RU2702852C1 - Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment - Google Patents

Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment Download PDF

Info

Publication number
RU2702852C1
RU2702852C1 RU2018126838A RU2018126838A RU2702852C1 RU 2702852 C1 RU2702852 C1 RU 2702852C1 RU 2018126838 A RU2018126838 A RU 2018126838A RU 2018126838 A RU2018126838 A RU 2018126838A RU 2702852 C1 RU2702852 C1 RU 2702852C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
saprobic
organisms
indicator
group
environment
Prior art date
Application number
RU2018126838A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Леонидовна Фролова
Артур Маратович Хусаинов
Антоний Элиас Свердруп
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ)
Priority to RU2018126838A priority Critical patent/RU2702852C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702852C1 publication Critical patent/RU2702852C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: ecology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing the ecological state of the environment. Method involves taking samples of organisms from the evaluated medium, performing analysis of amino acid sequences of marker proteins of indicator organisms to determine sections of amino acid sequences of marker proteins unique for each saprobic group of indicator organisms. For said analysis of amino acid sequences of marker proteins a sample of amino acid sequences of protein is created for each saprobic group of indicator organisms, method includes multiple alignment of marker proteins and determining the sections of amino acid sequences of marker proteins unique for each saprobic group of indicator organisms. Then, antibodies specifically recognizing these sections of amino acid sequences of marker proteins are obtained, enzyme immunoassay involves determining the number of marker proteins of each saprobic group of indicator organisms in a sample to which a saprobic group – antibodies – is obtained. Total number of marker proteins of all saprobic groups of indicator organisms is determined. Frequency of occurrence of each saprobic group of indicator organisms in the sample is calculated, for which the amount of marker protein of each saprobic group of indicator organisms is divided by the total number of marker proteins of all saprobic groups of indicator organisms in the sample. Total indicator weight (TIW) of saprobic groups of indicator organisms in the sample indicating saprobity of the water body is calculated, for which frequency of occurrence of each saprobic group of indicator organisms is multiplied by its – saprobic group – indicator weight equal to 0.1 for xenosaprobic group, 1.0 for oligosaprobic group, 2.0 for b-mesosaprobic group, 3.0 for a-mesosaprobic group, 4.0 for the polysaprobic group. Obtained results are summed up. Ecological state of the environment is evaluated as follows: if the TIW is less than 0.5, the environment is considered to be extremely clean and safe; with TIW 0.5 to 1.5, the environment is considered to be clean and safe, not requiring environmental protection measures; with TIW of 1.5 to 2.5, the environment is assessed for satisfactory purity requiring environmental protection measures whenever possible; at TIW 2.5 to 3.5, the environment is assessed as contaminated, in need of environmental protection measures aimed at elimination of certain types of pollutants and consequences of their action; with TIW of 3.5 or more, the environment is assessed as dirty and unsuccessful, in need of urgent implementation of integrated environmental protection measures.
EFFECT: invention can be used for assessment of ecological state of environment.
1 cl, 5 ex, 5 dwg

Description

Изобретение относится в целом к области биологии, преимущественно к области экологического мониторинга, более точно к способам оценки экологического состояния окружающей среды посредством использования маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов, выделяемых из пробы.The invention relates generally to the field of biology, mainly to the field of environmental monitoring, more specifically to methods for assessing the ecological state of the environment through the use of marker proteins of saprobic groups of indicator organisms isolated from the sample.

Далее в тексте заявителем использованы термины, которые необходимы для облегчения однозначного понимания сущности заявленных материалов и исключения противоречий и/или спорных трактовок при выполнении экспертизы.Further in the text, the applicant uses the terms that are necessary to facilitate an unambiguous understanding of the essence of the claimed materials and to exclude contradictions and / or disputed interpretations during the examination.

Антиген — любое вещество, которое, поступая в организм парентеральным путем, вызывает ответную специфическую иммунологическую реакцию, проявляющуюся в образовании специфических антител [1]. An antigen is any substance that, when ingested parenterally, elicits a specific specific immunological response, which manifests itself in the formation of specific antibodies [1].

Биоиндикация — оценка качества природной среды по состоянию её биоты. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов индикаторных организмов — биоиндикаторов. Bioindication is an assessment of the quality of the environment by the state of its biota. Bioindication is based on observation of the composition and number of indicator species of indicator organisms - bioindicators.

Индикаторные организмы (биоиндикаторы) — виды, группы видов или сообщества, по наличию, степени развития, изменению морфологических, структурно-функциональных, генетических характеристик которых судят о качестве воды и состоянии экосистем [2]. Indicator organisms (bioindicators) - species, groups of species or communities, by the presence, degree of development, change in morphological, structural, functional, genetic characteristics of which judge the quality of water and the state of ecosystems [2].

Сапробность — комплекс физиолого-биохимических свойств организма, обусловливающий его способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ, то есть с той или иной степенью загрязнения [3]. Saprobity is a complex of physiological and biochemical properties of an organism, which determines its ability to dwell in water with one or another content of organic substances, that is, with one degree or another of pollution [3].

Для оценки степени загрязнения водоемов органическими веществами установлены пять зон загрязнения: поли-, a-мезо, b-мезо, олигосапробную и ксеносапробную [4].To assess the degree of pollution of water bodies with organic substances, five pollution zones were established: poly-, a-meso, b-meso, oligosaprobic and xenosaprobic [4].

Сапробионты разделены на три группы:Saprobionts are divided into three groups:

- Организмы собственно сточных вод — полисапробионты (p-сапробы);- Organisms of wastewater proper - polysaprobionts (p-saprobes);

- Организмы сильно загрязненных вод — мезосапробионты (две подгруппы — α-мезосапробы и β-мезосапробы);- Organisms of heavily polluted waters - mesosaprobionts (two subgroups - α-mesosaprobes and β-mesosaprobes);

- Организмы слабозагрязненных вод — олигосапробы (o-сапробы)- Organisms of slightly polluted waters - oligosaprobes (o-saprobes)

- Организмы чистых вод – ксеносапробы (х-сапробы).- Pure water organisms - xenosaprobes (x-saprobes).

Биота — исторически сложившаяся совокупность видов живых организмов, объединённых общей областью распространения в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи [5]. Biota is a historically established set of species of living organisms, united by a common area of distribution at present or in past geological epochs [5].

Гидробионты – организмы, постоянно обитающие в водной среде. [6]. Hydrobionts - organisms that constantly live in the aquatic environment. [6 ] .

Организм - это живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи, в том числе обменом веществ, самоподдерживанием своего строения и организации, способностью воспроизводить их при размножении, сохраняя наследственные признаки [7]. An organism is a living body with a combination of properties that distinguish it from nonliving matter, including metabolism, self-maintenance of its structure and organization, and the ability to reproduce them during reproduction, while preserving hereditary traits [7].

Зоопланктон - водные животные, которые не могут противостоять течениям и пассивно переносятся вместе с водными массами [8]. Zooplankton are aquatic animals that cannot withstand currents and are passively transported together with water masses [8].

Зообентос — включает в себя организмы, относящиеся к разным систематическим группам — членистоногим, моллюскам, червям [9]. Zoobenthos - includes organisms belonging to different systematic groups - arthropods, mollusks, worms [9].

Фитопланктон – совокупность свободно дрейфующих в толще воды морских и континентальных водоёмов организмов, которые могут осуществлять процесс фотосинтеза; фитопланктон является первичным продуцентом органического вещества в водоёме и служит пищей для зоопланктона и зообентоса [10]. Phytoplankton - a set of organisms that can freely carry out the process of photosynthesis freely drifting in the water column of organisms; phytoplankton is the primary producer of organic matter in a reservoir and serves as food for zooplankton and zoobenthos [10].

По мнению заявителя, следует обратить внимание на следующие описанные выше понятия, имеющие существенное значение для заявленного технического решения - индикаторные организмы и сапробность. Указанные понятия имеют различный смысл и различное назначение: сапробность - это способность организма обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ, то есть с той или иной степенью загрязнения, а индикаторные организмы характеризуют качество воды и экосистем и могут существовать только в одной (или переходной) зоне сапробности. According to the applicant, attention should be paid to the following concepts described above, which are essential for the claimed technical solution - indicator organisms and saprobity. These concepts have different meanings and different purposes: saprobity is the ability of an organism to dwell in water with one or another content of organic substances, that is, with one degree or another of pollution, and indicator organisms characterize the quality of water and ecosystems and can exist only in one (or transitional) zone of saprobity.

Результативность природоохранных мер зависит от своевременного получения достоверных данных экологического мониторинга, используемых для оценки и диагностики экологического состояния окружающей среды. The effectiveness of environmental measures depends on the timely receipt of reliable environmental monitoring data used to assess and diagnose the ecological state of the environment.

Как известно, оценку экологического состояния окружающей среды выполняют различными способами с использованием различных методов, например физических, химических, биологических с использованием различных репрезентативных показателей среды. Одним из высокоинформативных способов оценки экологической обстановки является способ биоиндикации, то есть выявление реакции живых организмов на изменение условий среды их обитания, например – загрязнение или очищение среды обитания [11]. As you know, the assessment of the ecological state of the environment is performed in various ways using various methods, for example, physical, chemical, biological, using various representative indicators of the environment. One of the highly informative ways of assessing the ecological situation is the bioindication method, that is, the identification of the reaction of living organisms to changing environmental conditions, for example, pollution or purification of the environment [11].

Из исследованного уровня техники заявителем выявлен источник [Sladechek V. System of water quality from the biological point of view (Система оценки качества воды...) Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol, 1973. – Р.179-191] [12]. Краткой сущностью известного технического решения является сопоставление видов в пробе со списком индикаторных видов и присвоение видам в пробе индикаторной значимости. Способ предполагает идентификацию гидробионтов в пробе по морфологическим (внешним) признакам, например, конфигурации организма, окрасу и т.д., визуально с использованием микроскопа путем выполняемых вручную манипуляций, как то - извлечение организма из пробы в целом состоянии и его визуальная идентификация. Оценку экологического состояния окружающей среды выполняют на основе изучения обитающих в исследуемой среде гидробионтов (видов-индикаторов). From the investigated prior art, the applicant has identified the source [Sladechek V. System of water quality from the biological point of view (Arch. Water quality assessment system ...) Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol, 1973. - P.179-191] [12]. A brief essence of the known technical solution is the comparison of species in the sample with a list of indicator species and the assignment of species in the sample of indicator significance. The method involves the identification of aquatic organisms in the sample according to morphological (external) characteristics, for example, the configuration of the body, color, etc., visually using a microscope through manual manipulations, such as removing the body from the sample in the whole state and its visual identification. Assessment of the ecological state of the environment is carried out on the basis of the study of hydrobionts (indicator species) living in the studied environment.

Недостатком известного технического решения является высокая трудоемкость и сложность определения видов-индикаторов с одновременным использованием оптических приборов, справочников-определителей, необходимость привлечения специалистов высокой квалификации, что не позволяет с высокой эффективностью использовать его (известный способ) по назначению.  A disadvantage of the known technical solution is the high complexity and complexity of determining indicator types with the simultaneous use of optical instruments, reference books, the need to attract highly qualified specialists, which does not allow high efficiency to be used (known method) for its intended purpose.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлен источник [Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий/ под ред. С.Я. Цалолихина. – СПб.: Изд. «Наука», 1994. – 394 с.] [13]. Сущностью известного технического решения является способ идентификации вида-индикатора на основе выявления и анализа морфологических признаков индикаторного организма, идея способа идентична аналогу [12], приведенному выше.  From the investigated prior art, the applicant has identified the source [Key to freshwater invertebrates of Russia and adjacent territories / ed. S.Ya. Tsalolykhina. - SPb .: Ed. "Science", 1994. - 394 p.] [13]. The essence of the known technical solution is a method for identifying an indicator species based on the identification and analysis of the morphological characteristics of an indicator organism, the idea of the method is identical to the analogue [12] above.

Недостатками известного способа являются существенная времязатратность осуществления идентификации вида-индикатора и зависимость результатов оценки по морфологическим признакам от квалификации и субъективности эксперта. Кроме того, известный способ обладает недостаточной разрешающей способностью и достоверностью результатов из-за существования видов-двойников, имеющих схожее внешнее строение и существующего в природе гетероморфного жизненного цикла некоторых живых организмов, то есть происходящего в течение жизни изменения внешнего вида определяемого организма.  The disadvantages of this method are the significant cost of identifying an indicator species and the dependence of the evaluation results on morphological characteristics of the qualifications and subjectivity of the expert. In addition, the known method has insufficient resolution and reliability of the results due to the existence of twin species having a similar external structure and existing in nature heteromorphic life cycle of some living organisms, that is, changes in the appearance of the determined organism that occur during life.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлен источник [Иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA). Суть, принцип метода и этапы исследования. Анализ на антитела, классы антител, иммунный комплекс. http://www.polismed.com/articles-immunofermentnyjj-analiz-ifa-elisa-sut-princip-metoda-i-ehtapy-issledovanija.html] [14]. Сущностью известного технического решения является метод иммуноферментного анализа (ИФА), который используют для определения наличия антигенов возбудителей различных инфекций в растениях, животных, человеке и других материалах путем выявления свойственных этим возбудителям уникальных антигенов к маркерным белкам.  From the investigated prior art, the applicant identified the source [Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA, ELISA). The essence, the principle of the method and the stages of the study. Analysis for antibodies, classes of antibodies, immune complex. http://www.polismed.com/articles-immunofermentnyjj-analiz-ifa-elisa-sut-princip-metoda-i-ehtapy-issledovanija.html] [14]. The essence of the known technical solution is the method of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), which is used to determine the presence of antigens of pathogens of various infections in plants, animals, humans and other materials by identifying unique antigens characteristic of marker pathogens to marker proteins.

Известное техническое решение использовано заявителем для получения количества белка сапробных групп индикаторных организмов.  The known technical solution is used by the applicant to obtain the amount of protein of saprobic groups of indicator organisms.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлен патент на изобретение WO9946401 «Use of 14-3-3 proteins as sensitive biological markers for detecting pollution caused, inter alia, by polychlorinated biphenyl (PCB) and (xeno)oestrogen and method for quick determination of 14-3-3 proteins» [15] («Использование белков 14-3-3 в качестве чувствительных биологических маркеров для обнаружения загрязнения, вызванного, среди прочего, полихлорированным бифенилом (ПХБ) и (ксено) эстрогеном и методом быстрого определения белков 14-3-3»). Сущностью известного технического решения является способ обнаружения природных и антропогенных экологических химических веществ, в частности полихлорированных бифенилов и / или (ксено) эстрогенов в водоемах или в почве, характеризующийся тем, что 14-3-3 белков в качестве биомаркеров в биоиндикаторных организмах (позвоночных и беспозвоночных), соответствующая той, которая должна быть исследована, подвергаться воздействию воды или почвы. Способ определения и определения концентрации белка(ов) 14-3-3 (= ELISA), отличающийся тем, что микротитрационные планшеты используются для специфического связывания (и концентрации) белков 14-3-3 с пептид, имеющий связывающий мотив покрытого белком 14-3-3. Например, можно использовать активированные малеимидом микротитрационные планшеты, к которым химически синтезированный пептид CAALPKINRSApSEPSLHR (pS фосфосерин), который связывается с высоким сродством с белками 14-3-3, связан реакцией сульфгидрильной группы N- концевой цистеин. После добавления экстрактов или биологических жидкостей, подлежащих исследованию, в лунки планшета для микротитрования обнаружение и количественное определение образовавшихся белковых комплексов пептида-14-3-3 происходит, например, с помощью меченых антител, таких как конъюгат с щелочной фосфатазой антитела. В качестве альтернативы можно использовать покрывающие стрептавидином микротитрационные планшеты, к которым биотинилированный пептид связывается с моментом связывания белка 14-3-3; инкубация биотинилированного пептида с образцом (образование белковых комплексов пептида 14-3-3) проводится до или после его связывания с пластиной. Предел обнаружения ELISA составляет не менее 10 нг 14-3 3 белка / мл и может быть увеличен до менее 1 нг / мл, например, путем последующего прекращения цветовой реакции. Использование метода ELISA по п.2 формулы изобретения для определения и количественного определения белка 14-3-3 у позвоночных и беспозвоночных, подвергнутых воздействию природных и антропогенных экологических химических веществ, полихлорированных бифенилов и / или (ксено) эстрогенов. Использование метода ELISA по п.2 формулы изобретения для обнаружения и количественного определения белка 14-3-3 в биологических жидкостях (например, спинномозговой жидкости и сыворотке) людей и животных, инфицированных возбудителем прионных заболеваний.From the studied prior art, the applicant identified a patent for invention WO9946401 "Use of 14-3-3 proteins as sensitive biological markers for detecting pollution caused, inter alia, by polychlorinated biphenyl (PCB) and (xeno) oestrogen and method for quick determination of 14- 3-3 proteins ”[15] (“ The use of proteins 14-3-3 as sensitive biological markers for the detection of contamination caused, inter alia, by polychlorinated biphenyl (PCB) and (xeno) estrogen and the rapid determination of proteins 14-3- 3 "). The essence of the known technical solution is a method for detecting natural and anthropogenic environmental chemicals, in particular polychlorinated biphenyls and / or (xeno) estrogens in water bodies or in soil, characterized in that 14-3-3 proteins as biomarkers in bio-indicator organisms (vertebrates and invertebrates) corresponding to the one to be studied, exposed to water or soil. A method for determining and determining the concentration of protein (s) 14-3-3 (= ELISA), characterized in that microtiter plates are used for specific binding (and concentration) of proteins 14-3-3 to a peptide having a binding motif coated with 14-3 protein -3. For example, maleimide-activated microtiter plates can be used, to which the chemically synthesized peptide CAALPKINRSApSEPSLHR (pS phosphoserine), which binds with high affinity for proteins 14-3-3, is linked by the reaction of the sulfhydryl group of the N-terminal cysteine. After the extracts or biological fluids to be tested are added to the wells of a microtiter plate, the detection and quantification of the resulting protein complexes of peptide-14-3-3 occurs, for example, using labeled antibodies, such as an alkaline phosphatase conjugate antibody. Alternatively, microtiter plates coated with streptavidin can be used to which the biotinylated peptide binds at the time of binding of the 14-3-3 protein; incubation of the biotinylated peptide with the sample (formation of protein complexes of the peptide 14-3-3) is carried out before or after its binding to the plate. The ELISA detection limit is at least 10 ng 14-3 3 protein / ml and can be increased to less than 1 ng / ml, for example, by subsequently stopping the color reaction. The use of the ELISA method according to claim 2 for the determination and quantification of 14-3-3 protein in vertebrates and invertebrates exposed to natural and man-made environmental chemicals, polychlorinated biphenyls and / or (xeno) estrogens. The use of the ELISA method according to claim 2 for the detection and quantification of 14-3-3 protein in biological fluids (e.g. cerebrospinal fluid and serum) in humans and animals infected with prion pathogens.

