Роль биогенных аминов в контроле стресс-реакции и адаптации к неблагоприятным условиям среды имаго Drosophila : Генетико-физиологические аспекты

• Автор: Богомолова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Биогенные амины насекомых

1.2. Функции биогенных аминов у насекомых.

1.2.1. Биогенные амины нейротрансмиттеры

1.2.2. Биогенные амины нейромодуляторы

1.2.3. Биогенные амины нейрогормоны.

1.2.4. Роль ДА в пигментации и склеротизации кутикулы.

1.3. Система метаболизма ДА и ОА

1.3.1. Тирозиндекарбоксилаза

1.3.2. Тираминргидроксилаза.

1.3.3. Даланилдофаминсинтетаза
1.3.4. Дифенолоксидаза
1.4. Влияние стресса на содержание биогенных аминов насекомых.
1.5. Влияние стресса на энергетический метаболизм насекомых
1.6. Влияние стресса на активность ферментов, метаболизирующих биогенные амины у i
1.7. Механизм стрессреакции у ii.
1.8. Модели, использованные в работе
1.8.1. Линия 8 .
1.8.2. Линия iiv . .
1.8.3. Линии и .
1.8.4. Реципрокные самцы гибриды от скрещивания линий 1 и
. viii.
1.9. Резюме
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Экспериментальные насекомые.
2.2. УСЛОВИЯ С ГРЕССИРОВАНИЯ.
2.3. Анализ жизнеспособности.
2.3.1. Жизнеспособность при тепловом стрессе.
2.3.2. Жизнеспособность при голодовом стрессе
2.4. Биохимические методики
2.4.1. Измерение активности ТДК
2.4.2. Измерение уровня содержания дофамина
2.5. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Проверка гипотезы о существовании у имаго i
механизма образной связи в рефляции содержания биогенных
аминов.
3.1.1. Активность ТДК у особей линии ТДИпЧ, ее линиипредшественника. р5, линии iv и линии дикого типа .
3.1.2. Активность ТДК у реципрокпых самцов гибридов от скрещивания линии с линией дикого типа .
3.1.3. Активность ТДК у особей линии и линий дикого типа, и
3.1.4. Активность ТДК у 1 и 6суточных мух линий , iv, , и 5 . в пересчете на мг массы мухи
3.2. Исследование юли биогенных аминов в развитии стрессреакции
. .
3.2.1. Влияние теплового стресса С. мин на активность ТДК у особей линии I8, ее линиипредшественника, р5, линий iv и и линий дикого типа и .
3.2.2. Влияние теплового стресса С, мин на содержание ДА у 1 и 6суточных самок линий , iv, и линий дикого типа и . .
3.2.3. Влияние теплового стресса С, мин на содержание ДА у 1суточных самцов линий 8, iv, и линии дикого типа .
3.2.4. Стрессреактивность систем метаболизма ДА и О А у самок линии , ее линии предшественника р5, линий iv, , и линий дикого типа и . .
3.3. Исследование юли биогенных аминов в адаптации имаго
i
Выживаемость 1суточных самок линий, i , , е, iv и . при тепловом стрессе ЗРС, 4ч
3.3.2. Выживаемость 1суточных самцов линий , 0I8, и iv . при кратковременном тепловом стрессе С, 4ч
3.3.3. Выживаемость при тепловом стрессе особей линии дикого типа . и . viii с экспериментально повышенным уровнем ДА.
3.3.4. Содержание ДА и выживаемость при тепловом стрессе С, 6ч реципрокных самцов гибридов от скрещивания двух линий . viii 1 дикий тип и 7 с резко повышенным уровнем ДА
3.3.5. Выживаемость самок линий , и е . при голодании.
3.3.6. Выживаемость самцов линий , и е . при голодании.
3.3.7. Содержание ДА у особей линий , и е . в нормальных условиях и при длительном голодании
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. Механизм обратной связи в регуляции содержания биогенных аминов.
4.2. Половой диморфизм по системам метаболизма биогенных аминов.
4.3. Роль БИОГЕННЫХ АМИНОВ В РЕГУЛЯЦИИ РАЗВИТИЯ СТРЕССРЕАКЦИИ У I.
4.4. РОЛЬ БИОГЕННЫХ АМИНОВ В АДАПТАЦИИ К СТРЕССИРУЮЩИМ
