КОРНИЛОВА А.А., КИРИЕНКО Н.В. ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ МУТАГЕНОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДРОЗОФИЛ


КОРНИЛОВА А.А., КИРИЕНКО Н.В. ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ МУТАГЕНОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДРОЗОФИЛ


Рубрика: Биология

Библиографическая ссылка на статью:
// Исследования в области естественных наук. 2012. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2012/06/515 (дата обращения: 02.05.2017).

Вся информация о жизни хранится в молекулах ДНК, которые способны удваиваться и передавать ее от клетки к клетке, от родителей — потомкам. Искажение генетической информации в виде мутаций может произойти спонтанно или под влиянием мутагенов — ионизирующего излучения, химических веществ, биологических компонентов, температурных и других экстремальных факторов, которые сами или посредством промежуточных продуктов взаимодействуют с ДНК. Возникшие разрывы, замены оснований и другие изменения структуры ДНК могут иметь отрицательные последствия не только для их носителей, но и для будущих поколений.

В лаборатории генетической безопасности Института генетики и цитологии начиная с 1986 г. проводились исследования мутационного процесса в популяциях животных, являющихся индикаторами качества среды и обитающих на территориях, загрязненных радионуклидами. Показано, что, несмотря на резкое уменьшение мощности доз ионизирующего излучения, которое произошло уже в первый год после аварии на Чернобыльской АЭС вследствие распада короткоживущих изотопов, повышенная по отношению к доаварийному периоду частота цитогенетических нарушений в соматических и половых клетках поддерживалась у животных последующих 22 поколений.

Не менее опасна химизация биосферы, так как за кажущейся безвредностью многих химических веществ скрывается их способность повреждать наследственные структуры. Есть теоретические и экспериментальные предпосылки считать, что индуцированная геномная нестабильность может развиваться и в результате действия химических мутагенов. Таким образом, ухудшение экологической обстановки ведет не только к накоплению мутационного груза, но и формированию геномной нестабильности, что в комплексе приводит к росту частоты наследственных, онкологических и других заболеваний человека, а также чревато утратой генофондов и уменьшением биологического разнообразия. Учитывая вклад повреждений ДНК в патологические процессы, необходимо развивать новые подходы не только к решению проблем охраны окружающей среды, но и здравоохранения.

Таким образом, для выявления влияния некоторых химических и физических мутагенов на организм, встала необходимость проведения дополнительных исследований.

Объектом наших исследований является плодовая мушка дрозофила. Есть несколько причин, тому, что дрозофила - один из излюбленных объектов изучения. Дрозофила - маленькое животное с коротким жизненным циклом длительностью лишь около двух недель, она недорога для размножения и выведения даже большого количества особей. Мутантные особи с дефектами в любых из нескольких тысяч генов доступны для экспериментов, и весь геном мухи в целом уже известен. Также данные исследований проведенных на дрозофиле применимы к человеку.

В ходе исследования применялись такие общенаучные методы как эксперимент, сравнение, анализ, обобщение и метод прогнозирования.

 

Целью нашего исследования было осуществить оценку показателей жизнеспособности дрозофил, подвергшихся воздействию химических и физических мутагенов.

В эксперименте проводилось исследование влияния химических и физических мутагенов на жизнеспособность дрозофилы. Дрозофилы разводились на специально сваренной питательной среде.

Рецепт питательной среды: вода дистиллированная, агар-агар, дрожжи, манка, сахар.

Для опыта использовались чистые линии дрозофил (normal).

В качестве химических мутагенов были использованы спирт (90% и 40%) и эфир.

В качестве физического мутагена использовалось ультрафиолетовое излучение (кварцевая лампа).

В пробирку с питательной средой, засеянной дрожжами, помещался небольшой кусочек ваты, смоченный спиртом или эфиром и 2 самки и 2 самца. Для получения объективных результатов опыт проводился одновременно в  3-х пробирках.

При воздействии 40%-ного спирта на первых этапах заметно снижается активность дрозофил, самки преимущественно становятся менее активными, чем самцы. Через 7 минут активность самцов восстанавливается, самки же восстанавливают свою активность немного позже – через 10 минут.

Уже в первом поколении из 78 вылупившихся особей (44 самца и 34 самки) наблюдается проявление таких мутаций как и white (белоглазые). Наиболее подвержены мутационным процессам особи женского пола.

При воздействии 90%-ного спирта наблюдается 100% гибель особей.

При воздействии эфира первые 30 мин мухи пребывают в состоянии сна. Активность восстанавливается примерно через 5 мин после пробуждения. Также как и в опыте с 40%-ным спиртом, самки менее активны, чем самцы.

В первом поколении из 63 особей (39 самцов и 24 самки) наблюдается проявление таких мутаций как vestigial (зачаточные крылья).

Также можно отметить снижение продолжительности жизни и плодовитости дрозофил, подвергшихся воздействию химических мутагенов.

В качестве контроля был поставлен опыт по выведению чистых линий дрозофил (normal). В пробирке с чистыми линиями в первом поколении вылупилось 97 мушек из них 52 самца и 45 самок.

Также следует отметить, что мухи откладывали яйца преимущественно на вате, пропитанной спиртом и эфиром и куколки образовывались там же.

Опыт по влиянию физических мутагенов находится на стадии завершения. Можно предположить, что мушки, подвергшиеся воздействию ультрафиолетовых лучей будут иметь мутации глаз, такие как eyeless, star и различные мутации крыльев.

Рисунок 1. Средние показатели плодовитости дрозофил, подвергшихся различным химическим мутагенам.

При анализе данных опыта, целью которого было осуществить оценку показателей жизнеспособности дрозофил, подвергшихся воздействию химических и физических мутагенов можно сделать вывод – действие химических (спирт, эфир) и физических (ультрафиолетовое излучение) приводит к снижению продолжительности жизни дрозофил и к появлению различных мутаций. Влиянию различных мутагенов преимущественно подвержены самки. Сравнивая данные контрольной и опытной группы можно сделать вывод, что действие различного рода мутагенов приводит к снижению плодовитости особей.

Литература

1.    Медведев Н.Н. Практическая генетика. М.: Наука, 1968. – 177 с.

2.    Стрельчук С.И. Основы экспериментального мутагенеза. Киев: Вища школа, 1981. – 168 с.

3.    Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике. М.: Просвещение, 1972. – 179 с.



Все статьи автора «Анна Корнилова»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: