Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 6
1.1 Методы изучения кариотипа рыб 6
1.2 Митогены 11
1.3 Жаберный аппарат рыб как источник делящихся клеток.... 22
Глава 2. Материалы и методы 26
Глава 3. Результаты и обсуждение 29
1.1 Результаты исследования 29
1.2 Обсуждение результатов 33
Глава 4. Выводы 38
Список литературы 39
В современной ихтиологии для решения ряда вопросов, связанных с исследованием эволюционных процессов, механизмом видообразования, репродуктивной изоляции, для уточнения систематического положения организмов всё чаще используется кариотип животных (Мельниченко и др., 2000; Праздников, 2013; Cataudellaetal., 1977). Последние достижения в анализе кариотипа связаны с использованием и развитием методов молекулярной биологии и цитологических подходов (Пикалова, 2007). Актуальность
цитогенетических исследований рыб обусловлена созданием межвидовых гибридов и изучением их биологических и хозяйственно - полезных признаков в научных целях и для товарного выращивания (Насибов и др., 2007; Макоедов, 2000; Lee, 1987).
Для изучения кариотипов необходима ткань организма, обладающая высокой митотической активностью, например, ткани почек и жабр (Goldetal., 1990; Pourkazemietal., 2011). Но у рыб,обитающих в холодных водах, пролиферация снижена, так как они являются пойкилотермными организмами - с непостоянной температурой тела. Понижениетемпературы воды у пойкилотермных организмов замедляет жизненные процессы в организме (Винберг, 1976). Для получения большого количества метафазных пластинок у таких рыб необходимо использовать методики, включающие не только выделение хромосом, а также увеличение митотической активности.
На данный момент существует множество методов определения кариотипа, например, метод регенерации плавников, хромосомные препараты из эмбрионов и личинок, лимфоцитов. Также существует методика культуры тканей, но она является достаточно сложной, так как требует большой осторожности, внимания, времени и различных препаратов, чтобы обеспечить нарастание клеток. Необходимы стерильные условия, чтобы избежать заражения культуры тканей патогенами. Данная методика подходит только для
лабораторий, которые оснащены специальными оборудованиями для
поддержания жизни клеток (Ozouf-Costaz C. etal., 2015).
Чтобы получить большое количество препаратов и хорошего качества, некоторые ученые используют различные митогенные вещества, к которым относятся хлорид кобальта, фитогемагглютини (ФГА), хлебопекарские дрожжи, экстракт звездчатки обыкновенной и другие. Наиболее часто исследователи стали использовать ФГА, но его применение не стандартизировано, и различные виды рыб нуждаются в различных дозировках и времени выдерживания. Поэтому данный препарат требует проверки. (Моргулис, 2006; Бодоев и др., 2011; Nasrietal., 2011; Kilicetal., 2016; Ganaietal., 2011).
В настоящее время исследователи кариотипов не только рыб, но и других живых существ, используют различные методы для создания препаратов. Однако до сих пор не создан универсальный метод получения метафазных пластинок, который даст наилучший результат, то есть большое количество хромосом на одном препарате. Учёные пробуют различные методики, которые уже были созданы до них, и также пытаются внести туда свои изменения, помогающие получить наиболее хорошие результаты (Pukhtayevych, 2014; Kilic-Demiroketal, 2004; Dai, 2013).
Цель: Протестировать несколько методов повышения митотической активности для соматических тканей рыб.
Задачи:
• Оценить влияние инъекции фитогемагглютинина на митотическую активность почечной ткани карася серебряного и пескаря;
• Оценить влияние кратковременного осмотического шока на митотическую активность жаберной ткани пескаря;
• Дать сравнительную оценку эффективности существующих и использованных в работе методов повышения митотической активности рыб.
В ходе проведённых экспериментов с использованием митогена фитогемагглютинина выживаемость всех особей составила 100 %. В данном эксперименте в общей сумме было взято 20 рыб различного пола, среди них были 2 особи карася серебряного Carassiusgibelio(Boch, 1782)и 18 особей пескаря обыкновенного Gobiogobio(.nHHHefi, 1758). Пол данных особей не учитывался, так как митоген действовал на соматические клетки. Из всех выбранных рыб 10 было взято для контрольного значения, они обитали в таких же условиях и на протяжении такого же времени (1 неделя), что и исследуемая группа.
