Стрессоустойчивость
Что такое стрессоустойчивость
Современная жизнь является крайне стрессогенной. Возможно, от того, что ритм стал более динамичным, возможно, люди стали амбициознее и стремятся успеть и достичь максимума. К этому давайте прибавим экологию, питание на бегу, излучения от различного рода техники и многое другое. К сожалению, генетический код человечества меняется не так быстро, как окружающая среда, и наиболее уязвима в такой обстановке – человеческая психика.
Порой напряжение достигает такого уровня, что человек перестает с ним справляться.
Грустная статистика. За последние годы, из окон МГУ выбросилось более 12 человек. В Бауманском университете за последние 20 лет – около 30 молодых людей. Происходит это, как правило, в период сессий.
Проводимые исследования показали, что 64% людей подвергаются стрессу на работе, 56% стресс приводит к плохому сну, 26% заболевают на почве стресса.
Около 17% различных аллергических реакций возникает на фоне стресса или им усугубляется.
Зная о таких печальных последствиях стресса, мы просто вынуждены заниматься защитой своей психики от перенапряжений. Оборону нашей психики принято называть стрессоустойчивостью.
Стрессоустойчивость – человека — умение преодолевать трудности, подавлять свои эмоции, понимать человеческие настроения, проявляя выдержку и такт.
Стрессоустойчивость определяется совокупностью личностных качеств, позволяющих человеку переносить значительные интеллектуальные, волевые и эмоциональные нагрузки, обусловленные особенностями профессиональной деятельности, без особых вредных последствий для деятельности, окружающих и своего здоровья.
Словарь по общественным наукам / Глоссарий.ру
- Стрессоустойчивость – это способность сориентироваться в «аварийной» ситуации.
- Стрессоустойчивость — это умение отражать чрезмерные нападки на вашу психику.
- Стрессоустойчивость — это четкое разделение того, что для Вас важно, а от чего можно просто отгородиться толстой стеной с надписью «not available».
- Стрессоустойчивость – это постоянные автотренинги и работа над оборонительными способностями вашей психики и организма в целом.
- Стрессоустойчивость – это забота о себе и своем психологическом комфорте.
«Слабакам тут не место»: как проверить стрессоустойчивость
Личные качества и навыки Мария Макарушкина«Нам нужны только стрессоустойчивые люди! Неженки и недотроги, тряпки и слабаки тут не смогут работать, им тут не место». Такие слова я неоднократно слышала от руководителей компаний разного профиля. Стрессоустойчивость – одна из самых востребованных характеристик сотрудников и кандидатов.
Как распознать стрессоустойчивого человека в ходе психологической оценки, входного интервью или просто неформальной беседы? Вот несколько явных признаков.
Стрессоустойчивый человек уверен в себе в любых ситуациях – знакомства, оценки, собеседования. Он держится свободно, прямо, без суеты и напряжения. Спокойно отвечает на вопросы, не отводит взгляд, смотрит в глаза. Демонстрирует достоинство и силу. Он не юлит, не стремится угодить, подстроиться, понравиться. Он не хорохорится, не хвастается и не подчеркивает нарочито свои достоинства. Даже в неприятные и острые моменты разговора он не нападает, не защищается, не выказывает враждебности или обиды, а говорит конструктивно, по существу, без лишних эмоций.
Стрессоустойчивый человек убедительно рассказывает о тех сложных случаях, тех стрессах, с которыми он в жизни сталкивался. Его примеры конкретны, детальны, вразумительны, реалистичны.
Для начала скажу несколько слов про стресс-интервью, свидетелем которых я была. В середине 90-х годов я работала в известной рекрутинговой компании. Один мой коллега обожал стрессовые интервью. Он так и называл себя – «Мастер стресс». «Бизнес – это война», – заявлял он и спешил проверить кандидатов именно на их бойцовские качества. Оценку же всех остальных качеств он доверял мне. Сейчас я понимаю, что он использовал стандартные приемы, но на людей – вкупе с его яркой, взрывной эмоциональностью и мужским брутальным обаянием, интервью действовало ошеломительно. Будучи отличным актером, он в ходе беседы постоянно менял тон – от приветливого, позитивного до раздражительного и даже агрессивного. Задавал самые разные вопросы в быстром темпе и подгонял собеседника давать такие же быстрые ответы (методика «Скоростные вопросы»). Бесцеремонно перебивал и сбивал с толку новым вопросом. Характер вопросов был совершенно непредсказуемый – от биографических и профессиональных до этических и философских.
Ученые объяснили стрессоустойчивость женщин :: Общество :: Газета РБК
Физиологи раскрыли механизм защитной реакции организма
Фото: Fotolia/PhotoXPress.ru
Исследователи из США объяснили, почему женщины справляются со стрессом лучше, чем мужчины. Для этого специалисты провели эксперимент на крысах, самки которых гораздо более устойчивы к нагрузкам, чем самцы. Оказалось, что противостоять негативным воздействиям им помогает женский гормон эстроген.
Специалисты из Университета штата Нью-Йорк в Буффало нашли научное объяснение стрессоустойчивости женщин. Предыдущие исследования показывали, что женщины и мужчины по-разному реагируют на стресс, но механизм, лежащий в основе этих различий, был до сих пор неизвестен.
В эксперименте участвовали подопытные крысы, которые жили группами в клетках. В течение недели их помещали на два часа в небольшой цилиндр, где отсутствовала возможность двигаться. Чтобы проверить воздействие стресса на животных, ученые измерили их когнитивные функции — память, способность распознавать объекты, усваивать новую информацию.
Результаты исследования показали, что способность самок распознавать объекты не пострадала, в то время как у самцов наблюдалось нарушение кратковременной памяти. Это свидетельствует о сбое в работе глутаматных рецепторов в префронтальной коре — области мозга, которая контролирует рабочую память, внимание, принятие решений, эмоции и другие процессы.
Предыдущие исследования показывали, что повторяющийся стресс угнетает работу этих рецепторов в префронтальной коре молодых мужчин. Нынешняя работа выявила, что на защитную функцию женщин стресс никак не влияет.
Манипулируя количеством эстрогена в мозге подопытных животных, ученым удалось добиться противоположной реакции на стресс у крыс. В тот момент, когда действие эстрогена было заблокировано в организме самок, они демонстрировали такую же реакцию на стресс, как и самцы. Эти данные подтверждают, что устойчивость к стрессу возникает благодаря женскому гормону.
«В дальнейшем мы планируем найти соединения, которые оказывают подобное защитное действие на организм, как и эстроген, и могут быть использованы для лечения связанных со стрессом проблем у мужчин без гормональных побочных эффектов», — рассказала РБК daily один из авторов исследования, профессор физиологии Чжэн Ян.
По словам ведущего научного сотрудника Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светланы Боринской, эстроген оказывает влияние на множество функций, и теперь надо ждать исследований о том, защищает ли он от стресса не только мозг, но и сердце, иммунную систему и другие органы.
«Недавно вместе с социологами из ВШЭ мы провели большой опрос, в котором оценивали уровень стресса мужчин и женщин разного возраста. У женщин, судя по ответам, уровень стресса выше. Такие же результаты были получены и другими исследователями. Известно, что высокий уровень стресса повышает риск развития различных заболеваний — сердечно-сосудистых, аутоиммунных, онкологических и других, но продолжительность жизни у женщин выше», — отмечает г-жа Боринская.
В работе американских ученых, по ее словам, речь идет о защитном влиянии женского гормона эстрогена на функции мозга, на сохранение кратковременной памяти.
«При этом интересно отметить, что, судя по результатам специалистов, защитное действие оказывает эстроген, вырабатываемый непосредственно в тканях мозга, а не в яичниках. Цель таких исследований — поиск средств, повышающих устойчивость к стрессу и позволяющих избежать его пагубных последствий», — считает Светлана Боринская.
Обсуждение в ЖЖ Обсуждение на форуме
Прокофьева Т.Н., Цигенов А.В.
Внутренний мир – начало всех внешних мирских конфликтов. Нестор Уваров Когда невозможно уже работать напряженнее, начни работать умнее. Автор неизвестен
Работа – повседневная часть жизни каждого человека. На работе мы проводим в среднем сорок часов в неделю. И конечно, на работе мы получаем больше всего стрессовых ситуаций. Стресс становится частью жизни современного человека, особенно жителя мегаполиса. Однако стоит отметить, что каждый из нас (в зависимости от своего психологического типа) справляется со стрессом по-разному. Что же такое стресс? Стресс – это реакция организма на воздействие, нарушающее состояние нервной системы (или организма в целом). С простым видом стресса человек, в независимости от психологического типа, справляется достаточно легко. Такой стресс закаляет, помогает активировать резервы организма, чтобы справиться со сложной ситуацией. Ученые считают, что умеренной силы стресс повышает внимание, улучшает соматические показатели организма, закаляет нас. Без стресса было бы невозможно приспособление к новой ситуации. А вот если стресс накапливается, если мы не успеваем отдыхать и восстанавливать силы, если еще не успели опомниться от одной волны стресса, а нас уже накрывает другая, вот тогда-то стресс и совершает свое разрушительное воздействие. Получается, что сам по себе стресс не всегда опасен, и не так разрушителен, как кажется, а порой даже очень полезен. Стресс – это тренирующий фактор, и без него наш организм и наша психика перестали бы закаляться, стали бы вялыми. Без стресса, без выхода из зоны комфорта прекратилось бы развитие. Быть живым – значит испытывать стресс. А как же переживания людей: «Я в стрессе!», «Нагрузка непомерна!», «Некогда дух перевести!». То опасное и вредное для организма состояние, которое мы в быту именуем стрессом, на языке психологии называется дистресс, рассмотрим его подробнее.
Рисунок 1. Дистресс
Дистресс – это наложение одной стрессовой ситуации на другую, когда, еще не оправившись от сложных условий прошлого стресса, мы попадаем в новые стрессовые обстоятельства (рисунок 1). Это похоже на купание в море в сильный шторм, когда не успел вынырнуть из-под одной волны, а уже накрывает другая. Именно в такой ситуации дистресса особенно сильно проявляется влияние соционического типа, а точнее, малая группа стрессоустойчивости. Они говорят о свойствах характера, которые помогают или мешают в стрессовой ситуации, о возможных путях решения в случае перегрузки и приемлемых методиках повышения своей стрессоустойчивости. Очень важно учитывать, что общие рекомендации по преодолению стрессов и кризисов могут быть совершенно бесполезны (и даже противопоказаны!) для разных типов людей. Используя те механизмы, которые органически близки одному человеку, другой может просто-напросто навредить себе. Группы стрессоустойчивости характеризуют скорость влияния на стресс, показывают, как тот или иной психологический тип с ним справляется. Образно говоря, эти группы отражают, какой силы шторм будет в удовольствие, а какой уже превышает возможности организма, в зависимости от ТИМа. Как мы видим, на рисунке 2, выделены четыре группы: «Хрупкие», «Каркасные», «Вязкие» и «Гибкие». Эти группы впервые описал В. Гуленко.
Рисунок 2. Группы стрессоустойчивости
Соционический подход говорит о том, что все мы, в зависимости от своего типа, с разной скоростью реагируем на сам тот факт, что стрессовая ситуация наступила. Чем быстрее человек замечает наличие стресса, тем больше у него возможностей правильно отреагировать, пока еще сохраняются для этого силы, и успеть немного отдохнуть, восстановиться, ведь новая стрессовая ситуация не заставит себя долго ждать. Если же время упущено, то, как говорит народная мудрость: «Коготок увяз, и всей птичке пропасть». Поэтому в стресс-менеджменте не столь важны советы «взять себя в руки» и уж тем более не советы «не реагировать». Важнее всего именно отреагировать, зафиксировать тот факт, что стресс наступил, как можно быстрее. А дальше – поступать по обстоятельствам. За скорость реакции в соционике отвечают признаки «правые – левые» и «рациональность – иррациональность». Именно они легли в основу групп стрессоустойчивости. Третий признак – «аристократия – демократия» показывает, что аристократы проявляют себя по отношению к стрессу в крайних позициях: либо как самые неунывающие («гибкие»), либо как самые терпеливые («хрупкие»). Демократы занимают две промежуточных позиции: «каркасные» и «вязкие». Рассмотрим эти четыре группы. Стрессонеустойчивые – «Хрупкие» – «Колосс на глиняных ногах»: долго входят в процесс и долго из него выходят, «ломаются» под воздействием стресса, нужна помощь извне. Наиболее чуткие к стрессам у других. От «Принимай проблемы по мере поступления» до «Это нерешаемая задача». Эта группа дольше всех входит в стрессовую ситуацию и дольше всех из нее выходит. «Хрупкие» могут противостоять стрессу какое-то время, но с каждой новой волной стресса их силы будут истощаться, и они будут менять тактику поведения с противостояния на самоустранение. В конце концов хрупкие «ломаются» под большим напором стресса. Чтобы этого избежать, им часто необходима своевременная помощь извне (не только коллеги, друзья, но и специалисты-профессионалы: врачи, психологи). Не стоит давать представителям этой группы постоянную работу, связанную с частым стрессом, эту работу лучше поручать стрессоустойчивым. «Хрупкие» не устраивают себе и другим стрессовых ситуаций специально и очень чувствительно реагируют на стресс других людей. Характерные высказывания стрессонеустойчивых — Стрессов стараюсь избегать, но если уж стресс все же случился, то вышибает практически сразу и может надолго. — Опыт помогает выходить из стрессов побыстрее, и просто с опытом накопились способы выхода, но все равно первоначально стресс накрывает. — Всегда стараюсь в любой стрессовой ситуации найти рациональное зерно, но для этого мне надо уйти в себя, сосредоточиться, поэтому беру паузу. — В ссоре всегда оттягиваю выяснение отношений, жду, пока «отойдет», или само наладится.
Стрессотормозные – «Вязкие» – «Вязнут в стрессе, теряя себя»: вытесняют мелкий стресс из поля внимания («Как-нибудь прорвемся»), а в серьезном стрессе вязнут, ослабевают, теряя уровень стрессоустойчивости. «Ну раз, ну два, но в десятый раз меня добили». Эта группа так же относится к низкой стрессоустойчивости, однако «Вязкие» могут переключиться от стресса на что-то другое быстрее, чем «Хрупкие». Для этой группы характерно избегание самой мысли, что стресс уже есть. Пока мысль о наличии стресса только еще осознается, сопротивляемость стрессу уже падает, и человек вязнет в нем. Одна и та же ситуация, которая приводит к стрессу, каждый раз воспринимается очень остро. Длительное нахождение в стрессе угнетает вязких. Чтобы выбраться из стресса понадобится помощь извне. Характерные высказывания стрессотормозных — Мелкий стресс всегда отодвигаю от себя, думаю, что вдруг «обойдется», «на этот раз меня не заденет». Потом, когда стресс уже «закручивает» меня, вовлекает в себя, то я постоянно «пережевываю», вязну донельзя. — Даже когда все неприятности уже закончились, долго «отхожу», постоянно «обмусоливаю» обстоятельства уже произошедшего. — Негативная информация накапливается, вроде бы не мешая функционировать, а потом, от какой-нибудь последней мелочи становится очень плохо (или невыносимо хорошо), но из колеи меня выбивает окончательно, и все, что можно сделать – это приказать себе пережить это время. — В сильном длительном стрессе надолго вязну, теряю выносливость. Хожу, не зная за что взяться, с чего начать и еще больше погружаюсь в проблемы. — Стресс долог, труден, нуден, пакость из него долго выходить (как и болезнь – вид стресса). — Я действительно стараюсь не обращать внимания на стрессы, но, к сожалению это слабо получается, хотя я стараюсь эти мысли от себя сознательно отгонять, но они все равно возвращаются и мне надо ими с кем-то поделиться, тогда мне легче.