Таким образом, изобретение относится к использованию нового биологического маркера, а именно - одного или нескольких белков 14-3-3, для обнаружения антропогенной нагрузки в пресной воде, морской воде, питьевой воде или образцах почвы природных и антропогенных химических продуктов, полученных из окружающей среды, в частности, полихлорированного бифенила (ПХБ) и / или эстрогена / ксеноэстрогена [(ксено) эстрогена] и (2) нового метода (метод ELISA) для количественного и количественного измерения белков 14-3-3. Указанный метод ELISA также может быть использован для обнаружения появления белка 14-3-3 в физиологических жидкостях человека и животных, инфицированных патогенным агентом, ответственным за прионные заболевания.Thus, the invention relates to the use of a new biological marker, namely, one or more proteins 14-3-3, for detecting anthropogenic stress in fresh water, sea water, drinking water or soil samples of natural and man-made chemical products obtained from the environment in particular polychlorinated biphenyl (PCB) and / or estrogen / xenoestrogen [(xeno) estrogen] and (2) a new method (ELISA method) for the quantitative and quantitative measurement of 14-3-3 proteins. The specified ELISA method can also be used to detect the appearance of 14-3-3 protein in physiological fluids of humans and animals infected with the pathogenic agent responsible for prion diseases.

Недостатком известного технического решения, в отличие от заявленного технического решения, по мнению заявителя, является то, что известный метод не нашел использования для оценки экологического состояния окружающей среды.A disadvantage of the known technical solution, in contrast to the claimed technical solution, according to the applicant, is that the known method was not used to assess the ecological state of the environment.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, выбранным заявителем в качестве прототипа, является изобретение по патенту RU 2661739 [16] «Способ применения маркерных белков для оценки экологического состояния окружающей среды». Сущностью известного технического решения способ применения маркерных белков для оценки экологического состояния окружающей среды, включающий отбор из оцениваемой среды проб организмов с последующим анализом этих проб, отличающийся тем, что при анализе идентификацию видового состава организмов из пробы осуществляют с применением маркерных белков живых организмов, обитающих в водной среде, а оценку экологического состояния окружающей среды производят в соответствии с идентифицированным видовым составом индикаторных организмов и их соотношением в пробе, то есть иммуноферментным анализом определяют количество маркерных белков каждого из индикаторных организмов в пробе, к которым получены антитела, суммируют количество маркерных белков, содержащихся в пробе индикаторных организмов, рассчитывают частоту встречаемости индикаторных организмов в пробе путем деления количества маркерного белка каждого организма на суммарное количество маркерных белков всех организмов в пробе, последующего суммирования произведений частоты встречаемости каждого индикаторного организма на его индикаторный вес и получают суммарный индикаторный вес (СИВ) организмов в пробе, по которому оценивают экологическое состояние окружающей среды; при СИВ менее 0,5 окружающую среду оценивают предельно чистой и благополучной; при СИВ от 0,5 до 1,5 окружающую среду оценивают чистой и благополучной, не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий; при СИВ от 1,5 до 2,5 окружающую среду оценивают слабозагрязненной, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий по мере возможности; при СИВ от 2,5 до 3,5 окружающую среду оценивают умеренно загрязненной, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий, направленных на устранение отдельных видов загрязнителей и последствий их действия; при СИВ от 3,5 и более окружающую среду оценивают грязной и неблагополучной, нуждающейся в срочном выполнении комплексных природоохранных мероприятий.Closest to the claimed technical solution, selected by the applicant as a prototype , is the invention according to the patent RU 2661739 [16] “Method for the use of marker proteins for assessing the ecological state of the environment”. The essence of the known technical solution is the method of using marker proteins for assessing the ecological state of the environment, including the selection of samples of organisms from the medium being evaluated, followed by analysis of these samples, characterized in that the identification of the species composition of organisms from the sample is carried out using marker proteins of living organisms living in aquatic environment, and the assessment of the ecological state of the environment is carried out in accordance with the identified species composition of indicator organisms and the ratio in the sample, that is, enzyme-linked immunosorbent assay, determine the number of marker proteins of each of the indicator organisms in the sample to which antibodies are obtained, sum the number of marker proteins contained in the sample of indicator organisms, calculate the frequency of occurrence of indicator organisms in the sample by dividing the amount of marker protein of each organism by the total number of marker proteins of all organisms in the sample, the subsequent summation of the products of the frequency of occurrence of each indicator organ anism on its indicator weight and get the total indicator weight (SIW) of organisms in the sample, which assess the environmental state of the environment; with SIV less than 0.5, the environment is assessed as extremely clean and prosperous; with SIV from 0.5 to 1.5, the environment is assessed as clean and prosperous, not requiring environmental protection measures; with SIV from 1.5 to 2.5, the environment is estimated to be slightly polluted, in need of implementation of environmental measures as far as possible; with SIV from 2.5 to 3.5, the environment is estimated to be moderately polluted, in need of environmental protection measures aimed at eliminating certain types of pollutants and the consequences of their action; with SIV from 3.5 and more, the environment is assessed as dirty and dysfunctional, requiring urgent implementation of comprehensive environmental protection measures.

Недостатком прототипа, по сравнению с заявленным техническим решением, является наличие признака - идентификация видового состава организмов из пробы, которую (идентификацию) осуществляют с применением маркерных белков живых организмов, обитающих в водной среде. The disadvantage of the prototype, compared with the claimed technical solution, is the presence of a sign - identification of the species composition of organisms from the sample, which (identification) is carried out using marker proteins of living organisms living in the aquatic environment.

Указанный признак, по мнению заявителя, по сравнению с заявленным техническим решением, приводит к снижению технологичности при использовании по назначению, что, как следствие, приводит к увеличению материальных затрат, трудовых затрат, временных затрат. То есть, низкая технологичность приводит к увеличению затрат, например, на индивидуальное выделение и идентификацию каждого вида индикаторного организма в пробе. При этом в заявленном техническом решении указанное действие отсутствует, заявитель проводит определение сапробных групп индикаторных организмов, что приводит к более высокой технологичности, обеспечивая повышение эффективности при его использовании по назначению. При этом формальное снижение количества признаков приводит фактически к более высокому техническому результату, что, по мнению заявителя, соответствует критерию «изобретательский уровень». The indicated sign, according to the applicant, in comparison with the claimed technical solution, leads to a decrease in manufacturability when used as intended, which, as a result, leads to an increase in material costs, labor costs, time costs. That is, low manufacturability leads to an increase in costs, for example, for the individual selection and identification of each type of indicator organism in the sample. Moreover, in the claimed technical solution, the indicated action is absent, the applicant carries out the determination of saprobic groups of indicator organisms, which leads to higher manufacturability, providing increased efficiency when used as intended. Moreover, a formal reduction in the number of features leads in fact to a higher technical result, which, according to the applicant, meets the criterion of "inventive step".

Доказательством указанного выше является детальный сопоставительный анализ прототипа с заявленным техническим решением, который приведен на Фиг. 5. Анализ Таблицы сопоставительного анализа показывает, что заявленное техническое решение совпадает с прототипом по 2 признакам – по названию и отбору проб и не совпадает по 7 признакам из 9. При этом 1 признак - идентификации видового состава организмов - имеющийся у прототипа, отсутствует в заявленном техническом решении.The proof of the above is a detailed comparative analysis of the prototype with the claimed technical solution, which is shown in FIG. 5. Analysis of the Comparative Analysis Table shows that the claimed technical solution coincides with the prototype in 2 ways - by name and sampling and does not match in 7 ways out of 9. Moreover, 1 sign - identification of the species composition of organisms - is available in the prototype, is not in the claimed technical solution.

В целом у заявленного технического решения по сравнению с прототипом при наличии меньшего количества признаков (8 против 9 у прототипа) достигается более высокий технический результат, так как исключена необходимость выполнения весьма трудоемкого и затратного процесса идентификации видового состава организмов. In general, the claimed technical solution compared with the prototype in the presence of fewer characters (8 versus 9 in the prototype) achieves a higher technical result, since it eliminates the need for a very laborious and costly process of identifying the species composition of organisms.

При этом из исследованного уровне техники не выявлена технология, позволяющая достигнуть такого высокого уровня результатов – определение сапробных групп индикаторных организмов.At the same time, no technology has been identified from the prior art that allows to achieve such a high level of results - the determination of saprobic groups of indicator organisms.

Заявленное техническое решение позволяет разрешить, казалось бы, неразрешимое на дату подачи заявки противоречие – определение сапробных групп индикаторных организмов, затрачивая при этом такое же количество материальных средств, сколько требуется на идентификацию одного вида организма по прототипу. При этом повышается доступность заявленного технического решения при использовании по назначению, так как обеспечивается возможность снижения (на порядок) затрат при одновременном упрощении технологичности. Так, стоимость получения одного антитела к одному белку одного индикаторного организма на рынке составляет не менее 100 тыс. руб., при этом при оценке экологического состояния водоема анализу подвергается от 10 до 100 и более организмов (в зависимости от состояния водоема). То есть, можно сделать доказательный вывод, что при применении способа по прототипу затраты составляют от 1 млн. руб. (в случае идентификации 10 видов организмов) по сравнению со 100 тыс. руб. по заявленному техническому решению (при определении 1 сапробной группы из 10 видов организмов). При этом указанный эффект достигается за счет отсутствия одного признака - идентификации видового состава организмов. The claimed technical solution allows to resolve the seemingly insoluble contradiction at the filing date of the application - the determination of saprobic groups of indicator organisms, while spending the same amount of material resources as is required to identify one type of organism by prototype. This increases the availability of the claimed technical solution when used for its intended purpose, since it provides the opportunity to reduce (by an order of magnitude) costs while simplifying manufacturability. So, the cost of producing one antibody to one protein of one indicator organism on the market is at least 100 thousand rubles, while when assessing the ecological state of a reservoir, 10 to 100 or more organisms are analyzed (depending on the state of the reservoir). That is, it is possible to draw a conclusive conclusion that when applying the prototype method, the costs are from 1 million rubles. (in case of identification of 10 species of organisms) compared with 100 thousand rubles. according to the claimed technical solution (when determining 1 saprobic group of 10 species of organisms). Moreover, this effect is achieved due to the absence of one feature - identification of the species composition of organisms.

Таким образом представляется возможным сделать вывод о том, что в заявленном техническом решении достигнуто разрешение противоречия в том, что при необходимости повысить качество результатов в случаях обычного проектирования прибегают к повышению либо количества действий, либо затрат, что усложняет технологию. В заявленном же техническом решении заявителю удалось повысить качество результатов при одновременном снижении количества действий и вытекающих из этого затрат. Это подтверждает изобретательский уровень заявленного технического решения, так как не является очевидным для специалиста в данной области техники.Thus, it seems possible to conclude that in the claimed technical solution a resolution of the contradiction was achieved in that, if necessary, to improve the quality of the results in cases of conventional design, they resort to either increasing the number of actions or costs, which complicates the technology. In the claimed technical solution, the applicant was able to improve the quality of the results while reducing the number of actions and resulting costs. This confirms the inventive step of the claimed technical solution, as it is not obvious to a person skilled in the art.

Основываясь на изложенном, по мнению заявителя, можно сделать вывод, что заявленное техническое решение не подпадает под действие п. 77 Правил составления, подачи и рассмотрения заявок на изобретения, то есть соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», так как вместо идентификации видового состава организмов заявитель проводит определение сапробной группы индикаторных организмов, что дает превышающий суммарный технический эффект.Based on the foregoing, in the applicant’s opinion, it can be concluded that the claimed technical solution does not fall under paragraph 77 of the Rules for the preparation, filing and consideration of applications for inventions, that is, it meets the patentability condition “inventive step”, since instead of identifying the species composition of organisms the applicant determines the saprobic group of indicator organisms, which gives an excess of the total technical effect.

Таким образом, принимая во внимание выполненный выше анализ исследованного уровня техники, можно сделать доказательный вывод о том, что заявленное техническое решение не имеет аналогов по совпадающим признакам, т.к. из исследованного уровня техники не выявлены технические решения, используемые заявленную совокупность признаков, представленных в независимом пункте формулы предполагаемого изобретения в силу чего заявителем была составлена формула без ограничительной части, т.к. в заявленном техническом решении частично совпадает название и признак по отбору проб из водоёма, который является формальным, т.к. отбор проб предполагается в любом способе. Thus, taking into account the above analysis of the studied prior art, it is possible to draw a conclusive conclusion that the claimed technical solution has no analogues in terms of coinciding features, because from the studied prior art, no technical solutions have been identified that use the claimed combination of features presented in the independent claim of the alleged invention, whereby the applicant compiled the formula without a restrictive part, because the claimed technical solution partially coincides with the name and attribute for sampling from a reservoir, which is formal, because sampling is assumed in any way.

Целью заявленного технического решения является разработка нового способа использования маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов для оценки экологического состояния окружающей среды посредством использования заявленной совокупности признаков, обеспечивающих снижение трудоёмкости работ, сокращение сроков оценки экологического состояния окружающей среды, повышение точности и достоверности результатов экологического мониторинга, оценки экологического состояния окружающей среды и природоохранных мер посредством того, что вместо идентификации видового состава организмов заявитель проводит определение сапробных групп индикаторных организмов. The purpose of the claimed technical solution is to develop a new method of using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms to assess the environmental state of the environment by using the claimed combination of features that reduce the complexity of work, shorten the time for assessing the environmental state of the environment, increase the accuracy and reliability of the results of environmental monitoring, environmental assessment environmental conditions and conservation measures through that, instead of identifying the species composition of organisms, the applicant carries out the definition saprobity groups of indicator organisms.

Техническим результатом заявленного технического решения является способ использования маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов для оценки экологического состояния окружающей среды, в котором (способе) вместо идентификации видового состава организмов заявитель проводит определение сапробных групп индикаторных организмов. The technical result of the claimed technical solution is a method of using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing the ecological state of the environment, in which (the method) instead of identifying the species composition of organisms, the applicant determines the saprobic groups of indicator organisms.

Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1 – Фиг.5.The claimed technical solution is illustrated in Fig.1 - Fig.5.

На Фиг.1 приведена Таблица 1, в которой представлен суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов по белку цитохром с оксидаза субъединица 1 (далее - СО1);Figure 1 shows Table 1, which shows the total indicator weight (SIW) of saprobic groups of indicator zooplankton organisms by protein cytochrome c oxidase subunit 1 (hereinafter - C1);

На Фиг.2 приведена Таблица 2, в которой представлен суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных зообентосных организмов по белку СО1; Figure 2 shows Table 2, which shows the total indicator weight (SIW) of saprobic groups of indicator zoobenthos organisms by protein C1;

На Фиг.3 приведена Таблица 3, в которой представлен суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных фитопланктонных организмов по белку хлоропластного продукта гена ribulose 1-5 bifosfaat carboxylase Large subunit (далее – rbcL).Figure 3 shows Table 3, which shows the total indicator weight (SIW) of saprobic groups of indicator phytoplankton organisms according to the protein of the chloroplast product of the ribulose 1-5 bifosfaat carboxylase Large subunit gene (hereinafter - rbcL).

На Фиг.4 приведена Таблица 4, в которой представлен суммарный индикаторный вес (СИВ) по белку СО1 сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов, отобранных из озера Малое Глубокое Республики Татарстан;Figure 4 shows Table 4, which shows the total indicator weight (SIW) for the СО1 protein of saprobic groups of indicator zooplankton organisms selected from Lake Maloe Glubokoe of the Republic of Tatarstan;

На Фиг.5 приведена Таблица сопоставительного анализа прототипа с заявленным техническим решением.Figure 5 shows a table of comparative analysis of the prototype with the claimed technical solution.

