Материал: Анализ соматических проявлений гибридного дисгенеза у Drosophila melanogaster (на модели признака cubitus interruptus Dominant)

Основными мерами защиты от поражения электрическим током являются:

обеспечение недоступности токопроводящих частей, которые находятся под напряжением, для случайного прикосновенья;

контроль и профилактика повреждений изоляции;

организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Понятие пожарная безопасность означает состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае ее возникновения предотвращается влияние на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

В лаборатории используется электрооборудование, которое отвечает классу пожарной зоны помещения категории Д, степень огнестойкости III, степень защиты светильников не ниже ІР-2Х; категория защиты домов от молнии установлена ІІІ.

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 [11] пожарная безопасность обеспечивается системой предотвращения пожара и пожарной защиты и проведением организационных мер. Помещение лаборатории оснащено углекислотным огнетушителем ВВК-1,4 и ведром с песком. Организационными мероприятиями по обеспечению пожарной безопасности является обучение работников кафедры правилам пожарной безопасности, разработка и реализация норм и правил пожарной безопасности, инструкций о порядке работы с пожароопасными материалами. Как профилактические меры по предупреждению причин пожаров используется постоянный контроль за состоянием электрической проводки и соединительных проводов. Обязательно наличие плана эвакуации. Ширина, высота и пропускная способность проходов и выходов отвечает противопожарным нормам.

Закон Украины об « Охране окружающей среды» был принят 25 июня 1991 года (редакции Закона происходили в 1993 г., 1996 г.) [12]. Закон определяет правовые, экономические, социальные основы охраны окружающей среды. Задача Закона состоит в регулировании отношений в области охраны природы, использовании и воспроизведении природных ресурсов, обеспечении и ликвидации последствий негативного влияния на окружающую среду хозяйственной и другой деятельности человека, сохранение природных ресурсов, генетического фонда наций, ландшафтов и других естественных объектов. Международные стандарты включают требования сниженного энергопотребления и ограничения допустимых уровней мощности, потребляемых в неактивном режиме. Необходимо выполнять требования стандарта ISO - 14004 [16], что определяет требования к организации производственного процесса с минимальным убытком, для окружающего природного среды.

. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

. Анализ атрофии гонад

Анализ межполовых различий уровня атрофии гонад в линиях и у гибридов показал следующее (Рис.4). Линия Пирятин характеризуется высоким показателем АГ у самок, тогда как этот показатель у самцов данной линии - в пределах нормы, что по данным литературы составляет около 5 % [27]. В скрещивании ciDC-S x Пирятин уровень АГ у самцов не превышает допустимого значения для данного вида, тогда как самки отличаются незначительным увеличением этого показателя. Линия ciDC-S характеризуется достаточно высоким показателем АГ, как у самцов, так и самок. У потомков от скрещивания ciDC-S x W-10 выявлено, что уровень АГ самцов находится в пределах нормы, тогда как самки характеризуются сравнительно высокими значениями данного показателя. В линии W-10 более высокий уровень АГ установлен для самок и менее высокий - для самцов.

Рис. 4. Межполовые различия уровня атрофии гонад в линиях и у гибридов

При сравнении потомков от разных скрещиваний можно отметить, что самки в скрещивании ciDC-S x Пирятин характеризуются сниженным уровнем АГ по сравнению с контролем (линия Пирятин), то же самое наблюдается и с самцами, хотя в случае самцов снижение незначительно. Скрещивание      ciDC-S x W-10 показало, что по сравнению с контролем (линия W-10) уровень АГ самцов снизился до уровня нормы. Этот показатель у самок тоже снизился, но незначительно и в целом остался на высоком уровне. При сравнении со вторым (линия ciDC-S) потомство от скрещивания ciD C-S x Пирятин характеризуется снижением уровня АГ как у самцов, так и у самок. В скрещивании ciDC-S x W-10 наблюдается незначительное уменьшение уровня АГ у самок, и резкое снижение (до уровня нормы) показателя у самцов.

