ОНТОГЕНЕЗ, 2013, том 44, № 4, с. 223-239
УДК 591
ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ КОНФЕРЕНЦИИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ им. Н.К. КОЛЬЦОВА РАН
(29-30 НОЯБРЯ 2012 г.)
DOI: 10.7868/S0475145013040101
МУТАГЕНЕЗ И СТАБИЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ ВВОБОРИИЛ МЕЬШООЛЗТЕЯ: ПОСЛЕДСТВИЯ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА
© 2013 г. Д. В. Анисифоров
Лаборатория генетики
За прошедшие пятьдесят лет освоения космоса было проделано большое количество экспериментов на биологических объектах. Однако известно очень мало работ, в которых проводилась популя-ционно-генетическая оценка характера воздействия неблагоприятных факторов космического полета. Поэтому нередко на первый план выходят эксперименты с модельными объектами, например, Drosophila melanogaster. Важным аргументом в пользу использования дрозофилы является короткий цикл развития (10—14 суток), а также простота содержания и проведения экспериментальных процедур.
Использование дрозофил дает возможность проверить негативное влияние неблагоприятных факторов космического полета на мутагенез и стабильность развития. В качестве меры стабильности развития животных обычно используется флуктуирующая асимметрия (ФА) — параметр, измеряющий ненаправленные случайные отклонения от билатеральной симметрии. Очевидная биологическая интерпретация и легкость измерения делают этот параметр особенно привлекательным для исследования неблагоприятных факторов космического полета. Однако для модельного объекта — дрозофилы, вопрос об эффекте экстремальных условий на ФА остается открытым. Практически все работы, в которых исследовалось влияние экологических стрессов на ФА, проводились в ла-
бораторных условиях. Целями данного исследования являлись: 1) определение степени воздействия ионизирующего излучения во время космического полета на линии D. melanogasterразличного происхождения; 2) изучение зависимости ФА исследуемых линий D. melanogaster от неблагоприятных факторов космического полета (физические перегрузки, ионизирующее излучение, длительное нахождение в условиях невесомости).
В результате проведения многолетнего эксперимента на линиях Drosophila melanogaster различного происхождения была выявлена зависимость характера влияния неблагоприятных факторов на мутагенез от происхождения линий. Например, если в линиях лабораторного содержания происходило достоверное увеличение доли доминантных летальных мутаций (ДЛМ) в 1.5—2.5 раза, причем независимо от уровня гетерозиготности по house-keeping генам, то у потомков мух, отловленных в природе, доля ДЛМ осталась на уровне контроля: космос — 0.025, Земля — 0.027. Исследование стабильности развития посредством измерения ФА формы крыла, и использования методов геометрической морфометрии показало, что неблагоприятные факторы космического полета оказали значимое отрицательное влияние на стабильность развития. Методы классической мор-фометрии такого результата не показали.
ИЗУЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ
МОРФОГЕНЕЗА СЕТЧАТКИ © 2013 г. И. Н. Болмазова
Лаборатория молекулярно-генетических механизмов онтогенеза
Накопленные к настоящему времени данные свидетельствуют, что развитие глаза контролируется иерархией генов, регуляция которых осуществляется строго в пространстве и времени. Для правильного формирования глаза необходима согла-
сованная работа селективно экспрессирующихся транскрипционных факторов семейств Rax/Rx, Pax, Six, Otx, Vsx/Chx и др. На стадии поздней га-струлы/ранней нейрулы глазное поле характеризуется активацией этих генов. Ранее получены дан-
ные, указывающие на определяющую роль гена Pax6 в развитии глаза у представителей всех изученных систематических групп (Gehring, 1996). В настоящее время большой интерес для исследователей глаза представляют гены семейства Rx. Показано, что у эмбрионов мышей с нокаутом гена mRx не формируется глазной пузырь, хотя у эмбрионов с мутацией Small eye (по Pax6) он формируется (Grindley et al., 1995). Предполагается, что Rx в генетическом каскаде находится выше Pax6 (Travis et al., 2004).
Целью данного исследования является пространственно-временная характеристика генов семейств Rax и Vsx/Chx в ходе морфогенеза сетчатки кур. Гены семейств Rax/Rx и Vsx/Chx играют важную роль в морфогенезе сетчатки. Структура этих генов позвоночных и беспозвоночных довольно консервативна. Количество генов варьирует у разных видов. Паттерн экспрессии этих генов у разнъх видов сходен, но не идентичен. С мутациями генов Rax/Rx и Vsx/Chx связывают возникновение мик-рофтальмии, катаракты и др. аномалий развития глаза. В настоящее время с помощью ПЦР — ана-
лиза со специфическими праймерами нами идентифицированы транскрипты cRaxL в сетчатке эмбрионов кур с 6 по 18 сут развития. Экспрессия Vsx2 выявляется на 4—18 сут. Уровень экспрессия имеет тенденцию к увеличению с 4 по 8 сут, и сопоставим с таковым гена маркера фоторецепторов родопсином (RHO). Методом иммуногистохимии экспрессия другого члена семейства Rax, cRax, наблюдается на ранних стадиях развития эмбрионов кур: 3—5 сут — во всей не дифференцированной сетчатке, к 7 сут — в основном в ганглиозных клетках, а на 8 сут — в периферической сетчатке. На более поздних стадиях наличие белка cRax не выявлено. Полученные данные могут указывать на участие cRax в регуляции дифференцировки ганглиозных клеток. Дальнейшие исследования генов семейств Rax/Rx и Vsx/Chx необходимы для понимания генетического контроля формирования сетчатки позвоночных и причин возникновения аномалий развития глаза.