Стрессотренируемые – «Каркасные» – «Сохраняют структуру»: легко переносят стресс по мелочам, а серьезный стресс воспринимают как тренирующий фактор, он закаляет для следующей подобной ситуации, повышает уровень стрессоустойчивости. «Трудности закаляют человека». Эта группа относится к высокой стрессоустойчивости. Со стрессом «Каркасные» справляются уверенно, но реагируют на стресс не очень быстро. Легкий стресс гасится мгновенно. Средний стресс воспринимается как тренирующий фактор, повышает уровень стрессоустойчивости на будущее. Выйти из стресса без потерь они не могут, но при этом сохраняют свой «каркас». Стресс на работе люди этого типа, будут переносить легче, чем в предыдущих группах, главное после этого хорошо отдохнуть. Характерные высказывания стрессотренируемых — Ситуации, которые поначалу для меня являлись стрессом, со временем (при частом попадании в них) становятся совершенно обыденными. Поначалу даже экзамены в школе были тяжелым испытанием, а теперь совершенно обычное дело. — Иногда не очень понимаю, как мелкие неприятности для меня – могут являться для кого-то стрессом. — Если стресс серьезный, но это уже было, то я отношусь к этому достаточно легко, говоря себе, что «это мы уже проходили» и что «если в прошлый раз справилась, то теперь-то уж точно справлюсь». — Два раза, когда стресс был очень длительный я в нем «завязла», вылезла только когда посмотрела, сколько времени я уже нахожусь в этом состоянии и сколько возможностей я упустила, и как следует, разозлилась на себя.
Стрессоустойчивые – «Гибкие» – «Гнутся, но не ломаются»: быстрее всех реагируют на стресс и быстрее выходят из него, менее подвержены накоплению нагрузки. Плохо понимают, что другим тяжелее переносить стресс. «Нет таких проблем, которые сделали бы жизнь проблемной». Люди этого типа переносят стресс легче, чем представители вышеперечисленных групп. Раньше всех замечают возникновение стрессовых ситуаций и быстрее других реагируют на стресс. В стрессе срабатывает принцип пружины: «пригнувшись» под воздействием стресса, они «распрямляются», сбрасывают с себя остаточные напряжения, как только нагрузка миновала. Их преимущество в том, что они хорошо решают задачи в экстремальных условиях, сохраняют способность эффективно действовать в стрессе. От «гибких» сложно добиться сочувствия в стрессовой ситуации.Так же стоит отметить, что представители этой группы склонны сами создавать себе стресс. Внезапное изменение ситуации мобилизует их, придавая новые силы. Характерные высказывания стрессоустойчивых — Во время стресса мобилизуюсь, могу сделать в 100 раз больше, чем в обычном состоянии, поэтому нуждаюсь во «встряске». — Когда «мир вокруг рушится» и с неба падает грязь, я открываю свой зонт, и остаюсь чистым (почти как Карнеги). — Я занимаюсь групповой парашютной акробатикой. Я мало чего боюсь в этой жизни. Даже удивительно. — (10-летняя девочка переходит в новую школу и перед собеседованием мама говорит ей: «Не волнуйся, даже если что-то забудешь») – Да успокойся, мам, когда я волновалась-то! — Не люблю, когда кто-нибудь на дороге меня подрежет. Тогда догоню и скажу, чтобы выходил, разберемся. –А если это женщина? – Ну, баба, что с нее взять, пусть едет. – А если не выйдут? – Окно могу разбить или зеркало. – А если выйдут? – Тут по-разному, бывает и мне наваляют (засмеялся). Наполнение групп следующее
Диагностика групп стрессоустойчивостиНа интервью, конечно, невозможно спросить человека напрямую о его уровне стрессоустойчивости: это противоречит психологическим принципам и нормам, да и результата не даст: вряд ли человек ответит, насколько он стрессоустойчив, зачастую не знает, а то и просто не захочет говорить на эту тему. А вот наблюдение даст очень многое. На интервью, состоящем из нескольких последовательных серий, видно, как стрессонеустойчивые устают от серии к серии, краснеют, им хочется, чтобы поскорее уже это мучение закончилось. А вот стрессоустойчивые на каждую следующую серию приходят все бодрее, как будто они где-то подпитываются энергией, пока эксперты совещаются. И еще одно интересное наблюдение: чем ниже стрессоустойчивость клиента, тем горячее стул остается после него. Серьезно. Проверьте. Вопросы для интервью по теме «Стрессоустойчивость»
Что нам дает знание особенностей представителей этих групп?Рассмотрим такой пример взаимодействия на работе: начальник – стрессонеустойчивый, подчиненный – стрессоустойчивый. Задача – офисная, рутинная работа с бумагами. Быстро адаптировавшись в новой обстановке, подчиненный станет ощущать дискомфорт от плавного течения процессов и начнет создавать себе стрессовые ситуации, в которых, по его мнению, работать удобней и быстрее. Такое поведение может мешать руководителю, коллективу и демотивировать окружающих сотрудников, хотя для подчиненного это будет комфортная среда обитания. И ему не будет понятно, за что он получает выговор, ведь скорее всего, он даже не заметит, что создает кому-то стресс, и продолжит в том же духе. В итоге непонимание приведет к конфликту. В этом конкретном примере целесообразно направить подчиненного на работу с клиентами. Работа с клиентами, чаще всего, несет тот или иной стресс, это объясняется постоянной сменой ситуации, с которой починенный (в данном примере), будет справляться лучше. Уже незачем будет устраивать стрессовые ситуации на рабочем месте, подчиненный будет делать свою работу с ожидаемым результатом. Ну а когда начальник поинтересуется, насколько трудно работать, в ответ услышит, что все хорошо.
Поменяем группы стрессоустойчивости и рассмотрим такой пример: начальник – стрессоустойчивый, подчиненный – стрессонеустойчивый. Подчиненный назначен на работу с клиентами. Какое-то время он будет справляться, и все будет отлично, однако из-за постоянного изменения ситуации это будет даваться тяжело. Когда уровень стресса серьезно возрастет, подчиненный просто не сможет выполнять работу и будет нуждаться в хорошем отдыхе. Начальник будет недоволен, что с такой легкой (как ему кажется) работой подчиненный не может справиться в поставленный срок. Рано или поздно такая ситуация приведет к конфликту. В этом случае целесообразно направить подчиненного на работу не с клиентами, а, например, на ведение клиентских баз данных. Это позволит ему существенно лучше справляться со своей работой, гармонично функционировать в команде. При этом он может выслушать и поддержать коллег и подчиненных, стремясь во время работы не создавать стрессовых ситуаций. Душа компании… Такое развитие событий вполне благоприятно. Выводы Учитывая группы стрессоустойчивости, можно грамотно подобрать персонал или выбрать для себя достойную работу. Стоит помнить, что для представителей разных групп стрессоустойчивости понятие «стресс» будет разным. Не стоит так же забывать, что всем людям, независимо от психологического типа после продолжительно стресса нужен отдых. Примеры стрессовых ситуаций в семейной жизниРодители стрессонеустойчивые, ребенок стрессоустойчивый. Сын рассказывает о своих задумках и планах на лето, о походах в горы, о поездках автостопом и о занятиях экстремальным спортом. Он понимает, что во время этого отдыха ему придется столкнуться со стрессом и не один раз, но это его не пугает и даже наоборот – подстегивает. Стресс для него – это неотъемлемая часть жизни, которая только заставляет собраться, мобилизует силы и позволяет добиваться необходимых результатов. Такой вид отдыха для сына будет комфортным, справляться со стрессом ему удается достаточно хорошо. Родителей наоборот весь этот рассказ приводит в замешательство, а чуть позже и в откровенный ужас, видя надвигающийся стресс, они понимают всю серьезность ситуации и отпускать сына, у них, никакого желания нет. Стрессонеустойчивые оценивают размер стресса и пытаются понять, сколько понадобится ресурсов для его преодоления. С другой стороны они с большой радостью уйдут от этого стресса. Стресс не воспринимается как что-то придающее силы. Как выйти из этой ситуации? Стрессоустойчивому типу не стоит рассказывать о всех сложностях и возможных преградах с которыми он столкнется во время своего отдыха. Лучше поберечь нервы родных, а рассказать все потом, по благополучном возвращении. Выводы Учитывая группы стрессоустойчивости, в семье следует заботиться о состоянии близких людей и лишний раз не давать повода для стресса. Ведь всего один разговор может стать серьезным поводом для стресса. «Вязкий» и «гибкий»«Гибкий» заболел и ему вызывают скорую помощь. Ситуация стрессовая. И принимается решение отвезти его в больницу. Едут вместе. По дороге «гибкий» шутит и рассказывает смешные истории, связанные со скорой, которые с ним происходили. С другой стороны «вязкий» сосредоточен и собран. Он сопротивляется стрессу и веселиться энергии пока не хватает. В больнице в момент обследования «гибкий» умудряется шутить и не обращать на это сильного внимания, в то время как у «вязкого» становится все меньше слов. По окончанию обследования «гибкий» отказывается от госпитализации, и когда оба покинули больницу тут «вязкий» срывается: «Ты!! Почему отказался?» А стресс для «гибкого» уже прошел. И после того как стресс прошел, «гибкий» успокаивал «вязкого», и уверял что все уже хорошо.
Стресс легче предупредить, чем потом разбираться с его последствиями. Важно не упустить момент, когда ситуация выходит из-под контроля – и не только «держать себя в руках», но и продолжать жить и творить в нормальном режиме. Что же с этим делать? В первую очередь выработать эффективную «стратегию поведения» в стрессовой ситуации и свои собственные методы предотвращения ее, а для этого разобраться в себе и своих реакциях, научиться ими управлять. Это позволит вернуться в «рабочее состояние» в кратчайшие сроки и с «минимальными потерями». Освоив соционические технологии, можно научиться вовремя снимать психическое и физическое напряжение, правильно включать дополнительные резервы работоспособности, тем самым повысить свою выносливость. А еще создавать необходимый настрой, более продуктивно и успешно работать в ситуации стресса, с наименьшими потерями выходить из кризисной ситуации, укрепить внутреннюю уверенность, предотвратить профессиональное «выгорание». Особенно это важно при различных жизненных изменениях, в ситуациях серьезных перемен на работе и дома. Так Вы естественным образом обеспечиваете себе устойчивую платформу для дальнейшего продвижения вперёд! Необходимо также знать и грамотно использовать уровень стрессоустойчивости своих близких, коллег и подчиненных особенно это важно в семье и в деловых контактах. Умение определять стрессоустойчивость собеседника поможет наладить с ним общение, выиграть переговоры, помочь и поддержать. И еще один интересный факт: можно научиться оценивать стрессоустойчивость целого коллектива, что немаловажно для организации работы. Как строить общение со стрессоустойчивымиЛюди стрессоустойчивых типов лучше других реагируют на фразы: «Соберись!», «Возьми себя в руки!», «Ты справишься!». Они и сами могут бросать такие призывы, с их точки зрения, никого не задевающие. Не следует требовать от такого человека сочувствия, длительного вникания в проблему: умея гибко реагировать на стрессовую ситуацию и быстро справляться с ней, он вряд ли поймет, насколько другим это нелегко. Как строить общение со стрессотренируемымиПредставители стрессотренируемых типов лучше других реагируют на фразы: «Это испытание – тренировка», «Шаг за шагом», «Такое уже было, значит, ты уже умеешь это преодолевать». Такие люди тоже не склонны к долгому сочувствию, свой метод: резко ставить точку в стрессовой ситуации они часто считают пригодным и для других. Как строить общение со стрессотормознымиСтрессотормозные лучше других реагируют на фразы: «Мы прорвемся», «Нужно только немножко набраться сил», «Путь, длиною в тысячу ли, начнем с первого шага», «Не принимаем окончательного решения, попробуем, а там посмотрим…», «Никогда же не было, чтобы как-нибудь да ни было». Люди этих типов сами «вязнут» в стрессе, поэтому с пониманием относятся к тем, кто «завяз», знают, что в такой ситуации человеку нужно протянуть руку, чтобы помочь выбраться, нужна моральная поддержка. Сами могут далеко не сразу попросить о помощи. Как строить общение со стрессонеустойчивымиСтрессонеустойчивые лучше других реагируют на фразы: «Потихонечку, постепенно мы выйдем из этого», «Давай держаться вместе», «А жизнь-то налаживается…», «Привычка вырабатывается 21 день», «Как солнце встает каждый день, так и мы, шаг за шагом, выходим из этой трудной ситуации». Не следует требовать от такого человека собранности в стрессовой ситуации: ему необходимо время, чтобы осознать, что произошло, собраться с силами. Лучше всего в таких ситуациях обращаться за помощью к врачу или психологу, к помощи команды, не затягивая решение проблемы.
Располагая подобной информацией о своих подчиненных, руководитель создаст наиболее благоприятную атмосферу для адаптации новых сотрудников в команде, сумеет организовать наиболее результативную работу, при этом с наилучшим качеством. А уж внимательный, бережный подход к родным и близким, в семье и в дружеском кругу, и вовсе незаменим!
Список литературы
| |||
Современная жизнь является крайне стрессогенной. Возможно, оттого что ритм жизни стал более динамичным, люди стали амбициознее: практически каждый стремится успеть достичь максимума. К сожалению, в таком формате жизни самым уязвимым местом становится наша психика. Любой человек сталкивается с физическими, эмоциональными, финансовыми, рабочими и социальными стрессами. Неуверенность в себе, страхи, неудачи, потери, злость и разочарование становятся частью нашего жизненного опыта. Но что делать тому, кто расстраивается из-за каждого пустяка? Можно ли развить стрессоустойчивость? И что это вообще такое?
Стрессоустойчивость – это совокупность личностных качеств человека, благодаря которым он в состоянии переносить перегрузки (интеллектуальные, волевые и эмоциональные). Другими словами стрессоустойчивый человек способен спокойно «пережить» гнев начальства, срочно решить сложную производственную задачу и стерпеть несправедливые претензии клиента без особых вредных последствий для своего здоровья и окружающих его людей. Но как можно выдерживать перегрузки, не обижаться на несправедливости, и оставаться при этом спокойным и уравновешенным?
Чтобы противостоять стрессовым ситуациям, нужно научиться осознанно выходить из трудных положений, давать себе возможность качественно отдохнуть и расслабиться, а также иметь в запасе занятие «для отдохновения», занимаясь которым вы сможете «перегрузиться».
Чтобы развить в себе стрессоустойчивость Вы можете воспользоваться нашими советами:
Предложенные выше способы – это малая доля того, как можно развивать стрессоустойчивость. Вы можете разработать собственную индивидуальную методику противодействия этому злу. Проблема стрессоустойчивости сегодня одна из актуальных, и по ней имеется большое количество литературы. Досконально вникнув в вопрос, Вы сможете воспользоваться рекомендациями, которые наиболее подходят именно Вам. Конечно, бывают ситуации, когда очень тяжело, и человек чувствует, что своими силами он не справится. Главное, чтобы было желание побороть стресс, а это уже половина успеха. А оказать помощь могут специалисты государственной службы занятости населения, обращайтесь к которым без стеснения.
