффекер Дж. Ф. (1989) Поселение позднего плейстоцена в долине Ненана, центральная Аляска. Am Antiq 54: 263–287

Статья Google Scholar

Rasic J (2008) Палеоаласкские адаптивные стратегии, рассматриваемые с северо-запада Аляски. Университет штата Вашингтон, Пуллман, Вашингтон

Google Scholar

Rasic J (2011) Функциональная изменчивость в позднеплейстоценовых археологических памятниках восточной Берингии: модель позднего плейстоцена землепользования и технологий северо-запада Аляски.В: Goebel T, Buvit I (eds) От Енисея до Юкона: интерпретация изменчивости каменных сообществ в позднем плейстоцене / раннем голоцене Берингии. Texas A&M University Press, College Station, стр. 128–164

Google Scholar

Reanier RE (1994) Памятник Путу: плейстоцен или голоцен? Current Res Pleis 11: 148–151

Google Scholar

Reanier RE (1995) Древность палеоиндийских материалов на севере Аляски.Аркт Антрополь 32: 31–50

Google Scholar

Reanier RE (1996) Putu and Bedwell. В: West FH (ed) Американские истоки: предыстория и палеоэкология Берингии. The University Chicago Press, Чикаго, стр. 505–511

Google Scholar

Род Д., Мэдсен Д. Б., Брантингем П. Дж., Гебель Т. (2003) Человеческая деятельность в берингийской «мамонтовой степи»: голод или рай для сжигателей навоза? Curr Res Pleis 20: 68–70

Google Scholar

Рик Дж. В. (1996) Точки снарядов, стиль и социальный процесс в Перу.В: Оделл Г. Х. (ред.) Каменные инструменты: теоретическое понимание предыстории человека. Пленум, Нью-Йорк, стр. 245–278

Google Scholar

Rohlf FJ (1999) Статистика формы: наложения Прокруста и касательные пространства. J Классификация 16: 197–223

Статья Google Scholar

Rohlf FJ, Slice DE (1990) Расширения метода Прокруста для оптимального наложения ориентиров.Syst Zool 39: 40–59

Статья Google Scholar

Rohlf FJ (2008a) tpsDig, версия 2.12, Департамент экологии и эволюции. Государственный университет Нью-Йорка, Стоуни-Брук

Google Scholar

Rohlf FJ (2008b) Relative Warps Version 1.45, Department of Ecology and Evolution. Государственный университет Нью-Йорка, Стоуни-Брук

Google Scholar

Ruehl CB, DeWitt TJ (2007) Трофическая пластичность и эффективность кормления в красном барабане, Sciaenops ocellatus (Linnaeus).J Exp Mar Biol Ecol 349: 284–294

Статья Google Scholar

Sackett JR (1982) Подходы к стилю в каменной археологии. J Anthropol Archaeol 1: 59–112

Статья Google Scholar

Sellet F (2004) За гранью: изготовление снаряда и поведенческий вывод. J Archaeol Sci 31: 1553–1566

Статья Google Scholar

Sellet F (2013) Ожидаемая мобильность и ее археологическая подпись: тематическое исследование стратегий переоборудования Folsom.J Anthropol Archaeol 32: 383–396

Статья Google Scholar

Шотт MJ (1986) Технологическая организация и мобильность поселений: этнографическое исследование. J Anthropol Res 42: 15–51

Статья Google Scholar

Смит Э., Бойд Р. (1990) Риск и взаимность: социоэкология охотников-собирателей и проблема коллективных действий. В: Cashdan E (ed) Риск и неопределенность в племенной и крестьянской экономике.Westview, Boulder, стр. 167–192

Google Scholar

Smith, HL (2010) Поведенческий анализ морфологии точки Хлодвига с использованием геометрической морфометрии. Магистерская диссертация, Техасский университет A&M, Колледж-Стейшн

Смит Х.Л., Расич Дж., Гебель Т. (2013) Бифасовые традиции Северной Аляски и их роль в заселении Америки. В: Граф К. Е., Кетрон С. В., Уотерс М. Р. (ред.) Палеоамериканская одиссея. Издательство Техасского университета A&M, Колледж-Стейшн, стр.105–123

Google Scholar

Smith HL, Smallwood AM, DeWitt T (2014) Геометрическое морфометрическое исследование изменчивости формы рифленого острия Хлодвига. В: Смоллвуд А.М., Дженнингс Т.А. (ред.) Кловис: на грани нового понимания. Texas A&M University Press, College Station, стр. 161–180

Солецки Р.С. (1950) Предварительный отчет об археологической разведке рек Кукповрук и Коколик на северо-западе Аляски.Am Antiq 16: 66–69

Статья Google Scholar

Солецки Р.С. (1951) Заметки о двух археологических открытиях на Северной Аляске. Am Antiq 17: 55–57

Статья Google Scholar

Solecki RS, Hackman RJ (1951) Дополнительные данные о комплексе Denbigh Flint в Северной Аляске. J Washington Acad of Sci 41: 85–88

Google Scholar

Sollberger JB (1985) Техника флютинга по Фолсому.Литик Технол 14: 41–50

Статья Google Scholar

Стефанссон V (1919) Арктическая экспедиция Стефансона-Андерсона Американского музея: предварительный этнологический отчет. Антропологические документы Американского музея естественной истории 14, Нью-Йорк

Томпсон Р.М. (1948) Заметки по археологии реки Утукок, северо-западная Аляска. Am Antiq 14: 62–65

Статья Google Scholar

Thulman DK (2012) Определение палеоиндийских типов точек из Флориды с использованием геометрической морфометрии ориентиров.J Archaeol Sci 35: 1599–1607

Статья Google Scholar

Титмус Г.Л., Вудс Дж.К. (1986) Экспериментальное исследование характера разрушения острия снаряда. J Калифорния и Большой бассейн Антрополя 8: 37–49

Google Scholar

Торренс Р. (1983) Бюджетирование времени и технология охотников-собирателей. В: Бейли Дж. (Ред.) Экономика охотников-собирателей в доисторические времена. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, стр.11–22

Google Scholar

Torrence R (1989) Инструменты как оптимальные решения. В: Торренс Р. (ред.) Время, энергия и каменные орудия. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, стр. 1–6

Google Scholar

Торренс Р. (2001) Технология охотников-собирателей: макро- и микромасштабные подходы. В: Panter-Brick C, Layton RH, Rowley-Conwy P (eds) Охотники-собиратели: междисциплинарная перспектива.Cambridge University Press, Кембридж, стр. 73–97

Google Scholar

Wadley L, Hodgskill T, Grant M (2009) Последствия для сложного познания, связанные с ручкой инструментов с составным клеем в среднем каменном веке, Южная Африка. PNAS 106: 9590–9594