Экспрессивность признака ciD

Анализ экспрессивности признака ciD проводили у потомков двух гибридных скрещиваний (Рис. 5.), контролем для которых служила линия ciDC-S. Установлено, что в случае скрещивания ciDC-S x W-10 по сравнению с контролем у самок наблюдается незначительное уменьшение экспрессивности исследуемого признака, как на правом, так и на левом крыле. У самцов выявлены аналогичные изменения. При этом самцы - потомки скрещивания ciDC-S x W-10 характеризуются большей экспрессивностью признака ciD, нежели самки. Такой же результат был показан и для контроля ­ линии ciDC-S, в которой большая экспрессивность ciD была характерна для самцов.

В скрещивании ciDC-S x Пирятин, по сравнению с контролем, экспрессивность ciD возросла у самцов и у самок на левом и правом крыле сравнительно одинаково. При этом у самок и самцов этот показатель находится примерно на одном уровне на обоих крыльях.

Во всех экспериментальных вариантах не выявлено асимметрии в проявлении признака на левом и правом крыле у особей обоих полов.

Рис. 5. Уровень экспрессивности признака ciD у особей линии ciDC-S гибридов и у линии

Соотношение особей с атрофией гонад и наличием неполной 4-й жилки

Так как доминантный алелль ciD в гомозиготе летален, соответственно, выжившие особи с неполной 4-й жилкой являются гетерозиготами. Тогда в скрещиваниях гетерозигот и особей дикого типа ожидается два фенотипа потомков: в первом случае особи будут обладать выраженной экспрессивностью гена ciD и, соответственно, прерванной жилкой крыла; во втором - особи без мутантного фенотипа.

Все особи (потомки каждого скрещивания отдельно, самки и самцы отдельно) были разделены на 4 фенотипических класса (Рис. 6.):

Полная жилка, нормальные гонады

Полная жилка, атрофия гонад

Прерванная жилка, нормальные гонады

Рис. 6. Соотношение особей с атрофией гонад и наличием неполной 4-й жилки

Во всех вариантах скрещиваний 1-й класс численно преобладал, межполовых различий при этом не наблюдалось. Наименьшим количеством особей характеризовался 4-й класс. При этом в линии ciDC-S самцов с данным фенотипом не обнаружено. В двух других классах количество особей варьирует. Так, в скрещиваниях ciDC-S x W-10 и ciDC-S x Пирятин наибольшее количество особей мужского пола было с третьим фенотипом (прерванная жилка, нормальные гонады), тогда как со вторым фенотипическим классом (полная жилка, атрофия гонад) в данных скрещиваниях количество самцов приближалось к нулю. И наоборот, количество особей мужского пола во втором классе преобладало в линии ciDC-S. Самок этой линии во втором фенотипическом классе не обнаружено.

В скрещивании ciDC-S x Пирятин наименьшее количество особей соответствовало второму фенотипическому классу. Количество самок и самцов было минимально по сравнению с третьим классом, но приблизительно равным таковому в 4-м классе (прерванная жилка, атрофия гонад).

Полученные данные свидетельствуют о том, что экспрессивность признака ciD не связана напрямую с уровнем атрофии гонад. В формировании экспрессивности большое значение имеет генотип особи, линия.

Так, при уровне АГ до 10% у гибридов ciDC-S x Пирятин, экспрессивность ciD достигает высокого уровня и у самцов порядка 64%, и у самок до 65 %.

Линия ciDC-S характеризуется высокой экспрессивностью ciD (до 60 %). Гибриды от скрещивания её с линией W-10, содержащей полноразмерный Р-элемент, характеризуются снижением экспрессивности исследуемого признака, как у самцов (до 45 %), так и у самок (до 30 %). При этом уровень атрофии гонад у гибридных самцов также снижается, а у самок значимых изменений не выявлено.

Возможно, ожидаемого корреляционного эффекта не выявлено, так как оба показателя ­ экспрессия ciD и уровень АГ противоположно зависят от температуры. Так, степень выраженности гонадной атрофии в отношении Р-М системы наиболее значительна при 29°С у самок и 27°С у самцов, а при 24° С и ниже практически отсутствует[30]. Для Н-Е системы характерна наиболее сильная атрофия при 25°С и наименьшая при 29° С[28]. При более низких температурах АГ наблюдается в меньшей степени. Экспериментальные скрещивания и линии содержались при 23°-24°С. Такая температура не случайна. Экспрессивность ciD  при данной температуре достигает максимального значения, и с увеличением температуры до 25-26°С видимых проявлений мутации наблюдаться не будет.