Олеся Вяткина, профконсультант ЦЗН г. Оби, филиала ГКУ НСО ЦЗН г. Новосибирска, телефон: 204-87-06 |
Соционика и стресс | Соционика
Р. К. Коваленко, Н. А. Звонарёва
Группы стрессоустойчивости – малые группы (тетратомии), объединённые по признакам, позволяющим оценить восприятие человеком стрессовых ситуаций.
Применяются для профориентации, обучения, работы, выбора наиболее подходящей специфики работы и т.д. Полезны в применении руководителями для более эффективного использования способностей работников, распределении их по местам и обязанностям.
Стресс – это состояние повышенного напряжения организма, как защитная реакция на различные неблагоприятные факторы.
Стрессонеустойчивые: Рациональность, Процесс, Аристократия.
Как процессники, они плохо осознают начало и конец процесса, деятельность их затягивает, им сложно переключиться с одной на другую. А рациональность даёт стремление придерживаться принятого решения и определённой цели, что даёт этим типам определённую сложность при смене цели на устранение стрессовой ситуации. Как следствие, стрессонеустойчивые типы ломаются под действием стресса, т.к. не могут своевременно на него среагировать и, как процессников, стрессовая ситуация затягивает их, и им сложно прийти к конечному результату и её завершенности.
Стрессотормозные: Иррациональность, Процесс, Демократия.
Будучи процессниками, они плохо осознают начало и конец процесса, деятельность их затягивает, им сложно с неё переключиться. Но иррациональность даёт людям этого типа способность легко менять принятое решение в изменившихся условиях. Поэтому стрессотормозные, как иррационалы, переключаются на стрессовую ситуацию, а тот процесс, в котором они находились ранее, остаётся незавершённым. Так у них накапливается снежный ком незавершённых задач, в процессе решения которых они вязнут.
Стрессотренируемые: Рациональность, Результат, Демократия.
Как результатники, они хорошо осознают начало процесса и его завершённость, поэтому чётко понимают, где начался стресс, и могут переключиться на устранение его причины. Но, как рационалам, им очень сложно сменить цель на устранение стресса. Они считают стресс тренировкой, и каждый новый стресс укрепляет их стрессоустойчивость перед подобными ситуациями. Сами могут устраивать себе и другим стрессовые ситуации в качестве тренировки.
Стрессоустойчивые: Иррациональность, Результат, Аристократия.
Будучи результатниками, они хорошо осознают начало процесса и его завершённость, поэтому могут чётко понять, где начался стресс, и переключиться на устранение его причин. А иррациональность даёт людям этого типа способность легко менять принятое решение в изменившихся условиях. Моментальное распознавание стресса, переключение на него и устранение. Мало какие ситуации в принципе считают стрессовыми, из-за чего могут неосознанно создавать стрессовые ситуации окружающим людям.
Список использованных источников:
- Гуленко В. В. Менеджмент слаженной команды: Соционика и социоанализ для руководителей. – Новосибирск: РИПЭЛ, 1995, 192 с.; 2-е изд.: М., “Астрель”, 2003.
- Гуленко. В. В., Тыщенко В. П. Соционика идет в школу. Педагогам, родителям, детям о типах и отношениях. – М.:Чёрная белка, 2010. – 280 с.
- Прокофьева Т. Н., Цигенов А. В. // Менеджмент и кадры: психология управления, соционика и социология. – 2013. – № 10
Самые стрессоустойчивые петербуржцы посетили тимбилдинг в «ПРОСТО»
За день до отправления на форум «Таврида» в молодежном пространстве «ПРОСТО» состоялась очередная встреча участников. 2 смена «Мир, любовь и роботы» представляет из себя пространство для современных художников и кураторов, где участники смогут прокачать свои soft и communication skills, поработать над междисциплинарными проектами, ставить творческие эксперименты и налаживать профессиональные связи. В этом году форум разделен на тематические антишколы. Делегаты из Петербурга на форуме выступят в следующих творческих направлениях: Школа современного искусства, Школа сайнс-арта и Школа арт-менеджмента и кураторства.
Вторая смена форума молодых деятелей культуры и искусств «Таврида» стартовала 10 июня в крымском Судаке. На творческий заезд отправились 19 представителей Петербурга.
Большинство из ребят еще учатся в художественных академиях Санкт‑Петербурга, остальные работают индивидуальными предпринимателями в сфере арта. Некоторые участники уже представляли Петербург на фестивале «Таврида» и охотно делились опытом на встрече.
Заместитель председателя Комитета по молодежной политике Роман Волковский пожелал ребятам творческих успехов и побед:
«Поздравляю вас с успешным прохождением этапов отбора на творческий заезд «Мир, любовь и роботы». Исходя из названия, вы наверняка представители очень интересных творческих профессий. На «Тавриде» вы представляете Культурную столицу России, поэтому мы сделали тимбилдинг перед поездкой, чтобы вы друг с другом познакомились и на форуме были единой дружной командой», — сказал заместитель председателя Комитета.
На тимбилдинге ребята познакомились друг с другом, рассказали о себе и своих идеях, которые они хотят реализовать на «Тавриде». Для многих основным интересом являются современные направления искусства, в том числе новые яркие имена и течения в стрит-арте, nft-искусстве. Также ребята заполнили мотивационные анкеты, в которых предлагалось по шкале от 1 до 10 отметить свои коммуникабельные навыки, стрессоустойчивость, умение работать в команде и креативность. Выяснилось, что большинство ребят склонны считать себя очень стрессоустойчивыми. Ответы варьировались от 8 до 10.
«Я занималась живописью, потом стала заниматься графикой. В своей анкете я отметила стрессоустойчивость, как лучший свой навык. Я считаю, что стресс – это единственная возможность творить», – рассказала студентка школы-студии анимационного кино «ШАР» Алёна Пугачёва.
После возвращения петербуржцев ожидает еще одна встреча, где ребята поделятся эмоциями и впечатлениями от форума, расскажут, какие новые идеи их вдохновили.
Контактное лицо по вопросам взаимодействия – Евгений Матвеев, руководитель информационно-аналитического отдела государственного бюджетного учреждения «Дом молодежи Санкт‑Петербурга», 8 (921) 184-46-75.
Научное решение для защиты вашего мозга и тела — и повышения устойчивости с каждым днем: Storoni, Mithu: 9780143130475: Amazon.com: Books
Глава 1Две стороны вашего мозга
В тот момент, когда вы сталкиваетесь с ситуацией, которая может вызвать стресс, в вашей голове происходят два разговора. Весь ваш мир может выглядеть по-разному, в зависимости от того, какой из них вы выберете. Один разговор рациональный, спокойный и аргументированный. Другой — эмоциональный, импульсивный и поспешный.Хронический стресс увеличивает громкость второго и приглушает первый.
A Prefrontal Executive
Ваш разумный мозг подобен гигантской корпорации с множеством отделов и отделов. Через него проходит невообразимое количество информации, которую необходимо соответствующим образом обработать. Цель корпорации — адаптировать ваше поведение, чтобы извлечь максимальную пользу из окружающей среды, в которой вы находитесь. Во главе вашей корпорации сидит главный исполнительный директор, который координирует работу корпорации и решает, на какие отделы следует обратить внимание, а на какие — смягчить.Этот процесс должен уметь адаптироваться к меняющимся обстоятельствам. Если генеральный директор руководит корпорацией с мудростью и точностью, она, скорее всего, будет процветать.
В передней части вашего мозга, за лбом, находится область, известная как префронтальная кора. Он играет центральную роль в исполнительном контроле и ведет себя при совместной поддержке других, как генеральный директор.
В любой ситуации он тщательно оценивает вашу местность и формулирует наилучшую возможную стратегию навигации по ней.Он модулирует и контролирует деятельность различных отделов вашего мозга, чтобы создать как можно более благоприятный климат для выполнения того, что вы делаете. Например, если вы пытаетесь прочитать длинное электронное письмо посреди суетливого, шумного офиса, оно координирует сети, поэтому шум приглушается, а отвлекающие факторы, исходящие из вашего окружения, приглушаются, чтобы вы могли сосредоточиться.
Как любой великий руководитель, у него есть особые таланты. Он собирает как можно больше информации из вашей текущей ситуации и сохраняет ее как рабочую память.Ваша рабочая память позволяет вашей префронтальной коре связать то, что происходит сейчас, с тем, что только что произошло мгновение назад, чтобы она могла предсказать, что произойдет дальше, и при необходимости изменить свою стратегию. Ваша префронтальная кора также контролирует луч вашего внимания и решает, куда этот прожектор должен быть направлен. Он внимательно изучает данные, поступающие из нескольких каналов, чтобы решить, что заслуживает внимания, а что нет. Изучение происходит на многих уровнях префронтальной коры и включает в себя анализ анализов, а также консультации с хранилищами долговременной памяти через область вашего мозга, известную как гиппокамп.Если ваши мысли и ощущения не важны и не имеют отношения к вашей задаче, ваша префронтальная кора уменьшает их объем, чтобы ваше внимание не отвлекалось от того, что вы делаете.
Ваша префронтальная кора в связке с другими сетями стратегически планирует, обосновывает, регулирует поведение, принимает решения и осуществляет сверху вниз контроль над другими частями вашего мозга по мере того, как вы движетесь к цели. Методом проб, ошибок и интеллекта он учится приписывать соответствующее поведение заданному набору обстоятельств и улучшать это поведение, как только появляется новая информация.Он всегда учится и пытается повысить свой интеллект.
Это приводит вашу префронтальную кору в состояние интенсивной активности, поскольку формируются и изменяются новые сети, а новые связи между клетками мозга (синапсы) материализуются и ослабевают. В вашем мозгу существует невообразимое количество синапсов, и эти синапсы постоянно смещаются и изменяются в состоянии сильного потока. Растущее изменение силы и активности синапсов известно как синаптическая пластичность. Когда мы адаптируемся к новой ситуации и мозг перестраивается, чтобы справиться, он во многом полагается на синаптическую пластичность.
Рациональное регулирование эмоций
Ваш эмоциональный инстинкт — ценный инструмент для понимания нюансов современной городской среды, потому что ваши угрозы, как правило, исходят от социальных взаимодействий, а не от диких животных. Когда эти угрозы вызывают в вашем уме негативные эмоции, они могут обойти внимательный анализ префронтальной корой, чтобы сэкономить ваше время. Это короткое замыкание не позволяет отфильтровать ложные срабатывания.
Схема мозга, обрабатывающая ваши эмоции, обширна и включает в себя как положительные, так и отрицательные петли обратной связи.Многие из этих петель модулируются частями вашей префронтальной коры. Если ваша префронтальная кора решает, что в ваших интересах оставаться в состоянии повышенной готовности к возможным угрозам, исходящим из вашего окружения, это может повысить уровень вашей эмоциональной реакции. Если он решит, что ваши эмоции отвлекают вас от того, что вы делаете, он может заглушить вашу эмоциональную реакцию и переключить внимание на более достойную цель. Если он не работает, ваша эмоциональная реакция может быть несоразмерной тому, что требует ваша ситуация.
Миндалевидное тело — один из основных игроков в вашей эмоциональной сети. Миндалевидное тело выполняет быстрое предварительное сканирование информации, поступающей из вашего окружения, а затем отправляет сигналы различным другим частям вашего мозга, включая префронтальную кору. Префронтальная кора, в свою очередь, посылает сигналы в миндалину. Некоторые части могут повышать или понижать его активность в зависимости от другой собранной информации. Например, во время эмоционального конфликта части префронтальной коры, кажется, «сдерживают» миндалевидное тело.Еще один ключевой член вашей эмоциональной сети — гиппокамп (в основном вентральный), который взаимодействует с миндалевидным телом.
Префронтальная кора играет важную роль в управлении оркестром вашего мозга, поэтому ваша реакция на мир, в котором вы находитесь, всегда рациональна и аргументирована. Если регулирующие навыки вашей префронтальной коры нарушены, ваша реакция на окружающую среду может быть иррациональной и неуместной, и ваш жизненный опыт изменится. Снимки мозга людей, страдающих хроническим профессиональным стрессом или посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), показывают признаки нарушения префронтальной регуляции эмоций и поведения.Неспособность подавить отрицательные эмоции связана с выгоранием.
Если ваши эмоции не регулируются, отрицательные эмоции могут легко проявиться и захватить ваш разум. Вы можете смотреть на мир с негативным предубеждением, сосредотачиваясь на его негативных чертах и вспоминая негативные переживания больше, чем положительные. Из-за вашей нерегулируемой точки зрения мир может казаться неопределенным и непредсказуемым, поэтому вы постоянно чувствуете нервозность и беспокойство. Каждая из этих сильных отрицательных эмоций возвращается в эмоциональные сети вашего мозга, усиливая и распространяя их активность.
Вот пример того, как наличие или отсутствие хорошей эмоциональной регуляции может дать вам совершенно разные переживания одного и того же события.
Жизнь сквозь призму эмоций:
Ваш обычно веселый босс не улыбнулся вам в ответ этим утром. Вы подходите к своему столу и начинаете задаваться вопросом, почему. Вы плохо контролируете свои эмоции, поэтому ваш разум создает наихудшие сценарии, поскольку вы интерпретируете все, что видите и слышите, с сильным негативным предубеждением. Вы чувствуете беспокойство и чувство вины.Вы беспокоитесь, что у вашего начальника есть плохие новости, чтобы поделиться с вами в свете слухов о сокращении бюджета вашей компании. Вы замечаете, что окружающие незаметно улыбаются самим себе, и задаетесь вопросом, смеются ли они над вами, потому что ваше увольнение — открытая история. У вас есть счета и новая ипотека. Вы паникуете.
Жизнь через призму рационального мышления:
Ваш обычно веселый босс сегодня утром не улыбнулся вам в ответ. Когда вы рационально пытаетесь понять, почему, ваша префронтальная кора и гиппокамп внимательно пересматривают сцену и просматривают свой прошлый опыт.Они приходят к вам в далекое воспоминание о том, как кто-то сплетничает о внезапном интересе вашего босса к терапии ботоксом. Оглядываясь назад, вы теперь вспоминаете, как подергивались края ее глаз, в то время как ее рот и лоб оставались замороженными. Осматривая офисный пол, вы замечаете, что ваши коллеги пытаются (и безуспешно) сохранять невозмутимое выражение лица. Вы тоже улыбаетесь, глядя на всю эту веселую ситуацию.
Ваша система реагирования на автопилот
Ваша нервная сеть автопилота, вегетативная нервная система, быстро передает сигналы от вашего мозга к вашему телу.Две его половины, симпатическая и парасимпатическая, которые работают вместе, чтобы двигатель вашего тела работал бесперебойно, остаются постоянно включенными. Когда их действия нуждаются в корректировке, их усиление или тон изменяются, не выключая их полностью. Например, воздействие симпатической нервной системы на сердце увеличивает частоту сердечных сокращений, тогда как воздействие парасимпатической нервной системы снижает ее. Если вашему сердцу необходимо биться быстрее, тонус симпатического входа повышается, а тон парасимпатического входа снижается, но оба продолжают обеспечивать входной сигнал сердцу.