Сущностью заявленного технического решения является способ использования маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов для оценки экологического состояния окружающей среды, заключающийся в том, что отбирают пробу организмов из оцениваемой среды, проводят анализ аминокислотных последовательностей маркерных белков индикаторных организмов на определение участков аминокислотных последовательностей маркерных белков, уникальных для каждой сапробной группы индикаторных организмов, получают антитела, специфически распознающие эти участки аминокислотных последовательностей маркерных белков, иммунно-ферментным анализом определяют количество маркерных белков каждой сапробной группы индикаторных организмов в пробе, к которой - сапробной группе - получены антитела, определяют суммарное количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных организмов, рассчитывают частоту встречаемости каждой сапробной группы индикаторных организмов в пробе, для чего количество маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных организмов делят на суммарное количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных организмов в пробе, рассчитывают суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных организмов в пробе, указывающий на сапробность водоема, для чего частоту встречаемости каждой сапробной группы индикаторных организмов умножают на её – сапробной группы - индикаторный вес, равный 0,1 для ксеносапробной группы, 1,0 для олигосапробной группы, 2,0 для b-мезосапробной группы, 3,0 для а-мезосапробной группы, 4,0 для полисапробной группы, полученные результаты суммируют, оценивают экологическое состояние окружающей среды - при СИВ менее 0,5 окружающую среду оценивают предельно чистой и благополучной; при СИВ от 0,5 до 1,5 окружающую среду оценивают чистой и благополучной, не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий; при СИВ от 1,5 до 2,5 окружающую среду оценивают удовлетворительной чистоты, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий по мере возможности; при СИВ от 2,5 до 3,5 окружающую среду оценивают загрязненной, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий, направленных на устранение отдельных видов загрязнителей и последствий их действия; при СИВ от 3,5 и более окружающую среду оценивают грязной и неблагополучной, нуждающейся в срочном выполнении комплексных природоохранных мероприятий. Далее заявителем приведены предварительные пояснения к Примерам 1-5 конкретного осуществления заявленного технического решения. The essence of the claimed technical solution is a method of using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing the ecological state of the environment, which consists in taking a sample of organisms from the medium being evaluated, analyzing the amino acid sequences of marker proteins of indicator organisms to determine sections of the amino acid sequences of marker proteins unique to each saprobic group of indicator organisms receive antibodies that specifically recognize Using these sections of the amino acid sequences of marker proteins, an enzyme-linked immunosorbent assay determines the number of marker proteins of each saprobic group of indicator organisms in the sample to which antibodies are obtained to the saprobic group, the total number of marker proteins of all saprobic groups of indicator organisms is determined, and the frequency of occurrence of each saprobic group is calculated indicator organisms in the sample, for which the amount of marker protein of each saprobic group of indicator organisms is divided by the total the amount of marker proteins of all saprobic groups of indicator organisms in the sample, calculate the total indicator weight (SIW) of the saprobic groups of indicator organisms in the sample, indicating the saprobity of the reservoir, for which the frequency of occurrence of each saprobic group of indicator organisms is multiplied by its - saprobic group - indicator weight equal to 0.1 for the xenosaprobic group, 1.0 for the oligosaprobic group, 2.0 for the b-mesosaprobic group, 3.0 for the a-mesosaprobic group, 4.0 for the polysaprobic group, the results are summarized, estimate ayut ecological environment - at least 0.5 SIV environment evaluated extremely clean and safe; with SIV from 0.5 to 1.5, the environment is assessed as clean and prosperous, not requiring environmental protection measures; when SIV is from 1.5 to 2.5, the environment is assessed as satisfactory cleanliness, which requires the implementation of environmental measures as far as possible; with SIV from 2.5 to 3.5, the environment is assessed as polluted, in need of environmental protection measures aimed at eliminating certain types of pollutants and the consequences of their action; with SIV from 3.5 and more, the environment is assessed as dirty and dysfunctional, requiring urgent implementation of comprehensive environmental protection measures. Further, the applicant provides preliminary explanations to Examples 1-5 of a specific implementation of the claimed technical solution.

Заявители ограничились Примерами с преимущественным использованием обитателей водной среды – зоопланктона, зообентоса и фитопланктона потому, что экологическое состояние находящегося на местности водоема безоговорочно, достоверно, в необходимом для восстановления нарушенного состояния окружающей среды объеме, наиболее объективно характеризует и отражает экологическое состояние окружающей водоем неводной среды – прибрежной и примыкающей к ней почвы, растительности и обитателей почвы, окружающего воздуха и обитателей воздушной и наземно-воздушной среды. Характеризует экологическое состояние окружающей водоем неводной среды потому, что водоем на местности является местом сбора атмосферных осадков (например – несущих информацию о воздушной среде дождей, снега, пыли, частиц воды в тумане), стоков талых и иных стекающих в водоем вод, опадающей листвы растений, смытых или сбитых насекомых – всех поступлений в водоем, несущих с собой (в водоем) влияющие на окружающую среду вещества. Все эти поступления (дождь, пыль, стоки, оседающий на водоем туман, талые воды и т.д.) из окружающей водоем среды сначала впитывают характеризующую отдельные составляющие окружающей среды информацию, например – в виде наличия (или отсутствия) неблагополучия среды. Затем, стекая, опадая, оседая в водоем, влияют на содержание водной среды и естественно – влияют на обитателей этой водной среды. По этой причине водоём является местом сбора и наиболее полной концентрации всей информации об окружающей водоём среде. А обитатели водоёма, например – планктонные организмы, являются наиболее удобными модельными объектами исследования, оптимальным образом и полно характеризующими экологическое состояние окружающей среды. Руководствуясь этим бесспорным фактором, заявители ограничились количеством примеров и привели в качестве Примеров использование планктонных организмов – вездесущих обитателей водоёмов. The applicants limited themselves to Examples with predominant use of the inhabitants of the aquatic environment - zooplankton, zoobenthos and phytoplankton because the ecological state of the reservoir located on the site unconditionally, reliably, in the volume necessary to restore the disturbed state of the environment, most objectively characterizes and reflects the ecological state of the surrounding non-aquatic reservoir - coastal and adjacent soil, vegetation and inhabitants of the soil, ambient air and inhabitants of the air and airborne environments. It characterizes the ecological state of the non-aquatic environment surrounding the body of water because the body of water on the ground is a place for collecting precipitation (for example, carrying information about the air environment of rain, snow, dust, water particles in the fog), drains of melt and other water flowing into the body of water, falling plant leaves washed away or shot down insects - all inflows into the reservoir, carrying with them (into the reservoir) substances that affect the environment. All these receipts (rain, dust, effluent, fog settling into the reservoir, meltwater, etc.) from the surrounding water reservoir first absorb information characterizing the individual components of the environment, for example, in the form of the presence (or absence) of environmental ill-being. Then, flowing down, falling down, settling into a body of water, affect the content of the aquatic environment and naturally affect the inhabitants of this aquatic environment. For this reason, the reservoir is the place of collection and the most complete concentration of all information about the surrounding water body. And the inhabitants of the reservoir, for example planktonic organisms, are the most convenient model objects of research that optimally and fully characterize the ecological state of the environment. Guided by this indisputable factor, the applicants limited themselves to a number of examples and cited the use of planktonic organisms, the ubiquitous inhabitants of water bodies, as examples.

Использование в качестве индикаторных организмов обитателей водной среды имеет информативное преимущество по сравнению с использованием обитателей других сред, которые отражают состояние только воздушной или только почвенной составляющей окружающей среды. Таким образом, использование индикаторных организмов – обитателей неводной среды менее информативно, а результаты оценки менее достоверны по сравнению с оценкой экологического состояния окружающей среды с использованием обитателей водоема. Например, использование муравьев позволяет оценить экологическое состояние преимущественно суши, использование пчёл – преимущественно экологическое состояние суши и воздушной среды. Но использованием муравьёв и пчёл невозможно оценить экологическое состояние водной составляющей окружающей природной среды. Обитатели водной среды несут наиболее полную и достоверную информацию об экологическом состоянии окружающей среды. Поэтому заявитель ограничился Примерами с использованием индикаторных организмов из приоритетной водной среды. При использовании обитателей неводных сред, например – почв, водно-воздушной и наземно-воздушной, порядок действий аналогичен действиям, описанным в Примерах 1, 2, 3, 4, 5.  The use of aquatic environment inhabitants as indicator organisms has an informative advantage compared to the use of other environment inhabitants, which reflect the state of only the air or only soil component of the environment. Thus, the use of indicator organisms - inhabitants of a non-aquatic environment is less informative, and the results of the assessment are less reliable compared to the assessment of the ecological state of the environment using the inhabitants of a reservoir. For example, the use of ants makes it possible to assess the ecological state of mainly land, the use of bees - mainly the ecological state of land and air. But using ants and bees it is impossible to assess the ecological state of the water component of the natural environment. The inhabitants of the aquatic environment carry the most complete and reliable information about the ecological state of the environment. Therefore, the applicant limited himself to Examples using indicator organisms from a priority aquatic environment. When using inhabitants of non-aquatic environments, for example, soil, water-air and ground-air, the procedure is similar to the actions described in Examples 1, 2, 3, 4, 5.

При этом использование иных, кроме обитателей водоема, видов индикаторных организмов – обитателей окружающей среды, например – почвенной, воздушно-водной, воздушно – наземной сред, как в отдельности, так и в любом их сочетании также позволяет оценивать экологическое состояние окружающей среды по заявленному техническому решению, но с меньшей точностью и, как следствие, с меньшей достоверностью. In this case, the use of species other than the inhabitants of the reservoir, indicator organisms - inhabitants of the environment, for example, soil, air-water, air-ground environments, both individually and in any combination of them, also allows you to assess the ecological state of the environment according to the declared technical solution, but with less accuracy and, as a result, with less certainty.

Далее заявителем приведен общий алгоритм действий, обеспечивающий возможность реализации заявленного технического решения. Further, the applicant provides a general algorithm of actions that provides the opportunity to implement the claimed technical solution.

Действие 1. Отбирают пробы организмов из оцениваемой водной среды известными методами.Step 1. Samples of organisms are taken from the evaluated aqueous medium by known methods.

Действие 2. Проводят анализ организмов на определение участков аминокислотных последовательностей любых маркерных белков, уникальных для сапробных групп индикаторных организмов, в результате чего получают антитела, специфически распознающие эти участки аминокислотных последовательностей маркерных белков. Step 2. Organisms are analyzed to determine the sites of amino acid sequences of any marker proteins unique to saprobic groups of indicator organisms, resulting in antibodies that specifically recognize these sites of amino acid sequences of marker proteins.

Действие 3. Определяют количество (в нанограммах – нг) маркерных белков каждой сапробной группы индикаторных организмов в пробе, к которым были получены антитела известным методом иммунно-ферментного анализа (ИФА). Step 3. Determine the amount (in nanograms — ng) of marker proteins of each saprobic group of indicator organisms in the sample to which antibodies were obtained by the known method of immuno-enzyme analysis (ELISA).

Действие 4. Определяют суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных организмов.Step 4. The total indicator weight (SIV) of the saprobic groups of indicator organisms is determined.

Действие 5. Оценивают экологическое состояние окружающей среды (водоема или исследуемого объекта) по рассчитанному значению суммарного индикаторного веса сапробных групп индикаторных организмов в пробе. В соответствии с эколого-санитарной классификацией качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям [17], при СИВ менее 0,5 окружающую среду оценивают предельно чистой и благополучной; при СИВ от 0,5 до 1,5 окружающую среду оценивают чистой и благополучной, не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий; при СИВ от 1,5 до 2,5 окружающую среду оценивают удовлетворительной чистоты, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий по мере возможности; при СИВ от 2,5 до 3,5 окружающую среду оценивают загрязненной, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий, направленных на устранение отдельных видов загрязнителей и последствий их действия; при СИВ от 3,5 и более окружающую среду оценивают грязной и неблагополучной, нуждающейся в срочном выполнении комплексных природоохранных мероприятий.Step 5. Assess the ecological state of the environment (body of water or the object under study) by the calculated value of the total indicator weight of saprobic groups of indicator organisms in the sample. In accordance with the ecological and sanitary classification of land surface water quality according to hydrobiological indicators [17], with SIV less than 0.5, the environment is assessed as extremely clean and prosperous; with SIV from 0.5 to 1.5, the environment is assessed as clean and prosperous, not requiring environmental protection measures; when SIV is from 1.5 to 2.5, the environment is assessed as satisfactory cleanliness, which requires the implementation of environmental measures as far as possible; with SIV from 2.5 to 3.5, the environment is assessed as polluted, in need of environmental protection measures aimed at eliminating certain types of pollutants and the consequences of their action; with SIV from 3.5 and more, the environment is assessed as dirty and dysfunctional, requiring urgent implementation of comprehensive environmental protection measures.

Далее заявителем приведены примеры осуществления заявленного технического решения в соответствии с описанными выше Действиями. Further, the applicant provides examples of the implementation of the claimed technical solution in accordance with the above Actions.

Всего заявителем рассмотрены 5 Примеров использования маркерных белков индикаторных организмов, а именно:In total, the applicant examined 5 Examples of the use of marker proteins of indicator organisms, namely:

- в Примере 1 рассмотрен случай оценки экологического состояния окружающей среды с использованием маркерного белка СО1 зоопланктонных индикаторных организмов. - Example 1 considers the case of assessing the ecological state of the environment using marker protein СО1 of zooplankton indicator organisms.

- в Примере 2 рассмотрен случай оценки экологического состояния окружающей среды с использованием маркерного белка СО1 других (отличных от зоопланктонных организмов) индикаторных организмов – зообентосных организмов (зообентоса).- Example 2 considers the case of assessing the ecological state of the environment using the marker protein СО1 of other indicator organisms (other than zooplankton organisms) - zoobenthos organisms (zoobenthos).

- в Примере 3 рассмотрен случай оценки экологического состояния окружающей среды с использованием другого (отличного от СО1) маркерного белка – rbcL других (отличных от зоопланктона и зообентоса) индикаторных организмов – фитопланктона.- Example 3 considers the case of assessing the ecological state of the environment using another (different from СО1) marker protein - rbcL of other (different from zooplankton and zoobenthos) indicator organisms - phytoplankton.

- в Примере 4 рассмотрен случай, показывающий возможность экспериментального получения отсутствующих в базах данных аминокислотных последовательностей маркерных белков индикаторных видов организмов с целью дальнейшего пополнения международных баз данных аминокислотных последовательностей, используемых для оценки экологического состояния окружающей среды.- Example 4 considered a case showing the possibility of experimental obtaining absent in the databases of amino acid sequences of marker proteins of indicator species of organisms in order to further replenish international databases of amino acid sequences used to assess the ecological state of the environment.

- в Примере 5 рассмотрен случай проведения сопоставления результатов заявленного технического решения с результатами экспертной оценки экологического состояния водоема – озера Малое Глубокое Республики Татарстан и окружающей озеро природной среды.- Example 5 considers the case of comparing the results of the claimed technical solution with the results of an expert assessment of the ecological state of the reservoir - Lake Maloe Glubokoe of the Republic of Tatarstan and the surrounding lake environment.

Пример 1. Оценка экологического состояния окружающей среды с использованием маркерного белка СО1 зоопланктонных индикаторных организмов.Example 1. Assessment of the ecological state of the environment using marker protein СО1 of zooplankton indicator organisms.

Действие 1. Отбирают пробу зоопланктонных организмов из расположенного в исследуемом регионе водоема известным способом [Винберг Г.Г. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция / Ред. Г.Г. Винберг, Г.М. Лаврентьева // Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР, 1982. – 33 с.] [18], например – с использованием марлевого сачка. Action 1. A sample of zooplankton organisms is taken from a reservoir located in the studied region in a known manner [Vinberg G.G. Guidelines for the collection and processing of materials in hydrobiological studies in freshwater bodies. Zooplankton and its products / Ed. G.G. Vinberg, G.M. Lavrentiev // Leningrad: GosNIORKH, ZIN AN SSSR, 1982. - 33 p.] [18], for example, using gauze net.

Действие 2. Проводят анализ организмов на определение участков аминокислотных последовательностей маркерных белков, уникальных для каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов, по маркерному белку - митохондриальному белку цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1), для чего выполняют следующие шаги: Step 2. Organisms are analyzed to determine the sites of amino acid sequences of marker proteins that are unique for each saprobic group of indicator zooplankton organisms by marker protein — mitochondrial protein cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1), for which the following steps are performed:

- Создают выборку аминокислотных последовательностей митохондриального белка цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1) из международной базы данных, например – TrEMBL/SwissProt на сайте UniProt (http://www.uniprot.org/), для каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов, например – из [12] по каждой сапробности – от чистой o-, загрязнённой b -, до грязной p-; - Create a sample of the amino acid sequences of the mitochondrial protein cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1) from an international database, for example - TrEMBL / SwissProt on the UniProt website (http://www.uniprot.org/), for each saprobic group of indicator zooplankton organisms, for example - from [12] for each saprobity - from pure o-, contaminated with b -, to dirty p-;

- Осуществляют множественное выравнивание, например – с помощью программы Clustal Omega (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), маркерных белков, например – цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1);- Carry out multiple alignment, for example, using the Clustal Omega program (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), marker proteins, for example, cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1);

- Идентифицируют участки аминокислотных последовательностей маркерного белка СО1, уникальные для каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов; - Identify sections of the amino acid sequences of the marker protein CO1, unique for each saprobic group of indicator zooplankton organisms;

- Определяют индикаторный вес каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов по [12]: - Determine the indicator weight of each saprobic group of indicator zooplankton organisms according to [12]:

• о-сапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков (далее по тексту – а.о.), например – а.о. в позиции 31-35 (FLGDE) для о-сапробной группы индикаторных организмов родов Macrotrachela – Macrotrachela multispinosa ACI46270, Macrotrachela papillosa ABV44838 и Synchaeta – Synchaeta grandis AFD23515, Synchaeta kitina AFD23607, Synchaeta tremula ACD12432 (индикаторный вес = 1.0); • o-saprobity groups - one portion, for example - and a length of 5 minokislotnyh of STATCOM (hereinafter - aa), for example - aa at positions 31-35 ( FLGDE ) for the o-saprobic group of indicator organisms of the Macrotrachela genera - Macrotrachela multispinosa ACI46270, Macrotrachela papillosa ABV44838 and Synchaeta - Synchaeta grandis AFD23515, Synchaeta kitina AFD23607, Synchaeta tremula 1.0 = AC12;

• b-мезосапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 31-35 (YLGDE) для b-мезосапробной группы индикаторных организмов родов Brachionus – Brachionus bidentatus AFQ31179, Brachionus diversicornis AFO72004, Brachionus plicatilis AAM47413 и Mytilina – Mytilina mucronata ABC02135, Mytilina ventralis macracantha AFQ31437 (индикаторный вес = 2.0);• b-mesosaprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, a.o. at positions 31-35 ( YLGDE ) for the b-mesosaprobic group of indicator organisms of the genera Brachionus - Brachionus bidentatus AFQ31179, Brachionus diversicornis AFO72004, Brachionus plicatilis AAM47413 and Mytilina - Mytilina mucronata ABC02135, Mytilina ventricula 2.0 mqt37ha = 2.0

• p-сапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 154-158 (FVWSV) для p-сапробной группы индикаторных организмов рода Chironomus – Chironomus plumosus BAR73215, Chironomus thummi AAD44526 (индикаторный вес = 4); • p-saprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, aa at positions 154-158 ( FVWSV ) for the p-saprobic group of indicator organisms of the genus Chironomus — Chironomus plumosus BAR73215, Chironomus thummi AAD44526 (indicator weight = 4);

- Получают антитела, специфически распознающие вариабельные участки маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов в пробе, например, для белка цитохром с оксидаза субъединица 1 (далее – СО1), например:- Antibodies are obtained that specifically recognize the variable regions of the marker protein of each saprobic group of indicator zooplankton organisms in the sample, for example, for the cytochrome protein with oxidase subunit 1 (hereinafter - C1), for example:

• FLGDE для о-сапробной группы индикаторных организмов родов Macrotrachela и Synchaeta; • FLGDE for the o-saprobic group of indicator organisms of the genera Macrotrachela and Synchaeta;

• YLGDE для b-мезосапробной группы индикаторных организмов родов Brachionus и Mytilina; • YLGDE for the b-mesosaprobic group of indicator organisms of the genera Brachionus and Mytilina;

• FVWSV для p-сапробной группы индикаторных организмов рода Chironomus. • FVWSV for the p-saprobic group of indicator organisms of the genus Chironomus.