[изъято 9 страниц]
1) При использовании раствора ФГА, взятого в концентрации 0,002%, действовавшего в течение 7 дней, количество метафазных пластинок увеличилось в 2,01 раза;
2) У рыбы, обитавшей в течение 4 дней в воде, где солёность составляла 5%о, количество метафазных пластинок увеличилось в 2,07 раза;
3) После исследования существующих методов, по увеличению пролиферации соматических клеток, было выявлено, что наилучшими являются методы с использованием:
• 0,2% раствора ФГА, где применяется 0,04% раствор колхицина - увеличение метафазных пластинок в 2,01 раза;
• при воздействии личинок глохидий в течение 4 дней количество метафазных пластинок увеличивается в 10 раз;
• при введении рыбы в состояние осмотического шока пролиферация увеличивается в 2,07 раз (солёность воды 5%).
Алексеев, В. И. Прикладная молекулярная биология / В. И. Алексеев, В. А. Каминский. - URSS - Москва, 2005. - 200 с.
2) Арефьев, В. А. Англо-русский толковый словарь генетических терминов /
В. А. Арефьев. - издательство ВНИРО - Москва, 1995. - 407 с.
3) Богуцкий, Б. В. Стимулятор митоза / Б. В. Богуцкий, В. В. Николаевский, А. Е. Еременко, А. А. Тихомиров, М. И. Еоворун, И. К. Иванов, В. И. Ключников. - Москва, 1982. - 3 с.
4) Бодоев, А. В. Влияние экстракта зубчатки обыкновенной на митотическую активность / А. В. Бодоев, П. В. Алексеев // Вестник Бурятского государственного университета. - 2011. - №. 12. - С. 51 - 53.
5) Бондарь, С.С., Продукция цитокинов у пациентов с субклиническим
инфекционно-воспалительным процессом и ее коррекция
низкоинтенсивным излучением частотой 1000 мгц / С. С. Бондарев, И. В. Терехов // Вестник новых медицинских технологий. - 2015. - С. 669 - 671.
6) Васильев, В. П., Эволюционная кариология рыб/ В. П. Васильев. - издательство «Наука» - Москва, 1985. - 304 с.
7) Викторова, Т. В. Цитология и генетика// В 2 ч. 4.1/ Т. В. Викторова. - Уфа
- 2012. - 192 с.
8) Винберг, Е. Е. Зависимость энергетического обмена от массы тела у водных пойкилотермных животных / Е. Е. Винберг //Жури. общ.биологии.
- 1976. - Т. 37. - №. 1. - С. 56-70.
9) Витовская, О. П. Нарушения цитокиновой регуляции у пациентов с диабетической ретинопатией / О. П. Витовская, Т. С. Ахмад, Н. Е. Бычкова // Ортнальшдослщження. - 2016. - №. 11. - С. 93 - 95.
10) Воробьев, И. А. Центриоли и микротрубочки в интерфазных клетках при воздействии колцемида. Эффект, зависимый от концентрации и времени
действия яда / И. А. Воробьев, Ю. С. Ченцов // Цитология. - 1985. - Т. 27. - №. 10. - С. 1101 - 1105.
11) Горкин, А. П., Биология/ А. П. Горкин. -издательство «Росмэн» - Москва, 2006. - 560 с.
12) Грязных, А. В. Гормональные и метаболические сдвиги при физической нагрузке и приёме пищи / А. В. Грязных. - издательство Курганского гос. ун-та - Курган, 2011. - 92 с.
13) Дихтярев, С. И. Способ получения фитогемагглютинина / С. И. Дихтярев,
3. Ф. Коваленко, Н. Г. Кашкарова, В. Т. Чернобай, В. Н. Сухинин, Ф. А. Конев, В. Г. Шахбазов, Л. М. Чепель, Н. Г. Стрижельчик // Патент
Российской Федерации. - 2000. - №. 31. - 5 с.
14) Картавцева, И.В. Инвазия полевки MicrotusRossiaemeridionalis на территорию дальнего востока России / И. В. Картавцева, М. П. Тиунов, А.
С. Лапин, Н. П. Высочина, А. В. Рябкова // Российский журнал биологических инвазий / Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН. - 2011. - №.4. - С. 17 - 24.
15) Корниенко, М. С. Структурно - функциональная характеристика ионоцитов жабр и почки некоторых видов рыб при изменении солёности окружающей среды : дис. ... канд. биол. наук : 03.00.25 / Корниенко Михаил Сергеевич. - Владивосток - 2008. - 114 с.
16) Королёв, В.А. Биология / В. А. Королёв, С. А. Кутя, Т. П. Сатаева. -
издательство «Издательские решения» - Москва, 2015. - 86 с.
17) Коротких, Н. Г., Значение цитогенетических показателей у больных с острыми одонтогенными воспалительными заболеваниями лица, осложненными пролонгированным течением / Н. Г. Коротких, Г. В. Тобоев // Вестник ВолГМУ. - 2010. - №. 35. - С. 36 - 39.