Когда ваше тело испытывает стресс, ваш мозг запускает две различные цепные реакции. Первая цепочка связана с вашей быстродействующей вегетативной нервной системой, две половины которой во время стресса работают в противоположных направлениях. Ваш симпатический тонус быстро повышается, а ваш парасимпатический тонус падает, и эта цепочка завершается высвобождением адреналина (также известного как адреналин) и рядом физиологических реакций, таких как учащенное дыхание, учащенный пульс и повышенная бдительность. Вторая цепочка событий начинается в гипоталамусе и заканчивается выработкой надпочечниками гормона стресса кортизола.Две цепи взаимодействуют и направляются друг на друга, пока не пройдет стрессовый момент. В этот момент ваш парасимпатический тонус повышается, а ваш симпатический тонус падает. Ваша парасимпатическая сеть становится более активной, когда вы расслабляетесь, и ваша симпатическая сеть становится более активной, когда вы испытываете стресс.
Ваша миндалевидное тело и близкие к нему сотрудники (известные как Центральная автономная сеть) неразрывно связаны со схемами вашей реакции на стресс. Это объясняет, почему вещи, которые влияют на вас эмоционально, могут быстро вызвать стрессовую реакцию.Переживания, вызывающие сильные отрицательные эмоции, могут повысить ваш сочувственный тон, независимо от того, исходят ли они из окружающего вас мира или из мыслей, витающих в вашем уме. Если вы испытываете много таких эмоциональных триггеров или если вы не можете быстро восстановить контроль над своими эмоциями после того, как они были возбуждены, вы будете склонны к частым приступам стресса, и ваш сочувственный тон может оставаться излишне повышенным.
Ваш мозг вызывает стрессовую реакцию, когда думает, что вам угрожают.Эта угроза может быть физической или эмоциональной. Стресс, который мы обычно испытываем большую часть времени в современном индустриальном урбанизированном мире, принимает форму психосоциального стресса, который действует через вашу эмоциональную реактивность. Поскольку ваша префронтальная кора регулирует вашу эмоциональную реактивность, она играет жизненно важную роль в вашей восприимчивости к стрессу.
Его критическая роль становится очевидной, когда вы попадаете в неожиданную стрессовую ситуацию, когда она сдерживает вашу стресс-реактивность, регулирует ваши эмоции и удерживает ваше внимание на текущей задаче.Если он хорошо выполняет свою работу, он смягчает стрессовое воздействие ситуации. В моменты, которые следует сразу же после стрессового переживания, префронтальная кора головного мозга отвлекает ваше внимание от воспалительных мыслей, кипящих в вашем сознании, поэтому вы можете как можно быстрее восстановиться и двигаться дальше. Если он не в состоянии контролировать свои эмоции, ваше выздоровление будет медленным и даже неполным.
Несколько слов о терминологии
Сеть клеток мозга, обрабатывающих эмоции, обширна и сложна, и я буду называть ее эмоциональным мозгом, чтобы не перегружать вас слишком большим количеством технических терминов.Точно так же рациональный мозг относится к сетям в префронтальной коре, которые участвуют в целенаправленном принятии решений и поведении, эмоциональной регуляции, рабочей памяти и обучении, а также контроле внимания и, как правило, отвечают за то, чтобы вы реагировали на окружающую среду. максимально рационально и мудро. Этот термин также включает сети в (в основном спинном) гиппокампе, ключевом игроке в обучении и памяти, а также в некоторых других регионах, которые могут взаимодействовать с префронтальной корой.Термины «эмоциональный мозг» и «рациональный мозг» в контексте этой книги относятся к тому, что сети делают в контексте психосоциального стресса. На самом деле мозг анатомически не разделен на рациональные и эмоциональные части, а эмоции и познание тесно переплетены и обслуживаются перекрывающимися цепями.
Острый и хронический стресс
Если вы представите мозг как оркестр, управляемый префронтальной корой, мелодия играет синхронно и уравновешенно большую часть времени.Во время острого неконтролируемого стресса дирижер, ваша префронтальная кора, дает слово одной инструментальной части, которая возникает из гармоничной симфонии и мощно доминирует на сцене. Этот раздел обрабатывает ваши негативные эмоции. После того, как стрессовые переживания прошли, префронтальная кора переводит внимание с этого участка, и восстанавливается успокаивающая гармония.
Мозг взрослого человека изменяется в ответ на то, что от него требуется. Он быстро приспосабливается к меняющимся требованиям, поэтому может процветать в динамичной среде.Если его опыт стресса больше не острый, а хронический, он может изменить свою взаимосвязь и структуру, чтобы адаптироваться к этой новой обстановке. Временное ослабление префронтального контроля над эмоциями и поведением теперь сохраняется, а нерегулируемое эмоциональное поведение сохраняется. Изменение взаимосвязи делает дисбаланс между рациональностью и эмоциональной реакцией долговременным, а не временным. Многие проявления хронического стресса, от нарушения эмоциональной регуляции до изменений мотивации, поведения и способности испытывать удовольствие, могут быть результатом ослабления префронтального контроля.
Существует множество способов, с помощью которых хронический стресс может постепенно ослабить префронтальные сети контроля. Префронтальная кора и гиппокамп находятся в состоянии постоянного потока и во многом зависят от интенсивной синаптической пластичности. Любой процесс, препятствующий этой деятельности, например хронический стресс, мешает их функционированию. Интересно, что префронтальная кора и гиппокамп также уязвимы для повреждений в результате старения и дегенеративных заболеваний, таких как деменция.
Клетки головного мозга в префронтальной коре (известные как пирамидные клетки) имеют форму, напоминающую дерево.У них есть ответвления, выходящие наружу (известные как дендритные ветви). Эти ветви участвуют в формировании синапсов. Хронический стресс заставляет эти ветви регрессировать. Он также влияет на межклеточную коммуникацию и препятствует скоординированным электрическим колебаниям между клетками мозга, которые жизненно важны для обработки информации. Эти эффекты ставят под угрозу способность префронтальной коры и гиппокампа выполнять свою работу должным образом, и может пострадать регуляторный контроль.
Плохо регулируемый эмоциональный мозг теперь может легче реагировать.Хотя дендритные ветви могут регрессировать в префронтальной коре, они могут расти в миндалине. Недавнее исследование показало обратную зависимость между ощущением хронического стресса и размером префронтальной коры. Каждый небольшой приступ острого стресса, с которым сталкивается мозг при хроническом стрессе, может казаться более интенсивным и продолжительным, чем в противном случае.
Мы становимся тем, что видим. Мы формируем наши инструменты, а затем наши инструменты формируют нас. — Маршалл Маклюэн
Ситуация, которая раньше не волновала вас, теперь повышает ваше кровяное давление.Поскольку префронтальная кора головного мозга страдает от хронического стресса, она начинает плохо выполнять тесты на рабочую память и когнитивную гибкость. Он теряет контроль над вниманием и самоконтролем. Ваше восприятие мира становится менее уравновешенным, и вы можете сосредоточиться на негативе, когда ваш разум блуждает, и спешить с отрицательными выводами в моменты сомнений. Возможно, вам будет все труднее отвлечься от негативных эмоций и негативных мыслей, чтобы сосредоточиться на текущей задаче.В конце концов, эта негативная спираль хронического стресса может привести к депрессии.
Геномное проектирование зерновых культур, устойчивых к абиотическим стрессам
В этой книге представлены абиотические стрессы, которые вызывают повреждение посевов в диапазоне 6-20%. Понимание взаимодействия сельскохозяйственных культур с абиотическими стрессами, вызванными жарой, холодом, засухой, наводнением, затоплением, засолением, кислотностью и т. Д., Важно для создания устойчивых сортов сельскохозяйственных культур. Знания о передовых генетических и геномных стратегиях улучшения сельскохозяйственных культур, включая молекулярную селекцию, трансгеники, селекцию с помощью генома и недавно появившееся редактирование генома для создания устойчивых сортов зерновых культур, необходимы для решения проблем FPNEE (продукты питания, здоровье, питание, энергия и окружающая среда). ) безопасность.Секвенирование всего генома этих культур с последующим генотипированием путем секвенирования позволило получить точную информацию о генах, придающих устойчивость, полезную для открытия генов, поиска аллелей и челночного разведения, что, в свою очередь, открыло возможности для « конструирования » геномов сельскохозяйственных культур с устойчивостью к абиотическим растениям. стрессы.Девять глав этого тома, каждая из которых посвящена зерновым культурам, посвящены различным типам абиотических стрессов и их влиянию на культурные растения и взаимодействию с ними; перечислить доступное генетическое разнообразие в отношении устойчивости к абиотическому стрессу среди имеющихся сортов; осветить потенциальные генофонды для использования в межвидовой передаче генов; кратко рассказывают о классической генетике стрессоустойчивости и традиционной селекции для передачи их культурным аналогам; разъяснять истории успеха генной инженерии для создания устойчивых к абиотическому стрессу сортов сельскохозяйственных культур; обсудить молекулярное картирование генов и QTL, лежащих в основе стрессоустойчивости, и их маркерную интрогрессию в элитные сорта; изложить различные новые методы, основанные на геномике, включая геномный отбор, анализ аллелей, открытие генов и пирамидирование генов для создания адаптивных сортов сельскохозяйственных культур с более высоким количеством и качеством, а также разработать некоторые тематические исследования по редактированию генома с упором на конкретные гены, вызывающие абиотический стресс. устойчивые культуры.
Абиотический стресс Улучшение посевов Молекулярная селекция Селекция с помощью геномики Редактирование генома
О редакции
Профессор Читтаранджан Коле — всемирно известный ученый с блестящей профессиональной карьерой, охватывающей более двадцати шести лет, и оригинальным вкладом в области геномики растений и биотехнологии, что привело к публикации более 150 научных статей в ведущих мировых журналах.Он отредактировал более 125 книг для ведущих мировых издателей, включая Springer Nature, Wiley-Blackwell и Taylor & Francis Group. Его работы и сообразительность редактирования были оценены семью лауреатами Нобелевской премии, включая проф. Норман Борлоуг, Артур Корнберг, Вернер Арбер, Филипп Шарп, Гюнтер Блобель, Ли Хартвелл и Роджер Корнберг. Он также входит в редакционные коллегии BMC Genomics, International Journal for Plant Genomics, Euphytica и Plant Genetic Resources среди многих других.Ранее он был приглашенным профессором в Государственном университете Пенсильвании и Университете Клемсона. Он также работал проректором Сельскохозяйственного университета Британской Колумбии в Индии. Он также является главным координатором Международного консорциума по геномике устойчивых к климату сельскохозяйственных культур (ICRCGC) и Международного консорциума по фитомедомике и нутриомике (ICPN).
В поисках стрессоустойчивого картофеля | EurekAlert!
Проект ADAPT направлен на определение новых целей селекции и соответствие сортов картофеля конкретным сложным экологическим условиям роста в будущем.Консорциум ADAPT успешно запустил проект «Ускоренное развитие картофеля, устойчивого к множественным стрессам», который направлен на разработку новых стратегий, позволяющих сделать картофель пригодным для сложных условий роста в будущем. Проект ADAPT координируется Маркусом Тейге из лаборатории молекулярной системной биологии на кафедре функциональной и эволюционной экологии факультета естественных наук. Он состоится в течение следующих четырех лет с общим бюджетом в 5 миллионов евро из программы EU Horizon 2020.
Картофель — одна из важнейших продовольственных культур во всем мире. Однако серьезной угрозой для безопасности урожая клубней этой основной продовольственной культуры является ее уязвимость к экологическим стрессам; особенно из-за сочетания жары и засухи, которые становятся все более распространенными из-за изменения климата. Часто за этими условиями следуют сезонные наводнения, которые могут погубить весь урожай в течение нескольких дней. Хотя есть некоторые сведения о реакции на множественные стрессы со стороны модельных видов растений, таких как арабидопсис, аналогичные знания о картофеле отсутствуют.В проекте ADAPT будут объединены дополнительные экспертные знания десяти ведущих академических исследовательских институтов, четырех селекционеров картофеля, разработчика технологии скрининга, государственного агентства и некоммерческой ассоциации ЕС, чтобы изучить механизмы, лежащие в основе устойчивости картофеля к множественным стрессам. Проект ADAPT возглавляет Маркус Тейге с факультета естественных наук Венского университета, который объясняет, что картофель происходит из районов с прохладным климатом и поэтому особенно чувствителен к жаре.Более того, поскольку клубни растут в почве, они также чрезвычайно чувствительны к стрессу от наводнения, что также увеличивает их уязвимость к болезням.
«В рамках этого проекта мы определим молекулярные и фенотипические реакции на различные стрессовые условия, которые становятся все более важными для урожайности картофеля в сложных условиях роста из-за изменения климата. Вместе с селекционерами мы определим черты и гены, которые могут усилить стресс. устойчивость этой очень важной продовольственной культуры », — добавляет Тейдж.
Исследователи проекта объединят молекулярную биологию, физиологию стресса, системную биологию и аналитику с разработкой и молекулярной селекцией, а также привлекут агентства, ориентированные на конечных пользователей, для тестирования сортов и торговли картофелем для перевода результатов. «Основываясь на нашем механистическом понимании, мы стремимся определить новые селекционные цели и сопоставить сорта картофеля с конкретными условиями окружающей среды. Знания, полученные в результате наших исследований, напрямую дойдут до наиболее важных заинтересованных сторон и конечных пользователей, участвующих в селекционных программах и направляющих разработку технологий для улучшения стратегий управления урожаем. «, — заключает Тейге.
###
Заявление об ограничении ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
стрессоустойчивое определение | Словарь английских определений
напряжение
n
1 особый акцент или значение, придаваемое чему-либо
2 умственное, эмоциональное или физическое напряжение или напряжение
3 акцент делается на слог, произнося его громче, чем окружающие его
4 такой акцент как часть регулярного ритмического ритма в музыке или поэзии
5 слог с таким ударением
сила или система сил, вызывающая деформацию или деформацию
b сила, действующая на единицу площади
vb tr
7, чтобы выделить или выделить
8 произносить (слово или слог) громче, чем окружающие его
(C14: стресс, укороченный от стресса)
♦ стрессовый прил.
♦ напряженно adv
♦ стрессоустойчивость н
посттравматическое стрессовое расстройство
n психологическое состояние, характеризующееся тревогой, замкнутостью и склонностью к физическим заболеваниям, которое может последовать за травматическим опытом
первичное ударение
n (лингвистика) другой термин для →
основной акцент
предел текучести
n (Engineering) эквивалент предела текучести в материалах, которые не имеют четко определенного предела текучести
вторичное напряжение
n другой термин для →
вторичный акцент
ударение в предложении
n ударение, данное слову или словам в предложении, часто передающее нюансы значения или акцента
-стресс
суффикс, образующий существительные , обозначающий женщину, которая выполняет или занимается определенной деятельностью
певица, швея Сравнить →
-стер →
1
(от -st (e) r + -ess)
ударение в слове
n ударение на слогах отдельных слов в предложении или отдельно
предел текучести
n уровень напряжения, при котором металл или другой материал перестает вести себя упруго.Напряжение, деленное на деформацию, больше не является постоянным. Точка, в которой это происходит, называется пределом текучести.