Антитела получают по методике производителя антител, например – фирмы ООО Биалекса (Россия) с использованием стандартных моделей исследования животных, например – кролика (http://www.bialexa.ru/). Antibodies are obtained according to the method of the antibody manufacturer, for example, Bialexa LLC (Russia) using standard animal research models, for example, the rabbit (http://www.bialexa.ru/).

Накапливают полученные антитела в хранилище, например – в холодильнике при температуре минус 30 °С, хранят и используют для оценки экологической ситуации, причем – без необходимости повторного выполнения работ по Действию 2.  The resulting antibodies are stored in a storage facility, for example, in a refrigerator at a temperature of minus 30 ° C, stored and used to assess the environmental situation, moreover, without the need for re-performing the work under Step 2.

Действие 3. Определяют количество (в нанограммах – нг) маркерных белков каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов в пробе, к которым были получены антитела известным методом иммунно-ферментного анализа (ИФА) [Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates". FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi:10.1016/0014-5793(71)80319-8. PMID 11945853] [19], для чего: Step 3. The quantity (in nanograms — ng) of marker proteins of each saprobic group of indicator zooplankton organisms in the sample to which antibodies were obtained was determined by the known method of immuno-enzyme analysis (ELISA) [Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates." FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi: 10.1016 / 0014-5793 (71) 80319-8. PMID 11945853] [19], for which:

- отделяют зоопланктонные организмы в пробе от воды путем центрифугирования, например, на центрифуге СМ-6МТ, например, в пробирке ёмкостью 50 мл;- separate the zooplankton organisms in the sample from water by centrifugation, for example, in a centrifuge SM-6MT, for example, in a test tube with a capacity of 50 ml;

- гомогенизируют зоопланктонные организмы в дистиллированной воде при соотношении вода : организмы по объему 1 : 1 (один к одному), например – путем растирания организмов в ступе с чистым толченым стеклом, и получают гомогенат; - zooplankton organisms are homogenized in distilled water at a ratio of water: organisms by volume 1: 1 (one to one), for example, by grinding organisms in a mortar with clean crushed glass, and a homogenate is obtained;

- выполняют центрифугирование гомогената, например – в течение 5 мин при скорости 14000 оборотов в минуту, и получают супернатант (надосадок); - carry out centrifugation of the homogenate, for example, for 5 minutes at a speed of 14,000 rpm, and receive a supernatant (supernatant);

- помещают супернатант в новую чистую пробирку, и дальнейшие процедуры проводят с ним (супернатантом);- place the supernatant in a new clean tube, and further procedures are carried out with it (supernatant);

- получают количество белков ИФА-методом [19], например:- get the amount of proteins by the ELISA method [19], for example:

• белок СО1 о-сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов – 0,40 нг; • СО1 protein of the o-saprobic group of indicator zooplankton organisms - 0.40 ng;

• белок СО1 b-мезосапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов – 0,05 нг;• СО1 protein of the b-mesosaprobic group of indicator zooplankton organisms - 0.05 ng;

• белок СО1 p-сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов – 0,05 нг. • СО1 protein of the p-saprobic group of indicator zooplankton organisms - 0.05 ng.

Действие выполняют раздельно для каждого антитела к маркерному белку каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов.The action is performed separately for each antibody to the marker protein of each saprobic group of indicator zooplankton organisms.

Действие 4. Определяют суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов, для чего: Step 4. The total indicator weight (SIV) of the saprobic groups of indicator zooplankton organisms is determined, for which:

- Определяют суммарное ∑ количество маркерных белков всех сапробных групп, содержащихся в пробе индикаторных зоопланктонных организмов, например, ∑ = (0,40+0,05+0,05) нг = 0,50 нг.- Determine the total ∑ number of marker proteins of all saprobic groups contained in the sample indicator zooplankton organisms, for example, ∑ = (0.40 + 0.05 + 0.05) ng = 0.50 ng.

- Рассчитывают частоту f встречаемости каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов в пробе, для чего количество маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов делят на суммарное ∑ количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов в пробе. - Calculate the frequency f of occurrence of each saprobic group of indicator zooplankton organisms in the sample, for which the amount of marker protein of each saprobic group of indicator zooplankton organisms is divided by the total ∑ number of marker proteins of all saprobic groups of indicator zooplankton organisms in the sample.

Так, например: For example:

• частота встречаемости о-сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов f = 0,40/(0,40+0,05+0,05) = 0,40/0,50 = 0,80 =0,8; • the frequency of occurrence of the o-saprobic group of indicator zooplankton organisms f = 0.40 / (0.40 + 0.05 + 0.05) = 0.40 / 0.50 = 0.80 = 0.8;

• частота встречаемости b-мезосапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов f = 0,05/(0,40+0,05+0,05) = 0,05/0,50 = 0,10; • the frequency of occurrence of the b-mesosaprobic group of indicator zooplankton organisms f = 0.05 / (0.40 + 0.05 + 0.05) = 0.05 / 0.50 = 0.10;

• частота встречаемости p-сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов f = 0,05/0,50=0,10;• the frequency of occurrence of the p-saprobic group of indicator zooplankton organisms f = 0.05 / 0.50 = 0.10;

- Рассчитывают суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов в пробе, указывающий на сапробность водоема, для чего частоту f встречаемости каждой сапробной группы индикаторных зоопланктонных организмов умножают на её (группы) индикаторный вес [12], полученные результаты суммируют:- Calculate the total indicator weight (SIW) of the saprobic groups of indicator zooplankton organisms in the sample, indicating the saprobity of the reservoir, for which the frequency f of occurrence of each saprobic group of indicator zooplankton organisms is multiplied by its indicator group [12], the results are summarized:

СИВ = 0,80 х 1,00 + 0,10 х 2,00 + 0,10 х 4,00 = 0,80 + 0,20 + 0,40 = 1,4.SIW = 0.80 x 1.00 + 0.10 x 2.00 + 0.10 x 4.00 = 0.80 + 0.20 + 0.40 = 1.4.

Действие 5. Оценивают экологическое состояние окружающей среды (водоема или исследуемого объекта) по рассчитанному значению суммарного индикаторного веса сапробных групп индикаторных организмов в пробе. Оценку производят в соответствии с эколого-санитарной классификацией качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям [17], подробно описанной в приведенном выше алгоритме действий для осуществления заявленного технического решения (Действие 5). Step 5. Assess the ecological state of the environment (body of water or the object under study) by the calculated value of the total indicator weight of saprobic groups of indicator organisms in the sample. The assessment is carried out in accordance with the environmental and sanitary classification of the quality of land surface water according to hydrobiological indicators [17], described in detail in the above algorithm of actions for implementing the claimed technical solution (Step 5).

Суммарный индикаторный вес сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов СИВ = 1,4 (Таблица 1 на Фиг. 1) (в диапазоне 0,5< СИВ< 1,5), что по эколого-санитарной классификации [11] соответствует o-сапробной зоне водоема, т.е. водоем находится в состоянии вполне чистом.   The total indicator weight of the saprobic groups of indicator zooplankton organisms SIV = 1.4 (Table 1 in Fig. 1) (in the range of 0.5 <SIV <1.5), which according to the environmental sanitary classification [11] corresponds to the o-saprobic zone of the reservoir , i.e. the pond is in a very clean state.

По состоянию водоема окружающую (водоем) среду характеризуют (оценивают) чистой и благополучной, в настоящее время не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий.According to the state of the reservoir, the surrounding (reservoir) environment is characterized (estimated) by a clean and prosperous one , which currently does not need to carry out environmental protection measures.

Таким образом, из Примера 1 видно, что заявителем достигнуты поставленные цели и заявленный технический результат – разработан способ использования маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов, по которому на примере зоопланктонных организмов проведена оценка экологического состояния среды, окружающей водоем. Thus, it can be seen from Example 1 that the applicant has achieved the set goals and the claimed technical result - a method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms has been developed, according to which, by the example of zooplankton organisms, the ecological state of the environment surrounding the body of water has been assessed.

Из данных, приведенных в Примере 1, видно, что три сапробные (o-, b-, p-) группы состоят суммарно из 12 видов индикаторных зоопланктонных организмов, а именно: From the data given in Example 1, it can be seen that the three saprobic (o-, b-, p-) groups consist of a total of 12 species of indicator zooplankton organisms, namely:

- o-сапробная группа состоит из 5-ти видов индикаторных зоопланктонных организмов, - o-saprobic group consists of 5 types of indicator zooplankton organisms,

- b-мезосапробная группа состоит из 5-ти организмов, - b-mesosaprobic group consists of 5 organisms,

- p-сапробная группа – из 2-х организмов.- p-saprobic group - from 2 organisms.

К каждой из трех сапробных групп зоопланктонных организмов получают антитела, т.е. по заявленному техническому решению получают 3 антитела. Antibodies are obtained for each of the three saprobic groups of zooplankton organisms, i.e. according to the claimed technical solution , 3 antibodies are obtained .

При сравнении с прототипом, в котором к 12 видам индикаторных зоопланктонных организмов необходимо получение 12 антител, можно сделать доказательный вывод о том, что в результате использования заявленного технического решения для оценки экологического состояния окружающей среды представляется возможным сэкономить материальные, трудовые и временные затраты не менее, чем в 4 раза (12 антител получают по прототипу против 3 у заявленного). При этом в заявленном техническом решении отсутствует весьма значимый у прототипа признак - идентификация видового состава организмов. То есть сокращение количества признаков в заявленном техническом решении привело к реализации всех поставленных задач и заявленных технических результатов, что привело к существенному снижению совокупных затрат при использовании по назначению – не менее, чем в 4 раза.When comparing with the prototype, in which 12 antibodies are required for 12 species of indicator zooplankton organisms, it can be concluded that using the claimed technical solution to assess the ecological state of the environment, it is possible to save material, labor and time costs of at least than 4 times (12 antibodies get the prototype against 3 of the claimed). Moreover, in the claimed technical solution there is no very significant feature of the prototype - the identification of the species composition of organisms. That is, the reduction in the number of signs in the claimed technical solution led to the implementation of all the tasks and the declared technical results, which led to a significant reduction in total costs when used for their intended purpose - not less than 4 times.

Пример 2. Оценка экологического состояния окружающей среды с использованием маркерного белка СО1 других (отличных от зоопланктонных организмов) индикаторных организмов – зообентосных организмов (зообентоса).Example 2. Assessment of the ecological state of the environment using marker protein CO1 of other (other than zooplankton organisms) indicator organisms - zoobenthos organisms (zoobenthos).

Зообентос – совокупность донных животных, обитающих на грунте и в грунте морских и континентальных водоёмов. Zoobenthos - a collection of bottom animals that live on the ground and in the ground of marine and continental bodies of water.

Действие 1. Отбирают пробу зоопланктонных организмов из расположенного в исследуемом регионе водоема известным способом [Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зообентос и его продукция. / Ред. Г.Г.Винберг, Г.М.Лаврентьева. – Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР. – 51 с.] [20], например – с использованием дночерпателя – отбирают пробу зообентосных организмов.  Action 1. A sample of zooplankton organisms is taken from a reservoir located in the studied region in a known manner [Methodological recommendations for the collection and processing of materials during hydrobiological studies in freshwater bodies of water. Zoobenthos and its products. / Ed. G.G. Vinberg, G.M. Lavrentieva. - L .: GosNIORKH, ZIN AN USSR. - 51 p.] [20], for example - using a bottom grab - a sample of zoobenthos organisms is taken.

Действие 2. Проводят анализ организмов на определение участков аминокислотных последовательностей маркерных белков, уникальных для каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов, по маркерному белку митохондриального белка цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1), для чего выполняют следующие шаги: Step 2. Organisms are analyzed to determine the sites of amino acid sequences of marker proteins unique to each saprobic group of indicator zoobenthos organisms by the marker protein of the mitochondrial protein cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1), for which the following steps are performed:

- Создают выборку аминокислотных последовательностей вариабельного митохондриального белка СО1 из международной базы данных, например – TrEMBL/SwissProt на сайте UniProt (http://www.uniprot.org/), для каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов, например – [12] по каждой сапробности - от предельно чистой x-, чистой o-, до загрязненной b-; - Create a sample of the amino acid sequences of the variable mitochondrial СО1 protein from the international database, for example, TrEMBL / SwissProt on the UniProt website (http://www.uniprot.org/), for each saprobic group of indicator zoobenthos organisms, for example - [12] for each saprobity - from extremely pure x-, pure o-, to contaminated b-;

- Осуществляют множественное выравнивание, например – с помощью программы Clustal Omega (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), маркерных белков СО1;- Carry out multiple alignment, for example - using the Clustal Omega program (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), marker proteins CO1;

- Идентифицируют участки аминокислотных последовательностей маркерного белка, уникальные для каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов, например – для белка цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1). - Identify sections of the amino acid sequences of the marker protein that are unique for each saprobic group of indicator zoobenthos organisms, for example, for the cytochrome protein with oxidase subunit 1 (СО1).

- Определяют индикаторный вес каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов по [12]: - Determine the indicator weight of each saprobic group of indicator zoobenthos organisms according to [12]:

• x-сапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков (далее по тексту – а.о.), например – а.о. в позиции позиции 95-99 (PLSAG), для x-сапробной группы организмов родов Protonemura – Protonemura meyeri AGZ03513 и Dinocras – Dinocras cephalotes AGU13981 (индикаторный вес = 0.1); • x-saprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long (hereinafter referred to as ao), for example, ao at positions 95-99 ( PLSAG ), for the x-saprobic group of organisms of the genera Protonemura - Protonemura meyeri AGZ03513 and Dinocras - Dinocras cephalotes AGU13981 (indicator weight = 0.1);

• о-сапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 95-99 (PLSSN) для о-сапробной группы организмов рода Silo – Silo pallipes ANZ02284, Silo piceus ANY51527 и Wormandia subnigra ANY50378, Philopotamus montarus AII16166 (индикаторный вес = 1.0); • o-saprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, aa at positions 95-99 ( PLSSN ) for the o-saprobic group of organisms of the Silo genus - Silo pallipes ANZ02284, Silo piceus ANY51527 and Wormandia subnigra ANY50378, Philopotamus montarus AII16166 (indicator weight = 1.0);

• b-мезосапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 95-99 (PLAGA) для b-мезосапробной группы организмов родов Coenagrion – Coenagrion puella AMO65757 и Pyrrhosoma – Pyrrhosoma nymphula AMB62102 (индикаторный вес = 2.0). • b-mesosaprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, a.o. at positions 95-99 ( PLAGA ) for the b-mesosaprobic group of organisms of the Coenagrion genera - Coenagrion puella AMO65757 and Pyrrhosoma - Pyrrhosoma nymphula AMB62102 (indicator weight = 2.0).

- Получают антитела, специфически распознающие участки аминокислотных последовательностей маркерного белка, уникальные для каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов в пробе, например – для белка СО1, например:- Antibodies are obtained that specifically recognize sections of the amino acid sequences of the marker protein that are unique to each saprobic group of indicator zoobenthos organisms in the sample, for example, for the CO2 protein, for example:

• PLSAG для x-сапробной группы индикаторных организмов родов Protonemura и Dinocras; • PLSAG for the x-saprobic group of indicator organisms of the Protonemura and Dinocras genera;

• PLSSN для о-сапробной группы индикаторных организмов родов Silo и Wormaldia; • PLSSN for the o-saprobic group of indicator organisms of the genera Silo and Wormaldia;

• PLAGA для b-мезосапробной группы индикаторных организмов организмов родов Coenagrion и Pyrrhosoma. • PLAGA for the b-mesosaprobic group of indicator organisms of the organisms of the genera Coenagrion and Pyrrhosoma.

Антитела получают по методике производителя антител, например – фирмы ООО Биалекса (Россия) с использованием стандартных моделей исследования животных, например – кролика (http://www.bialexa.ru/).Antibodies are obtained according to the method of the antibody manufacturer, for example, Bialexa LLC (Russia) using standard animal research models, for example, the rabbit (http://www.bialexa.ru/).

Накапливают полученные антитела в хранилище, например – в холодильнике при температуре минус 30 °С, хранят и используют для оценки экологического состояния окружающей среды, причем – без необходимости повторного выполнения работ по Действию 2.  The resulting antibodies are stored in a storage facility, for example, in a refrigerator at a temperature of minus 30 ° C, stored and used to assess the ecological state of the environment, moreover, without the need for repeated work under Step 2.

Действие 3. Определяют количество (в нанограммах – нг) маркерных белков каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов в пробе, к которым были получены антитела известным методом иммунно-ферментного анализа (ИФА) [Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates". FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi:10.1016/0014-5793(71)80319-8. PMID 11945853] [19]: Step 3. Determine the amount (in nanograms — ng) of marker proteins of each saprobic group of indicator zoobenthos organisms in the sample to which antibodies were obtained by the known method of immuno-enzyme analysis (ELISA) [Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates." FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi: 10.1016 / 0014-5793 (71) 80319-8. PMID 11945853] [19]:

- отделяют зообентосные организмы в пробе от воды путем центрифугирования, например, на центрифуге СМ-6МТ, например, в пробирке ёмкостью 50 мл;- separate zoobenthos organisms in the sample from water by centrifugation, for example, in a centrifuge SM-6MT, for example, in a test tube with a capacity of 50 ml;

- гомогенизируют зообентосные организмы в дистиллированной воде при соотношении вода : организмы по объему 1 : 1 (один к одному), например – путем растирания (организмов) в ступе с чистым толченым стеклом, и получают гомогенат;- zoobenthos organisms are homogenized in distilled water at a ratio of water: organisms by volume 1: 1 (one to one), for example, by grinding (organisms) in a mortar with clean crushed glass, and a homogenate is obtained;

- выполняют центрифугирование гомогената, например – в течение 5 мин при скорости 14000 оборотов в минуту, и получают супернатант (надосадок);- carry out centrifugation of the homogenate, for example, for 5 minutes at a speed of 14,000 rpm, and receive a supernatant (supernatant);

- помещают супернатант помещают в новую чистую пробирку, и дальнейшие процедуры проводят с ним (супернатантом); - place the supernatant is placed in a new clean tube, and further procedures are carried out with it (supernatant);

- получают количество белков ИФА-методом [19], например:- get the amount of proteins by the ELISA method [19], for example:

• белок СО1 х-сапробной группы индикаторных зообентосных организмов – 0,10 нг; • СО1 protein of the x-saprobic group of indicator zoobenthos organisms - 0.10 ng;

• белок СО1 о-сапробной группы индикаторных зообентосных организмов – 0,20 нг; • СО1 protein of the o-saprobic group of indicator zoobenthos organisms - 0.20 ng;

• белок СО1 b-мезосапробной группы индикаторных зообентосных организмов – 0,40 нг. • СО1 protein of the b-mesosaprobic group of indicator zoobenthos organisms - 0.40 ng.

