Плейотропный эффект мутации l(1)ts 403 с нарушенным ответом на тепловой шок у Drosophila melanogaster

• Автор: Никитина, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1 .Теплочувствительность на организменном и клеточном уровнях

2. Система белков теплового шока . . . .

2.1 .Основные семейства белков теплового шока и их функции

2.2.Дифференциальная экспрессия генов БТШ в зависимости от типа ткани и стадии онтогенеза .

2.3.Регуляция генов БТШ

3. Мутантная линия 3 i i с нарушением синтеза белков теплового шока в результате теплового воздействия

4.Механизмы расхождения хромосом в митозе и мейозе . .

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1 .Использованные линии .
2. Изучение нерасхождения и потерь половых хромосом в митозе у самок мутантной линии 3 i i .
3. Изучение нерасхождения и потерь половых хромосом в мейозе у самок i i .
4.Изучение теплочувствителыюсти на разных стадиях онтогенеза i i . . . . . .
5.Изучение характера наследования чрезвычайной
теплочувствительности ранних эмбрионов мутантной линии 3 i i .
6.Выявление частоты и изучение спектра морфологических аномалий у i i .
7.Анализ экспрессии генарепортера в митотических клетках i в качестве критерия экспрессии генов БТШ
8.Сгатистическая обработка результатов экспериментов .
РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Изучение нерасхождения и потерь половых хромосом в митозе у самок мутантной линии 3 i .
1.1. Выживаемость личинок
1.2.Соотношение гибели на разных стадиях развития . .
1.3 .Соотношение по полу среди взрослых особей . .
1.4.Анализ экспрессии генарегюртера у личинок i
в качестве критерия экспрессии генов БТШ .
1.5.Определение частоты соматического мозаицизма . .
2. Изучение нерасхождения и потерь половых хромосом в мейозе у самок i .
3.Изучение теплочувствителыюсти эмбрионов и взрослых особей i несущих мутацию 3 .
3.1.Теплочувствительность на эмбриональной стадии . .
3.1.1 .Теплочувствительность эмбрионов в возрасте ч
3.1.2.Теплочувствительность эмбрионов в возрасте 3,,5 ч
3.1.3.Анализ экспрессии генарепортера у эмбрионов i в качестве критерия экспрессии генов БТШ
3.1.4 .Соотношение гибели на разных стадиях развития .
3.2.Теплочувствительность взрослых самок . . . .
3.2.1. Выживаемость самокимаго . . . . .
3.2.2.Плодовитостьсамокимаго .
3.2.3.Соотношение по полу среди потомковимаго . .
4. Изучение характера наследования чрезвычайной
генлочувствительности ранних эмбрионов мутантной линии 3 i . . . . . . .
5.Определение частоты и спектра морфологических аномалий у i те . . . . . . .
5Возникновение морфологических аномалий у имаго при обработке ТШ эмбрионов разного возраста . . . . .
5.2.Возникновение морфологических аномалий у имаго при обработке ТШ личинок разного возраста . . . . . .
5.3.Возникновение морфологических аномалий у имаго при обработке ТШ ооцитов самок . . . . . . . .
ОБСУЖДЕНИЕ
1 .Дифференциальная тешючувствительность различных стадий онтогенеза мутантной линии I3 . . . . .
2.Харакгер наследования чрезвычайной теплочувствительности ранних эмбрионов мутантной линии 3 . . . . .
3.Определение частоты соматического мозаицизма как тестсистема
4.Нерасхождение и потери хромосом в мейозе у самок, несущих мутантный аллель 3 . . . . . .
5.Стерилизующий эффект ТШ, наблюдаемый у самок, гемизиготных по мутации 3
6.Влияние мутации 3 на частоту морфологических аномалий у
взрослых особей при действии ТШ на ооциты или в результате теплового
воздействия на разных стадиях онтогенеза
