Распределение бактерий Wolbachia патогенного штамма wMelPop в центральной нервной системе Drosophila Melanogaster и их влияние на продолжительность жизни хозяина при различных температурах

• Автор: Струнов, Антон Александрович
• Шифр специальности: 03.03.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика различных форм симбиоза

1.2. Бактерии Wolbachia - эндосимбионты членистоногих и нематод

1.2.1. Ультраструктурная организация бактерий Wolbachia

1.2.2. Филогения бактерий Wolbachia

1.2.3. Распределение бактерий Wolbachia в тканях хозяина

1.2.4. Действие Wolbachia на организм хозяина

1.2.4.1. Репродуктивные модификации, вызываемые Wolbachia в организме хозяина
1.2.4.2. Влияние Wolbachia на жизнеспособность хозяина
1.2.4.3. Влияние бактерий Wolbachia штамма wMelPop на продолжительность жизни D. melanogaster
1.3. Drosophila - удобный объект для исследования взаимодействия Wolbachia с организмом хозяина
1.3.1. Строение мозга Drosophila melanogaster
1.4. Влияние неблагоприятных факторов среды на взаимоотношение эндосимбионта и хозяина
1.4.1. Действие повышенных и пониженных температур на систему эндосимбионт - хозяин
1.4.2. Влияние повышенных и пониженных температур на взаимоотношение эндосимбионта и хозяина
Заключение

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Характеристика использованных в работе лабораторных линий мух, температурные режимы их содержания и схемы популяционных экспериментов..
2.2. Список использованных реактивов
2.3. Молекулярно-биологические методы
2.3.1. Выделение геномной ДНК из дрозофилы
2.3.2. Условия полимеразной цепной реакции для определения наличия бактерий в организме D. melanogaster
2.3.3. Электрофорез ДНК в агарозном геле
2.3.4. Выделение фрагментов ДНК из агарозного геля и определение их нуклеотидной последовательности
2.4. Электронная микроскопия
2.4.1. Фиксация и заливка образцов мозга D. melanogaster для электронной микроскопии
2.4.2. Получение, окрашивание и исследование полутонких и ультратонких срезов
2.5. Конфокальная микроскопия
2.5.1. Фиксация и флуоресцентная гибридизация in situ образцов мозга D. melanogaster
2.5.2. Подсчёт относительной плотности и количества бактерий Wolbachia в клетках мозга D. melanogaster с помощью программы ImageJ
2.5.2.1. Измерение плотности бактерий относительно всей площади мозга
2.5.2.2. Измерение количества бактерий в единичной клетке мозга
2.6. Статистические методы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Молекулярно-биологический анализ инфицированности линий wl 118 и wll 18Т D. melanogaster бактериями Wolbachia штамма wMelPop
3.2. Популяционный анализ продолжительности жизни и выживаемости линии D. melanogaster, не инфицированной и инфицированной Wolbachia штамма wMelPop при различных температурных режимах
3.2.1. Сравнительный анализ средней продолжительности жизни и выживаемости инфицированной и не инфицированной Wolbachia штамма wMelPop линий D. melanogaster, содержащихся постоянно при 25 °С, 29 °С и 16 °С
3.2.2. Сравнительный анализ средней продолжительности жизни и выживаемости инфицированной и не инфицированной Wolbachia штамма wMelPop линии D. melanogaster, при содержании мух в течение 3, 7 и 13 суток при повышенной температуре (29 °С) и последующем их переносе на пониженную температуру (16 °С)
3.3. Исследование структурной организации и распределения симбиотических бактерий Wolbachia в клетках мозга D. melanogaster при различных температурных режимах с помощью электронной микроскопии
3.3.1. Морфология клеток мозга самок D. melanogaster
3.3.2. Ультраструктура и распределение Wolbachia в клетках мозга самок D. melanogaster, содержащихся при 25 °С
3.3.3. Ультраструктура и распределение Wolbachia в ткани мозга самок D. melanogaster, содержащихся при повышенной температуре (29 °С)

рода Acraea - Acraea encedon и Acraea encedcina (Jiggins, et al., 1998), несмотря на то, что явление цитоплазматической бессамцовости известно сейчас почти у 20 видов насекомых и клещей (у них бессамцовость обусловлена присутствием других бактерий).
Интересно, что у D. bifasciata было выявлено различное фенотипическое проявление присутствия Wolbachia в зависимости от степени инфицированности насекомых. После частичной элиминации бактерий повышенной температурой у мух в потомстве развивались заражённые самки и самцы, тогда как Wolbachia с исходной плотностью распределения вызывали андроцид (Hurst et al., 1999).
1.2.4.2. Влияние Wolbachia на жизнеспособность хозяина
Влияние Wolbachia на продолжительность жизни
ПЖ взрослой мухи с момента её вылупления из куколки в лабораторных условиях составляет 1-2 месяца и в значительной мере зависит от условий содержания (температуры, влажности, пищи, плотности населения, наличия в питательной среде бактерий) (Медведев, 1966). У мутантных форм выживаемость в большинстве случаев понижена по сравнению с диким типом. Однако встречаются мутантные линии с повышенной по сравнению с нормальными мухами жизнеспособностью. Показано, что эндосимбиотические бактерии оказывают как положительное, так и отрицательное действие на ПЖ и выживаемость Drosophila (Fry et al., 2004; Вайсман и др., 2009). Питание и окружающая среда в течение всей жизни насекомого значительно влияют на популяцию бактерий (Broderick et al., 2004). Было установлено, что разнообразие бактерий. найденных в пищеварительном тракте личинок бабочек Lymantria dispar, находится в тесной зависимости от корма, на котором содержатся насекомые (Broderick et al., 2004).