Действие 3 выполняют раздельно для каждого антитела к маркерному белку каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов.Step 3 is performed separately for each antibody to the marker protein of each saprobic group of indicator zoobenthos organisms.

Действие 4. Определяют суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных зообентосных организмов, для чего: Step 4. Determine the total indicator weight (SIW) of saprobic groups of indicator zoobenthos organisms, for which:

- Определяют суммарное ∑ количество маркерных белков всех сапробных групп, содержащихся в пробе индикаторных зообентосных организмов, например: ∑ = (0,10+0,20+0,40) нг = 0,70 нг.- Determine the total ∑ number of marker proteins of all saprobic groups contained in the sample of indicator zoobenthos organisms, for example: ∑ = (0.10 + 0.20 + 0.40) ng = 0.70 ng.

- Рассчитывают частоту f встречаемости каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов в пробе, для чего количество маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов делят на суммарное ∑ количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных зообентосных организмов в пробе. - Calculate the frequency f of occurrence of each saprobic group of indicator zoobenthos organisms in the sample, for which the amount of marker protein of each saprobic group of indicator zoobenthos organisms is divided by the total ∑ number of marker proteins of all saprobic groups of indicator zoobenthos organisms in the sample.

Так, например:For example:

– частота встречаемости x-сапробной группы индикаторных зообентосных организмов f = 0,10/0,70 = 0,14;  - the frequency of occurrence of the x-saprobic group of indicator zoobenthos organisms f = 0.10 / 0.70 = 0.14;

- частота встречаемости о-сапробной группы индикаторных зообентосных организмов f = 0,20/0,70 =0,29; - the frequency of occurrence of the o-saprobic group of indicator zoobenthos organisms f = 0.20 / 0.70 = 0.29;

- частота встречаемости b-мезосапробной группы индикаторных зообентосных организмов f = 0,40/0,70 = 0,57. - the frequency of occurrence of the b-mesosaprobic group of indicator zoobenthos organisms f = 0.40 / 0.70 = 0.57.

- Рассчитывают суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных зообентосных организмов в пробе, указывающий на сапробность водоема, для чего частоту f встречаемости каждой сапробной группы индикаторных зообентосных организмов умножают на её (группы) индикаторный вес [12], полученные результаты суммируют:- Calculate the total indicator weight (SIW) of the saprobic groups of indicator zoobenthos organisms in the sample, indicating the saprobity of the reservoir, for which the frequency f of occurrence of each saprobic group of indicator zoobenthos organisms is multiplied by its indicator group [12], the results are summarized:

СИВ = 0,14 х 0,1 + 0,29 х 1,0 + 0,57 х 2,0 = 0,014+0,29+1,14= 1,44SIW = 0.14 x 0.1 + 0.29 x 1.0 + 0.57 x 2.0 = 0.014 + 0.29 + 1.14 = 1.44

Действие 5. Оценивают экологическое состояние окружающей среды (водоема или исследуемого объекта) по рассчитанному значению суммарного индикаторного веса сапробных групп индикаторных организмов в пробе. Step 5. Assess the ecological state of the environment (body of water or the object under study) by the calculated value of the total indicator weight of saprobic groups of indicator organisms in the sample.

Суммарный индикаторный вес сапробных групп индикаторных зообентосных организмов в пробе СИВ = 1,44 (Табл. 2 на Фиг. 2) (в диапазоне 0,5< СИВ< 1,5), что соответствует o-сапробной зоне водоема. В соответствии с эколого-санитарной классификацией качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям [11], по индексу загрязненности 1,44 водоем соответствует o-сапробной зоне, т.е. водоем находится в состоянии вполне чистом.  The total indicator weight of the saprobic groups of indicator zoobenthos organisms in the sample is SIV = 1.44 (Table 2 in Fig. 2) (in the range of 0.5 <SIV <1.5), which corresponds to the o-saprobic zone of the reservoir. In accordance with the ecological and sanitary classification of land surface water quality according to hydrobiological indicators [11], according to the pollution index 1.44, the reservoir corresponds to the o-saprobic zone, i.e. the pond is in a very clean state.

По состоянию водоема окружающую (водоем) среду характеризуют (оценивают) чистой и благополучной, в настоящее время не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий.According to the state of the reservoir, the surrounding (reservoir) environment is characterized (estimated) by a clean and prosperous one , which currently does not need to carry out environmental protection measures.

Таким образом, Пример 2 также является подтверждением достижения поставленных целей и заявленного технического результата – разработан способ, по которому проведена оценка экологического состояния среды, окружающей водоем с использованием зообентосных организмов по маркерному белку СО1. Thus, Example 2 also confirms the achievement of the set goals and the claimed technical result - a method has been developed by which the ecological state of the environment surrounding the body of water using zoobenthos organisms is assessed by marker protein CO1.

Из данных, приведенных в Примере 2 видно, что три сапробные группы (x-, o-, b-) зообентосных индикаторных организмов состоят суммарно из 8 видов: From the data given in Example 2, it can be seen that three saprobic groups (x-, o-, b-) of zoobenthos indicator organisms consist of a total of 8 species:

- х-сапробная группа состоит из 2-х видов индикаторных зообентосных организмов, - x-saprobic group consists of 2 types of indicator zoobenthos organisms,

- о-сапробная группа состоит из 4-х видов организмов, - the o-saprobic group consists of 4 species of organisms,

- b-мезосапробная группа – из 2-х видов. - b-mesosaprobic group - from 2 species.

К каждой из трех сапробных групп получают антитела, т.е. по заявленному техническому решению получают 3 антитела.Antibodies are prepared for each of the three saprobic groups, i.e. according to the claimed technical solution, 3 antibodies are obtained.

При сравнении с прототипом, в котором к 8 видам индикаторных зообентосных организмов необходимо получение 8 антител, можно сделать доказательный вывод о том, что в результате использования заявленного технического решения для оценки экологического состояния окружающей среды представляется возможным сэкономить материальные, трудовые и временные затраты не менее, чем в 2,7 раза (8 антител получают по прототипу против 3 у заявленного). При этом в заявленном техническом решении отсутствует весьма значимый у прототипа признак - идентификация видового состава организмов. То есть сокращение количества признаков в заявленном техническом решении привело к реализации всех поставленных задач и заявленных технических результатов, что привело к существенному снижению совокупных затрат при использовании по назначению – не менее, чем в 2,7 раза.When comparing with the prototype, in which 8 antibodies are required for 8 species of indicator zoobenthos organisms, it can be concluded that using the claimed technical solution to assess the ecological state of the environment, it is possible to save material, labor and time costs of at least than 2.7 times (8 antibodies are obtained according to the prototype versus 3 in the claimed one). Moreover, in the claimed technical solution there is no very significant feature of the prototype - the identification of the species composition of organisms. That is, the reduction in the number of signs in the claimed technical solution led to the implementation of all the tasks and the claimed technical results, which led to a significant reduction in total costs when used for their intended purpose - not less than 2.7 times.

Пример 3. Оценка экологического состояния окружающей среды с использованием другого (отличного от СО1) маркерного белка – rbcL других (отличных от зоопланктона и зообентоса) индикаторных организмов – фитопланктона.Example 3. Assessment of the ecological state of the environment using another (different from СО1) marker protein - rbcL of other (different from zooplankton and zoobenthos) indicator organisms - phytoplankton.

Фитопланктон – совокупность свободно дрейфующих в толще воды морских и континентальных водоёмов организмов, которые могут осуществлять процесс фотосинтеза; фитопланктон является первичным продуцентом органического вещества в водоёме и служит пищей для зоопланктона и зообентоса. Phytoplankton - a set of organisms that can freely carry out the process of photosynthesis freely drifting in the water column of organisms; Phytoplankton is the primary producer of organic matter in the reservoir and serves as food for zooplankton and zoobenthos.

Действие 1. Отбирают пробу зоопланктонных организмов из расположенного в исследуемом регионе водоема известным способом [Абакумов В.А. (ред.) Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 240 с.] [21], например – с использованием батометра – отбирают пробу фитопланктонных организмов. Action 1. A sample of zooplankton organisms is taken from a reservoir located in the studied region in a known manner [V. Abakumov (Ed.) Guidelines for hydrobiological analysis of surface waters and bottom sediments. L .: Gidrometeoizdat, 1983. - 240 p.] [21], for example - using a bathometer - a sample of phytoplankton organisms is taken.

Действие 2. Проводят анализ организмов на определение участков аминокислотных последовательностей маркерных белков, уникальных для каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов, по маркерному белку - фрагменту хлоропластного продукта гена (белка) ribulose 1-5 bifosfaat carboxylase Large subunit (rbcL), для чего выполняют следующие шаги:Step 2. Organisms are analyzed to determine the sites of amino acid sequences of marker proteins that are unique for each saprobic group of indicator phytoplankton organisms by marker protein — a fragment of the chloroplast product of the gene (protein) ribulose 1-5 bifosfaat carboxylase Large subunit (rbcL), for which the following are performed Steps:

- Создают выборку аминокислотных последовательностей хлоропластного белка rbcL из международной базы данных, например – TrEMBL/SwissProt на сайте UniProt (http://www.uniprot.org/), для каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов, например – из [12] по каждой (от чистой до грязной) зоне сапробности, например – o-, b-, a-сапробности; - Create a sample of the amino acid sequences of the rbcL chloroplast protein from an international database, for example, TrEMBL / SwissProt on the UniProt website (http://www.uniprot.org/), for each saprobic group of indicator phytoplankton organisms, for example, from [12] for each (from clean to dirty) saprobity zone, for example - o-, b-, a-saprobity;

- Осуществляют множественное выравнивание, например – с помощью программы Clustal Omega (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), маркерных белков, например – rbcL;- Carry out multiple alignment, for example - using the Clustal Omega program (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/ ) , marker proteins, for example - rbcL;

- Идентифицируют участки аминокислотных последовательностей маркерного белка, уникальные для каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов, например – для белка rbcL;- Identify sections of the amino acid sequences of the marker protein that are unique for each saprobic group of indicator phytoplankton organisms, for example, for the rbcL protein;

- Определяют индикаторный вес каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов по [12]: - Determine the indicator weight of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms according to [12]:

• о-сапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 273-277 (YDTLL) для о-сапробной группы индикаторных организмов родов Rhopalodia – Rhopalodia gibba AQM56354 и Pinnularia – Pinnularia subcapitata var elongata AER42030 (индикаторный вес = 1.0); • o-saprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, aa at position 273-277 ( YDTLL ) for the o-saprobic group of indicator organisms of the genera Rhopalodia - Rhopalodia gibba AQM56354 and Pinnularia - Pinnularia subcapitata var elongata AER42030 (indicator weight = 1.0);

• b-мезосапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 145-149 (YGTPL) для b-мезосапробной группы индикаторных организмов рода Surirella – Surirella capronii AGE34586, Surirella biseriata AGE34629, Surirella minuta AEB91278, Surirella tenera AGE34623 (индикаторный вес = 2.0);• b-mesosaprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, a.o. at positions 145-149 ( YGTPL ) for the b-mesosaprobic group of indicator organisms of the genus Surirella - Surirella capronii AGE34586, Surirella biseriata AGE34629, Surirella minuta AEB91278, Surirella tenera AGE34623 (indicator weight = 2.0);

• a-мезосапробной группы – один участок, например – длиной 5 аминокислотных остатков, например – а.о. в позиции 22-25 (DQYFA) для a-мезосапробной группы индикаторных организмов родов Navicula – Navicula cryptocephala AEB91223 и Cryptomonas – Cryptomonas ovata CAJ19660 (индикаторный вес = 3); • a-mesosaprobic group — one site, for example, 5 amino acid residues long, for example, a.o. in position 22-25 ( DQYFA ) for the a-mesosaprobic group of indicator organisms of the Navicula genera - Navicula cryptocephala AEB91223 and Cryptomonas - Cryptomonas ovata CAJ19660 (indicator weight = 3);

- Получают антитела, специфически распознающие вариабельные участки маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов в пробе, например – для белка rbcL, например:- Antibodies are obtained that specifically recognize the variable regions of the marker protein of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms in the sample, for example, for the rbcL protein, for example:

• YDTLL для о-сапробной группы индикаторных организмов зоны Rhopalodia и Pinnularia; • YDTLL for the o-saprobic group of indicator organisms in the Rhopalodia and Pinnularia zones;

• YGTPL для b-мезосапробной группы индикаторных организмов рода Surirella; • YGTPL for the b-mesosaprobic group of indicator organisms of the genus Surirella;

• DQYFA для a-мезосапробной группы индикаторных организмов родов Navicula и Cryptomonas; • DQYFA for a-mesosaprobic group of indicator organisms of the genera Navicula and Cryptomonas;

Антитела получают по методике производителя антител, например – фирмы ООО Биалекса (Россия) с использованием стандартных моделей исследования (http://www.bialexa.ru/). Antibodies are obtained according to the method of the antibody manufacturer, for example, Bialexa LLC (Russia) using standard research models (http://www.bialexa.ru/).

Накапливают полученные антитела в хранилище, например – в холодильнике при температуре минус 30 °С, хранят и используют для оценки экологической ситуации, причем – без необходимости повторного выполнения работ по Действию 2.  The resulting antibodies are stored in a storage facility, for example, in a refrigerator at a temperature of minus 30 ° C, stored and used to assess the environmental situation, moreover, without the need for re-performing the work under Step 2.

Действие 3. Определяют количество (в нанограммах – нг) маркерных белков каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов в пробе, к которым были получены антитела известным методом иммунно-ферментного анализа (ИФА) [Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates". FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi:10.1016/0014-5793(71)80319-8. PMID 11945853] [19]: Step 3. The amount (in nanograms — ng) of the marker proteins of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms in the sample to which antibodies were obtained using the known method of immuno-enzyme analysis (ELISA) is determined [Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates." FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi: 10.1016 / 0014-5793 (71) 80319-8. PMID 11945853] [19]:

- отделяют фитопланктонные организмы в пробе от воды путем центрифугирования, например, на центрифуге СМ-6МТ, например, в пробирке ёмкостью 50 мл;- Separate phytoplankton organisms in the sample from water by centrifugation, for example, in a centrifuge SM-6MT, for example, in a test tube with a capacity of 50 ml;

- гомогенизируют фитопланктонные организмы в дистиллированной воде при соотношении вода : организмы по объему 1 : 1 (один к одному), например – путем растирания (организмов) в ступе с чистым толченым стеклом, и получают гомогенат;- phytoplankton organisms are homogenized in distilled water at a water: organisms ratio of 1: 1 in volume (one to one), for example, by grinding (organisms) in a mortar with clean crushed glass, and a homogenate is obtained;

- выполняют центрифугирование гомогената, например – в течение 5 мин при скорости 14000 оборотов в минуту, и получают супернатант (надосадок);- carry out centrifugation of the homogenate, for example, for 5 minutes at a speed of 14,000 rpm, and receive a supernatant (supernatant);

- помещают супернатант в новую чистую пробирку, и дальнейшие процедуры проводят с ним (супернатантом);- place the supernatant in a new clean tube, and further procedures are carried out with it (supernatant);

- получают количество белков ИФА-методом [19], например:- get the amount of proteins by the ELISA method [19], for example:

– белок rbcL о-сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов – 0,05 нг; - protein rbcL o-saprobic group of indicator phytoplankton organisms - 0.05 ng;

- белок rbcL b-мезосапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов – 0,15 нг; - protein rbcL of the b-mesosaprobic group of indicator phytoplankton organisms - 0.15 ng;

- белок rbcL а-мезосапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов – 0,50 нг. - rbcL protein of the a-mesosaprobic group of indicator phytoplankton organisms - 0.50 ng.

Действие 3 выполняют раздельно для каждого антитела к маркерному белку каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов.Step 3 is performed separately for each antibody to the marker protein of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms.

Действие 4. Определяют суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных фитопланктонных организмов, для чего:Step 4. The total indicator weight (SIV) of the saprobic groups of indicator phytoplankton organisms is determined, for which:

- Определяют суммарное ∑ количество маркерных белков всех сапробных групп, содержащихся в пробе индикаторных фитопланктонных организмов, например: ∑= (0,05+0,15+0,50) = 0,70 нг.- Determine the total ∑ number of marker proteins of all saprobic groups contained in the sample of indicator phytoplankton organisms, for example: ∑ = (0.05 + 0.15 + 0.50) = 0.70 ng.

- Рассчитывают частоту f встречаемости каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов в пробе, для чего количество маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов делят на суммарное ∑ количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных фитопланктонных организмов в пробе. - The frequency f of occurrence of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms in the sample is calculated, for which the amount of marker protein of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms is divided by the total ∑ number of marker proteins of all saprobic groups of indicator phytoplankton organisms in the sample.