Тем не менее, результаты скрещивания ciDC-S с линией содержащей полноразмерный hobo-элемент подтверждают, литературные данные, свидетельствующие о том, что индукция перемещений МГЭ может изменять проявление соматических мутаций[31], в данном случае - увеличивать экспрессивность признака ciD. Экспрессивность ciD у особей линии ciDC-S варьировала в пределах 58-61 % для самцов и до 50 % у самок, тогда как у гибридов ciDC-S x Пирятин экспрессивность достигла уровня 65% для самок и самцов.

Таким образом, несмотря на разнонаправленные изменения экспрессивности признака ciD у гибридов разных дисгенных скрещиваний, результаты проведенного исследования косвенно подтверждают литературные данные, свидетельствующие о том, что индукция перемещения МГЭ в системах гибридного дисгенеза может иметь соматические эффекты. Но для получения более точных оценок необходимо провести несколько повторностей и проанализировать более многочисленные выборки.

ВЫВОДЫ

Анализ литературных данных показал, что Р- и hobo -элементы вызывают не только синдром гибридного дисгенеза, но и существуют единичные данные, прямо или косвенно свидетельствующие о соматической активности этих элементов.

В ходе выполнения дипломной работы была освоена методика работы с D. melanogaster. Проанализированы линии и гибриды на предмет наличия синдрома гибридного дисгенеза, оценен уровень экспрессивности признака ciD.

Установлено, что у гибридов ciDC-S x Пирятин при снижении уровня атрофии гонад наблюдается увеличение экспрессивности признака ciD., а у гибридов ciDC-S x W-10 - при уменьшении уровня атрофии гонад - снижение экспрессивности признака ciD.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Гинтер Е.К. Насекомые. В сб. «Методы биологии развития». // Ред. Детлаф Т.А. , «Наука»,- 1974, 272-281 с.

Голубовский М.Д. 1972. Некоторые общие характеристики организации генома и фенотипического проявления мутаций у дрозофилы. // Генетика - 1972.- Т. 8, № 5 - 143-157 с.

Антоненко О.В. Роль мобильных генетических элементов в отклике на селекцию по количественным признакам у Drosophila melanogaster. - Автореф. дис. канд. биол. наук. - Новосибирск ,- 2008. - 18 с.

Васильева Л.А. Изменение системы жилкования крыла Drosophila melanogaster под действием температурного шока и селекции // Журнал общей биологии. - 2005. - Т.66, №1. - С. 68-74.

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.86; ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.- Чинний від 01.07.92.

ДНАОП - державний нормативний акт з охорони праці - 0.00 -4.12 - 99 «Типове положення про навчання з питань охорони праці»

ДСТ 12.0.003-74. ССБТ. Небезпечні і шкідливі виробничі фактории. Класифікація.

ДСТУ ISO 14004-97 Системи управління навколишнім середовищем. Загальні настанови щодо принципів управління, систем та засобів забезпечення. - Чинний від 18.08.97.

ЗАКОН УКРАЇНИ «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифікованих організмів». Документ 1103-16 <http://www.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1103-16>, остання редакцiя вiд 09.02.2010 <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1103-16&c=1> на пiдставi 1804-17, чинний [http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1103-16].

Закон України «Про охорону навколишнього середовища» від 25.06.91.

Охорона праці (Законодавство. Організація роботи): Навч. посіб. / За заг. ред. к.т.н., доц. І. П. Пістуна. - Львів: “Тріада плюс”, 2010.- 648 с.