Программа президиума РАН "Живая природа: современное состояние и проблемы развития", РФФИ № 11-04-00728.
ЖАСМОНОВАЯ КИСЛОТА ВЫЗЫВАЕТ УСИЛЕНИЕ БЕЛКОВОГО СИНТЕЗА И ИНДУКЦИЮ АПОПТОЗА В НОРМАЛЬНЫХ И ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТКАХ ЭПИДЕРМОИДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ © 2013 г. М. С. Вильданова, М. Г. Фомичева, Г. Е. Онищенко, Е. А. Смирнова
МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра клеточной биологии и гистологии
Жасмоновая кислота — растительный гормон, участвующий в ответе растений на повреждение или внедрение патогена и оказывающий физиологическое действие на клетки животных. Известно, что жасмоновая кислота селективно подавляет пролиферацию некоторых типов трансформированных клеток млекопитающих, вызывая их гибель по митохондриальному пути, однако механизмы действия данного агента в клетках эпидер-моидного происхождения изучены недостаточно хорошо. В качестве объектов исследования использовались культивируемые клетки эпидермо-идной карциномы человека А431 и кератиноциты НаСаТ. Жизнеспособность клеток оценивали с помощью МТТ-теста после 24 ч инкубации клеток в присутствии разных концентраций растительных гормонов. Анализ данных показал, что жасмоно-вая кислота в концентрации 2 мМ вызывала гибель около 30% популяции клеток А431 и НаСаТ На препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, было установлено, что наблюдаемый тип клеточной гибели — апоптоз. Однако на иммуноцито-химическом уровне показано, что выхода цитохро-ма С из митохондрий не происходит, и гибель
клеток не сопровождается повышением содержания активных форм кислорода. Эти данные свидетельствуют о том, что апоптоз идет не по митохондриальному пути. Механизм апоптоза может быть обусловлен стрессом вакуолярной системы, на что указывают изменения морфологии ЭПР и комплекса Гольджи, выявленные на иммуноцитохи-мическом и ультраструктурном уровне. Однако данные, полученные с помощью метода Click-It (Click-It AHA Alexa Fluor 488 Protein Synthesis HCS Assay), показывают, что при действии жасмоновой кислоты в обеих клеточных линиях в 2 раза возрастает интенсивность белкового синтеза, следовательно изменения в морфологии ЭПР могут быть не связаны с его стрессом.
Полученные результаты показывают, что жасмоновая кислота подавляет пролиферацию клеток А431 и HaCaT и вызывает их гибель, которая сопровождается усилением общего белкового синтеза. При этом наблюдается клеточная гибель по типу апоптоза, который происходит не по митохондриальному пути.
НАРУШЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИТОСКЕЛЕТА ИНГИБИРУЕТ ПРОЦЕССЫ КЛЕТОЧНОГО КАННИБАЛИЗМА В КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТКАХ А431
© 2013 г. А. С. Гаранина, Г. Е. Онищенко
МГУ им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра клеточной биологии и гистологии
В многоклеточных организмах пролиферация и гибель клеток тщательно скоординированы. У человека дисбаланс в этих процессах может привести к различным заболеваниям. Помимо достаточно хорошо охарактеризованного апоптоза, в последние годы внимание ученых привлек неапоптоти-ческий процесс гибели клеток — клеточный каннибализм (КК). Существует гипотеза, что в основе КК лежит активное проникновение одной клетки внутрь другой за счет акто-миозинового сокращения. Однако эти данные получены лишь на клетках, находящихся в суспензии. В связи с этим целью работы было исследовать роль цитоскелета в процессе КК в субстратзависимой культуре клеток эпидермоидной карциномы человека А431. В работе использованы методы световой, флуоресцентной, конфокальной, трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии (ТЭМ и СЭМ). При исследовании актинового цитоскелета клеток выявлено, что на ранних стадиях КК в местах контакта поглощенной и поглощающей клеток присутствуют области с высоким содержанием актина. На основании данных, полученных методом СЭМ, предложен гипотетический механизм внедрения одной клетки в другую за счет прикреп-
ления клетки-жертвы к поверхности каннибала и ее погружения в глубокую впадину (кратер) в теле последней. После этого клетка-каннибал формирует псевдоподию, которая закрывает данный кратер сверху. Для установления роли актиновых мик-рофиламентов и микротрубочек в процессах внедрения одной клетки в другую мы обрабатывали культуру цитохалазином В и нокодазолом, нарушающими сборку этих элементов цитоскелета соответственно. Воздействие каждым из этих агентов привело к полному исчезновению клеток-каннибалов. После отмывки цитохалазина В наблюдалось постепенное увеличение картин КК. Таким образом, можно предположить, что в процессах внедрения одной клетки в другую участвуют как актиновый цитоскелет, так и система микротрубочек. Нами обнаружено, что микротрубоч-ковый цитоскелет также
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.