Вплив сірковмісних сполук на стресостійкість Drosophila melanogaster

Ключові слова: Drosophila melanogaster, метіонін, тіосульфат натрію, термострес, аліментарна депривація, плодючість

Анотація

Вивчали стійкість імаго D. melanogaster лінії Oregon-R, які розвивались на поживному середовищі, що містило метіонін у концентрації 1 мг/мл або тіосульфат натрію у концентрації 0,05 моль/л або 0,1 моль/л, до термічного та аліментарного стресів. Також досліджували вплив додавання цих речовин до поживного середовища на плодючість та смертність на стадії лялечки D. melanogaster. Проведені дослідження показали підвищення стійкості особин, які розвивались на середовищі з додаванням метіоніну, до термостресу. Відсоток особин, які витримали термотестування, збільшився на 35,5%. Збільшився також час виживання особин в умовах аліментарної депривації: у цій групі середня тривалість життя зросла на 3,7 год., максимальна – на 7,5 год. При розведенні на середовищі з додаванням метіоніну спостерігали збільшення плодючості в лінії: кількість лялечок, отриманих від однієї самки, була більше, ніж у контролі, на 44%. Серед особин цієї групи зменшилась (втричі) смертність на стадії лялечки. У дослідній групі, яка розвивались на середовищі з додаванням 0,05 моль/л тіосульфату натрію, стійкість до термостресу збільшилась. Кількість особин, які вижили після термотесту, була на 10% більше, ніж у контролі. Резистентність до аліментарної депривації, навпаки, зменшилась. Середня тривалість життя була на 3,2 год. менше, ніж у контролі, а максимальна – на 5,4 год. менше. Для особин, яких утримували на середовищі з вмістом тіосульфату натрію в концентрації 0,1 моль/л, характерна знижена стійкість до термічного стресу. Відсоток особин, що витримали термотест, був удвічі меншим. В цій групі збільшилась середня (на 3,4 год.) та максимальна (на 5,5 год.) тривалість життя при аліментарній депривації. Плодючість в дослідній групі, яка розвивалась на середовищі з вмістом тіосульфату натрію у концентрації 0,05 моль/л, збільшилась на 48%, а на середовищі з вмістом тіосульфату натрію у концентрації 0,1 моль/л, навпаки, мала чітку тенденцію до зменшення на 33%. Смертність на стадії лялечки в обох групах, при споживанні личинками тіосульфату натрію, зменшилася на 28% та 35% відповідно. Таким чином, споживання личинками D. melanogaster лінії Oregon-R метіоніну (1 мг/мл) супроводжується підвищенням стресостійкості та плодючості лінії. Характер впливу тіосульфату натрію на досліджувані показники пристосованості дрозофіл залежить від його концентрації в поживному середовищі.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

О. Г. Чака, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

вул. Богомольця, 4, Київ, Україна, 01024, lenchaka@ukr.net

Р. В. Янко, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

вул. Богомольця, 4, Київ, Україна, 01024, biolag@ukr.net

С. Л. Сафонов, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

вул. Богомольця, 4, Київ, Україна, 01024, sersaffiz@gmail.com

І. І. Коломієць, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

вул. Богомольця, 4, Київ, Україна, 01024, kolomiets.ira@ukr.net

М. І. Левашов, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

вул. Богомольця, 4, Київ, Україна, 01024, levashov@biph.kiev.ua

Посилання

Волкова Н.Е., Филипоненко Н.С., Красовская В.В. и др. Влияние фолиевой кислоты и метионина на приспособленность Drosophila melanogaster // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. – 2013. – Вип.17, №1056. – C. 62–77. / Volkova N.Ye., Filiponenko N.S., Krasovska V.V. et al. Effect of the folic acid and methionine on Drosophila melanogaster fitness // The Journal of V.N.Karazin Kharkiv National University. Series “Biology”. – 2013. – Vol.17 (1056). – P. 62–77./

Жукова М.В, Киселева Е.В. Влияние голодания на продолжительность жизни и апоптоз в клетках яичников Drosophila melanogaster // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2011, Т.15, №1. – С. 148–155. /Zhukova M.V, Kiseleva E.V. Influence of starvation on the lifespan and apoptosis in ovarian cells of Drosophila melanogaster // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2011. – Vol.15 (1). – P.148–155./

Камышев Н.Г. Физиолого-генетический анализ поведения и естественных форм обучения у дрозофилы. Автореф. дисс. … доктора биол. наук. – Санкт-Петербург, 1999. – 20с. /Kamyshev N.G. Physiological and genetic analysis of behavior and natural forms of learning in drosophila. Abstract of thesis of dissertation for the doctor degree in biological sciences. – Saint Petersburg, 1999. – 20p./

Панасенко O.O., Ким М.В., Гусев Н.Б. Структура и свойства малых белков теплового шока // Успехи биологической химии. – 2003. – Т.43. – С. 59–98. /Panasenko O.O., Kim M.V., Gusev N.B. Structure and properties of small proteins of thermal shock // Successes of Biological Chemistry. – 2003. – Vol.43. – P. 59–98./

Педан Л.Р., Тимченко О.І. Вплив зовнішніх факторів на виникнення мутацій у популяції дрозофіли і їхній зв’язок з плодовитістю (огляд літератури) // Гігієна населених місць. – 2014. – №64. – C. 356–368. /Pedan L.R.,Timchenko O.I. Influence of external factors on the origin of mutations in the populations of drosophila and their connection with fecundity (review of literature) // Hygiene of inhabited places. – 2014. – No. 64. – P. 356–368./