Так, например: For example:

– частота встречаемости о-сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов f = 0,05/0,70 = 0,07; - the frequency of occurrence of the o-saprobic group of indicator phytoplankton organisms f = 0.05 / 0.70 = 0.07;

- частота встречаемости b-мезосапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов f = 0,15/0,70 = 0,21; - the frequency of occurrence of the b-mesosaprobic group of indicator phytoplankton organisms f = 0.15 / 0.70 = 0.21;

- частота встречаемости а-мезосапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов f = 0,50/0,70 = 0,72;- the frequency of occurrence of the a-mesosaprobic group of indicator phytoplankton organisms f = 0.50 / 0.70 = 0.72;

- Рассчитывают суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных фитопланктонных организмов в пробе, указывающий на сапробность водоема, для чего частоту f встречаемости каждой сапробной группы индикаторных фитопланктонных организмов умножают на её (группы) индикаторный вес [12], полученные результаты суммируют:- Calculate the total indicator weight (SIW) of the saprobic groups of indicator phytoplankton organisms in the sample, indicating the saprobity of the reservoir, for which the frequency f of occurrence of each saprobic group of indicator phytoplankton organisms is multiplied by its indicator group [12], the results are summarized:

СИВ = 0,07 х 1,0 + 0,21 х 2,0 + 0,72 х 3,0 = 0,07+0,42+2,16 = 2,65.SIW = 0.07 x 1.0 + 0.21 x 2.0 + 0.72 x 3.0 = 0.07 + 0.42 + 2.16 = 2.65.

Действие 5. Оценивают экологическое состояние окружающей среды (водоема или исследуемого объекта) по рассчитанному значению суммарного индикаторного веса сапробных групп индикаторных фитопланктонных организмов в пробе. Step 5. Assess the ecological state of the environment (body of water or the object under study) by the calculated value of the total indicator weight of saprobic groups of indicator phytoplankton organisms in the sample.

Суммарный индикаторный вес сапробных групп индикаторных фитопланктонных организмов в пробе СИВ = 2,65 (Таблица 3 на Фиг.3) (в диапазоне 2,5 < СИВ < 3,5), что соответствует α–мезосапробной зоне водоема. В соответствии с эколого-санитарной классификацией качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям [11], по индексу загрязненности 2,65 водоем соответствует α–мезосапробной зоне, т.е. водоем находится в загрязненном состоянии.  The total indicator weight of the saprobic groups of indicator phytoplankton organisms in the sample SIV = 2.65 (Table 3 in Figure 3) (in the range 2.5 <SIV <3.5), which corresponds to the α-mesosaprobic zone of the reservoir. In accordance with the ecological and sanitary classification of land surface water quality according to hydrobiological indicators [11], according to the pollution index of 2.65, the reservoir corresponds to the α – mesosaprobic zone, i.e. the reservoir is in a polluted state.

По состоянию водоема окружающую (водоем) среду характеризуют (оценивают) загрязнённой, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий, направленных на устранение отдельных видов загрязнителей и последствий их действия. According to the state of the water body, the environment (water body) is characterized (estimated) by a polluted one, requiring environmental protection measures aimed at eliminating certain types of pollutants and the consequences of their action.

Таким образом, Пример 3 также является подтверждением достижения поставленных целей и заявленного технического результата – разработан способ, по которому проведена оценка экологического состояния среды, окружающей водоем с использованием фитопланктонных организмов по маркерному белку rbcL. Thus, Example 3 also confirms the achievement of the goals and the claimed technical result - a method has been developed by which the ecological state of the environment surrounding the body of water using phytoplankton organisms is assessed using the rbcL marker protein.

Из данных, приведенных в Примере 3 видно, что три сапробные группы (o-, b-, a-) фитопланктонных индикаторных организмов состоят суммарно из 8 видов: From the data presented in Example 3, it can be seen that the three saprobic groups (o-, b-, a-) of phytoplankton indicator organisms consist of a total of 8 species:

- о-сапробная группа состоит из 2-х видов индикаторных фитопланктонных организмов, - the o-saprobic group consists of 2 types of indicator phytoplankton organisms,

- b-мезосапробная группа состоит из 4-х видов индикаторных фитопланктонных организмов, - b-mesosaprobic group consists of 4 types of indicator phytoplankton organisms,

- a-мезосапробная группа – из 2-х видов. - a-mesosaprobic group - from 2 species.

К каждой из трех сапробных групп получают антитела, т.е. по заявленному техническому решению получают 3 антитела. Antibodies are prepared for each of the three saprobic groups, i.e. according to the claimed technical solution, 3 antibodies are obtained.

При сравнении с прототипом, в котором к 8 видам индикаторных фитопланктонных организмов необходимо получение 8 антител, можно сделать доказательный вывод о том, что в результате использования заявленного технического решения для оценки экологического состояния окружающей среды представляется возможным сэкономить материальные, трудовые и временные затраты не менее, чем в 2,7 раза (8 антител получают по прототипу против 3 у заявленного). При этом в заявленном техническом решении отсутствует весьма значимый у прототипа признак - идентификация видового состава организмов. То есть сокращение количества признаков в заявленном техническом решении привело к реализации всех поставленных задач и заявленных технических результатов, что привело к существенному снижению совокупных затрат при использовании по назначению – не менее, чем в 2,7 раза.When comparing with the prototype, in which 8 antibodies are required for 8 types of indicator phytoplankton organisms, it can be concluded that using the claimed technical solution to assess the ecological state of the environment, it seems possible to save material, labor and time costs of at least than 2.7 times (8 antibodies are obtained according to the prototype versus 3 in the claimed one). Moreover, in the claimed technical solution there is no very significant feature of the prototype - the identification of the species composition of organisms. That is, the reduction in the number of signs in the claimed technical solution led to the implementation of all the tasks and the claimed technical results, which led to a significant reduction in total costs when used for their intended purpose - not less than 2.7 times.

Пример 4, показывающий возможность экспериментального получения отсутствующих в базах данных аминокислотных последовательностей маркерных белков индикаторных видов организмов с целью дальнейшего пополнения международных баз данных аминокислотных последовательностей, используемых для оценки экологического состояния окружающей среды.Example 4, showing the possibility of experimental obtaining absent in the databases of amino acid sequences of marker proteins of indicator species of organisms with the aim of further replenishing international databases of amino acid sequences used to assess the ecological state of the environment.

На Примере 4 заявитель рассматривает возможность использования заявленного технического решения даже в случае, когда аминокислотные последовательности маркерных белков индикаторных видов организмов отсутствуют в международных базах данных, используемых для оценки экологического состояния окружающей среды, путем их (аминокислотных последовательностей маркерных белков индикаторных видов организмов) экспериментального получения с целью дальнейшего пополнения международных баз данных, например – TrEMBL/SwissProt (http://www.uniprot.org/). In Example 4, the applicant considers the possibility of using the claimed technical solution even when the amino acid sequences of marker proteins of indicator species of organisms are not available in international databases used to assess the ecological state of the environment by experimentally obtaining them (amino acid sequences of marker proteins of indicator species of organisms) with the purpose of further replenishment of international databases, for example - TrEMBL / SwissProt (http://www.uniprot.org/).

То есть в случае, рассматриваемом Примере 4, для оценки экологического состояния окружающей среды необходимо сначала экспериментально получить нуклеотидные последовательности гена, например, СО1 индикаторных организмов с последующей трансляцией их в аминокислотные последовательности маркерного белка, например, СО1 организмов, используя следующие действия:  That is, in the case considered in Example 4, to assess the ecological state of the environment, it is first necessary to experimentally obtain the nucleotide sequences of a gene, for example, СО1 of indicator organisms, followed by their translation into the amino acid sequences of a marker protein, for example, СО1 of organisms, using the following steps:

Действие 1: Отбирают пробу организмов из расположенного в исследуемом регионе водоема известным способом. Step 1: A sample of organisms is taken from a reservoir located in the study region in a known manner.

Действие 2. Определяют видовой состав организмов в пробе – например, по вариабельному митохондриальному гену цитохром с оксидаза субъединица 1 (далее по тексту – СО1), для чего выполняют следующие шаги: Step 2. Determine the species composition of the organisms in the sample — for example, by the variable mitochondrial gene cytochrome c oxidase subunit 1 (hereinafter - CO1), for which the following steps are performed:

- просматривают пробу организмов при увеличении, например – под микроскопом Axio Lab.A1(Carl Zeiss) и бинокуляром МБС–10, выделяют отдельный организм;- they look at a sample of organisms with an increase, for example, under an Axio Lab.A1 microscope (Carl Zeiss) and MBS-10 binoculars, separate an organism;

- каждый отдельный организм помещают в отдельную емкость, например – пробирку, содержащую, например – 50 микролитров 7% водного раствора ионообменной смолы Chelex и инкубируют, например – в течение 20 мин при температуре не менее плюс 90 °С, например – при плюс 99 °С. Получают очищенную ДНК в водном растворе; - each individual organism is placed in a separate container, for example, a test tube containing, for example, 50 microliters of a 7% aqueous solution of Chelex ion exchange resin and incubated, for example, for 20 minutes at a temperature of at least + 90 ° С, for example, at + 99 ° FROM. Get purified DNA in an aqueous solution;

Действие 3. Получают экспериментальную нуклеотидную последовательность гена, например, СО1 организмов с последующей трансляцией в аминокислотную последовательность маркерного белка, например, СО1 организмов, для чего: Step 3. An experimental nucleotide sequence of a gene, for example, СО1 of organisms is obtained, followed by translation into a amino acid sequence of a marker protein, for example, СО1 of organisms, for which:

- выполняют центрифугирование содержимого емкости с отобранным организмом, например – в течение 5 мин при скорости 14000 оборотов в минуту, получают ДНК-содержащий супернатант (надосадок). Супернатант помещают в новую чистую пробирку, и дальнейшие процедуры проводят с ним (супернатантом);- centrifuging the contents of the container with the selected organism is performed, for example, for 5 minutes at a speed of 14,000 rpm, a DNA-containing supernatant (supernatant) is obtained. The supernatant is placed in a new clean tube, and further procedures are performed with it (supernatant);

- осуществляют полимеразную цепную реакцию (далее по тексту – ПЦР) с использованием супернатанта в качестве матрицы. ПЦР проводят, например – в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 5-кратную реакционную смесь qPCRmix-HS (фирмы Евроген, Россия), бидистиллированную воду, 0,4 мМ прямого и обратного праймеров, например – 5'-ggtcaacaaatcataaagatattgg-3' и 5'-taaacttcagggtgaccaaaaaatca-3'. Амплификацию осуществляют, например, 35-кратным повторением стадий в следующей последовательности: денатурация (при плюс 95 °С, 30 сек), отжиг (+59 °С, 30 сек) и элонгация (полимеризация при +72 °С, 120 сек), – используя известную комбинацию праймеров – 5'-ggtcaacaaatcataaagatattgg-3' и 5'-taaacttcagggtgaccaaaaaatca-3' [Folmer O. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates / O.Folmer, M.Black, W.Hoeh, R.Lutz, R.Vrijenhoek // Mol. Mar. Biol. Biotechnol. – 1994. – V.3. – P.294–299] [22]. Таким образом получают достаточное для дальнейших процедур количество определенного (конкретного) фрагмента ДНК митохондриального гена цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1). - carry out a polymerase chain reaction (hereinafter referred to as PCR) using the supernatant as a matrix. PCR is carried out, for example, in 25 μl of a reaction mixture containing a 5-fold qPCRmix-HS reaction mixture (Eurogen, Russia), bidistilled water, 0.4 mM forward and reverse primers, for example 5'-ggtcaacaaatcataaagatattgg-3 'and 5 '-taaacttcagggtgaccaaaaaatca-3'. Amplification is carried out, for example, by 35-fold repetition of the stages in the following sequence: denaturation (at plus 95 ° С, 30 sec), annealing (+59 ° С, 30 sec) and elongation (polymerization at +72 ° С, 120 sec), - using the well-known combination of primers - 5'-ggtcaacaaatcataaagatattgg-3 'and 5'-taaacttcagggtgaccaaaaaaatca-3' [Folmer O. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan inverteolates B. O. .Hoeh, R. Lutz, R. Vrijenhoek // Mol. Mar. Biol. Biotechnol. - 1994. - V.3. - P.294-299] [22]. Thus, an amount of a specific (specific) DNA fragment of the mitochondrial gene of cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1) is obtained sufficient for further procedures.

Фрагмент ДНК, например – СО1, является уникальным (единственным в своем роде) фрагментом гена, свойственным каждому виду среди всех видов живых организмов, что обеспечивает высокодостоверное, с точностью 99,9%, определение конкретного организма до вида. При этом для практического использования достаточно определение организма с точностью не менее 90%, то есть определение организма по вариабельным фрагментам гена в полной мере обеспечивает потребную для промышленного применения достоверность результатов. A DNA fragment, for example, СО1, is a unique (one of a kind) gene fragment characteristic of each species among all types of living organisms, which provides a highly reliable, with an accuracy of 99.9%, determination of a specific organism to a species. Moreover, for practical use, it is sufficient to determine the organism with an accuracy of at least 90%, that is, the determination of the organism by variable gene fragments fully ensures the reliability of the results required for industrial use.

- продукты ПЦР детектируют и очищают, например – электрофорезом в горизонтальном 1% агарозном геле. В качестве электродного буферного раствора для электрофореза используют, например, однократный раствор 2-амино-2-гидроксиметилпропан-1,3-диола уксусной кислоты и этилендиаминтетраацетатной кислоты с рН 8,1 (далее по тексту – ТАЕ). Для нанесения проб используют буферный красящий раствор, например – состава: 10 mM Трис-HCl, pH 7,8, 50 mM ЭДTA, 0,03% бромфенолового синего, 0,03% ксилен цианолового, 15% глицерина. Пробу с красителем смешивают в соотношении 4 : 1 (8 : 2 мкл). Электрофорез проводят, например – при силе тока 50 мА, гель просматривают в ультрафиолетовом свете, например – на трансиллюминаторе Vilber Lourmat (Франция). Проявляют ДНК (полученную в результате ПЦР, пункт 1.2.1), добавляя в агарозу флуоресцирующий в ультрафиолетовом свете бромистый этидий в конечной концентрации 0,5 мкг/мл. Проявленная ДНК становится видимой в ультрафиолетовом свете, что подтверждает наличие ДНК в пробе.- PCR products are detected and purified, for example, by electrophoresis in a horizontal 1% agarose gel. As the electrode buffer solution for electrophoresis, for example, a single solution of 2-amino-2-hydroxymethylpropane-1,3-diol of acetic acid and ethylenediaminetetraacetic acid with a pH of 8.1 is used (hereinafter referred to as TAE). For the application of samples, a buffer coloring solution is used, for example, with the composition: 10 mM Tris-HCl, pH 7.8, 50 mM EDTA, 0.03% bromophenol blue, 0.03% xylene cyanol, 15% glycerol. A sample with a dye is mixed in a ratio of 4: 1 (8: 2 μl). Electrophoresis is carried out, for example, at a current strength of 50 mA, the gel is viewed in ultraviolet light, for example, on a Vilber Lourmat transilluminator (France). DNA (obtained by PCR, clause 1.2.1) is developed by adding ethidium bromide fluorescent in ultraviolet light to an agarose at a final concentration of 0.5 μg / ml. The developed DNA becomes visible in ultraviolet light, which confirms the presence of DNA in the sample.

- продукты ПЦР-амплификации выделяют из агарозного геля, например – с помощью набора реактивов фирмы Eurogen (Новосибирск, РФ) по методике производителя, путём добавления в 200 мкл лизирующего раствора (из набора) 200 мкг агарозного геля, содержащего определенный фрагмент ДНК, например – митохондриальный ген цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1). Смесь лизирующего раствора и агарозного геля инкубируют в водяной бане при температуре плюс 55 °С до полного растворения геля. Полученный раствор переносят в фильтрующую колонку, вставленную в собирательную колонку (из набора Eurogen, Новосибирск, РФ), и инкубируют при комнатной температуре в течение 120 сек. После этого раствор центрифугируют 60 сек при скорости вращения 5000 об/мин и сливают содержимое собирательной колонки. После центрифугирования в фильтрующей колонке остается смесь фрагмента ДНК с посторонними веществами. Смесь (остаток) промывают буферным раствором, например – известным Wash buffer.- PCR amplification products are isolated from an agarose gel, for example, using a set of reagents from Eurogen (Novosibirsk, Russian Federation) according to the manufacturer's method, by adding 200 μg of an agarose gel containing a specific DNA fragment to 200 μl of a lysing solution (from a set), for example - mitochondrial gene cytochrome c oxidase subunit 1 (CO2). A mixture of lysis solution and agarose gel is incubated in a water bath at a temperature of + 55 ° C until the gel is completely dissolved. The resulting solution was transferred to a filter column inserted into a collecting column (from the Eurogen kit, Novosibirsk, RF), and incubated at room temperature for 120 sec. After that, the solution is centrifuged for 60 seconds at a rotation speed of 5000 rpm and the contents of the collecting column are drained. After centrifugation, a mixture of the DNA fragment with foreign substances remains in the filter column. The mixture (residue) is washed with a buffer solution, for example, the well-known Wash buffer.

- для промывания смеси фильтрующую колонку вставляют обратно в собирательную колонку, затем в фильтрующую колонку добавляют 50 мкл промывочного раствора и центрифугируют, например – в течение 60 сек при 8000 об/мин. Процедуру промывки повторяют не менее двух раз, до получения чистой ДНК. После промывания чистая ДНК остается на мембране фильтрующей колонки. Использованную собирательную колонку заменяют на чистую пробирку емкостью 1,5 мл. Фильтрующую колонку с чистой ДНК вставляют в чистую пробирку. Затем ДНК элюируют добавлением 30 мкл буферного раствора (из набора) для элюции в фильтрующую колонку и буферным раствором смывают ДНК в пробирку. После выполнения всех вышеописанных процедур в пробирке получают раствор, содержащий определенный фрагмент ДНК отдельного организма, например – митохондриальный ген цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1).- to wash the mixture, the filter column is inserted back into the collecting column, then 50 μl of the washing solution is added to the filter column and centrifuged, for example, for 60 seconds at 8000 rpm. The washing procedure is repeated at least two times to obtain pure DNA. After washing, pure DNA remains on the membrane of the filter column. The used collection column is replaced with a clean 1.5 ml tube. A clean DNA filter column is inserted into a clean tube. Then, the DNA is eluted by adding 30 μl of the buffer solution (from the kit) for elution to the filter column, and the DNA is washed off with the buffer solution in a test tube. After performing all the above procedures in vitro, a solution is obtained containing a specific DNA fragment of an individual organism, for example, the mitochondrial gene cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1).