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Близкий вид имеет нормальный синтез БТШ и выживает при таком же температурном воздействии . У ранних эмбрионов i не происходит синтеза БТШ при действии ТШ , , , , поэтому период раннего эмбриогенеза . ТШ в отсутствии синтеза БТШ. Дальнейшие исследования показали, что БТШ индуцируются при разнообразных стрессорных воздействиях на организм, например, гипертермии, гипоксии, ишемии, воспалении, заражении клеток вирусами, бактериальной инфекции, действии химических агентов и других Карпищенко и др. Арсенаты, арсениты, хлориды кадмия и ртути, сульфат меди индуцируют синтез всех БТШ, хлориды цинка и никеля только БТШ и iVii . Подобный ответ на стрессорные воздействия был обнаружен у самых разных организмов, как эукариот, так и прокариот , . Повышенная экспрессия генов БТШ в ответ на гипертермию является универсальным ответом клеток различных организмов от бактерий до человека и непосредственно обусловливает феномен термотолерантности организмов, то есть приобретения клеткой устойчивости к жесткому тепловому воздействию после предварительной обработки более умеренной температурой. Возможно, ключевым моментом в развитии клеткой тсрмотслераптиости является накопление БТШ, индуцированных предварительным тепловым воздействием. Показано, что БТШ могут выполнять функции, связанные с индуцированной ТШ устойчивостью у дрозофилы и дрожжей i, , . У млекопитающих также показана связь между индукцией повышенною синтеза БТШ и возникновением термотолерантности i, . Выживаемость при формировании термотолерантности зависит от продолжительности и жесткости первоначального воздействия i, , . Показана связь между термотолерантностью и количеством БТШ i, , и БТШ i а. БТШ. Мутанты, неспособные развивать термотолерантность, характеризуются нарушенным синтезом БТШ ii, . Организмы, находящиеся на стадии развития, во время которой не происходит синтеза БТШ, наиболее чувствительны к высокой температуре, при этом развитие термотолерантности невозможно . Это позволяет выдвинуть гипотезу, что БТШ шрают важную определяющую роль в формировании термотолерантности. Однако, существует ряд экспериментальных данных, показывающих, что не только БТШ ответственны за развитие термотолерантности , . Видимо, эго явление имеет сложную комплексную природу. Таким образом, БТШ являются одним из основных факторов внутриклеточной адаптации и устойчивости к неблагоприятным воздействиям, включая гипертермию. Стрессовые белки или белки теплового шока БТШ, индуцируются при действии различных факторов, вызывающих в клетке состояние физиологического стресса, и обеспечивают способность клетки и организма переносить экстремальные воздействия i, . БТШ играют важную роль в защите клетки от повреждений и в быстром и полном восстановлении исходного метаболизма после окончания I 1ЬГХ воздействий. Молекулярный состав белков, относимых к БТШ, варьирует в четырех основных диапазонах. Это БТШ с молекулярной массой 0 кДа, наиболее изученное семейство БТШ с молекулярной массой кДа, БТШ с молекулярной массой кДа и самое низкомолекулярное семейство БТШ убиквитины с молекулярной массой 8,5 кДа. У . БТШ 1 БТШ и 2 высокомолекулярный БТШ 3 иизкомолекулярные БТШ, , и Войников, Иванова, 8. Белки семейства БТШ кДа наиболее консервативны в эволюции. Белки этого семейства имеют сходную структуру у разных оранизмов i . Они содержат, но крайней мере, зри домена, один из которых отвечает за связывание АТФ, второй за связывание гюлипептидных цепей, третий за связывание кальмодулина v, , . Конститутивные белки этого семейства функционируют в цитозоле, эндоплазмашческом ротику луме ЭПР, митохондриях и ядре. В ЭПР содержится ВгР член семейства БТШ, вовлеченный в процессинг секреторных полипептидов v . Показана связь между членами семейства БТШ и цеггросомой у широкою круга животных от динофлагеллят до млекопитающих , . Индуцибельные белки семейства БТШ сразу после ТШ в основном локализуются в ядре, связываясь с хроматином V . Небольшая част, остается в цитоплазме, концентрируясь возле мембран i . В ходе восстановления после теплового воздействия эти белки перемещаются в цитоплазму i .