Роль экдистероидов в развитии стресс-реакции и контроле репродуктивной функции Drosophila в неблагоприятных условиях

• Автор: Карпова, Евгения Константиновна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Стрессреакция как механизм адаптации.

1.1.1. Реакция теплового шока

1.1.2. Нейрогормональная стрессреакция

1.1.3. Стрессреакция личинок насекомых

1.1.4. Стрессреакция имаго насекомых

1.2. Гонадотропины насекомых.

1.2.1. гидроксиэкдизон

1.2.1.1. Источники и природа Э
1.2.1.2. Регуляция титра Э
1.2.1.3. Механизм действия Э
1.2.2. Ювенильный гормон.
1.2.2.1. Структура и источники ЮГ.
1.2.2.2 Механизм действия ЮГ
1.2.2.3. Регуляция титра ЮГ.
1.3. Биогенные амины насекомых.
1.4. Регуляция оогенеза гонадотропинами у насекомых
1.4.1. Оогенез i
1.4.2. Роль 3 в размножении насекомых
1.4.3. Роль ЮГ в размножении насекомых.
1.4.4. Взаимодействие гонадотропинов в регуляции репродуктивной функции i.
Резюме
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Экспериментальные насекомые.
2.2. Условия стрессирования
2.2.1. Тепловое стрессирование.
2.2.2. Стрессирование голоданием.
2.3. Биохимические методики
2.3.1. Измерение уровня содержания дофамина
2.3.2. Измерение гидролиза ювенильного гормона.
2.3.3. Измерение содержания гидроксиэкдизона
2.3.4. Аппликация ювенильного гормона
2.3.5. Кормление гидроксиэкдизоном
2.4. Анализ плодовитости.
2.5. Приготовление препаратов яичников, окрашивание по Хечсту.
2.6. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Исследование роли ювеиилыюго гормона в регуляции оогенеза
. VIII В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ И ПРИ ГОЛОДАНИИ
3.1.1. Влияние голодания на метаболизм ЮГ у 3дневных самок линий 1 и 7 . vii i
3.1.2. Изучение динамики деградации ЮГ у самок линии дикого типа 1 . vii i при экспериментальном повышении титра ЮГ.
3.1.3. Влияние голодания на течение оогенеза у самок линий 1 и 7 . viii.
3.1.4. Влияние голодания на откладку яиц и плодовитость 3суточныхсамок линии дикого типа . viii
3.1.5. Влияние голодания на плодовитость 6суточных самок линий 1 и 7 . viii.
3.1.6. Влияние аппликации ЮГ на плодовитость и откладку яиц у самок линии дикого типа 1 . viii в норме и при час голодании
3.1.7. Влияние теплового стресса С различной
продолжительности на деградацию ЮГ у 6дневных самок линий 7 и 1 . viii и их 1 1 х 7 гибридов
3.1.8. Влияние теплового стресса С различной
продолжительности на плодовитость самок линий 7 и 1 . viii и их 1 1 х 7 гибридов
3.2. Исследование роли гидроксиэкдизона в контроле
ПЛОДОВИТОСТИ . VIII В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ и при стрессе.
3.2.1. Влияние длительного кормления Э на плодовитость линии дикого типа 1 . viii.
3.2.2. Влияние краткосрочного кормления Э на плодовитость самок линии 1 . viii в норме и при час голодовом стрессе
3.2.3. Влияние краткосрочного кормления 3 на плодовитость самок линии 7 . viii в норме и при час голодовом стрессе
3.3. Исследование роли гидроксигждизона в развитии
НЕЙРОГОРМОНАЛЬНОЙ СТРЕСС РЕАКЦИИ I И ЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
С ЮВЕНИЛЬНЫМ ГОРМОНОМ И БИОГЕННЫМИ АМИНАМИ
3.3.1. Воздействие длительного кормления 3 на метаболизм ЮГ и содержание ДА у 3суточных самок линии 1 . viii
3.3.3. Воздействие длительного кормления 3 на метаболизм ЮГ и содержание ДА у 7суточных самок линии 1 . viii
3.3.4. Деградация ЮГ у 5суточных самок линий 1 и . при пермиссивной и рестриктивной температурах и под воздействием теплового стресса
3.3.5. Содержание ДА у 5суточных самок линий 1 и . при пермиссивной и рестриктивной температурах и под воздействием теплового стресса.
3.3.6. Стрессреактивность систем метаболизма ЮГ и ДА у самок линий 1 и . при пермиссивной и рестриктивной температурах
3.3.7. Деградация ЮГ и содержание ДА у 1суточных самок линий 1 и . при пермиссивной и рестриктивной температурах и под воздействием теплового стресса.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Роль ЭКДИСТЕРОИДОВ В РЕГУЛЯЦИИ РАЗВИТИЯ СТРЕССРЕАКЦИИ У i.
4.2. РОЛЬ ЮВЕНИЛЬНОГО ГОРМОНА И ГИДРОКСИЭКДИЗОНД В РЕГУЛЯЦИИ ООГЕНЕЗА . VIII В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ И ПРИ ГОЛОДАНИИ
4.3. РОЛЬ ЮВЕНИЛЬНОГО ГОРМОНА И ГИДРОКСИЭКЩЗОНА В РЕГУЛЯЦИИ ПЛОДОВИТОСТИ. VII1 В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ И ПРИ ГОЛОДАНИИ. I