Статья Google Scholar

Вегспак, Н.М., Суровелл Т.А. (2003) Стратегии охоты на Хлодвига, или как разобраться с обильными ресурсами.Amer Antiq 68: 333–352

Статья Google Scholar

Waters MR, Stafford TW Jr (2007) Новое определение эпохи Хлодвига: последствия для населения Америки. Sci 315: 1122–1126

Статья Google Scholar

Weedman KJ (2006) Этноархеологическое исследование разнообразия рукодельниц и каменных орудий у гамо в Эфиопии. J Archaeol Method Th 13: 189–238

Статья Google Scholar

Wiessner P (1982) Риск, взаимность и социальное влияние на! Кунг Сан экономика.В: Leacock E, Lee R (eds) Политика и история в сообществе групп. Издательство Кембриджского университета, Нью-Йорк, стр. 61–84

Google Scholar

Wiessner P (1985) Стиль или изохрестическая вариация? Ответ Сакетту. Am Antiq 50: 160–166

Статья Google Scholar

Wilmsen EN (1973) Взаимодействие, поведение в пространстве и организация охотничьих отрядов. J Anthropol Res 29: 1–31

Статья Google Scholar

Wilmsen EN (1974) Lindenmeier: охотничье общество эпохи плейстоцена.Харпер и Роу, Нью-Йорк

Google Scholar

Wilmsen EN, Roberts FHH Jr (1978) Lindenmeier, 1934–1974: Заключительный отчет о расследованиях. Вклад Смитсоновского института в антропологию № 24. Издательство Смитсоновского института, Вашингтон

Google Scholar

Winfrey J (1990) Анализ дерева событий отказа точки Фолсома. Равнины Антрополь 35: 263–272

Статья Google Scholar

Wygal B (2011) Дихотомия микролезвий / немикроблейд: климатические последствия, изменчивость инструментария и роль крошечных инструментов в восточной Берингии.В: Goebel T, Buvit I (eds) От Енисея до Юкона: интерпретация изменчивости каменных сообществ в позднем плейстоцене / раннем голоцене Берингии. Texas A&M University Press, College Station, стр. 234–245

Google Scholar

Янг С., Гилберт-Янг С. (2007) Рифленая база для метательного снаряда из национального заповедника Берингова Ланд Бридж, северо-запад Аляски. Current Res Pleis 24: 154–156

Google Scholar

Zelditch ML, Swiderski D, Sheets HD, Fink W (2004) Геометрическая морфометрия для биологов: учебник.Elsevier Academic, Амстердам

Google Scholar

понимание его функции через структурное понимание

1. Doye, V. & Hurt, E.C. От нуклеопоринов к ядерным

поровым комплексам. Curr. Opin. Cell Biol. 9, 401–411

(1997).

2. Маршрут, M.P. etal. Комплекс ядерных пор дрожжей:

Состав, архитектура и механизм переноса.

J.Cell Biol. 148. С. 635–651 (2000).

3. Schwartz, T.U. Структура инвентаризации ядерного порового комплекса

. J.Mol. Биол. 428, 1986–2000 (2016).

4. Fahrenkrog, B. И Эби, U. Комплекс ядерных пор:

Ядерно-цитоплазматический транспорт и не только. Nat. Ред.

Мол. Cell Biol. 4. С. 757–766 (2003).

5. Dickmanns, A., Kehlenbach, R.H. И Фаренкрог, B.

Комплексы ядерных пор и нуклеоцитоплазматические

Транспорт: от структуры к функции и к болезни.

Int.Rev. Cell Mol. Биол. 320. С. 171–233 (2015).

6. Hurt, E. & Бек, M. На пути к пониманию архитектуры и динамики ядерных

поровых комплексов в эпоху

комплексного структурного анализа. Curr. Opin. Cell Biol.

34, 31–38 (2015).

7. von Appen, A. & Бек, M. Определение структуры

комплекса ядерных пор с помощью трехмерной криогенной электронной микроскопии

. J.Mol. Биол. 428, 2001–2010

(2016).

8. Schwartz, T.U. Модульность в архитектуре

ядерного порового комплекса. Curr. Opin. Struct. Биол. 15,

221–226 (2005).

9. Siniossoglou, S. etal. Новый комплекс нуклеопоринов

, который включает Sec13p и гомолог Sec13p

, необходим для нормальных ядерных пор.

Cell №84, 265–275 (1996).

10. Walther, T.C. etal. Консервированный комплекс Nup107-160

является критическим для сборки комплекса ядерных пор.

Cell 113, 195–206 (2003).

11. Belgareh, N. etal. Функциональная характеристика субкомплекса ядерных пор, содержащего

Nup159p.

Mol.Biol. Cell 9, 3475–3492 (1998).

12. Ульрих, А., Куропатка, Ю. Р. И Шварц, T.U. Стехиометрия

субкомплекса нуклеопорина 62

ядерной поры в растворе. Мол. Биол. Cell 25,

1484–1492 (2014).

Эта работа демонстрирует стехиометрию 1: 1: 1

комплекса NUP62, но неканоническую стехиометрию

, когда партнер по спиральной спирали

отсутствует.

13. Amlacher, S. etal. Понимание структуры и сборки

комплекса ядерных пор с использованием генома

эукариотического термофила. Cell 146, 277–286 (2011).

Это исследование показывает, что NUP из эукариот-термофилов

обладают превосходными свойствами в отношении

в -витро-восстановлении.

14. Grandi, P., Schlaich, N., Tekotte, H. & Hurt, E.C.

Функциональное взаимодействие Nic96p с ядром нуклеопоринового комплекса

, состоящего из Nsp1p, Nup49p

и нового белка Nup57p.EMBO J. 14, 76–87

(1995).

15. Schellhaus, A.K., De Magistris, P. И Антонин, W.

Ядерная реформация в конце митоза. J.Mol. Биол.

428, 1962–1985 (2015).

16. Гей, S. & Фойани, M. Ядерная оболочка и хроматин,

Замок

и ключ целостности генома. Int. Rev. Cell Mol.

Биол. 317, 267–330 (2015).

17. Ptak, C., Aitchison, J.D. И Возняк, R.W. Многофункциональный комплекс ядерных пор

: платформа для контроля экспрессии генов

.Curr. Opin. Cell Biol. 28,

46–53 (2014).

18. Паскуаль-Гарсия, П. И Капельсон, M. Ядерные поры как

универсальных платформ для регуляции генов. Curr. Opin.

Genet. Dev. 2014. С. 110–117.

19. Суд, V. И Брикнер, J.H. Взаимодействие ядерных пор

с геномом. Curr. Opin. Genet. Dev. 25, 43–49

(2014).

20. Свет, W.H. И Брикнер, J.H. Белки ядерных пор

регулируют структуру хроматина и транскрипционную память

по консервативному механизму.Nucleus 4,

357–360 (2013).