Сравнить →
предел прочности
База данных SNP по устойчивости к стрессу риса | Рис
Содержание базы данных
Данные полногеномного секвенирования 402 сортов риса ( Oryza sativa L. ) с различной устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессам были загружены из проекта повторного секвенирования генома риса 3000 и других проектов в NCBI SRA база данных.В соответствии с протоколом, представленным на рис. 1, сорта риса, устойчивые к абиотическому и биотическому стрессу, и их SNP были обнаружены и сохранены в базе данных RSRS.
Фенотипические данные
Информация для каждого сорта, включая страну происхождения, идентификатор, название сорта и группу сорта, была собрана с информационного сайта IRIC (http://iric.irri.org/resources/3000-genomes-project) и другие связанные исследования. Идентификатор образца и идентификатор, используемый для сорта, показаны в Дополнительном файле 1: Таблица S1.Кроме того, мы также собрали стресс-реакцию всех протестированных сортов из предыдущих исследований и баз данных фенотипов. Список сортов в каждой стресс-группе и подробная информация по каждому сорту, включая соответствующие ссылки, также показаны в Дополнительном файле 1: Таблица S1.
Данные SNP
После обнаружения генетических вариантов в геноме каждого тестируемого сорта риса и фильтрации стрессоустойчивых SNP из стрессоустойчивых сортов риса — более 9.5 миллионов стрессоустойчивых SNP в рисе были идентифицированы и сохранены в базе данных RSRS. Таблица 1 суммирует количество и эффект стрессоустойчивых SNP, расположенных в различных геномных областях, включая генные, межгенные, интронные и вышестоящие / нижележащие области. Стрессоустойчивые SNP, расположенные в определенных положениях, таких как стартовые и стоп-кодоны, донорные и акцепторные сайты сплайсинга, также показаны на рис.3.
Таблица 1 Количество стрессоустойчивых SNP, расположенных в разных участках генома риса Фиг.3Количество устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам SNP в области сплайсинга и других SNP с большим эффектом. SNP с большим эффектом включают получение, потерю или сохранение начала / остановки, а также донор и акцептор сплайсинга. Приобретенный или потерянный стартовый и стоп-кодон SNP вызывает усиление или потерю стартового / стоп-кодона. SNP, расположенный в стоп-кодоне, может сохранять функцию стоп-кодона (стоп-кодон сохраняется). SNP, генерирующий акцептор сплайсинга, донор или область, называются акцепторами сплайсинга, донором сплайсинга области сплайсинга
.SNP, устойчивые к биотическому стрессу
В категории SNP, устойчивых к биотическому стрессу, есть три подгруппы SNP, устойчивые к 3 видам биотических стрессов, включая грибковые, бактериальные и вредные инфекции.
SNP, устойчивые к взрывам грибка
Окончательный набор из 6 785 349 SNP был получен из 152 устойчивых к взрывам сортов риса с использованием Nipponbare в качестве эталонного генома. Мы обнаружили 3 324 526 SNP из 26 высокочувствительных сортов риса, используя один и тот же конвейер. После скрининга SNP, специфичных для устойчивых к взрыву разновидностей, 3 638 230 потенциально устойчивых к взрыву SNP были обнаружены и сохранены в этой подгруппе.
У этих устойчивых к взрывам сортов риса мы идентифицировали 24 352 гена, несущих устойчивые к взрыву nsSNP, которые рассматривались как потенциально устойчивые к взрыву гены риса.Основываясь на функциональной аннотации этих генов, 609 из потенциально устойчивых к бласту генов были связаны со стрессовыми стимулами и реакционной способностью. Интересно, что 139 из них, как сообщалось, функционировали как гены устойчивости к бласту в различных ссылках, которые были показаны в Дополнительном файле 2: Таблица S2. Среди 139 известных генов устойчивости к бластам 24 гена были факторами транскрипции, 34 гена были генами устойчивости к болезням, а остальные 81 ген были задействованы в различных семьях способности реагировать на стресс.В общей сложности на этих 139 генах было 8005 стрессоустойчивых SNP, из которых 11,5% были миссенс, 67,0% относились к области выше / ниже по течению, 8,6% были синонимичными вариантами и 12,0% включали остальные (рис. 5). Эти варианты были распределены по сортам риса с частотой аллелей от 0,01 до 1,0 (рис. 4).
Рис. 4Распределение вариантов по аннотации в различных генах устойчивости к абиотическому и биотическому стрессу у риса. Ось X представляет вариантную аннотацию SNP в этих генах, а ось Y представляет количество каждой аннотации в этих генах.
Бактериальные стрессоустойчивые SNP
. устойчивые к бактериальной фитофторозе разновидности с общим количеством 4 307 743 SNP, 18 сортов, устойчивых к бактериальной фитофторозе с общим количеством 3 991 441 SNP, 5 разновидностей, устойчивых к бактериальной полосовой фитофторозе с общим количеством 1 971 323 SNP и 24 разновидности, устойчивые к бактериальным инфекциям, с общим количеством 4 242 547 SNP.Точно так же у нас было 8 разновидностей, восприимчивых к бактериальной фитофторозе с 1 856 574 SNP, 7 разновидностей, восприимчивых к бактериальной фитофторозе с 1 999 162 SNP, 6 разновидностей, восприимчивых к бактериальному рису с 1 344 685 SNP и 3 разновидности, чувствительных к бактериальной фитофторозе, всего 523 829 разновидностей. SNP. Наконец, мы сгенерировали 2,608,978, 2,176,113, 2,980,714 и 1,965,432 SNP, устойчивые к бактериальному ожогу листьев, фитофторозу кожуры, цикадке риса и полосовому ожогу листьев в геноме риса, соответственно.
Мы идентифицировали 19 154, 17 711, 20 972 и 17 987 генов, несущих бактериальный ожог листьев, бактериальный ожог оболочки, цикадку риса и устойчивые к полосовому фитофторозу nsNPs, соответственно. Среди них 483, 433, 518 и 447 были связаны со стрессовыми стимулами и ответами на основе функциональной аннотации. Интересно, что в различных публикациях были подтверждены 64 бактериального ожога листьев, 11 бактериального ожога оболочки, 22 гена бактериальной цикадки риса и 7 потенциальных генов устойчивости к болезням рисовых полосок, которые показаны в Дополнительном файле 2: Таблица S2.Эти гены включали 15 факторов транскрипции, 19 генов устойчивости к болезням и другие, связанные с защитной реакцией. Бактериальные стрессоустойчивые SNP, распределенные по этим генам, состоят из 7,43% nsSNP, 6,78% синонимичных SNP и 79,5% выше / ниже по течению (рис. 5). Распределение аллельной частоты SNP в этих генах колеблется от 0,022 до 1,0 (рис. 4). Кроме того, (Zhang et al., 2017) подтвердил 121 значительно обогащенный SNP, который способствовал устойчивости риса к бактериальному фитофторозу.Из них 91 был сопоставлен с SNP, устойчивыми к бактериальной фитофторозе, в базе данных RSRS. В другом исследовании было обнаружено, что 46 SNP связаны с устойчивостью к бактериальному фитофторозу у риса (Dilla-Ermita et al.2017), 29 из которых также были обнаружены в базе данных RSRS.
Рис. 5Альтернативное распределение частот аллелей в различных генах устойчивости к абиотическому и биотическому стрессу у риса. Ось X представляет частоты аллелей нереференсных аллелей, а ось Y представляет количество каждой частоты аллелей SNP в этих генах. идентифицировано, в том числе 45 сортов, устойчивых к вредителям бурой курицей с 6054118 SNP, 4 сорта галлиц, устойчивых к вредителям с 3 638 406 SNP, 8 малых бурых устойчивых к вредителям разновидностей куликов с 4 221 428 SNP, 35 устойчивых к вредителям белых сортов куликов с 5 957 813 SNP и 10 устойчивые к вредителям сорта рисового листового роллера с 4 679 556 SNP.Аналогичным образом, мы обнаружили 3710640 SNP от 8 сортов риса, восприимчивых к бурой кулике, 4637279 SNP от 3 видов, восприимчивых к галлицам, 2392253 SNP от 3 небольших восприимчивых к бурой кучах разновидностей, 3362 269 SNP от 6 разновидностей, восприимчивых к куликам с белой спинкой, 055 842 сортов и 3055 842 сортов. 3 сорта, подверженные воздействию роликовых вредителей. Наконец, мы обнаружили в рисе 3 357 284 коричневой цикадки, 2 115 252 галлицы, 3 417 213 мелких коричневых, 3 948 989 белых поддерживающих цепочек и 3 237 416 устойчивых к вредителям рисовых листьев SNP в рисе, соответственно.
У устойчивых к вредителям сортов мы идентифицировали в общей сложности 22 876, 19 782, 23 721, 24 098, 22 101 ген, несущих nsSNP у коричневого саженца-цикадки, вредителя-галлицы, мелко-коричневого вредителя-цикадки, белоспинного вредителя-цикадки и вредителя рисового листка. -устойчивые сорта риса соответственно. Мы классифицировали эти гены на основе их функциональной аннотации и обнаружили, что гены 555, 489, 614, 603 и 540 связаны со стрессом и функциями, связанными с ответом на раздражитель. Сообщается, что среди них 29 генов вовлечены в устойчивость к болезням, вызываемым вредителями, что показано в Дополнительном файле 2: Таблица S2.Эти гены состояли из 3 факторов транскрипции, 14 генов устойчивости к патогенам и других функций, связанных с защитой. Общее количество SNP, обнаруженных в этих генах, включало 72,1% восходящих / нисходящих, 14% nsSNP и 7,08 синонимичных SNP (рис. 4). Аллельное разнообразие SNP колеблется в пределах от 0,022 до 1 (рис. 5).
Абиотические стрессоустойчивые SNP
В категории абиотического стресса мы обнаружили SNP в геноме сортов риса, обладающих устойчивостью к теплу, щелочам, соли, холоду, наводнению и цинковому стрессу.
Устойчивые к тепловому стрессу SNP
В данном исследовании использовались двадцать устойчивых к тепловому стрессу сортов риса, и в общей сложности было обнаружено 5 707 672 SNP из этого набора сортов риса. Точно так же мы обнаружили 1 233 652 ОНП из 8 высокочувствительных к теплу сортов риса. Наконец, в рисе было идентифицировано в общей сложности 4 500 192 устойчивых к тепловому стрессу конкретных SNP.
В геноме устойчивых к тепловому стрессу сортов риса мы идентифицировали в общей сложности 26 357 генов, несущих устойчивые к тепловому стрессу nsSNP.Судя по функциональной аннотации, 661 ген из них был ассоциирован со стрессовой реакцией и стимулами. Интересно, что 75 генов, как сообщается, участвуют в устойчивости риса к тепловому стрессу. Среди этих 75 генов 6 генов были факторами транскрипции, а 23 — белками теплового шока, которые показаны в дополнительном файле 2: Таблица S2. Общее количество SNP в этих генах составило 3745, включая 82% восходящих / нисходящих, 3% nsSNP, 3,2% синонимичных и 12% других вариантов. Частота аллелей этих вариантов варьировала от 0.047 и 1 (рис.4 и 5).
Устойчивые к щелочному стрессу SNP
В данном исследовании использовались 27 сортов риса, устойчивые к щелочному стрессу. Общее количество SNP, вызванных из этой группы, составило 4 931 032. Из 10 восприимчивых сортов риса мы обнаружили 2 314 097 SNP. После фильтрации общих вариантов между устойчивыми и восприимчивыми сортами мы сгенерировали 2779427 устойчивых к щелочному стрессу SNP в рисе.
В этой подкатегории мы идентифицировали в общей сложности 22 876 генов, несущих устойчивые к щелочному стрессу nsSNP.Согласно функциональной аннотации, 513 генов были связаны со стрессовой реакцией и стимулами. Сообщается, что среди них пять генов связаны с устойчивостью к щелочному стрессу у риса, что показано в Дополнительном файле 2: Таблица S2. Общее количество SNP, связанных с этими генами, составило 182, а частота аллелей колеблется от 0,022 до 0,9 (рис. 4 и 5).
SNP, устойчивые к солевому стрессу
В этом исследовании использовался 61 сорт устойчивых к солевому стрессу сортов риса.Количество SNP, идентифицированных из этого набора сортов риса, составило 6 080 805. Точно так же мы обнаружили 2 924 352 из 17 сортов риса, подверженных солевому стрессу. После фильтрации SNP в сортах риса, подверженных солевому стрессу, мы идентифицировали в общей сложности 3 323 770 устойчивых к солевому стрессу специфических SNP у устойчивых к солевому стрессу сортов.
У этих устойчивых к солевому стрессу сортов мы картировали в общей сложности 23 461 ген, несущих устойчивые к солевому стрессу nsSNP. Согласно функциональной аннотации, 589 генов были связаны со стрессовой реакцией и стимулами.Интересно, что 209 генов, как сообщается, связаны с солеустойчивостью риса, включая 30 факторов транскрипции, 26 генов семейства киназ и 14 семейств ионных переносчиков, которые также показаны в Дополнительном файле 2: Таблица S2. Всего в этих генах было 8472 SNP, в том числе 4,65% миссенс, 81,4% вышестоящих и нижестоящих, 4,6% синонимичных вариантов и другие (рис. 5). Частота аллелей этих вариантов варьировала от 0,012 до 1 (рис. 4).
В исследовании, проведенном Lekklar et al.(2019), они обнаружили 448 значительно обогащенных SNP, способствующих устойчивости к солевому стрессу у риса, с помощью метода полногеномного исследования ассоциации (GWAS), из которых 389 также были обнаружены в результатах этого исследования, а 162 были сохранены как солевой стресс. -устойчивые SNP в базе данных RSRS. Кроме того, Jain et al. (2014) провели скрининг 910 SNP, присутствующих в кодирующей области 346 дифференциально экспрессируемых генов из 3 устойчивых к солевому стрессу сортов риса, из которых 862 соответствовали результатам этого исследования, а 301 были сохранены как устойчивые к солевому стрессу SNP в базе данных RSRS. .
SNP, устойчивые к холодному стрессу
В этом исследовании было собрано 27 сортов риса, устойчивых к холодному стрессу, в котором мы обнаружили в общей сложности 4 906 148 SNP. Из 10 чувствительных к холоду сортов риса мы обнаружили в общей сложности 2 560 928 SNP. Наконец, мы отфильтровали 2 584 211 устойчивых к холодному стрессу SNP в рисе.
Мы картировали 16 217 генов с устойчивыми к холодовому стрессу nsSNP в рисе. Согласно функциональной аннотации, 476 генов были связаны со стрессовой реакцией и стимулами.Интересно, что 107 генов связаны с толерантностью к холоду у риса, что показано в Дополнительном файле 2: Таблица S2. Всего в этих генах было 2998 SNP, из которых 88% были выше / ниже по течению, 7,2% были nsSNP и 4,84% были синонимичными вариантами (рис. 5). Частота их аллелей варьировала от 0,038 до 1,0 (рис. 4). Кроме того, данные из других публикаций также подтвердили наши результаты. Wang et al. (2016) обнаружили 181 значительно обогащенный SNP, связанный с холодовым стрессом, в рисе, из которых 169 соответствовали SNP в базе данных RSRS (Wang et al.2016).
