Участие металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие ү-излучения и ионов кадмия

• Автор: Данилин, Илья Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 107 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. УЧАСТИЕ МЕТАЛЛОТИОНЕИНОВ В

ФОРМИРОВАНИИ ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ КЛЕТКИ НА СТРЕССОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика металлотионеинов.

1.2. Механизмы синтеза металлотионеинов при

формировании ответной реакции клетки на действие ионизирующего излучения и ионов тяжелых металлов

1.3. Функции металлотионеинов в растительной и

животной клетке.

1.3.1. Роль металлотионеинов в защите клеток от

токсического действия тяжелых металлов.

1.3.2. Роль металлотионеинов в защите клеток от
окислительного стресса
1.3.3. Уровень металлотионеинов и частота спонтанных
мутаций.
1.4. Уровень металлотионеинов в тканях моллюсков и
растений как биоиндикационный параметр
1.4.1. Уровень металлотионеинов у водных моллюсков как
индикатор загрязнения среды их обитания тяжелыми металлами и радионуклидами
1.4.2. Изменение содержания РСП в растительных клетках в ответ на присутствие в среде обитания повышенных концентраций тяжелых металлов и радионуклидов
1.5. Количественная оценка уровня металлотионеинов в

Глава 2. 2.1. 2.2.
2.4.
2.6.
Глава 3.
3.2.
3.4.
условиях сочетанного действия тяжелых металлов и
ионизирующего излучения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объекты исследования
Схемы экспериментов.
Метод выделения и определения содержания
металлотионеинов у животных.
Методы выделения и оценки содержания
металлотионеинов в растениях
Оценка качества воды с помощью биотического индекса зообентоса по методу Ф.
Вудивисса.
Методика анализа отклика биологической системы на комбинированное воздействие и статистическая
обработка результатов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
Удельное содержание металлотионеинов при действии уизлучения и ионов кадмия в органах и тканях
моллюсков .
Удельное содержание металлотионеинов в печени мышей после уоблучения и введения ионов
кадмия
Удельное содержание белков фитохелатинов в клетках проростков ячменя v . при действии
уизлучения и ионов кадмия
Анализ механизмов синтеза металлотионеинов, приводящих к нелинейным эффектам при комбинированном действии уизлучения и ионов кадмия
3.5. Анализ участия металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на
действие уизлучения и ионов кадмия
чу 3.6. Уровень металлотионеинов в органах моллюсков и
тканях растений как перспективный маркер комбинированного действия физических и химических
агентов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Глава 3. Схемы экспериментов. Оценка качества воды с помощью биотического индекса зообентоса по методу Ф. Вудивисса. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. . Удельное содержание белков фитохелатинов в клетках проростков ячменя v . ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Важным классом белков, участвующих в формировании ответной реакции клетки на стрессовое воздействие, являются металлотионеины МТ i i i , i. МТ растений имеют специфические особенности, отличающие их от МТ млекопитающих. Согласно принятой классификации . МТ в растительной клетке называются фитохелатинами РСП. Наличие в промоторном участке МТгенов сайтов, реагирующих на изменения концентрации ионов тяжелых металлов и свободных радикалов . МТ после облучения Котеров и др. . позволяет предположить, что МТ участвуют в реакции клетки на воздействие не только тяжелых металлов, но и ионизирующего излучения. В современной практике экологического мониторинга в основном используют физикохимические методы анализа, которые позволяют лишь косвенно судить о действии поллютантов на живую природу. Другой подход к решению этой проблемы связан с использованием методов биологического мониторинга, которые дают прямую информацию об опасности загрязнения окружающей среды. Использование в целях биологического мониторинга уровня МТ в органах и тканях растений и животных позволяет прямо оценить биологическое действие физических и химических агентов окружающей среды. Следовательно, изучение участия МТ в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие уизлучения и ионов кадмия Сс1 представляет не только теоретический, но и практический интерес. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы являлся анализ участия МТ в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на раздельное и сочетанное действие уизлучения и ионов Сб. Изучить изменение удельного содержания МТ в печени мышей при раздельном и сочетанном действии ионов Сб и уизлучения. Изучить изменение удельного содержания РСП в корешках проростков ячменя при раздельном и сочетанном действии ионов Сб и уизлучения. Изучить изменение удельного содержания МТ в органах и тканях двустворчатых моллюсков при раздельном и сочетанном действии ионов Сс1 и уизлучения. Оценить эффективность использования уровня МТ в органах и тканях растений и животных в целях экологического мониторинга и анализа комбинированного действия факторов разной природы. Гаммаизлучение вызывает увеличение уровня фитохелатинов в проростках ярового ячменя. Сочетанное действие уизлучения и ионов Сб в изученном диапазоне доз и концентраций приводит к синергическому увеличению удельного содержания МТ в жабрах моллюсков АпосИоШа ьр. НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые показано, что уизлучение увеличивает уровень фитохелатинов в проростках ярового ячменя. Показано, что комбинированное действие уизлучения и ионов Сб в исследуемых дозах и концентрациях приводит к достоверному антагонистическому эффекту по уровню фитохелатинов. Продемонстрировано достоверное синергическое увеличение уровня МТ в жабрах моллюсков Апо1оМа ер. Сб. Установлено отсутствие в исследованном диапазоне зависимости содержания МТ в жабрах моллюсков Апос1оп1а Бр. Показано, что комбинированное действие уизлучения и ионов Сс1 в исследуемых дозах и концентрациях приводит к достоверному антагонистическому эффекту по уровню МТ в печени мышей. Установлено, что предварительное введение подкожно раствора хлорида кадмия увеличивает выживаемость подвергнутых воздействию уизлучения мышей. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Результаты представленных в диссертационной работе лабораторных и полевых экспериментов свидетельствуют о высокой эффективности и информативности использования удельного содержания МТ в органах и тканях моллюсков в качестве биоиндикационного параметра в программах биологического мониторинга антропогенно загрязненных территорий. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.