21. Имамото, N. И Фунакоши, T. Динамика ядерных пор

в течение клеточного цикла. Curr. Opin. Cell Biol. 24,

453–459 (2012).

22. Chatel, G. И Фаренкрог, B. Динамика и разнообразные функции

сложных белков ядерных пор. Nucleus

3, 162–171 (2012).

23. Zuleger, N., Robson, M.I. И Ширмер, E.C. Ядерная оболочка

как организатор хроматина.Nucleus 2,

339–349 (2011).

24. Nagai, S., Davoodi, N. И Гассер, S.M. Ядерная

организация в стабильности генома: SUMO-связи.

Cell Res. 21. С. 474–485 (2011).

25. Van de Vosse, D.W., Wan, Y., Wozniak, R.W.

и Aitchison, J.D. Роль ядерной оболочки в организации генома

и экспрессии генов. Wiley

Междисциплинарный. Rev. Syst. Биол. Med. 2011. Т. 3. С. 147–166.

26. Ариб, G.& Ахтар, A. Множественные аспекты ядерной периферии

в контроле экспрессии генов. Curr. Opin. Cell

Biol. 23. С. 346–353 (2011).

27. Лян, Y. И Hetzer, M.W. Функциональные взаимодействия

между нуклеопоринами и хроматином. Curr. Opin. Cell

Biol. 23, 65–70 (2011).

28. Kohler, A. & Hurt, E. Регуляция генов нуклеопоринами

и связь с раком. Мол. Cell 38, 6–15 (2010).

29. Капельсон, М., Дусе, О.С.И Hetzer, M.W. Ядерные

поровые комплексы: Хранители ядерного генома.

Колд Спринг Харб. Symp. Quant. Биол. 75, 585–597

(2010).

30. Callan, H.G., Randall, J.T. И Томлин, S.G. Исследование ядерной мембраны под электронным микроскопом

. Nature

163, 280–281 (1949).

31. Callan, H.G. И Томлин, S.G. Экспериментальные исследования

на ядрах ооцитов амфибий. I. Исследование структуры ядерной мембраны

с помощью электронного микроскопа

.Proc. R.Soc. Lond.B 137,

367–378 (1950).

32. Afzelius, B.A. Ультраструктура ядерной мембраны

ооцита морского ежа при исследовании с помощью электронного микроскопа

. Exp. Cell Res. 8, 147–158

(1955).

33. Anderson, N.G. О ядерной оболочке. Science

117, 517–521 (1953).

34. Watson, M.L. Дальнейшие наблюдения за ядерной оболочкой

животной клетки. J.Biophys.Биохим.

Cytol. 6. С. 147–156 (1959).

35. Gall, J.G. Восьмигранные ядерные поры. J.Cell Biol. 32,

391–399 (1967).

36. Dwyer, N. И Blobel, G. Модифицированная процедура выделения

фракции поровый комплекс-пластинка из ядер печени крысы

. J.Cell Biol. 70, 581–591 (1976).

37. Aaronson, R.P. И Blobel, G. Выделение ядерных пор

комплексов в ассоциации с пластинкой. Proc. Natl

Acad.Sci. USA 72, 1007–1011 (1975).

38. Gerace, L., Ottaviano, Y. И Кондор-Кох, C.

Идентификация основного полипептида ядерного комплекса поры

. J.Cell Biol. 95, 826–837 (1982).

39. Возняк R.W., Бартник E. И Blobel, G. Первичный

структурный анализ интегральной мембраны

гликопротеин ядерной поры. J.Cell Biol. 108,

2083–2092 (1989).

40. Гребер U.F., Старший A. & Джерас, L.Главный гликопротеин

комплекса ядерных пор представляет собой трансмембранный полипептид

с большим люминальным доменом

и маленьким цитоплазматическим хвостом. EMBO J. 9,

1495–1502 (1990).

41. Davis, L.I. И Blobel, G. Идентификация и характеристика

комплексного белка ядерной поры.

Cell 45, 699–709 (1986).

42. Снежный, C.M., Senior, A. & Джерас, L. Моноклональные

антитела идентифицируют группу ядерных пор комплекса

гликопротеинов.J.Cell Biol. 104, 1143–1156 (1987).

43. Шимборска, A. etal. Структура ядерных пор

проанализирована с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения и усреднения частиц

. Science 341, 655–658 (2013).

44. Uno, S.N. etal. Самопроизвольно мигающий флуорофор

на основе внутримолекулярной спироциклизации для визуализации живых клеток

со сверхвысоким разрешением. Nat. Chem. 6, 681–689

(2014).

45. Loschberger, A., Franke, C., Krohne, G., van de

Linde, S. И Зауэр, M. Корреляционная флуоресценция со сверхвысоким разрешением

и электронная микроскопия ядерного порового комплекса

с молекулярным разрешением. J.Cell Sci.

127, 4351–4355 (2014).

46. Pleiner, T. etal. Нанотела: сайт-специфическая маркировка для визуализации со сверхвысоким разрешением

, быстрое картирование эпитопов и выделение комплекса нативных белков

. eLife 4, e11349

(2015).

47. Holt, G.D. И Харт, G.W. Субклеточное распределение

концевых остатков N-ацетилглюкозамина. Локализация

новой белок-сахаридной связи, O-связанной GlcNAc.

J.Biol. Chem. 261, 8049–8057 (1986).

48. Davis, L.I. И Blobel, G. Комплекс ядерных пор

содержит семейство гликопротеинов, которое включает гликозилирование p62:

посредством ранее не идентифицированного клеточного пути

. Proc. Natl Acad. Sci. USA 84,

7552–7556 (1987).

49. Ганновер, J. .A., Cohen, C.K., Willingham, M.C.

& Park, M.K. О-связанный N-ацетилглюкозамин

присоединен к белкам ядерной поры. Доказательства для

цитоплазматических и нуклеоплазматических гликопротеинов. J.Biol.

Chem. 262, 9887–9894 (1987).

50. Park, M.K., D’Onofrio, M., Willingham, M.C.

и Hanover, J.A. Моноклональные антитела против семейства

белков ядерных пор (нуклеопоринов):

О-связанный N-ацетилглюкозамин является частью иммунодетерминанта

.Proc. Natl Acad. Sci. USA 84,

6462–6466 (1987).

51. Finlay, D.R., Newmeyer, D.D., Price, T.M.

& Forbes, D.J. Ингибирование ядерного транспорта invitro

лектином, который связывается с ядерными порами. J.Cell Biol.

104, 189–200 (1987).

52. Dabauvalle, M.C., Benavente, R. & Чалый, N.

Моноклональные антитела к поровому комплексу Mr 68000

Гликопротеин

мешает захвату ядерного белка

в ооцитах Xenopus.Chromosoma 97, 193–197

(1988).