Устойчивые к наводнениям SNP
В этом исследовании были собраны двадцать один устойчивый к наводнению сорт риса с общим числом SNP 4 851 632 и 10 видов стресса к наводнению с 2 238 878 SNP. Наконец, мы выявили 2 813 598 SNP, устойчивых к наводнению, у устойчивых к наводнению сортов риса.
У этих устойчивых к наводнению разновидностей мы идентифицировали в общей сложности 20 818 генов с устойчивыми к наводнению nsSNP. Согласно функциональной аннотации, 505 генов были связаны со стрессовой реакцией и стимулами.На данный момент сообщается, что 26 генов связаны с толерантностью к погружению, включая пять факторов транскрипции и пять белков, подобных рецептору этилена, которые также показаны в дополнительном файле 2: Таблица S2. В этих 26 генах мы обнаружили 1321 SNP, из которых 80,0% были восходящими / нисходящими SNP, 4,47% были nsSNP и 4,1% были синонимичными SNP.
Цинк стрессоустойчивые SNP
Всего 4 215 431 SNP было обнаружено в 11 сортах риса, устойчивых к цинковому стрессу, в то время как 1 345 257 SNP были обнаружены в пяти сортах риса, подверженных стрессу цинком.Всего было идентифицировано 2 987 375 устойчивых к цинковому стрессу SNP в рисе из устойчивых к цинку сортов риса.
У этих устойчивых к цинку разновидностей мы идентифицировали 20 818 генов с устойчивыми к цинку nsSNP. На основании функционального анализа 530 генов были связаны со стрессовой реакцией и стимулами. На данный момент сообщалось, что шесть генов участвуют в устойчивости к цинковому стрессу, которые в основном участвуют в поглощении и транслокации Zn, как показано в Дополнительном файле 2: Таблица S2.В этих шести генах было 538 SNP, включая 74% восходящих / нисходящих, 4% nsSNP и 6% синонимичных SNP (рис. 5). Частота аллелей этих SNP варьировала от 0,047 до 0,89 (рис. 4).
Веб-интерфейс
RSRS — это интегрированная база данных SNP, устойчивых к стрессу риса, позволяющая пользователям исследовать общую организацию данных, получать информацию, включая информацию, связанную с рисовым стрессом, SNP-устойчивые к стрессу и связанные гены, путем запроса определенной области генома, идентификатора гена или идентификатора SNP. , а также для визуализации интересующих данных в другом формате вывода.Функции базы данных RSRS показаны на рис. 1в.
База данных RSRS позволяет пользователям искать, сравнивать и просматривать фенотипические и генотипические данные стрессоустойчивых сортов риса, использованных в нашем исследовании. Каждому сорту риса в базе данных RSRS присвоен идентификатор сорта. Функция просмотра сортов представляет подробную информацию о фенотипе каждого сорта риса, включая географическую информацию, популяцию и рейтинг стрессоустойчивости. Функция просмотра SNP позволяет пользователям просматривать общую сводку SNP в каждой стрессоустойчивой группе, сводку SNP для каждой хромосомы в каждом сорте и распределение различных типов SNP в каждой группе.
Функция поиска представляет собой удобный веб-интерфейс, позволяющий пользователям запрашивать информацию, относящуюся к SNP. Пользователи могут искать различные SNP по заданному идентификатору SNP, идентификатору гена, фенотипу, аннотации варианта, хромосоме или определенной области генома (рис. 6a).
Рис. 6Примеры функций поиска в базе данных RSRS. Интерфейс поиска ( a ) позволяет пользователям выполнять поиск по региону, идентификатору гена и идентификатору SNP. Кроме того, пользователи могут также установить параметры, такие как частота аллелей, типы вариантов.Результаты поиска ( b ) извлекают список SNP и отображают распределение аллелей в заданном диапазоне. Подробное представление SNP ( c ) отображает подробную информацию о каждом SNP и генотипе каждого образца риса. Визуализация Jbrowse ( d ) отображает детали SNP в Jbrowse и дает подробную информацию о связанном гене с SNP
Поиск по геномной области позволяет пользователям искать SNP на выбранной хромосоме в заданном диапазоне положения генома. Помимо этого, поиск SNP с использованием различных параметров поиска, таких как аннотация вариантов, частота минорных аллелей, может быть облегчен в базе данных.
Поиск по идентификатору SNP позволяет пользователям искать конкретный SNP по его идентификатору. Каждый SNP имеет уникальный идентификатор в формате SNPCHXXXXXXXX. Первая буква идентификатора указывает тип варианта, например «SNP», обозначающий SNP. «CH» обозначает номер хромосомы (01–12), а XXXXXXXX представляет координату хромосомы вариации.
Поиск по идентификатору гена позволяет пользователю искать SNP, связанные с данным геном. Аналогичным образом пользователь может также установить параметры для поиска вариантов выбранной аннотации или диапазона частот минорных аллелей (рис.6а).
Результаты функции поиска (рис. 6b) также могут быть расширены, и можно изучить детали каждого SNP. Детали каждого SNP включают положение хромосомы, распределение аллелей, информацию о связанных генах, аннотацию эффектов вариантов и генотип SNP в каждом сорте выбранного фенотипа. Эта функция помогает пользователю определить полиморфные SNP между двумя или более сортами риса (рис. 6c). Кроме того, мы включили оценки обогащения GWAS SNP с опубликованными данными в этой базе данных.SNP с их доступной оценкой обогащения будут отображаться на странице сведений о SNP.
Кроме того, система базы данных RSRS также интегрирует инструмент обозревателя генома, JBrowse, для навигации по данным в формате графической визуализации (Buels et al. 2016). JBrowse позволяет пользователям напрямую визуализировать расположение SNP, отображать полный список аннотаций, подробные сведения о вариантах и данные генотипа каждого образца. Интерактивный и динамический браузер генома может также отображать геномные особенности для каждого сорта риса, гена и соответствующие треки данных, а также выравнивание вариантов (рис.6г).
Самостоятельно собранные и декорированные эластомерными руками поверхности из высокопрочных суперотталкивающих материалов
Супергидрофобные (SH) частицы и покрытия с высокой механической прочностью привлекают всеобщее внимание благодаря их универсальным характеристикам в таких областях, как самоочистка, защита от влаги и т. Д. В этой работе супергидрофобные частицы с превосходной репеллентностью по отношению к высоковязким жидкостям и жидкостям с низким поверхностным натяжением синтезируются с помощью двухэтапным методом.Прививка мягких и эластомерных полидиметилсилоксановых сегментов на поверхности из диоксида кремния придает частицам SH способность к поглощению / распределению механических ударов. Таким образом, эти частицы могут выдерживать сильное механическое воздействие (∼8000 кг · см −2 ) и поддерживать угол контакта с водой (WCA) около 150 °. Когда ПВДФ- и -ГФП с включенными частицами SH наносят на субстраты, покрытие проявляет водоотталкивающие свойства с углом скольжения <6 ° и WCA> 160 °.Это покрытие выдерживает давление гидроудара 1,33 МПа и энергию удара песка 3,6 × 10 −7 Дж на зерно, и после этих испытаний покрытие восстанавливает свойства SH в условиях окружающей среды. Кроме того, поверхности, поврежденные в результате проникновения / столкновения, подвергаются самовосстановлению, чтобы сохранить свою супер-репеллентную природу. Морфология волокнистой и пористой структуры очевидна на изображениях, полученных с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа, что связано с термической обработкой и последующим процессом испарения растворителя.Кроме того, покрытие демонстрирует суперотталкивающие свойства к различным жидкостям и демонстрирует хорошую адгезию к различным субстратам, таким как алюминий, полиимид, хлоропреновый каучук и нержавеющая сталь.
У вас есть доступ к этой статье
Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?Генетический скрининг определяет адаптивную анеуплоидию как ключевой медиатор устойчивости к стрессу ER у дрожжей.
Значимость
У эукариот около одной трети всех белков свернуто в эндоплазматическом ретикулуме (ER).Когда потребность в сворачивании белка превышает емкость ER, активируется ответ развернутого белка (UPR), чтобы противодействовать стрессу ER. Однако механизмы адаптации к стрессу ER не ограничиваются UPR. Здесь мы сообщаем, что усиление хромосомы II у дрожжей позволяет клеткам адаптироваться к неправильной укладке белков. Мы сузили эффект дупликации хромосомы II до трех генов, которые способствуют устойчивости к стрессу ER независимо от UPR. Сверхэкспрессии этих генов было достаточно для защиты клеток от стресса ER и привело к устранению анеуплоидии.Таким образом, анеуплоидия может служить важной адаптацией генома, защищающей клетки от стресса ER.
Abstract
Геном дрожжей становится нестабильным во время стресса, что часто приводит к адаптивной анеуплоидии, что позволяет быстро активировать защитные механизмы, восстанавливающие клеточный гомеостаз. В этом исследовании мы провели генетический скрининг Saccharomyces cerevisiae , чтобы определить адаптации генома, которые придают устойчивость к стрессу эндоплазматического ретикулума (ЭР), вызванному туникамицином.Полногеномное секвенирование мутантов, устойчивых к туникамицину, показало, что устойчивость к стрессу ER значительно коррелировала с приростом хромосом II и XIII. Мы обнаружили, что дупликации хромосом позволяют адаптироваться дрожжевым клеткам к стрессу ER независимо от развернутого белкового ответа, и что увеличения одной только дополнительной копии хромосомы II достаточно для индукции защиты от туникамицина. Более того, защитный эффект дисомных хромосом может быть подтвержден сверхэкспрессией нескольких генов, расположенных на хромосоме II.Среди этих генов сверхэкспрессия UDP- N -ацетилглюкозамин-1-P трансферазы ( ALG7 ), субъединица 20S протеасомы ( PRE7 ), и YBR085C-A индуцировали устойчивость к туникамицину в клетках дикого типа. , тогда как делеция всех трех генов полностью изменила фенотип устойчивости к туникамицину. Вместе наши данные демонстрируют, что анеуплоидия играет критическую роль в адаптации к стрессу ER за счет увеличения числа копий генов, защищающих от стресса ER. В то время как анеуплоидия сама по себе приводит к протеотоксическому стрессу, специфичные для генов эффекты анеуплоидии хромосомы II противодействуют отрицательному эффекту, приводящему к улучшенному сворачиванию белка.
В эукариотических клетках мембраны и секретируемые белки сворачиваются в просвете эндоплазматического ретикулума (ER) перед тем, как экспортироваться в органеллы-мишени (1). Если потребность в сворачивании белка превышает способность сворачивания ER, клетки накапливают неправильно свернутые белки и испытывают стресс ER. Накопление неправильно свернутых белков в ER приводит к активации нескольких путей передачи внутриклеточного сигнала, которые вместе называют unfolded protein response (UPR), для восстановления гомеостаза ER.После активации UPR различные механизмы снижают стресс ER за счет увеличения экспрессии резидентных шаперонов ER и ферментов, участвующих в фолдинге белка, ER-ассоциированной деградации (ERAD) неправильно свернутых белков и снижения синтеза белка для ограничения количества возникающих пептиды, поступающие в просвет ЭПР (2).
У дрожжей UPR инициируется активацией трансмембранного сенсора ER Ire1. Ire1 ощущает накопление неправильно свернутых или развернутых белков в ER, а затем аутофосфорилирует и олигомеризуется, чтобы активировать его C-концевой РНКазный домен (3⇓⇓-6).Впоследствии домен РНКазы Ire1 вырезает интрон, ингибирующий трансляцию, в мРНК HAC1 , обеспечивая трансляцию фактора транскрипции Hac1 (7⇓ – 9). Затем Hac1 индуцирует экспрессию гена-мишени UPR, включая резидентные шапероны ER и ферменты, участвующие в сворачивании белка. Однако механизмы адаптации к стрессу ER не ограничиваются UPR. Кроме того, несколько Hac1-независимых механизмов, которые активируются в ответ на накопление неправильно свернутых белков и необходимы для приспособленности клеток во время стресса ER, были идентифицированы у дрожжей (10-12).
Грубые перестройки генома, такие как анеуплоидия (изменение числа хромосом), часто связаны с медленным ростом клеток, дисбалансом в составе белков и протеотоксичностью, но также могут служить механизмом для регулирования дозировки генов (13, 14). Недавние исследования показали, что адаптивная анеуплоидия может быть полезной под давлением отбора и часто используется клетками в качестве механизма активации защитных генов путем изменения числа копий хромосомы (15). Например, в ответ на дефицит тиолпероксидазы клетки увеличивают экспрессию генов, противодействующих окислительному стрессу, за счет дупликации хромосомы (Chr) XI (16).Кроме того, было показано, что анеуплоидия способствует адаптации к дефициту теломеразы, вызванному ростом при повышенных температурах (17, 18).
Здесь мы сообщаем, что анеуплоидия также играет ключевую роль в выживании и адаптации дрожжей во время воздействия стресса ER. В этом исследовании мы провели генетический скрининг Saccharomyces cerevisiae для выявления мутантов, устойчивых к индуцированному туникамицином (TM) стрессу ER. Полногеномное секвенирование устойчивых к ТМ мутантов показало, что они приобрели дополнительные копии нескольких хромосом.Мы обнаружили, что устойчивость к стрессу ER у этих мутантов обусловлена именно анеуплоидией Chr II и не зависит от фактора транскрипции Hac1. Наш анализ показывает, что защитный эффект Chr II дисомы против стресса ER требует комбинированной функции по крайней мере трех генов ( ALG7 , PRE7 и YBR085C-A ), расположенных на этой хромосоме. Среди них сверхэкспрессия ALG7 , который кодирует ключевой фермент в пути долихола N-связанного гликозилирования белка, позволила клеткам потерять дополнительную копию Chr II.Интересно, что мы обнаружили, что путь синтеза N-гликанов также активируется в UPR-дефицитных клетках, что позволяет клеткам компенсировать отсутствие UPR за счет увеличения продукции UDP- N -ацетилглюкозамина (UDP-GlcNAc), a предшественник N-связанного гликозилирования. Взятые вместе, наши данные демонстрируют, что адаптивная анеуплоидия является критическим медиатором стрессоустойчивости ER.
Результаты
Анеуплоидия обеспечивает быстрое развитие дрожжевых клеток, устойчивых к стрессу ЭР.
Чтобы охарактеризовать механизмы адаптации клеток к стрессу ER, мы провели генетический скрининг на S.cerevisiae . С этой целью гаплоидные клетки BY4741 дикого типа выращивали в присутствии летальной дозы туникамицина (TM), ингибитора N-связанного гликозилирования в ER (19). Мы идентифицировали несколько клонов, устойчивых к туникамицину (TM-R), которые спонтанно развили стрессоустойчивость, а затем выбрали пять из них для дальнейшего анализа (рис. 1 A и B ). Мы обнаружили, что устойчивость к ТМ у этих штаммов была связана со снижением скорости роста по сравнению с клетками дикого типа (рис.1 C и SI Приложение , Рис. S1 A ). Мы также наблюдали, что штаммы TM-R имели уменьшенную репликативную продолжительность жизни и не могли расти на глицерине, неферментируемом источнике углерода, что позволяет предположить, что клетки TM-R не обладают респираторной способностью ( SI Приложение , рис. S1 B и S2 А ). Предыдущие исследования показали, что снижение глобальной трансляции мРНК из-за истощения рибосомных белков может повысить устойчивость дрожжей к ТМ (20). Хотя штаммы TM-R демонстрируют медленный рост и сокращение продолжительности жизни, мы обнаружили, что не было значительных изменений в скорости трансляции белка у этих мутантов, что очевидно из анализа профиля полисома ( SI Приложение , рис.S2 B ).