18) Крысанов, Е. Ю. Простой метод приготовления препаратов хромосом мелких млекопитающих / Е. Ю. Крысанов, Т. Б. Демидова, Б. И. Шефтель // Зоологический журнал. - 2009. - Т. 88. - №. 2. - С. 234-238.
19) Кубасова, И. Ю. Гормональные вещества как стимуляторы или ингибиторы роста опухолей в комбинации с цитостатиками / И. Ю. Кубасова, 3. П. Софьина // Вестник РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. - 1993. - Т. 4. - № 5. - С. 25 - 29.
20) Макоедов, А. Н. Кариология, биохимическая генетика и популяционная фенетикалососевидных рыб Сибири и Дальнего Востока: сравнительный аспект/ дис. ... доктора биологических наук: 03.00.10 / Макоедов Анатолий Николаевич. - Москва, 2000. - 50 с.
21) Махров, А. А. Зачем нужны триплоидные рыбы/ А. А. Махров// Рыбалка на Руси. - 2011. - №.4 - С. 66 - 69.
22) Мельниченко, Р. К. Биология размножения и особенности кариотипов видов рода Pseudanodonta (Mollusca, Bivalvia, Unionidae) фауны Украины / Р. К. Мельниченко, Л. М. Янович //Vestnikzoologii. - 2000. - №. 14. - С. 25¬33.
23) Моргулис, И. И. Ранняя реакция организма млекопитающего на воздействие хлоридом кобальта/ дис. ... доктора биологических наук:
06.0. 16, 03.00.02 / Моргулис Ирина Ильинична. - Красноярск, 2006. - 112 с.
24) Моргулис, И.И. Биологическая роль кобальта/ И. И. Моргулис, Р. Г. Хлебопрос// Красноярский научный центр СО РАН СибФУ. - Красноярск. - 2005.
25) Назаренко, С. А. Хромосомный анализ и его методы / С. А. Назаренко, Ю. С. Яковлева. - 2009.
26) Насибов, Ш. Н. Генетический потенциал дикой фауны в создании новых
селекционных форм животных / Ш. Н. Насибов, В. А. Багиров, П. М. Кленовицкий, Б. С. Иолчиев, Н. А. Зиновьева, В. А. Воеводин, Ф. С.
Амиршоев // Достижения науки и техники. - 2010. - №.8. - С. 59 - 62.
27) Паушева, З.П. Практикум по цитологии растений/ 3. П. Паушева. - Агропромиздат - Москва, 1988. — 271 с.
28) Пенкин, Н.А. Цитогенетические аспекты хронического воздействия мутагенных факторов на гидробионтов / дне. ... кандидат биологических наук: 03.00.18 / Пенкин Михаил Александрович. - Москва, 2008. - 142 с.
29) Петросян, Р. А. Динамика иммунобиологической реактивности организма крыс при экспериментальном трихинеллезе / Р. А. Петросян,С. О. Мовсесян,М. А. Никогосян, И. М. Одоевская, М. С. Панайотова - Пенчева, М. В. Воронин, Н. Б. Теренина, А. В. Демяшкевич // Теория и практика паразитарных болезней животных. - 2017. - №. 18. - С. 349 - 353.
30) Пикалова, Л. В. Применение цитогенетических методов исследования хромосом в радиологии / Л. В. Пикалова // Молекулярная биология. - 2007.
- 2009. - С.160-168.
31) Праздников, Д. В. Сравнительная кариология бычковых рыб (Gobiidae) фауны России: эволюционный и таксономический аспект : дис. ... канд. биол. наук : 03.02.16 / Праздников Денис Владимирович. - Москва - 2013.
- 112 с.
32) Рябченко, Н.И. Адаптивный ответ в разных митотических циклах после
облучения / Н. И. Рябченко, В. Я. Готлиб, А. М. Серебряный, О. В.
Кудряшова, И. И. Пелевина, А. Н. Осипов, А. В. Алещенко, Л. П.
Семенова, М. М. Антошина, О. В. Боева, Е. Ю. Лизунова // Цитология. - 2009. - Т. 51. - №.1. - С. 78 - 83.
33) Савилова, А. М. Сравнительное исследование экспрессии мРНК интерлейкина-2 и рецептора интерлейкина-2а в лимфоцитах, активированных ФГА и Кон А / А. М. Савилова, М. М. Чулкина, Л. П. Алексеев // Иммунология. - 2013. - Т. 34. - №. 2. - С. 76 - 80.
34) Сало, В. М. Применение безвременника и колхицина / В. М. Сало. - 2008.
35) Симаков, Ю. Г. Генетика: Учебно - методический комплекс/ Ю. Г. Симаков. - МГУТУ - Москва, 2012. - 147 с.