53. Dabauvalle, M.C., Schulz, B., Scheer, U. И Питерс, R.

Ингибирование накопления кариофильных белков

в живых клетках путем микроинъекции лектина

агглютинина зародышей пшеницы. Exp. Cell Res. 174, 291–296

(1988).

54. Йонеда, Ю., Имамото-Сонобе, Н., Ямаидзуми, М. &

Uchida, T. Обратимое ингибирование импорта белка в ядро ​​

агглютинином зародышей пшеницы, введенным в культивируемые клетки

.Exp. Cell Res. 173, 586–595 (1987).

55. Hurt, E.C. Новый нуклеоскелетоподобный белок, расположенный

на периферии ядра, необходим для жизненного цикла

Saccharomyces cerevisiae. EMBO J. 7,

4323–4334 (1988).

56. Nehrbass, U. etal. NSP1: белок

ядерной оболочки дрожжей, локализованный в ядерных порах, выполняет свою важную функцию

за счет своего карбоксиконцевого домена.

Cell №61, 979–989 (1990).

57. Davis, L.I. И Финк, G.R. Ген NUP1 кодирует

существенный компонент дрожжевого комплекса ядерных пор

. Cell 61, 965–978 (1990).

58. Wente, S.R., Rout, M.P. И Blobel, G. Новое семейство

дрожжевых белков комплекса ядерных пор. J.Cell Biol. 119,

705–723 (1992).

59. Wimmer, C., Doye, V., Grandi, P., Nehrbass, U.

& Hurt, E.C. Новый подкласс нуклеопоринов

, функционально взаимодействующий с белком ядерных пор NSP1.

EMBO J. 11, 5051–5061 (1992).

60. Doye, V. & Hurt, E.C. Генетические подходы к структуре и функции ядер

пор. Тенденции Genet. 11,

235–241 (1995).

61. Гранди, P., Doye, V. & Hurt, E.C. Очистка NSP1

выявила образование комплекса с нуклеопоринами «GLFG»

и новым белком ядерных пор NIC96. EMBO J. 12,

3061–3071 (1993).

62. Миллер, B.R., Пауэрс, M., Park, M., Фишер, W.

& Forbes, D.J. Идентификация нового нуклеопорина

позвоночных, Nup188, с использованием нового метода анализа ловушки органелл

. Мол. Биол. Cell 11, 3381–3936

(2000).

63. Sukegawa, J.C. И Blobel, G. Ядерный поровый комплекс

, белок, который содержит мотивы цинковых пальцев, связывает ДНК,

и обращен к нуклеоплазме. Cell 72, 29–38 (1993).

64. Пауэрс, M.A., Forbes, D.J., Dahlberg, J.E. И Лунд, E.

Нуклеопорин GLFG позвоночных, Nup98, является важным компонентом

путей экспорта множественной РНК

. J.Cell Biol. 136, 241–250 (1997).

65. Гранди, П. etal. Nup93, позвоночный гомолог

дрожжевого Nic96p, образует комплекс с новым белком

205 кДа и необходим для правильной сборки ядер

пор. Мол. Биол. Cell 8, 2017–2038 (1997).

66. Маршрут, M.P. И Blobel, G. Выделение дрожжевого ядерного комплекса

поры.J.Cell Biol. 123, 771–783 (1993).

67. Cronshaw, J.M., Krutchinsky, A.N., Zhang, W.,

Chait, B.T. И Матунис, M.J. Протеомный анализ комплекса ядерных пор

млекопитающих. J.Cell Biol. 158,

915–927 (2002).

68. Рабут, G., Doye, V. И Элленберг, J. Картирование

динамической организации комплекса ядерных пор

внутри отдельных живых клеток. Nat. Cell Biol. 6, 1114–1121

(2004).

69.Finlay, D.R., Meier, E., Bradley, P., Horecka, J.

& Forbes, D.J. Комплекс белков ядерных пор

, необходимых для функционирования пор. J.Cell Biol. 114, 169–183

(1991).

70. Dabauvalle, M.C., Loos, K. И Шеер, U. Идентификация

комплекса растворимого предшественника, необходимого для сборки ядер

пор. Chromosoma 100, 56–66 (1990).

71. Lutzmann, M., Kunze, R., Buerer, A., Aebi, U.

& Hurt, E.Модульная самосборка Y-образного мультипротеинового комплекса

из семи нуклеопоринов.

EMBO J. 21, 387–397 (2002).

72. Kampmann, M. И Blobel, G. Трехмерная структура

и гибкость мембранного покрытия

модуля ядерного порового комплекса. Nat. Struct.

Mol.Biol. 16. С. 782–788 (2009).

73. Kelley, K., Knockenhauer, K.E., Kabachinski, G.

и Schwartz, T.U. Атомная структура Y-комплекса

ì ядерной поры.Nat. Struct. Мол. Биол. 22,

425–431 (2015).

Это исследование раскрывает кристаллическую структуру

, центрального узла Y ‑ комплекса Myceliophthora thermophila

.

ОТЗЫВЫ

ОТЗЫВЫ ПРИРОДЫ

|

ОБЪЕМ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КЛЕТОК 18

|

ФЕВРАЛЬ 2017

|

87

MARPLE, инструмент для диагностики и эпиднадзора за комплексными грибковыми патогенами на месте лечения | BMC Biology

Захват глобального разнообразия популяции

Pst

Чтобы уменьшить сложность геномных данных, полученных из образцов пшеницы, инфицированных Pst , мы стремились определить области генома Pst , демонстрирующие высокую вариабельность между патогенами. штаммы, которые впоследствии можно было амплифицировать для секвенирования на платформе MinION от Oxford Nanopore Technologies.Первым шагом было уловить разнообразие мирового населения Pst . Для этого мы выполнили секвенирование транскриптома на 100 образцах пшеницы, инфицированных Pst , собранных в период с 2015 по 2017 год из девяти стран, включая страны Восточной и Южной Африки, Европы, Северной Америки и Азии (дополнительный файл 1: Таблица S1). Суммарная РНК была извлечена из каждого образца и подвергнута анализу секвенирования РНК (RNA-seq) с использованием платформы Illumina HiSeq и нашей ранее описанной стратегии полевой патогеномики [11].Чтобы максимизировать географическое распределение изолятов Pst , мы объединили эти 100 наборов данных RNA-seq с ранее опубликованными наборами геномных и транскриптомных данных еще из 201 штаммов Pst , охватывающих в общей сложности 19 стран, включая Чили, Новую Зеландию, Пакистан и другие страны. массив европейских стран [11, 12] (Дополнительный файл 1: Таблица S1). Необработанные считывания были отфильтрованы для проверки качества, и данные из каждого образца Pst были независимо сопоставлены с эталонным геномом расы Pst PST-130 [13].В среднем 37,3% (± 18,2%, стандартное отклонение) считывания выровнены с эталонным геномом для объединенных наборов данных РНК-seq, а 82,7% (± 4,9%, стандартное отклонение) считывания выровнены для наборов геномных данных [11] (дополнительный файл 1: Таблицы S2 и S3). В целом, данные из этой глобальной коллекции из изолятов Pst включали 280 транскриптомных и 21 геномный набор данных из изолятов Pst из 24 стран, которые затем можно было использовать для последующего популяционного генетического анализа.

