Радиационно-индуцированное изменение продолжительности жизни Drosophila melanogaster

• Автор: Москалев, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 280 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Молекулярногенетические механизмы реакции организма на облучение в малых дозах

1.2. Генетическая нестабильность и старение

1.3. Генетический контроль апоптоза у дрозофилы

1.4. Апоптоз и старение

1.5. Старение у дрозофилы

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

2.1. Линии i , использованные в работе

2.2. Условия содержания дрозофилы

2.3. Условия экспериментального воздействия
2.3.1. Условия облучения.
2.3.2. Условия обработки этопозидом
2.4. Получение материала в экспериментах по продолжительности жизни
2.5. Статистическая обработка результатов по продолжительности жизни.
2.6. Оценка скорости окукливания личинок дрозофилы.
2.7. Оценка уровня гибели клетки в нервной системе личинок третьего возраста.
2.8. Возрастзавнсимая динамика нервномышечной активности имаго дрозофилы
2.9. Генетический анализ рзависимого апоптоза у i .
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Сравнение действия малых и больших доз облучения на продолжительность жизни и физическую активность линий дрозофилы
3.1.1. Влияние хронического облучения в малых дозах и острого облучения в больших дозах на показатели продолжительности жизни и старения самцов лабораторной линии дрозофилы дикого типа
3.1.2. Влияние хронического облучения в малых дозах и острого облучения в больших дозах на показатели продолжительности жизни и старения самцов лабораторной линии с дефектом супероксиддисмутазы.
3.1.3. Влияние хронического облучения в малых дозах и острого облучения в больших дозах на показатели продолжительности жизни и старения лабораторных линий дрозофилы с дефектами репарации
3.1.3.1. Самцы линии
3.1.3.2. Самцы линии 9.
3.1.3.3. Самцы линии 0.
3.1.3.4. Самцы линии .
3.1.3.5. Самки линии .
3.1.3.6. Самки линии i
3.1.3.7. Самцы линии i
3.1.3.8. Самцы линии
3.1.4. Влияние хронического облучения в малых дозах и острого облучения в больших дозах на показатели продолжительности жизни и старения лабораторных линий дрозофилы с нарушением регуляции апоптоза.
3.1.4.1. Самцы линии
3.1.4.2. Самцы линии 3
3.1.4.3. Самцы линии
3.1.4.4. Самцы линии 0
3.1.4.5. Самцы линии 9.
3.1.4.6. Самцы линии
3.2. Изменчивость продолжительности жизни самцов линии дикого типа в поколениях после хронического облучения ионизирующей радиацией.
3.3. Изменчивость продолжительности жизни самцов линии дикого типа в поколениях после хронического облучения ионизирующей радиацией.
3.4. Сравнение продолжительности жизни лабораторных линий дрозофилы после воздействия хронического облучения и этопозида.
3.4.1. Самцы линии .
3.4.2. Самцы линии .
3.4.3. Самцы линии
3.4.4. Самцы линии 0.
3.4.5. Самцы линии
3.4.6. Самцы линии .
3.4.7. Самцы линии .
3.5. Скорость окукливания личинок третьего возраста лабораторных линий дрозофилы после воздействия острого и хронического облучения.
3.5.1. Линия .
3.5.2. Линия гас4.
3.5.3. Линия .
3.5.4. Линия 0.
3.5.5. Линия 9
3.5.6. Линия
3.5.7. Линия
3.6. Влияние малых доз ионизирующей радиации на уровень программированной гибели клеток в нервных ганглиях личинок третьего возраста.
3.7. Возрастзависнмая динамика нервномышечной активности имаго после хронического облучения на лредимагинальных стадиях.
3.8. Генетический анализ рзависимого апоптоза у i
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Радиационноиндуцированное изменение продолжительности жизни.
4.1.1. Действие малых и больших доз облучения на продолжительность жизни линий дрозофилы.
4.1.1.1. Линия дикого типа .
4.1.1.2. Линия .
4.1.1.3. Линия
4.1.1.4. Линия 9.
4.1.1.5. Линия 0.
4.1.1.6 Изменение продолжительности жизни лабораторных линий с мутациями генов i и i9.
4.1.1.7. Линия .
4.1.1.8. Изменение продолжительности жизни лабораторных линий с мутациями гена ингибитора апоптоза i1
4.1.1.9. Изменение продолжительности жизни лабораторных линий с мутациями гена каспазы апоптоза
4.1.1 Линия 1.
4.1.2 Влияние хронического облучения в малых доза на продолжительность жизни в
поколениях лабораторных линий дрозофилы дикого типа.
4.1.3. Изменение продолжительности жизни после воздействия облучения и этопозида у линий с дефектами регуляции апоптоза
4.2. Возрастная динамика нервномышечной активности после хронического облучения малыми дозами ионизирующей радиации у линий дрозофилы с нарушением апоптоза