условиям.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Влияние теплового стресса С. ТДК у особей линии I8, ее линиипредшественника, р5, линий iv и и линий дикого типа и . Влияние теплового стресса С, мин на содержание ДА у 1 и 6суточных самок линий , iv, и линий дикого типа и . Влияние теплового стресса С, мин на содержание ДА у 1суточных самцов линий 8, iv, и линии дикого типа . Стрессреактивность систем метаболизма ДА и О А у самок линии , ее линии предшественника р5, линий iv, , и линий дикого типа и . Выживаемость 1суточных самок линий, i , , е, iv и . Выживаемость 1суточных самцов линий , 0I8, и iv . Выживаемость при тепловом стрессе особей линии дикого типа . ДА. Содержание ДА и выживаемость при тепловом стрессе С, 6ч реципрокных самцов гибридов от скрещивания двух линий . Выживаемость самок линий , и е . Выживаемость самцов линий , и е . Содержание ДА у особей линий , и е . ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ. Механизм обратной связи в регуляции содержания биогенных аминов. Половой диморфизм по системам метаболизма биогенных аминов. Роль БИОГЕННЫХ АМИНОВ В РЕГУЛЯЦИИ РАЗВИТИЯ СТРЕССРЕАКЦИИ У I. ВЫВОДЫ. В условиях стремительно ухудшающейся экологической ситуации на планете проблема адаптации к стрессирующим условиям выходит на передний план биологической науки. Резко изменяя гормональный статус и энергетический метаболизм организмов при столкновении с неблагоприятными факторами среды, нейроэндокринная стрессреакция способствует их адаптации и тем самым защищает их от подобных воздействий. Реакция эта является эволюционно настолько древней, что характерна не только для млекопитающих, но и для насекомых обзоры КаизсЬепЬасЬ, СЬегпуяЬ, . Более того, несмотря на различия в механизмах этой реакции у данных таксонов, она имеет и сходные черты. Так, полагают, что один из биогенных аминов, задействованных в стрессреакции насекомых, октопамин ОА, является функциональным аналогом норадреналина млекопитающих обз. Роес1ег, . Показано, что у i резкое возрастание содержания ДА сопровождается столь же резким падением активности первого фермента его синтеза, тирозингидроксилазы ТГ, которое продолжается до мин стрессирующего воздействия. Когда период стрессирующего воздействия достигает мин, активность ТГ начинает расти, и, спустя 0 мин после начала стрессирования, становится существенно выше, чем активность фермента у нестрессированных особей . Такая же ситуация наблюдается и в системе О А, отличаясь лишь тем, что активность тирозиндекарбоксилазы ТДК, первого фермента, вовлечнного в синтез ОА, начинает возрастать после 0 мин стрессирующего воздействия v . На основании этих данных были сформулированы две гипотезы 1 в регуляции содержания биогенных аминов может существовать обратная связь увеличение концентрации аминов выше уровня, необходимого для функционирования в нормальных условиях, ингибирует активность синтезирующих их ферментов и 2 биогенные амины могут быть элементами, запускающими стрессреакцию . Раушенбах и др. Проверка этих гипотез с использованием генетических моделей является первой задачей настоящей работы. Известно, что биогенные амины играют важную роль в регуляции энергетического метаболизма насекомых. Показано, что ОА и ДА контролируют превращение гликогена в трегалозу и выделение ее в гемолимфу, стимулируют окисление глюкозы и трегалозы и выделение липидов из жирового тела инъекция ОА приводит к возрастанию уровня сахаров и липидов , , . Продемонстрировано, что увеличение уровня биогенных аминов при стрессе способствует адаптации особей обзоры Раушенбах, Шумная, Раушенбах, . Однако, до сих пор практически ничего не известно о роли базального уровня уровня в нормальных условиях биогенных аминов в адаптации индивидуумов и популяций насекомых. Выяснение этих вопросов является второй задачей работы. Цель Используя генетические модели, выяснить, регулируют ли биогенные амины активность ферментов их синтеза, являются ли биогенные амины запускающим звеном в развитии стрессреакции i, и какова роль базального уровня биогенных аминов в адаптации индивидуумов и популяций к неблагоприятным условиям среды.