Чтобы определить генетические отношения между этими 301 глобальными образцами Pst , мы провели филогенетический анализ с использованием положения третьего кодона моделей гена 2034 PST-130 (589 519 сайтов) с использованием модели максимального правдоподобия (дополнительные файлы 2 и 3) . изолятов Pst имели тенденцию к кластеризации на основе их географического происхождения, при этом только четыре из 14 отделов содержали изолятов Pst , которые охватывали континентальные границы (рис. 1а). Эти четыре клады включали (i) кладу 2 с изолятами Pst из Китая и США, (ii) кладу 9 с изолятами Pst из Европы и Южной Африки, (iii) кладу 10, содержащую изолятов Pst из Эфиопии и Новой Зеландии. Зеландия и (iv) клада 14, содержащая изоляты из Европы и Новой Зеландии (рис.1а). Это представляет собой относительно недавнее общее происхождение между популяциями в этих четырех кладах, что может свидетельствовать о передаче штаммов Pst на большие расстояния либо между этими регионами, либо из общей независимой области происхождения.

Рис. 1

Глобальная популяция Pst очень разнообразна и в основном состоит из географически изолированных групп отдельных однородных особей. a Глобальная популяция Pst , анализируемая здесь, состояла из 14 отдельных групп индивидуумов.Филогенетический анализ был проведен на 280 транскриптомных и 21 геномных наборах данных из изолятов Pst из 24 стран с использованием модели максимального правдоподобия и 100 бутстрепов. Шкала показывает среднее количество нуклеотидных замен на сайт. Значения начальной загрузки представлены в дополнительном файле 3. b Многопараметрический дискриминантный анализ основных компонентов (DAPC) может дополнительно определять подразделения в глобальной популяции Pst . Список из 135 139 двуаллельных синонимичных одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP) был использован для анализа DAPC.Оценка байесовского информационного критерия (BIC) подтвердила первоначальное разделение изолятов Pst на пять генетически родственных групп (слева; C1–5). Из-за высокого уровня разнообразия среди глобальной популяции Pst этот первоначальный анализ не смог выявить изоляты Pst с более низкими уровнями внутригрупповой изменчивости. Поэтому второй анализ DAPC был проведен для каждой из пяти исходных групп населения (справа). Гистограммы представляют анализ DAPC, где каждая полоса представляет оценочную долю членства для каждого человека.Римские цифры представляют собой последовательные значения K для каждого анализа DAPC. Цифры в кружках отражают тех, кто отнесен к разным группам в филогенетическом анализе.

Мы провели многомерный дискриминантный анализ основных компонентов (DAPC) для дальнейшего определения подразделений в глобальной популяции Pst . Во-первых, мы создали список из 135 372 синонимичных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), из которых 135 139 были двуаллельными по крайней мере в одном образце Pst и поэтому были использованы для анализа DAPC.Оценка байесовского информационного критерия (BIC) подтвердила разделение изолятов Pst на пять групп генетически связанных изолятов Pst (дополнительный файл 4). Однако из-за высокого уровня разнообразия в глобальной популяции Pst этот первоначальный анализ DAPC смог разделить только популяции Pst с высоким уровнем генетической дифференциации и не смог выявить более низкие уровни внутригрупповой изменчивости [14 ] (Рис. 1б). Например, группа 1 (C1) содержала изолятов Pst из Пакистана, Эфиопии, Европы и Новой Зеландии, а группа 2 (C2) содержала изолятов Pst из Китая и двух европейских рас, которые, как было показано, генетически отличаются в предыдущих случаях. популяционные исследования [12, 15].Поэтому мы провели дальнейший анализ DAPC для каждой из пяти групп населения независимо, и после анализа BIC изоляты Pst были разделены на четкие подмножества однородных групп индивидуумов, которые лучше отражали филогенетическую кластеризацию (рис. 1b; дополнительный файл 4). В целом, этот анализ показал, что глобальная популяция Pst очень разнообразна и, за некоторыми исключениями, состоит из географически изолированных групп отдельных однородных особей.

Подмножество генов может быть использовано для определения глобального разнообразия изолятов

Pst

Чтобы идентифицировать конкретные гены Pst , способствующие разделению изолятов на отдельные группы в популяционном генетическом анализе, мы использовали сравнительный анализ, чтобы найти большинство вариабельных генов среди 301 глобального изолята Pst , которые были консервативными для всех проанализированных изолятов Pst . Во-первых, мы вычислили количество SNP на килобазу для каждого гена из выравнивания последовательностей, представляющих 301 изолятов Pst против эталонного генома PST-130 [13].Значения SNP на килобазу были рассчитаны путем нормализации общего количества SNP, обнаруженных в кодирующей последовательности каждого гена в 301 изолятах Pst , относительно длины кодирующей последовательности для каждого гена. В общей сложности 1690 генов были идентифицированы как полиморфные (SNP / kb ≥ 0,001) между изолятами Pst и впоследствии использованы для филогенетического анализа с использованием модели максимального правдоподобия. Важно отметить, что последовательностей из этих 1690 полиморфных генов было достаточно для реконструкции топологии глобальной филогении Pst (дополнительный файл 5).

Чтобы определить минимальное количество последовательностей генов, необходимых для точной реконструкции глобальной филогении, мы заказали 1690 генов на основе количества полиморфных сайтов в 301 изолятах Pst (рис. 2a). Затем мы выбрали 1006, 748, 500, 402, 301, 204, 151 и 100 из наиболее полиморфных генов, используя постепенно увеличивающиеся пороговые значения для SNP на килобазу (0,006, 0,0105, 0,018, 0,023, 0,0285, 0,036, 0,042 и 0,051. соответственно) и провели филогенетический анализ, как описано выше, с каждым из этих подмножеств (дополнительный файл 5).Мы отметили, что единственный изолят Pst из клады 9 был ошибочно отнесен к кладе 4 в филогенезах, реконструированных из менее чем 500 генов (дополнительный файл 5). Это несоответствие, вероятно, было связано с плохим охватом генов для этого изолята Pst , когда данные были сопоставлены с эталонным геномом PST-130; например, 96,5% оснований имели менее чем 20-кратное покрытие при использовании 402 генов Pst для реконструкции филогении. Следовательно, этот изолят Pst (14.0115) был исключен из общей оценки.В целом, мы пришли к выводу, что хотя незначительные изменения в порядке клады наблюдались при использовании данных о последовательностях менее 500 генов, данных о последовательностях всего лишь 100 генов было достаточно для создания аналогичной топологии филогении (дополнительный файл 5) и отнесения изолятов Pst . в 14 ранее определенных групп.