- Далее с помощью операции секвенирования определяют нуклеотидную последовательность (порядок расположения нуклеотидов) фрагмента ДНК. Операцию проводят, например, в 20 мкл реакционной смеси, содержащей воду, ДНК, 5-кратный буферный раствор ТМS, 2,5-кратный Ready Reaction Premix и 3.3мМ праймеры. Операцию секвенирования осуществляют, например, 35-кратным повторением. Результат расшифровывают, например – с помощью автоматического генетического анализатора ABI Prism 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, США) согласно инструкциям производителя [Watts D. Automated fluorescent DNA sequencing on the ABI PRISM 310 Genetic Analyzer / D. Watts, J.R. MacBeath // Methods Mol Biol. 2001. – Р. 167, 153–170] [23]. Получают сиквенсные хроматограммы.- Next, using the sequencing operation, the nucleotide sequence (nucleotide arrangement) of the DNA fragment is determined. The operation is carried out, for example, in 20 μl of a reaction mixture containing water, DNA, a 5-fold TMS buffer solution, a 2.5-fold Ready Reaction Premix and 3.3 mM primers. The sequencing operation is carried out, for example, 35-fold repetition. The result is decoded, for example, using an ABI Prism 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, USA) according to the manufacturer's instructions [Watts D. Automated fluorescent DNA sequencing on the ABI PRISM 310 Genetic Analyzer / D. Watts, J.R. MacBeath // Methods Mol Biol. 2001. - R. 167, 153–170] [23]. Get sequential chromatograms.

- Результаты секвенирования обрабатывают, например – программным пакетом Lasergene 5.03 (DNA STAR, Inc., США) и программным пакетом SeqMan для анализа сиквенсных хроматограмм, получают нуклеотидную последовательность фрагмента ДНК отдельного организма, например – митохондриального гена цитохром с оксидаза субъединица 1 (СО1). - The sequencing results are processed, for example, with Lasergene 5.03 software package (DNA STAR, Inc., USA) and SeqMan software package for analysis of sequence chromatograms; the nucleotide sequence of a DNA fragment of an individual organism, for example, the mitochondrial gene cytochrome c oxidase subunit 1 (СО1), is obtained.

- Затем проводят конвертацию (трансляцию) полученной нуклеотидной последовательности, например – гена СО1 организма, в аминокислотную последовательность белка, например – белка СО1 организма, с использованием стандартного генетического кода специализированной компьютерной программы, например – ORF Finder (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gorf). - Then, the obtained nucleotide sequence, for example, the СО1 gene of the organism, is converted (translated) into the amino acid sequence of the protein, for example, the organism СО1 protein, using the standard genetic code of a specialized computer program, for example, ORF Finder (http: //www.ncbi. nlm.nih.gov/projects/gorf).

Действие 4. Пополнение международных баз данных экспериментально-полученными первичными последовательностями генов и белков: Step 4. Replenishment of international databases with experimentally obtained primary sequences of genes and proteins:

- Вводят экспериментально полученную последовательность гена и продукта гена – белка в международные базы данных, например - TrEMBL/SwissProt на сайте UniProt (http://www.uniprot.org/), для каждого индикаторного организма и используют для целей заявленного способа.- The experimentally obtained sequence of the gene and the gene product of the protein is introduced into international databases, for example, TrEMBL / SwissProt on the UniProt website (http://www.uniprot.org/), for each indicator organism and is used for the purposes of the claimed method.

Далее проводят такие же действия (Действия 1-5), как в Примерах 1-3 по оценке экологического состояния окружающей среды (водоема или исследуемого объекта) по рассчитанному значению суммарного индикаторного веса (СИВ) организмов в пробе. Then, the same actions are carried out (Actions 1-5), as in Examples 1-3 according to the assessment of the ecological state of the environment (reservoir or the object under study) using the calculated value of the total indicator weight (SIW) of the organisms in the sample.

Используя приведенную в Примере 4 Инструкцию производителя, возможно получать последовательности любых маркерных генов и белков любых организмов.Using the manufacturer's instructions in Example 4, it is possible to obtain sequences of any marker genes and proteins of any organisms .

На Примере 4 заявителем показана возможность использования заявленного технического решения даже в случае, когда аминокислотные последовательности маркерных белков индикаторных видов организмов отсутствуют в международных базах данных, используемых для оценки экологического состояния окружающей среды, путем их (аминокислотных последовательностей маркерных белков индикаторных видов организмов) экспериментального с целью дальнейшего пополнения международных баз данных.  In Example 4, the applicant has shown the possibility of using the claimed technical solution even when the amino acid sequences of marker proteins of indicator species of organisms are not available in international databases used to assess the ecological state of the environment, through their (amino acid sequences of marker proteins of indicator species of organisms) experimental with the aim of further replenishment of international databases.

Пример 5. Проведение сопоставления результатов заявленного технического решения с результатами экспертной оценки экологического состояния водоема – озера Малое Глубокое Республики Татарстан и окружающей озеро природной среды. Example 5. Comparison of the results of the claimed technical solution with the results of an expert assessment of the ecological status of the reservoir - Lake Small Glubokoe of the Republic of Tatarstan and the natural environment surrounding the lake.

Для подтверждения достоверности результатов, полученных по заявленному техническому решению, заявителем проведено сопоставление результатов по заявленному техническому решению с результатами оценки состояния озера Малое Глубокое по материалам [Экология города Казани. – Казань: Изд-во АН РТ, 2005. – 527с.] [9, Табл. 19, С.126] [24], в которых (материалах) эксперты оценивают состояние озера Малое Глубокое, как благополучное (умеренно-загрязненное).To confirm the reliability of the results obtained by the claimed technical solution, the applicant compares the results of the claimed technical solution with the results of the assessment of the condition of Lake Maloe Glubokoe based on materials [Ecology of Kazan. - Kazan: Publishing House of the Academy of Sciences of the RT, 2005. - 527 pp.] [9, Tab. 19, P.126] [24], in which (materials) experts assess the condition of Lake Maloe Glubokoe as satisfactory (moderately polluted).

Для этого заявителем выполнена оценка экологического состояния озера Малое Глубокое, расположенного на территории г. Казани Республики Татарстан и окружающей озеро природной среды, по заявленному способу с использованием маркерных белков по сапробным группам на примере индикаторных видов зоопланктонных организмов.  To this end, the applicant assessed the ecological state of Lake Maloe Glubokoe, located on the territory of Kazan, the Republic of Tatarstan and the natural environment of the lake, according to the claimed method using marker proteins for saprobic groups on the example of indicator species of zooplankton organisms.

Последовательность действий:Sequencing:

Действие 1. Отбирают пробу зоопланктонных организмов из находящегося в оцениваемой окружающей среде озера Малое Глубокое. Action 1. A sample of zooplankton organisms is taken from Lake Maloe Glubokoe located in the estimated environment.

Действие 2-3. Действуя вышеописанным путем (Пример 1), определяют сапробные группы индикаторных видов зоопланктонных организмов с использованием маркерных белков СО1, например, определяют уникальный участок TTV для о-сапробной группы, включающей индикаторные виды Chydorus sphaericus ACJ01614 и Mesocyclops leuckarti ADQ90208; TTI для b-мезосапробной группы, включающей индикаторные виды Keratella cochlearis AMZ04798, Bosmina longirostris AVP51787, Simocephalus vetulus AHL83628, рассчитывают частотное содержание каждой сапробной группы индикаторных видов зоопланктонных организмов в пробе и суммарный индикаторный вес (СИВ), см. Таблицу 4 на Фиг.4.  Action 2-3. Proceeding as described above (Example 1), saprobic groups of indicator species of zooplankton organisms are determined using marker proteins CO1, for example, a unique TTV site for an o-saprobic group is identified, including indicator species of Chydorus sphaericus ACJ01614 and Mesocyclops leuckarti ADQ90208; TTI for the b-mesosaprobic group, including indicator species Keratella cochlearis AMZ04798, Bosmina longirostris AVP51787, Simocephalus vetulus AHL83628, calculate the frequency content of each saprobic group of indicator species of zooplankton organisms in the sample and the total indicator weight (SIW) in Fig. 4, Table 4, Fig. 4. .

Действие 4. Рассчитывают суммарный индикаторный вес СИВ по белку СО1 сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов в пробе СИВ = 1,14 (озеро Малое Глубокое) (Таблица 4 на Фиг.4).Step 4. The total indicator weight of SIV is calculated for the СО1 protein of saprobic groups of indicator zooplankton organisms in the SIV = 1,14 sample (Lake Small Glubokoe) (Table 4 in FIG. 4).

Действие 5. Оценивают экологическое состояние водоема на этой местности – озера Малое Глубокое по рассчитанному значению суммарного индикаторного веса сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов в пробе. Step 5. Assess the ecological status of the reservoir in this area - Lake Maloe Glubokoe based on the calculated value of the total indicator weight of saprobic groups of indicator zooplankton organisms in the sample.

Суммарный индикаторный вес сапробных групп индикаторных зоопланктонных организмов в пробе СИВ = 1,14 (Таблица 4 на Фиг.4) (в диапазоне 0,5 < СИВ< 1,5) соответствует o-сапробности водоема. В соответствии с эколого-санитарной классификацией качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям [11], по индексу загрязненности 1,14 водоем соответствует o-сапробной зоне, т.е. водоем находится в состоянии вполне чистом.  The total indicator weight of the saprobic groups of indicator zooplankton organisms in the sample SIV = 1.14 (Table 4 in Figure 4) (in the range of 0.5 <SIV <1.5) corresponds to the o-saprobity of the reservoir. In accordance with the ecological and sanitary classification of land surface water quality according to hydrobiological indicators [11], according to the pollution index 1.14, the reservoir corresponds to the o-saprobic zone, i.e. the pond is in a very clean state.

По состоянию водоема окружающую (водоем) среду характеризуют (оценивают) чистой и благополучной, в настоящее время не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий.According to the state of the reservoir, the surrounding (reservoir) environment is characterized (estimated) by a clean and prosperous one , which currently does not need to carry out environmental protection measures.

Таким образом, из Примера 5 видно, что результаты оценки состояние озера Малое Глубокое, полученные по заявленному способу, полностью совпадают с экспертной оценкой по [9], где состояние озера Малое Глубокое также оценивается, как благополучное, что, по мнению заявителя, подтверждает их (результатов заявленного способа) достоверность. Thus, from Example 5 it can be seen that the results of the assessment of the condition of Lake Maloe Glubokoe, obtained by the claimed method, completely coincide with the expert assessment according to [9], where the condition of Lake Maloe Glubokoe is also assessed as good, which, according to the applicant, confirms them (results of the claimed method) reliability.

Из данных, приведенных в Примере 5 видно, что две сапробные группы (o-, b-) состоят суммарно из 5 видов зоопланктонных индикаторных организмов, а именно:  From the data given in Example 5 it is seen that two saprobic groups (o-, b-) consist of a total of 5 species of zooplankton indicator organisms, namely:

- о-сапробная группа состоит из 2-х видов индикаторных зоопланктонных организмов,- the o-saprobic group consists of 2 types of indicator zooplankton organisms,

- b-мезосапробная группа – из 3-х видов.  - b-mesosaprobic group - of 3 species.

К каждой из двух сапробных групп получают антитела, т.е. по заявленному техническому решению получают 2 антитела. Antibodies are prepared for each of the two saprobic groups, i.e. according to the claimed technical solution , 2 antibodies are obtained .

При сравнении с прототипом, в котором к 5 видам индикаторных зоопланктонных организмов необходимо получение 5 антител, можно сделать доказательный вывод о том, что в результате использования заявленного технического решения для оценки экологического состояния окружающей среды представляется возможным сэкономить материальные, трудовые и временные затраты не менее, чем в 2,5 раза (5 антител получают по прототипу против 2 у заявленного). При этом в заявленном техническом решении отсутствует весьма значимый у прототипа признак - идентификация видового состава организмов. То есть сокращение количества признаков в заявленном техническом решении привело к реализации всех поставленных задач и заявленных технических результатов, что привело к существенному снижению совокупных затрат при использовании по назначению – не менее, чем в 2,5 раза.When comparing with the prototype, in which 5 antibodies are required for 5 types of indicator zooplankton organisms, it can be concluded that using the claimed technical solution to assess the ecological state of the environment, it is possible to save material, labor and time costs of at least than 2.5 times (5 antibodies get the prototype against 2 of the claimed). Moreover, in the claimed technical solution there is no very significant feature of the prototype - the identification of the species composition of organisms. That is, the reduction in the number of signs in the claimed technical solution led to the implementation of all the tasks and the claimed technical results, which led to a significant reduction in total costs when used for their intended purpose - not less than 2.5 times.

Из описанных в Примерах 1-5 результатов можно сделать следующие общие выводы.From the results described in Examples 1-5, the following general conclusions can be drawn.

Заявителем, по сравнению с прототипом, достигнуты поставленные цели и заявленные технические результаты:The applicant, in comparison with the prototype, achieved the goals and the claimed technical results:

- разработан способ для оценки экологического состояния окружающей среды с использованием маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов, в котором (способе) вместо идентификации видового состава организмов заявитель проводит определение сапробных групп индикаторных организмов. По заявленному способу проведена оценка экологического состояния среды, окружающей водоем (см. Примеры 1 – 5);.- a method has been developed for assessing the ecological state of the environment using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms, in which (the method) instead of identifying the species composition of organisms, the applicant determines the saprobic groups of indicator organisms. According to the claimed method, the ecological state of the environment surrounding the body of water was assessed (see Examples 1 to 5) ;.

- снижена трудоёмкость работ, сокращены сроки оценки экологического состояния окружающей среды – см. выводы в Примерах 1, 2, 3, 5. По результатам, изложенным в Примерах, можно сделать доказательный вывод о том, что в результате использования заявленного технического решения для оценки экологического состояния окружающей среды представляется возможным сэкономить материальные, трудовые и временные затраты при использовании по назначению - в зависимости от количества видов индикаторных организмов в сапробной группе – чем больше видов индикаторных организмов в группе, тем больше эффект от снижения затрат. Так, затраты на определение сапробной группы индикаторных организмов по заявленному техническому решению, в которой (сапробной группе) находится, например, от 2-х до 10-ти (и более) видов, ниже, чем затраты по прототипу, в 2-10 (и более) раз.- the complexity of the work has been reduced, the terms for assessing the ecological state of the environment have been reduced - see the conclusions in Examples 1, 2, 3, 5. Based on the results set out in the Examples, it is possible to draw a conclusive conclusion that as a result of using the claimed technical solution to assess the environmental environmental conditions it is possible to save material, labor and time costs when used as intended - depending on the number of species of indicator organisms in the saprobic group - the more types of indicators the beaten organisms in the group, the greater the effect of cost reduction. So, the cost of determining the saprobic group of indicator organisms according to the claimed technical solution, in which (the saprobic group) is, for example, from 2 to 10 (or more) species, is lower than the cost of the prototype, 2-10 ( and more) times.

- повышена точность и достоверность результатов экологического мониторинга, оценки экологического состояния окружающей среды и природоохранных мер посредством того, что вместо идентификации видового состава организмов заявитель проводит определение сапробных групп индикаторных организмов, что дало превышающий суммарный технический эффект (см. Примеры 1-5), так как уменьшение объёма работ сопровождается снижением вероятности случайных ошибок, которые сказываются на точности и достоверности результатов оценки экологического состояния исследуемой окружающей среды. - the accuracy and reliability of the results of environmental monitoring, assessment of the ecological state of the environment and environmental measures are improved by the fact that instead of identifying the species composition of organisms, the applicant determines the saprobic groups of indicator organisms, which yields an exceeding total technical effect (see Examples 1-5), so how a decrease in the volume of work is accompanied by a decrease in the probability of random errors that affect the accuracy and reliability of the results of the assessment of the ecological state I studied the environment.

Таким образом, сокращение количества признаков в заявленном техническом решении по сравнению с прототипом не только привело к реализации всех поставленных задач и заявленных технических результатов, но и к существенному снижению совокупных затрат (см. Примеры 1-5).Thus, the reduction in the number of features in the claimed technical solution compared to the prototype not only led to the implementation of all the tasks and claimed technical results, but also to a significant reduction in total costs (see Examples 1-5).

В дополнение к изложенным выше выводам следует подчеркнуть, что полученные заявителем антитела накапливают в хранилище и создают базу данных антител к маркерным белкам каждой сапробной группы индикаторных организмов. Базу данных используют для оценки экологической ситуации, причем – без повторного получения антител. Занесенные в банк данных антитела к маркерным белкам сапробных групп индикаторных организмов доступны для применения всем пользователям, в том числе – оценивающим экологическую обстановку экспертам. Эта информация воспринимается, интерпретируется и используется одинаково (однозначно) различными специалистами, вне зависимости от их местонахождения и субъективного влияния эксперта – специалиста. Использование инструментально полученной, единой для всех экспертов международной базы данных антител к маркерным белкам по сапробным группам индикаторных организмов делает оценку экологического состояния окружающей среды независимой от субъективности оценок того или иного эксперта, то есть результат оценки всегда носит объективный, достоверный характер, чем выгодно отличается от носящих субъективный характер оценок с использованием прототипа. Указанное подтверждает достижение заявителей поставленных целей и заявленного технического результата. In addition to the above conclusions, it should be emphasized that the antibodies obtained by the applicant are stored in a repository and a database of antibodies to marker proteins of each saprobic group of indicator organisms is created. The database is used to assess the environmental situation, and without re-receiving antibodies. The antibodies recorded in the data bank against marker proteins of saprobic groups of indicator organisms are available for use by all users, including environmental assessors. This information is perceived, interpreted and used equally (unambiguously) by various specialists, regardless of their location and subjective influence of the expert - specialist. The use of an instrumentally obtained international database of antibodies to marker proteins for saprobic groups of indicator organisms, which is unified for all experts, makes the assessment of the ecological state of the environment independent of the subjectivity of the assessments of an expert, that is, the result of the evaluation is always objective, reliable, which compares favorably with subjective assessments using the prototype. The above confirms the applicants' achievement of their goals and the claimed technical result.