Рис. 1.Генетический скрининг определяет увеличение Chr II и XIII, которое связано с устойчивостью к стрессу ER. ( A ) Экспериментальный дизайн генетического скрининга, используемого для выделения мутантов, которые приобрели устойчивость к ТМ-индуцированному стрессу ER. ( B ) Репрезентативные изображения клеток дикого типа (BY4741) и устойчивых к TM (TM-R) мутантов, выращенных в присутствии указанных концентраций TM. Последовательные разведения (10 ×) логарифмически растущих клеток наносили на чашки с контрольным агаром или планшеты с TM и инкубировали в течение 48 ч при 30 ° C.( C ) Время удвоения для штаммов TM-R в присутствии указанных концентраций TM. Время удвоения рассчитывали с использованием программного обеспечения Yeast Outgrowth Data Analyzer. Планки погрешностей представляют SEM ( n = 3). * P <0,05, ** P <0,01, *** P <0,001, тест Велча t . ( D ) Дупликацию хромосом в штаммах TM-R определяли с помощью полногеномного секвенирования. Глубина чтения рассчитывалась в окнах размером 100 п.н. ( E ) Анализ сплайсинга мРНК HAC1 в мутантах TM-R.Уровни сплайсированной (spl) и несплайсированной (us) мРНК HAC1 определяли с помощью ОТ-ПЦР. Планки погрешностей представляют SEM ( n = 3). * P <0,05, тест Стьюдента t . ( F ) Анализ сплайсированной мРНК HAC1 после отмывки TM в мутантах TM-R2 и TM-R5. Логарифмически растущие клетки обрабатывали 1 мкг / мл TM в течение 30 мин; клетки промывали и инкубировали в свежей среде в течение указанного времени. Уровни сплайсированной (spl) и несплайсированной (us) мРНК HAC1 определяли с помощью ОТ-ПЦР.
Чтобы определить адаптации генома, которые могут объяснить устойчивость к стрессу ER, мы выполнили полногеномное секвенирование устойчивых к TM мутантов. Неожиданно мы обнаружили, что многие мутанты TM-R приобрели дополнительные копии нескольких хромосом (рис. 1 D ). Анеуплоидия или аномальное количество хромосом связано с множеством заболеваний человека, включая рак, синдром Дауна и старение. Хотя анеуплоидия в целом приводит к нестабильности генома и протеотоксическому стрессу, она также может быть адаптивной (16, 21).Предыдущие исследования показали, что анеуплоидия может вызывать выживание клеток и быструю адаптацию в ответ на стресс (22, 23). Интересно, что Chr II и Chr XIII были дублированы в четырех разных мутантах, тогда как штамм TM-R2 не обнаружил анеуплоидии.
Чтобы установить, активируют ли стрессоустойчивые мутанты ER передачу сигналов UPR, мы проанализировали сплайсинг мРНК HAC1 . Мы обнаружили, что фракция сплайсированной мРНК HAC1 была значительной ( P <0.05) увеличилось в нонанеуплоидном штамме TM-R2 по сравнению с клетками дикого типа (34% мРНК HAC1 было сплайсировано для TM-R2) (рис. 1 E ). Однако в штаммах анеуплоидных TM-R фракция сплайсированной мРНК HAC1 не была значительно увеличена. Мы также отслеживали кинетику восстановления UPR в штаммах TM-R, отслеживая уровни сплайсированной мРНК HAC1 с течением времени после удаления TM (рис.1 F и SI Приложение , рис.S3). Интересно, что активность UPR отклонялась более значительно в клетках дикого типа по сравнению с TM-R2 и TM-R5. Однако, в отличие от клеток дикого типа и TM-R5, штамм TM-R2 продолжал демонстрировать сплайсинговую форму HAC1 даже через несколько часов после вымывания TM. Вместе эти данные предполагают, что анеуплоидия позволяет адаптировать дрожжевые клетки к стрессу ER и способствует устойчивости к TM независимо от UPR.
Дупликация Chr II обеспечивает устойчивость к индуцированному TM ER стрессу.
Затем мы проверили, будут ли потеряны лишние хромосомы в штаммах TM-R при снятии стресса TM-R.Мы создали два маркерных штамма TM-R5, в которых одна из двух копий Chr II или Chr XIII была помечена селективным маркером KanMX, придающим устойчивость к антибиотику G418. Мы обнаружили, что лишние копии как Chr II, так и Chr XIII были потеряны, когда клетки выращивали в отсутствие TM (рис. 2 A ), и их потеря обращала вспять фенотип устойчивости к TM в эволюционировавших популяциях TM-R5 (рис. 2 В ). Чтобы сузить, какая из дупликаций хромосом отвечает за устойчивость к стрессу ER у наших анеуплоидных мутантов, мы использовали набор дисом, гаплоидных штаммов дрожжей, несущих дополнительную копию одной хромосомы (14).Мы наблюдали, что гаплоидный штамм дрожжей, обладающий дополнительным Chr II, но не другими дисомными штаммами, устойчив к TM-индуцированному ER стрессу (Рис. 2 C и SI Приложение , Рис. S4). Стоит отметить, что эти дисомные штаммы произошли на другом генетическом фоне (W303) от нашего стандартного штамма дикого типа (BY4741). Вместе эти данные указывают на то, что дупликация Chr II необходима и достаточна для придания устойчивости к стрессу ER клеткам, по крайней мере, в двух разных лабораторных штаммах дрожжей.
Рис. 2.Дупликация Chr II необходима и достаточна для придания клеткам устойчивости к стрессу ER. ( A ) Дополнительные копии Chr II или Chr XIII были помечены кассетой KanMX. Лабораторный эволюционный эксперимент проводили путем серийного разведения в среде YPD. Потеря лишних Chr II или XIII была обнаружена с помощью ПЦР в указанные дни. ( B ) Потеря дополнительных копий Chr II и XIII в отсутствие TM вернула фенотип устойчивости к TM в эволюционировавших популяциях TM-R5.( C ) Дупликации Chr II достаточно для придания клеткам устойчивости к стрессу ER.
Защитный эффект дисомных хромосом может быть усилен сверхэкспрессией нескольких генов, расположенных на Chr II.
ER стрессоустойчивость можно объяснить увеличением числа копий защитных генов на дублированных хромосомах (24, 25) или дупликацией генов, кодирующих регуляторные факторы, которые влияют на экспрессию генов по всему геному (26). Чтобы определить, какие пути активируются у анеуплоидных мутантов, мы проанализировали трансляцию белка в мутантах TM-R3 и TM-R5 с использованием Ribo-Seq.В соответствии с нашими ожиданиями, трансляция большинства генов на дублированных хромосомах была удвоена из-за увеличения числа копий (рис. 3 A и набор данных S1). Анализ генной онтологии генов, активированных в мутантах TM-R, показал обогащение генов, кодирующих белки, участвующие в функции ER, биосинтезе трегалозы и ERAD (рис. 3 B ). Среди генов, которые были активированы у мутантов TM-R, мы также идентифицировали несколько генов, участвующих в биосинтезе хитина и отложении его клеточной стенки ( CHS2 , CHS3 , CHS7 , RCR1 ).Хитин является компонентом клеточной стенки, который может придавать дрожжевым клеткам устойчивость к стрессу за счет повышения стабильности клеточной стенки. Однако анеуплоидные мутанты TM-R не проявляли повышенной устойчивости к стрессу клеточной стенки, вызванному калькофлуором белым и конго красным, тогда как штамм TM-R3 имел дефект целостности клеточной стенки, о чем свидетельствовала его неспособность расти на среде, содержащей клеточную стенку. -повреждающие вещества ( SI Приложение , рис. S5).
Рис. 3.Сверхэкспрессия YBR085C-A , ALG7 и PRE7 в клетках дикого типа индуцирует устойчивость к TM.( A ) Уровни трансляции генов в клетках TM-R3 и TM-R5 по сравнению со штаммом дикого типа, идентифицированным Ribo-Seq. ( B ) Анализ обогащения онтологии генов. Общие гены, активируемые более чем в два раза у мутантов TM-R3 и TM-R5, были проанализированы с помощью DAVID. ( C ) Общие гены, которые были активированы более чем в 1,5 раза (0,6 в логарифмической шкале 2 ) как у TM-R3, так и у TM-R5 мутантов. Гены, избыточная экспрессия которых вызывает устойчивость к ТМ, показаны красным. ( D ) Сверхэкспрессия (OE) YBR085C-A , ALG7 и PRE7 в клетках дикого типа индуцирует устойчивость к TM.Устойчивость штаммов к стрессу ER определяли с помощью точечных анализов на чашках с SD-агаром, содержащим 1 мкг / мл TM. ( E ) Сверхэкспрессия ALG7 вызывает потерю лишнего Chr II в клетках TM-R5, обработанных TM. Для лабораторного эволюционного эксперимента дополнительная копия Chr II в TM-R5 была помечена маркером устойчивости G418 путем замены YBR242W кассетой KanMX. Маркерные штаммы TM-R5 со сверхэкспрессией (OE) YBR085C-A , ALG7 или PRE7 культивировали в среде SD без лейцина в присутствии 1 мкг / мл TM.Лабораторные эксперименты по эволюции проводили путем серийных разведений свежей средой каждые 2 дня, и потеря дополнительной копии Chr II выявлялась с помощью ПЦР в указанные дни. ( F ) Одновременное удаление дополнительных копий YBR085C-A , ALG7 и PRE7 (3Δ) предотвращает устойчивость к TM в TM-R5 клетках.
Чтобы идентифицировать специфические гены, которые вносят вклад в фенотип устойчивости к стрессу ER у мутантов TM-R, мы выбрали общие гены, которые были активированы в анеуплоидных мутантах TM-R3 и TM-R5 на уровне следа, и протестировали влияние сверхэкспрессия этих генов на устойчивость к ТМ в штамме BY4741 дикого типа (рис.3 С ). Мы обнаружили, что защитный эффект дисомных хромосом против стресса ER может быть повторен сверхэкспрессией нескольких генов, расположенных на Chr II. Среди этих генов сверхэкспрессия UDP- N -ацетилглюкозамин-1-P трансферазы ( ALG7 ), субъединицы 20S протеасомы ( PRE7 ), и YBR085C-A индуцировали устойчивость TM в клетках дикого типа. (Рис.3 D и SI Приложение , Рис. S6 A ). Мы также обнаружили, что сверхэкспрессия ALG7 вызывает потерю лишнего Chr II в клетках TM-R5, обработанных TM (рис.3 E ). Хотя удаление дополнительной копии этих генов одной только в анеуплоидных штаммах не изменило фенотип устойчивости к ТМ, одновременное удаление дополнительной копии всех трех генов полностью предотвратило устойчивость к ТМ, предполагая, что это является результатом комбинированного действия нескольких генов (рис. 3 F и SI Приложение , рис. S6 B ).
Хромосомные дупликации не возникают в ответ на дефицит UPR.
Предыдущие исследования дрожжей показали, что анеуплоидия часто приобретается как «грубое» средство от стресса, которое затем устраняется и заменяется генно-специфическими растворами (15).Чтобы проверить, возникает ли дупликация хромосом в ответ на стресс ЭР низкой дозой, мы подвергли дрожжевые клетки дикого типа воздействию сублетальных концентраций ТМ, а затем отобрали отдельные колонии и проанализировали скорость их роста в средах без ТМ ( SI Приложение , стр. Рис. S7 A ). Подобно анеуплоидным мутантам TM-R, большая часть проанализированных клонов демонстрировала увеличенное время удвоения популяции, что является признаком анеуплоидии, когда клетки предварительно обрабатывали высокими дозами TM (0,5–2 мкг / мл).Но при низких концентрациях (0,1 и 0,2 мкг / мл) ТМ не оказывал ингибирующего действия на рост. Чтобы дополнительно проверить, приводит ли длительный стресс ER к анеуплоидии, мы выполнили полногеномное секвенирование мутантов, лишенных генов IRE1 и HAC1 , которые ранее характеризовались стрессом ER и широко распространенной агрегацией белков (27). Наш анализ не выявил каких-либо грубых геномных перестроек у мутантов ire1 Δ и hac1 Δ (рис. 4 A ).Вместе эти данные и тот факт, что ire1 Δ и hac1 Δ имеют продолжительность жизни и скорость роста, аналогичные клеткам дикого типа ( SI Приложение , рис. S7, B и C ), предполагают, что эти мутанты могут разработали альтернативные механизмы для поддержания гомеостаза белков.
Рис. 4. Мутанты с делециейIRE1 и HAC1 активируют ферменты, участвующие в гликозилировании белка и синтезе якоря GPI. ( A ) Охват генома мутантов ire1 Δ и hac1 Δ.Глубина чтения рассчитывалась в окнах размером 100 п.н. ( B ) Сравнение изменений трансляции белков у мутантов ire1 Δ и hac1 Δ с использованием Ribo-seq. Log 2 изменения следа в мутанте ire1 Δ по сравнению с клетками дикого типа отложены по оси x , а log 2 изменений следа у мутанта hac1 Δ отложены по оси y . ( C ) Делеция генов IRE1 и HAC1 активирует гликозилирование белка и синтез якоря GPI.( D ) График анализа главных компонентов, показывающий кластеризацию метаболитов, проанализированных в мутантах ire1 Δ и hac1 Δ. ( E ) Анализ уровней UDP-GlcNAc. ( F ) Сверхэкспрессия ALG7 и PRE7 , но не YBR085C-A , может спасти рост Δ-мутанта hac1 при стрессе ER.
Для выявления механизмов, компенсирующих отсутствие UPR, мы проанализировали изменения экспрессии генов в мутантах ire1 Δ и hac1 Δ с помощью Ribo-Seq (рис.4 B и набор данных S2). Наш анализ показал, что отсутствие IRE1 и HAC1 в этих штаммах связано с повышенной экспрессией генов, участвующих в процессах секреторного пути ER, включая синтез гликофосфатидилинозитола (GPI) ( ERI1 , GPI15 , GPI18 ). и гликозилирование белка ( ALG14 , PGM2 , PMT6 ) (фиг. 4 C ). Мы предположили, что усиление синтеза N- и O-гликанов и продукции якоря GPI может позволить клеткам противодействовать стрессу ER за счет увеличения экспорта гликозилированных и заякоренных GPI белков.Мы также использовали целевой анализ метаболитов, чтобы охарактеризовать метаболические профили в клетках дикого типа и UPR-дефицитных мутантов и определить, какие метаболические пути активируются в клетках ire1 Δ и hac1 Δ. Кластерный анализ выявил значительную разницу в профилях метаболома между тремя генотипами (рис. 4 D ). Поразительно, что мы наблюдали примерно трех- и пятикратное увеличение внутриклеточных уровней UDP-GlcNAc в клетках, лишенных IRE1 и HAC1 , соответственно, которые были одними из наиболее активируемых метаболитов (рис.4 E и набор данных S3). UDP-GlcNAc используется в реакциях гликозилирования белка и синтеза якоря GPI, что дополнительно подтверждает возможность того, что клетки, лишенные IRE1 и HAC1 , могут восстанавливать гомеостаз белка посредством активации O- и N-связанного гликозилирования.