Рис. 2

Последовательностей 242 высокополиморфных генов Pst достаточно, чтобы реконструировать топологию глобальной филогении, полученной из полного транскриптома и секвенирования генома .a Упорядоченное распределение среднего содержания SNP на ген среди 301 глобальных изолятов Pst . Чтобы определить минимальное количество последовательностей генов, необходимых для точной реконструкции глобальной филогении, 1690 генов, идентифицированных как полиморфные (SNP / kb ≥ 0,001) между изолятами Pst , были упорядочены в соответствии с количеством полиморфных сайтов в 301 глобальном изоляте Pst . . b Отобранные 242 полиморфных гена не имели предвзятого отношения при их выборе из-за высокой степени дивергенции от эталонной расы PST-130 для какой-либо конкретной группы индивидуумов.Коробчатые диаграммы представляют общее количество SNP в этих 242 генах для изолятов Pst , принадлежащих к каждой из пяти основных генетических групп, идентифицированных с помощью анализа DAPC. Столбик представляет собой медианное значение, прямоугольник обозначает верхний (Q3) и нижний (Q1) квартили, данные, выходящие за пределы диапазона Q1 – Q3, отображаются как выбросы. c Отобранные 242 гена могут быть успешно использованы для реконструкции глобальной филогении и отнесения изолятов Pst к 14 ранее определенным группам (числа в кружках).Филогенетический анализ был выполнен с использованием данных о последовательности для 242 генов из 301 глобального изолята Pst с использованием модели максимального правдоподобия и 100 бутстрепов. Значения начальной загрузки представлены в дополнительном файле 7

. Следующим шагом было использование минимального количества полиморфных генов, необходимых для представления популяционного разнообразия Pst , для определения подмножества генов для амплификации ПЦР при подготовке к секвенированию на платформе MinION. Мы пришли к выводу, что секвенирование небольшого подмножества сильно изменчивых генов уменьшит объем генерируемых данных и связанные с этим затраты на образец, сохраняя при этом нашу способность определять отдельные штаммы.Мы выбрали 500 наиболее полиморфных генов из изолятов Pst и в пределах этого подмножества случайным образом выбрали 250 из этих генов; олигонуклеотиды были успешно сконструированы для 242 генов (дополнительный файл 1: таблица S4). Учитывая, что как минимум 100 генов было достаточно для точного отнесения изолятов Pst , были включены дополнительные 142 гена, чтобы гарантировать, что изолятов Pst можно было правильно отнести, даже если большая часть (до 58%) генов не соответствовала усиливаются в полевых условиях.Чтобы подтвердить, что 242 полиморфных гена не подвергались предвзятости при их выборе из-за высокой степени дивергенции от эталонного изолята PST-130 для любой конкретной группы людей, мы оценили общее количество SNP в этих 242 генах для изолятов Pst , принадлежащих каждой из пяти основных генетических групп, идентифицированных с помощью анализа DAPC (рис. 1b). SNP были распределены по всем основным генетическим группам, причем наименьшее количество SNP было идентифицировано в изолятах Pst генетической группы 2 и наибольшее количество идентифицировано в изолятах Pst из генетической группы 4 (рис.2б). Низкая дифференциация изолятов Pst в генетической группе 2 от эталонного изолята PST-130, вероятно, отражает тесное генетическое родство. Наконец, мы подтвердили, что отобранные 242 гена могут быть успешно использованы для реконструкции глобальной филогении и отнесения изолятов Pst к 14 ранее определенным группам (рис. 2c; дополнительные файлы 6 и 7). В целом, этот анализ показал, что использование данных о последовательности из минимального набора из 242 полиморфных генов Pst было достаточным для точного генотипа изолятов Pst и воссоздания филогении, сравнимой с филогенией, полученной при полногеномном или транскриптомном секвенировании.

Гены, выбранные для секвенирования ампликонов, распределены по геному

Pst , и большинство из них кодируют ферменты

Для характеристики 242 генов Pst , выбранных для секвенирования на платформе MinION, мы выполнили позиционную и функциональную аннотацию. Чтобы оценить распределение 242 полиморфных генов в геноме Pst , мы определили их геномные положения в очень смежном эталонном геноме Pst -104 [16]. Для 241 из 242 генов почти идентичные (> 94% парной идентичности) совпадения в геноме были получены, когда последовательности генов были картированы в геном с помощью Minimap2 [17].Эти 241 ген были распределены по 135 каркасам генома, при этом большинство генов (60%) располагались на каркасах, содержащих только один из 241 гена (дополнительный файл 1: таблица S5). Только 10 каркасов содержали более пяти из этих генов, предполагая, что большинство из 241 гена были разбросаны по геному, а не сгруппированы в кластеры генов (рис. 3a). Используя анализ терминов онтологии генов (GO), мы обнаружили, что большинство (64%) из 242 генов кодируют белки с ферментативными функциями (GO: 0003824 — каталитическая активность; GO: 0005488 — связывание) и участвуют в различных метаболических и клеточных процессах. (Рисунок.3b; Дополнительный файл 1: Таблица S5). В целом, этот анализ показывает, что 241 из 242 отобранных гена Pst хорошо распределены по геному Pst и обогащены функциями метаболизма грибов.

Рис. 3

Выбранные гены 242 Pst равномерно распределены по геному Pst , и большая часть кодирует белки с ферментативными функциями. a Для 241 из 242 генов почти идентичные (> 94% парной идентичности) совпадения были идентифицированы в более непрерывном геноме Pst -104, и 60% были расположены на каркасах, которые содержали только один из 241 гена.Гистограмма показывает количество генов, идентифицированных на заданном количестве каркасов. b Функциональная аннотация 242 генов Pst , выбранных для секвенирования MinION, показала, что они в значительной степени кодируют белки с ферментативными функциями. Столбчатые диаграммы иллюстрируют анализ термина GO, с выделенными функциями генов, связанными с «биологическим процессом», «метаболической функцией» и «клеточным компонентом»