Исходя из сказанного, по мнению заявителя, способ оценки экологического состояния среды с использованием маркерных белков – универсален, не зависит от географического местонахождения объекта, обладает надежностью на уровне высших достижений молекулярной генетики и биоинформатики, а результаты применения способа – более достоверны по сравнению с изобретениями, известными из уровня техники на дату подачи заявки. Based on the foregoing, according to the applicant, the method of assessing the ecological state of the environment using marker proteins is universal, does not depend on the geographical location of the object, has reliability at the level of the highest achievements of molecular genetics and bioinformatics, and the results of the method are more reliable compared to inventions, known from the prior art on the filing date of the application.

Таким образом представляется возможным сделать вывод о том, что в заявленном техническом решении достигнуто разрешение противоречия в плане того, что при необходимости повысить качество результатов в случаях обычного проектирования прибегают к повышению либо количества действий, либо затрат, что усложняет технологию. В заявленном же техническом решении заявителю удалось повысить качество результатов при одновременном снижении количества действий и вытекающих из этого затрат. Это подтверждает изобретательский уровень заявленного технического решения, так как не является очевидным для специалиста в данной области техники.Thus, it seems possible to conclude that in the claimed technical solution a resolution of the contradiction was achieved in the sense that, if necessary, to improve the quality of the results in cases of conventional design, they resort to either increasing the number of actions or costs, which complicates the technology. In the claimed technical solution, the applicant was able to improve the quality of the results while reducing the number of actions and resulting costs. This confirms the inventive step of the claimed technical solution, as it is not obvious to a person skilled in the art.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, представленным в независимом пункте формулы изобретения, включая характеристику назначения, при достижении более высоких, по сравнению с прототипом, технических результатов.The claimed technical solution meets the criterion of "novelty" presented to the invention, because since when determining the prior art no means were found that are characterized by features identical (that is, coinciding in the function they perform and in the form of execution of these features) to all the features presented in the independent claim, including the purpose of the assignment, when achieving higher compared with a prototype, technical results.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат. При этом заявленное техническое решение обеспечило разрешение противоречий, неразрешимых до даты подачи заявочных материалов - определение сапробных групп индикаторных организмов, затрачивая при этом такое же количество материальных средств, сколько требуется на идентификацию одного вида организма по прототипу. При этом повышается доступность заявленного технического решения, так как его применение по назначению обеспечивает возможность снижения затрат при одновременном снижении технологичности. The claimed technical solution meets the criterion of "inventive step" for inventions, since no technical solutions have been identified that have features that match the distinguishing features of this invention, and the popularity of the distinctive features on the specified technical result has not been established. At the same time, the claimed technical solution ensured the resolution of contradictions that were unsolvable until the filing date of the application materials — the determination of saprobic groups of indicator organisms, while spending the same amount of material resources as needed to identify one type of organism by prototype. This increases the availability of the claimed technical solution, since its intended use provides the opportunity to reduce costs while reducing manufacturability.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть реализовано в промышленных масштабах для природоохранной, сельскохозяйственной, рекреационной деятельности (организации отдыха), деятельности организаций здравоохранения, причем - посредством использования известных стандартных технических устройств и оборудования.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability" to the invention, because can be implemented on an industrial scale for environmental, agricultural, recreational activities (recreation), the activities of healthcare organizations, and moreover, through the use of well-known standard technical devices and equipment.


Использованные источникиUsed sources

1. http://бмэ.орг/index.php/Антигены.1.http: //bme.org/index.php/Antigens.

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Биоиндикация.2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Bioindication.

3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Сапробность.3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Saprobnost.

4. Межгосударственный стандарт ГОСТ 17.1.2.04-77"Охрана природы. Гидросфера. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов" (введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 27 июня 1977 г. N 1609).4. Interstate standard GOST 17.1.2.04-77 "Protection of nature. Hydrosphere. Indicators of the state and rules of taxation of fishery water bodies" (entered into force by resolution of the USSR Gosstandart of June 27, 1977 N 1609).

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Биота. 5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Biota.

6. http://www.33cats.ru/guide/item/210-hydrobionty.html Гидробионты.6. http://www.33cats.ru/guide/item/210-hydrobionty.html Hydrobionts.

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Организм.7. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Organism.

8. http://wikiredia.ru/wiki/Зоопланктон.8.http: //wikiredia.ru/wiki/Zooplankton.

9. http://wikiredia.ru/wiki/Зообентос.9.http: //wikiredia.ru/wiki/Zoobenthos.

10. http://wikiredia.ru/wiki/Фитопланктон.10.http: //wikiredia.ru/wiki/Phitoplankton.

11. https://studbooks.net/842069/ekologiya/metody_otsenki_ekologicheskogo_sostoyaniya_okruzhayuschey_sredy Методы оценки экологического состояния окружающей среды.11. https://studbooks.net/842069/ekologiya/metody_otsenki_ekologicheskogo_sostoyaniya_okruzhayuschey_sredy Methods for assessing the ecological state of the environment.

12. Sladechek V. System of water quality from the biological point of view. Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol, 1973. – Р.179-191.12. Sladechek V. System of water quality from the biological point of view. Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol, 1973. - P.179-191.

13. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий/ под ред. С.Я. Цалолихина. – СПб.: Изд. «Наука», 1994. – 394 с.13. The determinant of freshwater invertebrates in Russia and adjacent territories / ed. S.Ya. Tsalolykhina. - SPb .: Ed. "Science", 1994. - 394 p.

14. Иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA). Суть, принцип метода и этапы исследования. Анализ на антитела, классы антител, иммунный комплекс. http://www.polismed.com/articles-immunofermentnyjj-analiz-ifa-elisa-sut-princip-metoda-i-ehtapy-issledovanija.html.14. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA, ELISA). The essence, the principle of the method and the stages of the study. Analysis for antibodies, classes of antibodies, immune complex. http://www.polismed.com/articles-immunofermentnyjj-analiz-ifa-elisa-sut-princip-metoda-i-ehtapy-issledovanija.html.

15. Патент на изобретение WO9946401.15. Patent for invention WO9946401.

16. Патент на изобретение RU 2661739.16. Patent for invention RU 2661739.

17. Жукинский В.Н., Оксиюк О.П., Олейник Г.Н., Кошелева С.И. Принципы и опыт построения экологической классификации качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журн. – 1981. –17, № 2. – С. 38-49.17. Zhukinsky V.N., Oksiyuk O.P., Oleynik G.N., Kosheleva S.I. Principles and experience in constructing an ecological classification of the quality of surface water of land // Gidrobiol. journal - 1981. –17, No. 2. - S. 38-49.

18. Винберг Г.Г. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция / Ред. Г.Г. Винберг, Г.М. Лаврентьева // Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР, 1982. – 33 с.18. Vinberg G.G. Guidelines for the collection and processing of materials in hydrobiological studies in freshwater bodies. Zooplankton and its products / Ed. G.G. Vinberg, G.M. Lavrentiev // Leningrad: GosNIORH, ZIN AN SSSR, 1982. - 33 p.

19. Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates". FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi:10.1016/0014-5793(71)80319-8. PMID 11945853.19. Van Weemen B.K., Schuurs A.H. (1971). "Immunoassay using antigen-enzyme conjugates." FEBS Letters 15 (3): 232–236. doi: 10.1016 / 0014-5793 (71) 80319-8. PMID 11945853.

20. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зообентос и его продукция. / Ред. Г.Г.Винберг, Г.М.Лаврентьева. – Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР. – 51 с.20. Guidelines for the collection and processing of materials in hydrobiological studies in freshwater bodies. Zoobenthos and its products. / Ed. G.G. Vinberg, G.M. Lavrentieva. - L .: GosNIORKH, ZIN AN USSR. - 51 p.

21. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Фитопланктон и его продукция. – Л.: ГосНИОРХ, ЗИН АН СССР, 1984. – 32 с. (Ред. Г.Г.Винберг, Г.М.Лаврентьева).21. Guidelines for the collection and processing of materials in hydrobiological studies in freshwater bodies. Phytoplankton and its products. - L .: GosNIORKH, ZIN AN USSR, 1984. - 32 p. (Ed. G.G. Vinberg, G.M. Lavrentieva).

22. Folmer O. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates / O.Folmer, M.Black, W.Hoeh, R.Lutz, R.Vrijenhoek // Mol. Mar. Biol. Biotechnol. – 1994. – V.3. – P.294–299.22. Folmer O. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates / O. Folmer, M. Black, W. Hoeh, R. Lutz, R. Vrijenhoek // Mol. Mar. Biol. Biotechnol. - 1994. - V.3. - P.294-299.

23. Watts D. Automated fluorescent DNA sequencing on the ABI PRISM 310 Genetic Analyzer / D. Watts, J.R. MacBeath // Methods Mol Biol. 2001. – Р. 167, 153–170.23. Watts D. Automated fluorescent DNA sequencing on the ABI PRISM 310 Genetic Analyzer / D. Watts, J.R. MacBeath // Methods Mol Biol. 2001. - R. 167, 153–170.

24. Экология города Казани. – Казань: Изд-во АН РТ, 2005. – 527с.24. Ecology of the city of Kazan. - Kazan: Publishing House of the Academy of Sciences of the RT, 2005. - 527 p.

Claims (1)

Способ использования маркерных белков сапробных групп индикаторных организмов для оценки экологического состояния окружающей среды, заключающийся в том, что отбирают пробу организмов из оцениваемой среды, проводят анализ аминокислотных последовательностей маркерных белков индикаторных организмов на определение участков аминокислотных последовательностей маркерных белков, уникальных для каждой сапробной группы индикаторных организмов, для чего создают выборку аминокислотных последовательностей белка для каждой сапробной группы индикаторных организмов, осуществляют множественное выравнивание маркерных белков и проводят определение участков аминокислотных последовательностей маркерных белков, уникальных для каждой сапробной группы индикаторных организмов, затем получают антитела, специфически распознающие эти участки аминокислотных последовательностей маркерных белков, иммунно-ферментным анализом определяют количество маркерных белков каждой сапробной группы индикаторных организмов в пробе, к которой - сапробной группе - получены антитела, определяют суммарное количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных организмов, рассчитывают частоту встречаемости каждой сапробной группы индикаторных организмов в пробе, для чего количество маркерного белка каждой сапробной группы индикаторных организмов делят на суммарное количество маркерных белков всех сапробных групп индикаторных организмов в пробе, рассчитывают суммарный индикаторный вес (СИВ) сапробных групп индикаторных организмов в пробе, указывающий на сапробность водоема, для чего частоту встречаемости каждой сапробной группы индикаторных организмов умножают на её - сапробной группы - индикаторный вес, равный 0,1 для ксеносапробной группы, 1,0 для олигосапробной группы, 2,0 для b-мезосапробной группы, 3,0 для а-мезосапробной группы, 4,0 для полисапробной группы, полученные результаты суммируют, оценивают экологическое состояние окружающей среды - при СИВ менее 0,5 окружающую среду оценивают предельно чистой и благополучной; при СИВ от 0,5 до 1,5 окружающую среду оценивают чистой и благополучной, не нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий; при СИВ от 1,5 до 2,5 окружающую среду оценивают удовлетворительной чистоты, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий по мере возможности; при СИВ от 2,5 до 3,5 окружающую среду оценивают загрязненной, нуждающейся в выполнении природоохранных мероприятий, направленных на устранение отдельных видов загрязнителей и последствий их действия; при СИВ от 3,5 и более окружающую среду оценивают грязной и неблагополучной, нуждающейся в срочном выполнении комплексных природоохранных мероприятий.The method of using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing the ecological state of the environment, namely, that a sample of organisms is taken from the medium being evaluated, the amino acid sequences of marker proteins of indicator organisms are analyzed to determine sections of the amino acid sequences of marker proteins unique to each saprobic group of indicator organisms why create a sample of amino acid sequences of the protein for each saprobic group of indicator organisms, carry out multiple alignment of marker proteins and determine the sites of amino acid sequences of marker proteins unique to each saprobic group of indicator organisms, then antibodies are produced that specifically recognize these parts of the amino acid sequences of marker proteins, and the amount of marker proteins of each saprobic group of indicator is determined by immuno-enzymatic analysis. organisms in the sample, to which - the saprobic group - antibodies are obtained, determine the total number of marker proteins of all saprobic groups of indicator organisms, calculate the frequency of occurrence of each saprobic group of indicator organisms in the sample, for which the amount of marker protein of each saprobic group of indicator organisms is divided by the total number of marker proteins of all saprobic groups of indicator organisms in the sample, calculate the total indicator weight ( SIV) of the saprobic groups of indicator organisms in the sample, indicating the saprobity of the reservoir, for which the frequency of occurrence of each sa the test group of indicator organisms is multiplied by its - saprobic group - indicator weight equal to 0.1 for the xenosaprobic group, 1.0 for the oligosaprobic group, 2.0 for the b-mesosaprobic group, 3.0 for the a-mesosaprobic group, 4.0 for a polysaprobic group, the obtained results are summarized, the ecological state of the environment is assessed - if the SIV is less than 0.5, the environment is assessed as extremely clean and safe; with SIV from 0.5 to 1.5, the environment is assessed as clean and prosperous, not requiring environmental protection measures; when SIV is from 1.5 to 2.5, the environment is assessed as satisfactory cleanliness, which requires the implementation of environmental measures as far as possible; with SIV from 2.5 to 3.5, the environment is assessed as polluted, in need of environmental protection measures aimed at eliminating certain types of pollutants and the consequences of their action; with SIV from 3.5 and more, the environment is assessed as dirty and dysfunctional, requiring urgent implementation of comprehensive environmental protection measures.
RU2018126838A 2018-07-20 2018-07-20 Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment RU2702852C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126838A RU2702852C1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126838A RU2702852C1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702852C1 true RU2702852C1 (en) 2019-10-11

Family

ID=68280104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018126838A RU2702852C1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702852C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999046401A2 (en) * 1998-03-12 1999-09-16 Mueller Werner E G 14-3-3 proteins used as sensitive biological markers for detecting pollution caused, inter alia, by polychlorinated biphenyl (pcb) and (xeno)oestrogen
RU2661739C1 (en) * 2017-07-21 2018-07-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method of application of marker proteins for estimation of ecological state of the environment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999046401A2 (en) * 1998-03-12 1999-09-16 Mueller Werner E G 14-3-3 proteins used as sensitive biological markers for detecting pollution caused, inter alia, by polychlorinated biphenyl (pcb) and (xeno)oestrogen
RU2661739C1 (en) * 2017-07-21 2018-07-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method of application of marker proteins for estimation of ecological state of the environment

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FROLOVA L.L. et al. Evaluation of the Ecological State Of Water Reservoirs Using the COI Protein of Zooplankton. RJPBCS, July-August 2015, 6(4), p. 82-94. *
FROLOVA L.L. et al. Evaluation of the Ecological State Of Water Reservoirs Using the COI Protein of Zooplankton. RJPBCS, July-August 2015, 6(4), p. 82-94. ШИТИКОВ В.К., РОЗЕНБЕРГ Г.С., ЗИНЧЕНКО Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с. *
ШИТИКОВ В.К., РОЗЕНБЕРГ Г.С., ЗИНЧЕНКО Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fadeev et al. Comparison of two 16S rRNA primers (V3–V4 and V4–V5) for studies of arctic microbial communities
Porco et al. Challenging species delimitation in Collembola: cryptic diversity among common springtails unveiled by DNA barcoding
Bourlat et al. Genomics in marine monitoring: new opportunities for assessing marine health status
Nascimento et al. Sample size effects on the assessment of eukaryotic diversity and community structure in aquatic sediments using high-throughput sequencing
Lovette et al. Limited utility of mtDNA markers for determining connectivity among breeding and overwintering locations in three neotropical migrant birds
Shaw et al. Retrospective eDNA assessment of potentially harmful algae in historical ship ballast tank and marine port sediments
Huang et al. Genetic and morphologic determination of diatom community composition in surface sediments from glacial and thermokarst lakes in the Siberian Arctic
Dorsch et al. Cats shedding pathogenic Leptospira spp.—An underestimated zoonotic risk?
Piantedosi et al. Epidemiological survey on Leishmania infection in red foxes (Vulpes vulpes) and hunting dogs sharing the same rural area in Southern Italy
Schurer et al. Intestinal parasites of gray wolves (Canis lupus) in northern and western Canada
Hamsher et al. A comparison of morphological and molecular-based surveys to estimate the species richness of Chaetoceros and Thalassiosira (Bacillariophyta), in the Bay of Fundy
Sakai et al. Discovery of an unrecorded population of Yamato salamander (Hynobius vandenburghi) by GIS and eDNA analysis
Nonaka et al. Coprological survey of alimentary tract parasites in dogs from Zambia and evaluation of a coproantigen assay for canine echinococcosis
Eder et al. Molecular and cellular biomarker responses to pesticide exposure in juvenile chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha)
Von Hippel et al. The ninespine stickleback as a model organism in arctic ecotoxicology
Krol et al. How does eDNA compare to traditional trapping? Detecting mosquito communities in South-African freshwater ponds
O'Dea et al. Compositional and temporal stability of fecal taxon libraries for use with SourceTracker in sub-tropical catchments
CN1936584A (en) Fabp4 as marker for a toxic effect
Wee et al. Prospects and challenges of environmental DNA (eDNA) metabarcoding in mangrove restoration in Southeast Asia
Qu et al. Diversity of the cyrtophorid genus Chlamydodon (Protista, Ciliophora): its systematics and geographic distribution, with taxonomic descriptions of three species
Werblow et al. Diversity of Culex torrentium Martini, 1925—a potential vector of arboviruses and filaria in Europe
Pereira et al. Giardia duodenalis infection in dogs from the metropolitan area of Lisbon, Portugal: prevalence, genotyping and associated risk factors
Kieran et al. Using environmental DNA to monitor the spatial distribution of the California Tiger Salamander
RU2702852C1 (en) Method for using marker proteins of saprobic groups of indicator organisms for assessing ecological state of an environment
Madeja A new tool to trace past human presence from lake sediments: the human‐specific molecular marker Bacteroides strain HF 183