Наконец, мы проверили, может ли сверхэкспрессия генов, участвующих в устойчивости к стрессу ER из-за анеуплоидии Chr II, придавать устойчивость TM к UPR-дефицитным клеткам. Наш анализ показал, что сверхэкспрессия ALG7 и PRE7 , но не YBR085C-A , может спасти рост мутанта hac1 Δ при стрессе ER (рис.4 F ). Вместе эти данные предполагают, что ALG7 и PRE7 могут придавать устойчивость к стрессу ER независимо от UPR.
Обсуждение
В этом исследовании мы провели генетический скрининг на S. cerevisiae , чтобы понять механизмы, с помощью которых клетки могут противостоять стрессу ER. Неожиданно мы обнаружили, что устойчивость к стрессу ER была связана с увеличением количества хромосом. Число дублированных хромосом варьировалось от двух в TM-R5 (анеуплоид для Chr II и XIII) до пяти дополнительных хромосом в клонах TM-R3 (анеуплоид для Chr II, VI, VIII, XII и XIII).Мы сузили влияние дисомных хромосом до нескольких специфических генов, расположенных на Chr II. Мы показываем, что дупликация Chr II способствует экспрессии генов, которые поддерживают стрессоустойчивость ER за счет увеличения дозировки генов. Однако устойчивые к ТМ клетки были недолговечными и имели медленный рост по сравнению с клетками дикого типа. Эти наблюдения согласуются с предыдущими исследованиями, показывающими, что приобретение дополнительных хромосом приводит к протеотоксичности (14, 28, 29). Более того, было показано, что штаммы дисомных дрожжей, содержащие дополнительную копию одной хромосомы, обычно имеют уменьшенную репликативную продолжительность жизни (30).Вместе эти данные показывают, что защитные гены, расположенные на дублированных хромосомах, полезны при стрессе ER, но протеотоксический эффект анеуплоидии приводит к снижению приспособленности, о чем свидетельствует сокращение продолжительности жизни и медленный рост.
Предыдущие исследования показали, что экспрессия большинства генов, кодируемых анеуплоидными хромосомами, коррелирует с относительным числом копий хромосом (29, 31, 32). Мы предположили, что устойчивость к стрессу ER у анеуплоидных мутантов может быть объяснена увеличением дозировки специфических генов, расположенных на дуплицированных хромосомах.Мы обнаружили, что защитный эффект дублированных хромосом может быть усилен сверхэкспрессией трех генов, расположенных на Chr II, которые участвуют в регуляции гомеостаза белков в ER, ALG7 , PRE7 и YBR085C-A . ALG7 кодирует UDP-GlcNAc: долихолфосфат N -ацетилглюкозамин-1-фосфаттрансферазу, которая опосредует первую стадию пути N-гликозилирования белка (33, 34). N-гликозилирование играет важную роль в фолдинге белка и гликан-зависимом контроле качества в ER.В свою очередь, PRE7 кодирует субъединицу 20S протеасомы, участвующую в протеасомной деградации протеина (35). Физиологическая роль YBR085C-A , который может представлять фактор передачи сигналов UPR, неизвестна. Интересно, что сверхэкспрессия ALG7 и PRE7 , но не YBR085C-A , может частично спасти рост Δ-мутанта hac1 в присутствии TM, предполагая, что YBR085C-A может действовать выше UPR.
Хотя Chr II и Chr XIII оба были анеуплоидами у четырех разных мутантов, мы обнаружили, что только Chr II дисом имел защитный эффект, но не Chr XIII.Поскольку дисомные штаммы, используемые для этих экспериментов, были получены на другом генетическом фоне из нашего стандартного штамма дикого типа (BY4741), мы не можем исключить возможность того, что Chr XIII играет защитную роль только на этом специфическом фоне. Альтернативным объяснением может быть то, что дупликация Chr XIII помогает при других стрессах, таких как сама анеуплоидия, и, как следствие, может не участвовать непосредственно в устойчивости к стрессу ER, но все же может быть необходима для выживания клеток.
Ингибирование синтеза белка является важным механизмом адаптации клеток в ответ на накопление неправильно свернутых белков в ЭПР (2).В то время как анеуплоидные мутанты характеризовались медленным ростом, повышенная устойчивость к стрессу ER в этих штаммах не была связана с дефектами трансляции белка. Эти данные согласуются с предыдущими исследованиями дисомных штаммов S. cerevisiae , показавшими, что анеуплоидия вызывает дефект роста клеток, задерживая фазу G 1 клеточного цикла в результате более медленного накопления циклинов G 1 , а чем из-за дефектов трансляции белков (25, 36). С другой стороны, устойчивые к ТМ мутанты могли получить дополнительные дозы гена для уменьшения импорта ТМ в клетку (37).Накопление хитина, структурного компонента клеточной стенки, было связано с повышенной устойчивостью к множественным стрессам (38, 39) и может быть в состоянии объяснить снижение проницаемости клеточной стенки для TM. Однако мы обнаружили, что анеуплоидные мутанты не проявляют повышенной устойчивости к стрессу клеточной стенки, предполагая, что устойчивость к стрессу ER у анеуплоидных мутантов маловероятна из-за снижения проницаемости клеток для TM.
Примечательно, что повышенная защита от стресса ER у мутанта TM-R2 не вызывается анеуплоидией, а вместо этого может быть объяснена усилением передачи сигналов UPR.Мы обнаружили, что активация UPR у этого мутанта вызвана подавленным ослаблением сплайсинга HAC1 , что напоминает ранее описанные мутанты киназного домена Ire1 (4, 40). Уровень сплайсинга мРНК HAC1 и продукция белка Hac1 строго контролируется дефосфорилированием Ire1, которое важно для ослабления UPR, что предполагает потенциальное участие посттрансляционных модификаций в активации UPR в штамме TM-R2.
Кроме того, наш анализ мутантов, лишенных генов IRE1 и HAC1 , показывает, что анеуплоидия не возникает в ответ на длительный стресс ER, и что эти штаммы развили независимые от анеуплоидии механизмы, чтобы компенсировать отсутствие UPR.Чтобы идентифицировать специфические пути, которые клетки используют для компенсации дефицита UPR, мы проанализировали изменения трансляции в ire1 Δ и hac1 Δ с помощью Ribo-Seq. Мы обнаружили, что отсутствие генов IRE1 и HAC1 у этих мутантов связано с повышенной экспрессией ферментов, участвующих в процессах секреторных путей ER. В частности, мы обнаружили повышенную трансляцию генов, участвующих в синтезе якоря GPI ( ERI1 , GPI15 , GPI18 ), а также N- и O-связанное гликозилирование ( ALG14 , PGM2 , PMT6 ).В соответствии с активацией пути гликозилирования мутанты ire1 Δ и hac1 Δ имели повышенные уровни UDP-GlcNAc. UDP-GlcNAc является важным субстратом для N-связанного гликозилирования и синтеза якоря GPI, что может позволить клеткам противодействовать стрессу ER за счет увеличения экспорта N-гликозилированных и заякоренных GPI гликопротеинов. Действительно, в недавнем исследовании Denzel et al. (41) наблюдали, что активация пути синтеза UDP-GlcNAc или добавление GlcNAc может облегчить стресс ER и даже увеличить продолжительность жизни у червей.
В совокупности наши данные демонстрируют, что анеуплоидия играет ключевую роль в адаптации к стрессу ER, который опосредуется синергическим эффектом по крайней мере трех генов, расположенных на Chr II. Хотя известно, что анеуплоидия вызывает протеотоксичность, положительный эффект дупликации Chr II является результатом баланса между ген-специфическими и глобальными последствиями анеуплоидии.
Материалы и методы
Дрожжевые штаммы и плазмиды.
Штаммы дрожжей, использованные в этом исследовании, и их генотипы перечислены в приложении SI , таблица S1.Клетки выращивали при 30 ° C в стандартной среде YPD (1,0% дрожжевого экстракта, 2,0% пептона и 2,0% глюкозы), если не указано иное. Штаммы, устойчивые к ТМ, получали путем посева родительских клеток BY4741 на планшеты YPD, содержащие 2 мкг / мл ТМ. Затем спонтанно возникшие устойчивые к ТМ мутанты, от TM-R1 до TM-R5, выделенные из отдельных колоний, отбирали для дальнейшего анализа. Одноэтапное разрушение гена, опосредованное ПЦР, проводили с использованием стандартных методик. Для сверхэкспрессии интересующих генов использовали плазмиду pATP425, содержащую три дрожжевые экспрессионные кассеты, управляемые конститутивными промоторами ADh2 , TDh4 и PGK1 (42).Олигонуклеотиды, используемые для разрушения гена и клонирования, перечислены в приложении SI, таблица S2.
Точечные анализы.
Устойчивость штаммов к ТМ, калькофлюору белому и конго красному определяли с помощью точечных анализов. Клетки первоначально выращивали в жидкой культуре без лекарств до тех пор, пока OD 600 = 0,6, и 10-кратные серийные разведения для каждого штамма наносили пятнами на чашки с YPD или синтетическим (SD) агаром, содержащим указанные концентрации лекарств. Планшеты инкубировали при 30 ° C, изображения получали через 48 часов после посева.
Репликативный анализ продолжительности жизни и скорости роста.
Анализы продолжительности жизни проводили, как описано (43, 44). Для репликативного анализа продолжительности жизни клетки выращивали на свежеприготовленных планшетах YPD в течение 2 дней при 30 ° C. Для каждого штамма клетки-основатели высевали на чашки с агаром, отбирая новорожденные дочерние клетки с помощью микроманипулятора. Клетки контролировали на предмет деления клеток, и последующие отпочковавшиеся дочерние клетки отделяли и удаляли по мере их образования. Процесс продолжался до тех пор, пока клетки не перестали делиться.Продолжительность репликативной жизни рассчитывалась как количество делений каждой материнской клетки до того, как она подверглась старению. Скорость роста дрожжей анализировали с использованием автоматизированной системы микробиологического анализа кривой роста Bioscreen C (Growth Curves USA), как описано (45, 46).
Секвенирование генома.
Полногеномное секвенирование штаммов дрожжей выполняли, как описано (16). Для расчета глубины покрытия каждой хромосомы мы использовали набор инструментов Genome Analysis Toolkit (47). Инструмент «DepthOfCoverage» был применен к отсортированным *.bam файлы для создания таблицы глубины секвенирования для всего генома. Затем покрытие хромосом нормализовали по общему количеству считываний на образец. График был построен с помощью пакета ggplot2 в статистической среде R (https://www.r-project.org). Каждая точка представляет собой среднее значение глубины секвенирования 100 нт. На графике 100 000 точек.
Профилирование рибосом.
Дрожжевые культуры выращивали до OD 600 = 0,5 в 500 мл стандартной среды YPD, и клетки собирали фильтрованием через 0.Фильтр 45 мкм (Millipore) со стеклянным держателем. Гранулы соскребали шпателем, мгновенно замораживали в жидком азоте и хранили при -80 ° C. Дрожжевые экстракты были приготовлены путем криогенного измельчения клеточной пасты на криомельнице BioSpec. Аликвоты клеточных лизатов использовали для экстракции следа. Библиотеки Ribo-Seq были приготовлены с использованием набора ARTseq Ribosome Profiling (Illumina), как описано (48, 49), и секвенированы с использованием платформы Illumina HiSeq. Считывания рибосомных следов были сопоставлены с геномом S. cerevisiae из базы данных генома Saccharomyces (https: // www.yeastgenome.org/, номер выпуска R64-2-1). Выравнивание последовательностей выполняли с использованием программного обеспечения Bowtie 1.1.2 (50), допускающего два несоответствия на считывание, и значения rpkm (считывания на килобазу на миллион сопоставленных считываний) рассчитывались с использованием пользовательских скриптов. Онтология генов и анализ обогащения путей проводились с использованием базы данных DAVID (51).
HAC1 Сплайсинг мРНК.Аликвоту клеточных лизатов использовали для выделения РНК. РНК обрабатывали ДНКазой I, и кДНК первой цепи синтезировали с использованием обратной транскриптазы SuperScript III (Life Technologies) со случайными гексамерными праймерами.Анализ сплайсинга мРНК HAC1 проводили с помощью ОТ-ПЦР с праймерами, фланкирующими интрон HAC1 . Фрагменты ПЦР разделяли на 2% агарозных гелях и количественно определяли с помощью ImageJ. Результаты представлены как средние значения ± SEM трех независимых экспериментов. Статистическая значимость данных определялась путем вычисления значений P с использованием критерия Стьюдента t .
Лабораторный эволюционный эксперимент.
маркерных штаммов TM-R5, в которых одна из двух копий Chr II или Chr XIII была помечена маркером устойчивости G418, были получены путем замены кодирующих областей YBR242W и YMR132C кассетой KanMX соответственно.Лабораторный эволюционный эксперимент проводился путем серийных разведений. Клетки выращивали до достижения стационарной фазы при 30 ° C при умеренном встряхивании, а затем разбавляли в 1: 500 свежей средой. Эту процедуру повторяли до тех пор, пока потеря дополнительной хромосомы не была обнаружена с помощью ПЦР. Генотипирование выполняли путем выделения геномной ДНК из аликвоты дрожжевой культуры с использованием набора для очистки Master Pure Yeast DNA (Epicenter), который затем использовали в качестве матрицы для ПЦР с праймерами, которые выравниваются вне кодирующих областей YBR242W и YMR132C .
Профилирование метаболитов.
Дрожжевые клетки инокулировали в течение ночи в среде YPD. На следующее утро культуры разбавляли до OD 600 <0,1 и выращивали при 30 ° C до OD 600 = 0,5. Клетки промывали стерильной H 2 O, и 20 миллионов клеток на образец мгновенно замораживали в жидком азоте и хранили при -80 ° C. Метаболиты экстрагировали из замороженных образцов ацетонитрилом и анализировали с использованием платформы жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС) в Северо-западном исследовательском центре метаболомики Вашингтонского университета, как описано (52).Внутренние стандарты, меченные стабильными изотопами, также использовали в качестве контроля вместе с экспериментальными образцами для обеспечения воспроизводимости результатов. Для каждого штамма были проанализированы четыре независимых биологических повтора. Статистическая значимость данных метаболомики была определена путем расчета значений P (без поправки на частоту ложных открытий) с использованием критерия суммы рангов Вилкоксона (53).
Благодарности
Мы благодарим Анжелику Амон и Вадима Гладышева за предоставленные штаммы дрожжей.Эта работа была поддержана грантами Национального института здравоохранения AG040191 и AG054566 (для V.M.L.), R01AG049494 (для D.E.L.P.) и P30AG013280 (для M.K.). Это исследование проводилось в то время, когда V.M.L. был получателем гранта Американской федерации исследований старения (AFAR) от AFAR. M.B.L. был поддержан стипендией Гиллиама Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) по продвинутым исследованиям. Л.Д. был поддержан Бразильской программой научной мобильности / CAPES, Координация по совершенствованию кадров высшего образования — Бразилия.