Сравнительный анализ платформ секвенирования Illumina и Oxford Nanopore

Для оценки пригодности мобильного секвенатора MinION Для анализа популяционного разнообразия с использованием отобранных 242 генов Pst мы провели сравнительный анализ с данными, полученными на платформе Illumina MiSeq, которая часто используется для этой цели [18].Четыре образца пшеницы, инфицированной Pst , были собраны в 2017 г. в Эфиопии (дополнительный файл 1: таблица S1). После экстракции геномной ДНК каждый из вышеупомянутых 242 генов Pst был амплифицирован из каждого образца. Затем каждый ген использовали для секвенирования ампликона на платформах MinION и MiSeq. В общей сложности 6,9, 3,6, 6,2 и 6,4 миллиона операций чтения Illumina с парным концом и 109, 102, 128 и 113 тысяч операций чтения MinION были сгенерированы для каждого из четырех образцов пшеницы, инфицированных Pst (17.0504, 17.0505, 17.0506 и 17.0507 соответственно). После определения оснований и качественной фильтрации считанные данные были сопоставлены с последовательностями генов для 242 генов из справочника PST-130 [13] (дополнительный файл 1: таблицы S6 и S7). Для каждого образца, инфицированного Pst , были созданы согласованные последовательности для каждого из 242 генов с использованием данных, полученных на платформе Illumina MiSeq. Каждый консенсусный набор генов отдельно включал SNP, идентифицированные в пространстве генов, путем картирования считываний каждого из четырех изолятов Pst против генных последовательностей 242 генов.Эти четыре набора последовательностей сформировали точную базовую линию для сравнения с данными последовательностей, созданными на секвенаторе MinION.

Чтобы оценить минимальную глубину охвата, необходимую для получения аналогичных уровней точности на секвенсоре MinION, мы провели сравнительный анализ между двумя платформами. Данные о последовательностях, сгенерированные на платформе MinION, были использованы для создания согласованных последовательностей для каждого из вышеупомянутых 242 генов Pst с использованием различной глубины покрытия для каждого из четырех образцов пшеницы, инфицированных Pst .Затем определяли процентную идентичность этих консенсусных последовательностей посредством сравнительного анализа с исходными консенсусными последовательностями MiSeq. Минимальная глубина 20-кратного покрытия на секвенсоре MinION была достаточной для достижения 98,74% идентичности последовательностей между двумя наборами данных (рис. 4a).

Рис. 4

Минимум 20-кратной глубины покрытия на секвенаторе MinION достаточно для получения данных о последовательности генов, сравнимых с платформой Illumina MiSeq . a При 20-кратном покрытии секвенсора MinION сравнение с данными, полученными на платформе Illumina MiSeq, показало 98.74% идентичности последовательностей. b Не наблюдалось заметного избирательного смещения во время подготовки библиотеки и секвенирования отдельных генов с использованием платформ MiSeq или MinION. Коробчатые диаграммы показывают процент покрытия для каждого из 242 генов Pst , секвенированных для четырех изолятов Pst , протестированных на платформах MinION и MiSeq. c Количество SNP на ген, обнаруженное в каждом из четырех наборов данных MinION, было сопоставимо с количеством SNP на платформе MiSeq. Тепловые карты представляют количество SNP, идентифицированных на ген ( y -ось) для четырех изолятов Pst , секвенированных на платформах MinION и MiSeq.Полная информация о количестве SNP, идентифицированных на ген, представлена ​​в Дополнительном файле 1: Таблица S9. На прямоугольных диаграммах a и b столбцы представляют собой медианное значение, прямоугольники обозначают верхний (Q3) и нижний (Q1) квартили, данные, выходящие за пределы диапазона Q1 – Q3, отображаются как выбросы

Затем мы исследовали, были ли любое заметное избирательное смещение во время подготовки библиотеки и секвенирования отдельных генов с использованием платформы MiSeq или MinION. Мы определили процент покрытия для каждого из 242 генов, секвенированных для четырех изолятов Pst на двух платформах секвенирования.Среднее покрытие на ген для платформ MiSeq (0,41 ± 0,02, S.E.) и MinION (0,41 ± 0,03, S.E.) было сопоставимым (рис. 4b).

Используя предопределенный 20-кратный уровень покрытия, мы оценили необходимое время выполнения для достижения этого уровня покрытия по всем 242 выбранным генам Pst на платформе MinION. Предполагая равное покрытие всех генов, мы определили, что для достижения 20-кратного охвата для всех 242 генов в каждом из четырех образцов (4840 считываний) потребуется менее 30 минут от начала цикла секвенирования MinION [18.75 (17,0504), 21,77 (17,0505), 17,65 (17,0506) и 19,20 (17,0507) минут] (дополнительный файл 1: таблица S8).

Наконец, используя минимальный уровень 20-кратной глубины покрытия для данных, сгенерированных на секвенсоре MinION, мы определили количество SNP на ген в каждом из четырех наборов данных MinION. Затем результаты сравнивали с анализом SNP с использованием данных о последовательностях, созданных на платформе MiSeq. Профили SNP для каждого из образцов, секвенированных на платформах MinION и MiSeq, были в значительной степени сопоставимы, при этом общая тенденция заключалась в том, что при секвенировании на платформе MinION было идентифицировано больше SNP (по сравнению с эталоном) (рис.4c; Дополнительный файл 1: Таблица S9). В частности, мы наблюдали, что несколько позиций, которые были определены как гомокариотические на основании данных, полученных на платформе MiSeq, оказались гетерокариотическими при использовании секвенатора MinION. Среднее соотношение позиций гетерокариотических и гомокариотических нуклеотидов с использованием платформы MiSeq составляло 0,01 (± 0,0002, стандартное отклонение), что на 20% выше (0,012 ± 0,0004, стандартное отклонение) при использовании секвенатора MinION (дополнительный файл 1: таблица S10). Однако, поскольку общая средняя идентичность последовательностей между образцами, секвенированными с использованием платформ MiSeq и MinION, была> 98%, мы пришли к выводу, что при достижении минимальной 20-кратной глубины покрытия данные, полученные на секвенаторе MinION, в значительной степени сопоставимы по точности с те, которые используются на платформе MiSeq, и поэтому должны подходить для популяционно-генетического анализа.

Изоляты

Pst из Эфиопии в сезоне урожая пшеницы 2017/2018 генетически тесно связаны

Для дальнейшей оценки способности платформы секвенирования на основе MinION точно определять генотипы Pst в инфицированных образцах, собранных в полевых условиях, мы расширили наш анализ к более крупной выборке из 51 Pst -инфицированных образцов пшеницы, собранных в Эфиопии преимущественно в течение вегетационного периода 2017/2018 гг. (Дополнительный файл 1: Таблица S1).ДНК экстрагировали из каждого образца независимо, и каждый из вышеупомянутых 242 генов Pst был амплифицирован и подготовлен для секвенирования ампликонов на платформе MinION. Параллельно с этим была извлечена РНК и проведен анализ последовательности РНК с использованием платформы Illumina HiSeq и нашей стратегии полевой патогеномики для сравнения [11]. В среднем 114 519,37 (± 91 448,42, стандартное отклонение) считываний на библиотеку было сгенерировано с использованием секвенатора MinION, и в общей сложности 23 434 565,49 (± 2468 438,63, стандартное отклонение) считываний на библиотеку было создано на платформе HiSeq (дополнительный файл 1: таблицы S7 и S11).После вызова базы и фильтрации данных считывания, сгенерированные на платформах HiSeq или MinION, были независимо сопоставлены для 51 изолята Pst с последовательностями выбранных генов 242 Pst .

