1. Литературный обзор 6
1.1 Люминесцентные бактерии и их использование в качестве биотеста
токсичности 6
1.2 Бактериальные ферментативные реакции и их использование для
мониторинга токсичности 8
1.3 Реакция, катализируемая бактериальной люциферазой 10
1.4 Воздействие трития на люминесцентные бактерии и их ферментативные
системы 17
1.5 Активные формы кислорода и их роль в биологических процессах 21
2. Материалы и методы 24
2.1 Методы изучения активностей ферментативных систем 24
2.1.1 Изучение активности фермента люциферазы с помощью метода
остановленной струи 24
2.1.2 Изучение активности фермента ИАОНТМЫ-оксидоредуктазы
спектрофотометрическим методом 27
2.2 Определение содержания активных форм кислорода хемилюминесцентным люминольным методом в ферментативных системах 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ
... 3 раздела нет, страницы 31-40 изъяты в связи с авторскими правами
В настоящее время в результате техногенного загрязнения наблюдается увеличение содержания некоторых радионуклидов, которые в свою очередь оказывают воздействие на организмы. Радионуклид тритий встречается в природе в основном в виде тритиевой воды (НТО) и обладает высокой проникающей способностью. Известно, что энергия бета-частиц трития мала, поэтому он является удобным модельным радионуклидом при изучении защитных функций организма в условиях низких доз облучения. В связи с этим, выявление молекулярных механизмов, которые ответственны за отклики организмов на низкодозовые стрессовые воздействия, является актуальным.
Морские люминесцентные бактерии и их ферментативные системы являются универсальными биотестами, т.к. их свечение чрезвычайно чувствительно к присутствию токсичных соединений. Они характеризуются высокой чувствительностью, высокой скоростью анализа (1-5 мин) и воспроизводимостью результатов, а также всеми преимуществами приборной регистрации люминесценции и количественной оценки токсичности.
В предыдущих работах проведено исследование воздействий трития на интенсивность биолюминесценции морских бактерий и сопряженной системы реакций, катализируемых ферментами этих бактерий, в условиях низких доз обучения (< 0,1 Грей) . Показано, что воздействия трития на эти системы соответствуют модели радиационного гормезиса, то есть тритий может как увеличивать, так и подавлять интенсивность биолюминесценции этих систем. Однако возникает вопрос, соответствует ли модели гормезиса влияние трития на ещё более простые биологические системы - отдельные несопряженные ферментативные реакции.
В работе выявлена связь между продукцией активных форм кислорода (АФК) и интенсивностью биолюминесценции морских бактерий. Предполагалось, что АФК участвуют в активации биолюминесценции бактерий в условиях низко- и средне- дозовой нагрузки, выполняя сигнальную роль межклеточных мессенджеров. Представляет интерес выявление роли АФК в отдельных несопряжённых реакциях, катализируемых бактериальными ферментами.
Цель исследования - оценка низкодозового воздействия трития на активность ферментов люминесцентных бактерий.
В работе поставлены следующие задачи:
1. Измерить активность бактериальных ферментов - бактериальная люцифераза и ИАВ(Р)Н:РМЫ-оксидоредуктаза;
2. Измерить содержание активных форм кислорода (АФК) в этих реакциях;
3. Сравнить полученные результаты с более сложными биолюминесцентными системами - бактериями и сопряженными ферментативными системами.
1. Не выявлено значительного эффекта трития на реакцию бактериальной люциферазы; активация люминесценции не превышала 20% и не зависела от радиоактивности среды и времени воздействия. Сравнение с аналогичными воздействиями на биферментную систему и бактерии указывает на то, что бактериальная люцифераза не ответственна за изменение интенсивности биолюминесценции этих тестовых систем под действием трития.
2. Показано, что тритий увеличивает (до 230%) активность редуктазы на начальной стадии реакции и уменьшает ее на конечной стадии. Это указывает на то, что именно данный фермент может быть ответственен за изменение интенсивности биолюминесценции биферментной системы и бактерий под действием трития.
3. Показано, что тритий не изменяет заметным образом содержания АФК в ходе реакции редуктазы, что указывает на то, что АФК не участвуют в изменении активности этого фермента под действием трития.
