Структурная организация и распределение симбиотических бактерий в эмбрионах и клетках яичника дрозофил

• Автор: Воронин, Денис Александрович
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Введение.

Глава I. Обзор литературы

1. Эндосимбионты прокариоты, адаптированные к жизни внутри

клеток хозяина.

1.1. Особенности морфологии бактериальной клетки.

1.2. Рост и способы размножения бактерий.

1.3. Покоящиеся формы бактерий.

2. i внутриклеточные симбионты и

2.1. Филогения i и структурнофункциональные особенности их генома.

2.2. Структурная организация i.

2.3. Репродуктивные модификации, вызываемые i в организме хозяина

Цитоплазматическая несовместимость.
Партеногенез.
Феминизация и гибель самцов
3. Дрозофила удобный объект для изучения распределения структуры и функции симбиотических бактерий i в клетках хозяина
3.1. Ранний эмбриогенез и этапы синцитиального развития эмбрионов дрозофилы
3.2. Оогенез у дрозофилы.
3.3. Особенности поведения i в раннем эмбриогенезе у дрозофилы. Распределение i на разных стадиях клеточного цикла.
3.4. Влияние i на развитие дрозофилы.
4. Возможная функциональная роль эндосимбионтов
4.1. Внутриклеточный симбиоз про и эукариот, как модель для изучения возможного происхождения эукариотических органелл
Глава II. Материалы и методы.
2.1. Характеристика использованных в работе лабораторных линий дрозофилы
2.2. Получение ранних эмбрионов дрозофилы
2.3. Фиксация эмбрионов для флуоресцентномикроскопических исследований.
2.4. Фиксация и заливка эмбрионов дрозофилы для ультраструктурного
анализа.
2.5. Фиксация и заливка яичников для электронной микроскопии.
2.6. Получение, окрашивание и исследование полутонких и ультрагонких
2.7. Выделение геномной ДНК
2.8. Условия полимеразной цепной реакции.
2.9. Электрофорез ДНК в агарозных гелях
2 Выделение ДНК из агарозных гелей.
2 Клонирование фрагментов ДНК в плазмиду i, определение последовательности фрагментов ДНК
2 Определение выживаемости линий дрозофилы.
. Тест на выявление уровня цитоплазматической несовместимости ЦН.
2 Морфометрический анализ относительного количества бактериальных форм в цитоплазме ранних эмбрионов дрозофилы.
Глава III. Результаты
3.1. Динамика IVi в ранних эмбрионах дрозофилы
3.1.1. Распределение эндосимбионтов на разных стадиях раннего эмбриогенеза и в процессе клеточного цикла в эмбрионах видов . i
и . I и по данным световой микроскопии
3.2. Электронномикроскопический анализ структурной организации
. и распределения симбиотических бактерий в ранних эмбрионах дрозофилы
3.3. Необычная форма бактериоподобных организмов второй тип симбионтов, выявленных в эмбрионах и ооцитах дрозофилы.
3.4. Сравнительный морфометрический анализ количества бактерий в ранних эмбрионах различных линий дрозофилы
3.4.1. Анализ численности бактерий на разных стадиях раннего
развития эмбрионов разных линий дрозофилы
3.5. Ультраструктурная организация и распределение IVi
в оогенезс дрозофилы.
3.6. Определение видовой принадлежности симбиотических бактерий,
выявленных в ооцнтах и ранних эмбрионах дрозофилы
3.7. Степень устойчивости симбиотических бактерий, присутствующих в цитоплазме эмбрионов и ооцитов дрозофилы, к антибиотикам.
3.8. Жизнеспособность инфицированных бактериями эмбрионов. Уровень цитоплазматической несовместимости при скрещивании линий
дрозофилы, зараженных разными типами эндосимбиотических бактерий
3.9. Новые свойства симбиотических бактерий и их взаимодействие с внутриклеточными компартментами клеток яичника и эмбрионов дрозофилы
Глава IV. Обсуждение.
4.1. Возможные причины специфического распределения симбиотических бактерий в цитоплазме эмбрионов дрозофилы.
4.2. Функциональная роль наружной мембраны симбиотических бактерий и сходство структурной организации симбиотических бактерий в различных линиях дрозофилы
4.2.1. Нетипичная бактериальная форма эндосимбионтов и возможные пути ее появления в клетках дрозофилы
4.3. Взаимодействие бактериальных форм и цитоплазматических компартментов хозяина, как основа функциональных взаимодействий симбионтхозяин
4.4. Адаптационные изменения симбиотических бактерий в процессе их жизнедеятельности внутри клеток хозяина.
Заключение.
Список литературы


Исследования особенностей поведения и функций i являются, в настоящее время очень актуальными, поскольку изучение механизмов симбиоза позволит исследователям в будущем посредством бактерий влиять на популяции хозяина, среди которых встречаются как вредители сельского хозяйства, так и патогенные для животных и человека организмы . Так, например, было показано, что элиминация i из организма нематод приводит к потере этими организмами патогенных свойств . Таким образом, влияя на симбиотические бактерии i, можно найти способы зашиты людей и животных от болезней, вызываемых организмами хозяев i, , i . Поэтому изучение разнообразия симбиотических бактерий в клетках и эмбрионах дрозофилы может обеспечить получение новых данных Литвинова, , , . Цитологические исследования взаимодействия бактерий и эукариотических клеток позволят также дополнить исследования о механизмах симбиоза. Багодаря использованию такой высокоразрешающей техники, как просвечивающий электронный микроскоп, в сочетании с молекулярнобиологическими методами открывается возможность определить особенности распределения симбиотических бактерий в клетках хозяина и оценить структурные изменения в клетках симбионта и хозяина. Ультраструктурные исследования взаимодействий симбионтхозяин, позволят также получить сведения, которые, возможно, прольют свет на симбиотическую теорию происхождения эукариотических органелл с . В связи с выше изложенным, целыо данной работы являлось исследование локализации и структурной организации симбиотических бактерий в эмбрионах и клетках яичника дрозофилы. Изучить распределение бактерий на разных стадиях раннего эмбриогенезатрех видов шести линий дрозофил. Выявить особенности структурной организации симбионтов в цитоплазме эмбрионов и клеток яичнику трех видов шести линии дрозофил. Изучить влияние антибиотиков на выживаемость симбионтов в клетках разных линий дрозофил. Определить влияние бактерий на выживаемость эмбрионов шести линий дрозофил. Оценить уровень цитоплазматической несовместимости при скрещиваниях разных линий дрозофил, зараженных симбионтами. Исследовать возможные структурнофункциональные взаимодействия между симбионтами и внутриклеточными компартментами ранних эмбрионов и клеток яичника дрозофилы. В работе проведен сравнительных анализ структурной организации бактерий i штаммов , i, которые были идентифицированы в лабораторных линиях i i , . С помощью флуоресцентной и электронной микроскопии исследованы особенности распределения симбиотических бактерий в эмбрионах и клетках яичника дрозофил. При изучении шести лабораторных линий дрозофил впервые выявлена и морфологически описана форма симбиотических бактерий, имеющая структуру не свойственную какомулибо типу бактерий, присутствующих в клетках дрозофилы. Установлено, что необычная бактериальная форма устойчива к действию антибиотика тетрациклина и не оказывает влияние на репродуктивные функции хозяина. На ультраструктурном уровне продемонстрировали структурнофункциональные взаимодействия симбионта с внутриклеточными компартментами дрозофилы, что создает основу для будущих детальных исследований механизмов взаимного влияния симбионта и хозяина в подобных системах симбиоза. Результаты работы были представлены на следующих конференциях Съезд ВОГИС, Москва, Россия, Третья международная конференция, посвященная биологии i i i Бризбан, Австралия, Международная научная конференция Молекулярная генетика, геномика и биотехнология, Беларусь, Минск, . Результаты работы были представлены на отчетных сессиях Института цитологии и генетики СО РАН в феврале г. Дудкина Н. В., Воронин Д. А., Киселева Е. В. Структурная организация и распределение симбиотических бактерий i в ранних эмбрионах и яичников i и . Цитология , Т. С. . Воронин Д. А., Дудкина Н. В., Киселева Е. Доклады Академии наук , Т. С. . Воронин Д. А., Шарипов Р. Н., Захаров И. К., Киселва Е. В. Исследование ультраструктуры и распределения симбиотических бактерий в эмбрионах i. Съезд ВОГИС, Россия, Москва, 5 июня . Т. 1 С. Vi, iv, iv, i i i i . Ii i , i, I. Воронин Д. А., Киселева Е. В. Молекулярногенетический и электронномикроскопичсский анализ локализации эндосимбиотических бактерий в эмбрионах дрозофилы. Международная научная конференция Молекулярная генетика, геномика и биотехнология, Беларусь, Минск, ноября . С. 5.