ПОСТАНОВА КМУ від 6 травня 2000 р. N 770 «Про затвердження переліку наркотичних засобів, психотропних речовин і прекурсорів» - Документ 770-2000-п <http://www.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=770-2000-%EF>, остання редакцiя вiд 06.04.2011 <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=770-2000-%EF&c=1> на пiдставi 327-2011-п <javascript:OpenDoc('327-2011-п')>; <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=770-2000-%EF>

ПОСТАНОВА КМУвід 20 червня 1995 р. N 440 - «Про затвердження Порядку одержання дозволу на виробництво, зберігання, транспортування, використання, захоронення, знищення та утилізацію отруйних речовин, у тому числі продуктів біотехнології та інших біологічних агентів» - Документ 440-95-п <http://www.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=440-95-%EF>, редакцiя вiд 06.01.2010 на пiдставi 1391-2009-п <javascript:OpenDoc('1391-2009-п')>; <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=440-95-%EF>

Правила устройства электроустановок. ПУЭ. Минэнерго СССР. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

Про захист населення від інфекційних хвороб» - Документ 1645-14 <http://www.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1645-14>, остання редакцiя вiд 11.06.2009 <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1645-14&c=1> на пiдставi 1254-17 <javascript:OpenDoc('1254-17')>, чинний; <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1645-14>

«Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» - Документ 4004-12 <http://www.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=4004-12>, поточна редакцiя вiд 12.03.2011 <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=4004-12&c=1> на пiдставi 3038-17 <javascript:OpenDoc('3038-17')>, чинний (Редакція вiдбудеться 12.06.2011 на пiдставi 3038-17 <javascript:OpenDoc('3038-17')>) <http://zakon1.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=4004-12>://flybase.org/reports/FBgn0004859.html

Атраментова Л. О., Утєвськая О. М. Статистичні методи в біологіі: Підручник. - Х.: ХНУ ім. В. Н. Каразіна, 2007. - 288 с.

Жимулев И.Ф; под ред. Е.С. Беляева, А.П. Акифьева. Общая и молекулярная генетика  - 4-е изд. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. - 479 с.: ил.

Коваленко Л.В. hobo-элемент как фактор нестабильности генома Drosophila melanogaster в клетках генеративных и соматических тканей // Автореферат диссертации на соискание уч. степени к.б.н. -Российская академия наук. Сибирское отделение. Институт цитологии и генетики. - 2007. - 116 с.

Козерецкая И.А. Мобильные генетические элементы Drosophila melanogaster. Популяционно-генетический аспект.// Вісник Укр..тов-ва. генетиків і селекціонерів. - 2010.-Том 8, № 1.- 23 с.

Юшкова Е.А. Влияние хронического облучения в малых дозах на динамику изменчивости экспериментальных популяций Drosophila melanogaster, отличающихся по содержанию мобильных Р-элементов. // Автореферат диссертации на соискание уч.степени к.б.н. - Москва. - 2008. - 24 с.

Васильева Л.А., Захаров И.К. Селекция изменяет паттерн мобильных генетических элементов в геноме Drosophila melanogaster.// Вестник ВОГиС. - 2008. - Том 12, №3. - 412-424 с.

Вассерлауф И.Ф. Изменение организации хромосом в ядрах трофоцитов яичников Drosophila melanogaster при инбридинге и гибридном дисгенезе.// Вестник Томского государственного ун-та. - 2008. -. №316. - 178-186 с.

Голубовский М.Д. Нестабильность генов и мобильные элементы: к истории изучения и открытия.// Университет Калифорнии, Беркли, США; mdgolub@gmail.com. Историко-биологические исследования. - 2011. - Том 3, №4. - 60-76 с.

Буфф Е.М., Симонова О.Б. Участие мобильного элемента hobo в транспозицонных событиях в системе продлённой нестабильности у Drosophila melanogaster // Генетика. - 1992. - Т.28, №12. - 73-79 с.

Иващенко Н.И., Гришаева Т.М. Особенности индуцированного мутагенеза в системах гибридного дисгенеза у Drosophila melanogaster //Генетика.. - 2002. - Т. 38, №10. - 1351-1356 с.

Коваленко Л.В., Захаренко Л.П. Транспозиции hobo-элемента в соматических клетках Drosophila melanogaster // Генетика.. - 2006. - Т. 42., №2. - 177-184 с.

Юрченко Н.Н., Коваленко Л.В. Мобильные генетические элементы: нестабильность генов и геномов.// Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2011.- Том 15, №2.- 261-266 с.

Кварец А.П., Мюссе Т.А. Динамика частоты гибридного дисгенеза у Drosophila melanogaster в контролируемых условиях хронического облученя.// Вестник Цитология и генетика.- 2010. - №3.- 21-26 с.