4.3. Скорость окукливания личинок после облучения
4.4. Генетический анализ рзависимого апоптоза у i
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Тем более что ретротранспозоны Ту, накапливающиеся в субтеломерной области хромосом i vii V, активируются в ответ на стресс и индуцируют ДНК повреждения V, . Экспоненциальное увеличение количества транспозонов может являться причиной инактивации существенных генов и приводить к гибели клеточной линии или организма в целом. Таким образом, транспозоны могут быть причиной старения , . Корреляция между старением и активностью транспозирующихся элементов проанализирована на разнообразных биологических системах iii, i, . Эксцизии элемента на сайт у нематоды ii возрастают более чем в раз на протяжение жизни этого организма i, i, . Транспозиции элемента у дрозофилы снижают длительность жизни самцовимаго в зависимости от количества активных копий на геном , , iii, . Транспозоны могут участвовать в процессе старения через соматические мутации. Показано, что, по крайней мере, два рстротранспозона у дрозофилы i и 2 имеют соматическую активность во взрослых тканях iv, i, . Кроме того, дая i показано значительное повышение уровня транспозиций с возрастом в гаметах iv, v, . Таким образом, индукция транспозиций может являться одной из причин возрастной нестабильности генома и клеточного старения. Интересно отметить, что они могут индуцироваться ионизирующей радиацией Васильева и др. В эмбрионах, имеющих соматически активную Ртранспозазу, частота эксцизий Рэлемента возрастает с дозой гамма облучения в диапазоне от 0. Гр , , . Активация ионизирующим облучением рстротранспозона I1 в клетках млекопитающих приводит к запуску механизмов программированной клеточной гибели апоптозу v, ,. Таким образом, предполагается, что в основе процесса клеточного старения лежит возрастная реорганизация генома, вызванная укорочением теломер, активацией мобильных генетических элементов и дефектами систем репарации ДНК. Подобная генетическая нестабильность соматических клеток предполагает глубокое влияние на генную экспрессию, что приводит к описанным выше генетическим и эпигенетическим изменениям, что обусловливает дегенерацию и атрофию клеток и тканей. Последние, в свою очередь, являются причиной старения организма в целом. Вес вышеперечисленные факторы укорочение теломер, транспозиции, оксидативное повреждение клетки способны приводить к активации программы самоликвидации . Роль апоптоза в старении целостного организма обсуждается давно Уманский, . На данный момент показано, что старение многих типов клеток ассоциировано с изменением их чувствительности к апоптозу. Целый ряд генов, участвующих в контроле апоптоза как животных, так и растительных, претерпевает возраст зависимое изменение экспрессии. Кроме того, недавно выяснилось, что уже упоминавшийся ген синдрома Вернера, наследственного заболевания с клиническими симптомами преждевременного старения, вовлечен в регуляцию механизмов апоптоза. Клетки с мутацией характеризуются диерегуляцией протеаз апоптоза Iссмсйства и высокой чувствительностью к индуцированному апоптозу . В то же время, интактный белок стимулирует транскрипцию р, который активирует апоптоз в ответ на повреждение ДНК, сниженный в клетках с синдромом Вернера i, v, . Недавно выявлено, что возраст зависимая ретинальная дегенерация у имаго дрозофилы протекает по механизму апоптоза vi, , . Экспрессия гена , ответственного за апоптоз у дрозофилы, наблюдается и у имаго , , . Постмитотическое состояние взрослых особей должно способствовать более четкому выявлению эффекта индукции апоптоза на старение и продолжительность жизни у этого организма. Радиация, как известно, способна индуцировать апоптоз, в том числе и у дрозофилы. Принимая во внимание мнение, что дерегуляция контроля апоптоза является шагом, лимитирующим скорость старения i, , , можно предположить, что радиация изменяет темп естественного старения организма через индукцию механизмов апоптоза. Индукция этих механизмов может быть опосредована ДНК модификацией в результате прямого попадания частиц, свободнорадикального повреждения ДНК, радиационной активации транспозиций, разрывами на теломерах, образованием свободных радикалов, либо непосредственным влиянием на экспрессию генов, контролирующих апоптоз одним из таких генов является у дрозофилы.