Тапбергенов С.О., Бекбосынова Р.Б., Советов Б.С. Болысбекова С.М. Функциональное состояние компонентов белков теплового шока глутатионредуктазы и глутатионовой редокс-системы при перегревании и охлаждении // Успехи современного естествознания. – 2015. – №1 (часть 5) – С. 781–784. /Таpbеrgеnоv S.О., Bekbosynova R.B., Sovetov B.S., Bolysbekova S..М. Functional status of the components of heat shock proteins of glutathione reductase and glutathione redox system by overheating and cooling // Advances in Current Natural Sciences. – 2015. – No. 1 (part 5). – P. 781–784./

Чепель Л.М., Алексеев В.М. Сравнительное изучение теплоустойчивости инбредных линий и гибридов шелкопрядов и дрозофилы // Устойчивость к экстремальным температурам и температурные адаптации. – Харьков, 1971. – С. 58–61. /Chepel L.M.,Aleseev V.M. Comparative study of thermostability of inbred stocks and hybrids of silkworms and drosophila // Stability to the extreme temperatures and temperature adaptations. –Kharkiv, 1971. – P. 58–61./

Campbell K., Vowinckel J., Keller A., Ralser M. Methionine metabolism alters oxidative stress resistance via the pentose phosphate pathway // Antioxid. Redox Signal. – 2016. – Vol.24 (10). – P. 543–547.

Davis C., Uthus E. DNA methylation, cancer susceptibility, and nutrient interactions // Exp. Biol. Med. – 2004. – Vol.229 (10). – P. 988–995.

Friedman M. The chemistry and biochemistry of the sulfhydryl group in amino acids, peptides and protein. – Pergamon Pr., Oxford, England and Elmosford, New York, 1973. – 485р.

Gavin D., Sharma R. Histone modifications, DNA methylation, and schizophrenia // Neurosci. Biobehav. Rev. – 2010. – Vol.34 (6). – P. 882–888.

Ginevan M.E., Lane D.D. Effects of sulfur dioxide in air on the fruit fly, Drosophila melanogaster // Environmental Science and Technology. – 1978. – Vol.12 (7). – P. 828–831.

Grandison R.C., Piper M.D., Partridge L. Amino-acid imbalance explains extension of lifespan by dietary restriction in Drosophila // Nature. – 2009. – Vol.462 (7276). – Р. 1061–1064.

Hartl F.U., Hayer-Hartl M. Molecular chaperones in the cytosol: from nascent chain to folded protein // Science. – 2002. – Vol.295 (5561). – P. 1852–1858.

Jacobson J., Lambert A.J., Portero-Otin M. et al. Biomarkers of aging in Drosophila // Aging Cell. – 2010. – Vol.9 (4). – P. 466–477.

James S., Cutler P., Melnyk S. et al. Metabolic biomarkers of increased oxidative stress and impaired methylation capacity in children with autism // Am. J. Clin. Nutr. – 2004. – Vol.80 (6). – P. 1611–1617.

Juhasz G., Csikos G., Sinka R. et al. The Drosophila homolog of Aut1 is essential for autophagy and development // FEBS Lett. – 2003. – Vol.543 (1–3). – P. 154–158.

Kadowski M., Karim M., Carpi A., Miotto G. Nutrient control of macroautophagy in mammalian cells // Mol. Aspects Med. – 2006. – Vol.27. – P. 426–443.

Katz A.J. Sodium thiosulfate inhibits cisplatin-induced mutagenesis in somatic tissue of Drosophila // Environ. Mol. Mutagen. – 1989. – Vol.13 (2). – P. 97–99.

Mathew R., White E. Why sick cells produce tumors // Autophagy. – 2007. – Vol.3. – P. 502–505.

Matter B.E., Würgler F.E., Ulrich H. On the radioprotective effect of hydrogen sulfide in Drosophila melanogaster // International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry and Medicine. – 1969. – Vol.15. – P. 557–562.

Orgeron M.L., Stone K.P., Wanders D. et al. The impact of dietary methionine restriction on biomarkers of metabolic health // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. – 2014. – Vol.121. – Р. 351–376.

Sen U.M., Vasek T.P., Hughest W.M. Cardioprotective role of sodium thiosulfate on chronic heart failure by modulating endogenous H2S generation // Pharmacology. – 2008. – Vol.82. – P. 201–213.

Surai P.F., Meze M. Mycotoxins and immunity: theoretical consideration and practical application // Praxis veterinaria. – 2005. – Vol.53 (1–2). – P. 71–88.

Troen A.V., French E.E., Roberts J.F. et al. Lifespan modification by glucose and methionine in Drosophila melanogaster fed a chemically defined diet // Age (Dordr). – 2007. – Vol.29 (1). – P. 29–39.

Ulrich C.M. Genetic variability in folate-mediated one-carbon metabolism and cancer risk // In: S.-W.Choi, S.Friso (eds.) Nutrient-gene interactions in cancer. – Taylor and Francis, 2006. – 296p.

Wagner C. Biochemical role of folate in cellular metabolism // In: L.B.Bailey (ed.) Folate in health and disease. – New York: Marcel Dekker, 2000. – P. 23–42.

Опубліковано
2019-11-07
Цитовано
0 статей
Як цитувати
Чака, О., Янко, Р., Сафонов, С., Коломієць, І., & Левашов, М. (2019). Вплив сірковмісних сполук на стресостійкість Drosophila melanogaster. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Біологія», 33, 91-98. https://doi.org/10.26565/2075-5457-2019-33-12
Розділ
ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ ТА ТВАРИН

Найбільш популярні статті цього автора (авторів)