Затем мы провели филогенетический анализ, как описано выше, используя данные с платформ MinION или HiSeq независимо (рис. 5; дополнительные файлы 8, 9, 10, 11 и 12). Чтобы сравнить эфиопские изоляты Pst с глобальными популяционными группами Pst , мы также включили данные о последовательности для 242 генов из 301 глобального изолята Pst в филогенетический анализ.Расположение 51 эфиопского образца в филогенезе было одинаковым в двух наборах данных, при этом 51 полевой изолят Pst группировался в две тесно связанные клады в обоих случаях (рис. 5 и дополнительный файл 8). Этот анализ также подтверждает вывод о том, что при использовании достаточного уровня охвата данные, полученные на платформе MinION, можно использовать для точного определения генотипов Pst .

Рис. 5

Секвенирование генов на платформе MinION можно использовать для точного генотипа изолятов Pst и определения специфических групп расы . Все эфиопские изоляты Pst , собранные с 2016 г., объединяются в единую монофилетическую группу (оранжевые ромбы). 13 представителей ранее определенных групп рас (пронумерованные квадраты) имели тенденцию к группированию в филогении с изолятами Pst аналогичного генетического фона. Филогенетический анализ проводился с использованием модели максимального правдоподобия и 100 бутстрепов. Шкала показывает среднее количество нуклеотидных замен на сайт. Значения начальной загрузки представлены в дополнительном файле 10

Отнесение изолятов

Pst к известным генетическим группам, определенным анализом маркеров SSR

Для сравнения филогенетических клад с ранее определенными генетическими группами Pst на основе анализа маркеров простого повторения последовательности (SSR) и При тестировании на патогенность [15, 19, 20, 21] мы выбрали 13 дополнительных изолятов Pst различного происхождения, представляющих эти группы (дополнительный файл 1: таблица S12).ДНК экстрагировали из каждого образца независимо, и 242 гена Pst были амплифицированы и подготовлены для секвенирования на платформе MinION. После определения оснований и качественной фильтрации считанные данные были сопоставлены с последовательностями 242 генов PST-130. Затем полученные данные были объединены с данными из 301 глобального изолята Pst и 51 эфиопского изолята Pst , собранных преимущественно в течение полевого сезона 2017/2018 гг., И был проведен филогенетический анализ (рис.5; Дополнительные файлы 9 и 10).

13 изолятов Pst , представляющих ранее определенные группы и расы Pst , сгруппированы в филогении следующим образом. US312 / 14 (также известный как AR13–06), представляющий новую группу изолятов в Северной Америке, несущих вирулентность к гену устойчивости к желтой ржавчине (Yr) Yr17 , сгруппированный в кладу с другими недавними изолятами Pst , которые были собраны в США и Канада в 2015 и 2016 годах. AZ160 / 16 и AZ165 / 16, принадлежащие к группе PstS2 , v27, которая преобладала в восточной и северной Африке и Западной Азии, сгруппированы с изолятами Pst из Эфиопии.UZ180 / 13 и UZ14 / 10, представляющие группу PstS5 , v17, преобладающую в Центральной Азии, были базальными для клады эфиопских изолятов Pst . UZ189 / 16 ( PstS9 , v17), часто встречающийся в Центральной Азии, составляет отдельную ветвь филогении. ET08 / 10, представитель группы PstS6 и несущий вирулентность к Yr27 , образовал длинную уникальную ветвь. SE225 / 15, который принадлежит к расе PstS4 (также известный как «Triticale2006») и часто встречается на тритикале в Европе, образовал отдельную ветвь, близкую к изолятам Pst из Эфиопии.KE86058, представитель агрессивного штамма PstS1 , выделенный из «Коллекции Стаббса», сгруппированный с изолятами из Эфиопии. DK14 / 16 и SE427 / 17 представляют группу Warrior PstS7 , DK52 / 16 представляют группу Kranich PstS8 и DK15 / 16 представляют группу Warrior (-) PstS10 , показанные как аналогичные к «генетической группе 1», «генетической группе 5-1» и «генетической группе 4», соответственно [12], сгруппированы соответственно в филогении (рис.5). Этот результат показывает, что данные, полученные на платформе MinION для 242 полиморфных генов Pst , могут быть использованы для точного различения генетических групп, ранее определенных на основе классификации на основе маркеров SSR, обеспечивая дополнительную поддержку методологии, представленной здесь. Кроме того, включение этих эталонных изолятов Pst в будущий анализ позволит быстро идентифицировать изоляты с аналогичным генетическим фоном.

Полевая диагностика на основе MinION может определять

изолятов Pst в Эфиопии в режиме реального времени

Поскольку районы с ограниченными ресурсами часто несут на себе основную тяжесть эпидемий болезней растений, мы разработали упрощенную мобильную и интерактивную программу болезней растений (MARPLE ), чтобы 242 полиморфных гена Pst можно было амплифицировать и секвенировать на секвенаторе MinION для филогенетического анализа in situ (рис.6; Дополнительный файл 13). Чтобы протестировать нашу систему диагностики MARPLE, мы собрали четыре образца пшеницы, инфицированной Pst , в 2018 году и провели анализ in situ в Эфиопии (дополнительный файл 1: таблица S1). Поскольку Эфиопия может выступать в качестве шлюза для новых изолятов Pst , поступающих в Африку от сексуально рекомбинирующих популяций в Азии, этот трубопровод позволит быстро обнаруживать любые новые штаммы Pst , поступающие в Восточную Африку.

Рис. 6

Изображение трубопровода MARPLE . Был разработан упрощенный конвейер диагностики заболеваний растений в режиме мобильного и реального времени (MARPLE), чтобы 242 полиморфных гена Pst можно было амплифицировать и секвенировать на платформе MinION для популяционного генетического анализа in situ . Этот конвейер состоит из трех этапов (подготовка ДНК, секвенирование и анализ данных) и может выполняться независимо от стабильного электроснабжения или подключения к Интернету менее чем за 2 дня от сбора образца до завершения филогенетического анализа

Сначала ДНК была извлечена из каждого Образец пшеницы, инфицированный Pst , с использованием упрощенного метода, в котором ткань растения, инфицированная Pst , гомогенизировали, клетки лизировали и выделяли ДНК с использованием очистки на основе магнитных шариков (рис.