4.4. Взаимодействие гидроксиэкдизона с ювенильным гормоном и
БИОГЕННЫМИ АМИНАМИ У I.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Цель Установить, какую роль играет гидроксиэкдизон в развитии нсйрогормональной стрессреакции i и в контроле репродуктивной функции самок в условиях стресса. Исследовать влияние пищевого стресса на оогенез и плодовитость линий . Впервые проанализировано развитие стрессреакции у самок линии в несущих рецессивную температурочувствительную мутацию 1 она прерывает синтез Э при рестриктивной температуре. Установлено, что отсутствие Э не препятствует инициации стрессреакции, хотя значительно изменяет ее интенсивность, т. Э является важным, но не пусковым звеном стрессрсакции дрозофилы. Впервые обнаружено, что пищевой стресс вызывает у самок дрозофилы нарушения в ходе оогенеза деградацию части ранних вителлогенических ооцитов, задержку их созревания и накопление зрелых ооцитов. Продемонстрировано, что эти изменения являются следствием изменений в метаболизме ЮГ и Э в ответ на действие стрессора, причем Э контролирует вителлогенические стадии оогенеза, а ЮГ созревание и откладку яиц. Впервые i viv показано, что у самок дрозофилы существует механизм взаиморегуляции ЮГ и Э, опосредованной через систему метаболизма ДА. Впервые установлено, что экспериментальное увеличение титра Э или ЮГ в нормальных условиях приводит к различным изменениям в репродуктивной функции самок дрозофилы повышение титра Э снижает уровень плодовитости, не останавливая откладку яиц, а увеличение титра ЮГ вызывает прекращение откладки яиц, не влияя на уровень плодовитости. Основная часть экспериментов проведена автором самостоятельно. Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории генетики стресса Института цитологии и генетики СО РАН Адоньевой Н. Фаддеевой Н. В., Ченцовой , Богомоловой Е. В, Сапрыкиной З. А., а также доктору Иване Газиовой, Университет Южной Богемии, Чехия, за любезно предоставленную линию . Особую благодарность автор выражает своему руководителю к. Н.Е. Грунтенко и заведующей лабораторией д. И.Ю. Раушенбах. По теме диссертации опубликовано работ в том числе 7 статей в российских и международных журналах. Диссертация включает введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты, обсуждение, выводы и список литературы, который состоит из 6 наименований. Работа изложена на 9 страницах, содержит рисунков и 3 таблицы. Результаты исследования были представлены на IV Европейском симпозиуме по зкофизиологии беспозвоночных СанктПетербург, , на конференции Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии Новосибирск, , на III Международной научной конференции молодых ученых Алматы, Казахстан, , на ой Европейской конференции по исследованиям на дрозофиле Геттинген, Германия, , на IV конференции молодых ученых, посвященной М. VIII Международной конференции по ювенильному гормону Кингз Бич, , на XVI Международном симпозиуме по экдизону Гент , на XIII Международном совещании и VI школе по эволюционной физиологии СанктПетербург, , на IX Международной конференции по ювенильным гормонам Йорк, и на 2 Международном конгрессе по исследованию стресса Будапешт, . ГЛАВА 1. Стрессреакция как механизм адаптации. Способность адаптироваться к меняющимся условиям среды одна из важнейших особенностей живых существ. Именно она позволяет организмам существовать в условиях, часто малопригодных для жизни, а иногда несовместимых, на первый взгляд, с нею, и в дальнейшем успешно передавать свои гены следующим поколениям. Одним из важнейших механизмов адаптации является стрессреакция неспецифическая реакция, вовлекающая весь организм в защиту от неблагоприятных факторов , , ii, . Реакция теплового шока. Изменения, происходящие при стрессе в синтетическом аппарате клетки и ее метаболизме в целом, получили название реакции теплового шока это тонко отлаженный механизм, который защищает клетку от неблагоприятных воздействий, за счет индукции мощного синтеза небольшого набора определенных белковых молекул, называемых белками теплового шока БТШ, и прекращения синтеза прочих клеточных белков обзоры ii, i, , , . Эта реакция крайне неспецифична и характерна практически для всех типов клеток ii, и живых организмов обз.