Stress resistance of drosophila adapted to hypoxia
Keywords:
normobaric hypoxia, Drosophila melanogaster, thermal stability, phototaxis, alimentary deprivation
Abstract
Оregon-R and Canton-S Drosophila melanogaster stocks were tested for resistance to hypoxia. Drosophila control group (I) was kept at normal oxygen content (21%). Subpopulations were distinguished as high resistant to hypoxia (ІІ group) and low resistant (ІІІ group). Flies of II and III groups were incubated in constant normobaric hypoxia (8–10 % O2) for 16 generations. An increase in the stability of males and females of the second group to the high temperature was marked. High temperature resistance of males and females of the III group of both stocks decreased. The number of individuals with positive phototaxis in the II group (both males and females) of Canton-S stock, as well as in the III group (females) of both stocks increased. Resistance to alimentary deprivation also increased in males and females of Canton-S stock in the groups II and III. Starvation resistance increased in Oregon-R stock only in females of the ІІ group. The substantial increase of hypoxia resistance is marked for the II group of both stocks without depending on sex. The increase of resistance to stress occurred only in the II group, and in flies of the III group such effect of cross-adaptation was not observed.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Андриевский А.М., Чернов И.А. Изменчивость карбоксиэстеразной системы у лабораторной популяции Drosophila melanogaster дикого типа // Вестник ОНУ. Биология. – 2005. – Т.10, №3. – С. 19–27. /Andriyevskiy A.M., Chernov I.A. Izmenchivost' karboksiesteraznoy sistemy u laboratornoy populyatsii Drosophila melanogaster dikogo tipa // Vestnik ONU. Biologiya. – 2005. – T.10, №3. – S. 19–27./
Берг Р.Л. Зависимость изменчивости мутабельности и доминантности внутри одной свободно живущей популяции Drosophila melanogaster // Изв. АН СССР. Сер. Биол. – 1943. – Т.3. – С. 243–252. /Berg R.L. Zavisimost' izmenchivosti mutabel'nosti i dominantnosti vnutri odnoy svobodno zhivushchey populyatsii Drosophila melanogaster // Izv. AN SSSR. Ser. Biol. – 1943. – T.3. – S. 243–252./
Березовский В.А. Гипоксия и индивидуальные особенности реактивности. – Киев: Наукова думка, 1978. – 215с. /Berezovskiy V.A. Gipoksiya i individual'nyye osobennosti reaktivnosti. – Kiyev: Naukova dumka, 1978. – 215s./
Березовський В.Я., Чака О.Г., Літовка І.Г., Левашов М.І., Янко Р.В. Вплив зміненого парціального тиску кисню на резистентність до гіпоксії та експресію кисеньчутливих генів Drosophila melanogaster // Фізіологічний журнал. – 2014. – Т.60, №4. – С. 97–104. /Berezovs'kyy V.Ya., Chaka O.G., Lіtovka І.G., Levashov M.І., Yanko R.V. Vplyv zmіnenogo partsіal'nogo tysku kysnyu na rezystentnіst' do gіpoksiyi ta ekspresіyu kysen'chutlyvykh genіv Drosophila melanogaster // Fіzіologіchnyy zhurnal. – 2014. – T.60, №4. – S. 97–104./
Березовский В.А., Вайсерман А.М., Литовка И.Г. и др. Влияние кратковременной кислородной депривации в раннем онтогенезе на продолжительность жизни Drosophila melanogaster // Пробл. старения и долголетия. – 2010. – Т.19, №2. – С. 121–127. /Berezovskiy V.A., Vayserman A.M., Litovka I.G. i dr. Vliyaniye kratkovremennoy kislorodnoy deprivatsii v rannem ontogeneze na prodolzhitel'nost' zhizni Drosophila melanogaster // Probl. stareniya i dolgoletiya. – 2010. – T.19, №2. – S. 121–127./
Большев Л.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. Избранные труды / Под ред. Ю.В.Прохорова. – М.: Наука, 1987. – 286с. /Bol'shev L.N. Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika. Izbrannyye Trudy / Pod red. Yu.V.Prokhorova. – M.: Nauka, 1987. – 286s./
Воробйова Л., Анопрієва С. Роль мутацій Drosophila melanogaster Mg. у зміні пристосованості в процесі добору за фото реакцією імаго // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2004. – Вип.4. – С. 110–114. /Vorobyova L., Anoprіyeva S. Rol' mutatsіy Drosophila melanogaster Mg u zmіnі prystosovanostі v protsesі doboru za foto reaktsіyeyu іmago // Vіsnyk L'vіvs'kogo unіversytetu. Serіya bіologіchna. – 2004. – Vyp. 4. – S. 110–114./
Жукова М.В., Кисилева Е.В. Влияние голодания на продолжительность жизни и апоптоз в клетках яичников Drosophila melanogaster // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2011. – Т.15, №1. – С. 148–154. /Zhukova M.V., Kisileva Ye.V. Vliyaniye golodaniya na prodolzhitel'nost' zhizni i apoptoz v kletkakh yaichnikov Drosophila melanogaster // Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. – 2011. – T.15, №1. – S. 148–154./
Леутин В.П., Платонов Я.Г., Диверт Г.М. и др. Прерывистая нормобарическая гипоксия как экспериментальная модель незавершенной адаптации // Физиология человека. – 2004. – Т.35, №5. – С. 85–91. /Leutin V.P., Platonov Ya.G., Divert G.M. i dr. Preryvistaya normobaricheskaya gipoksiya kak eksperimental'naya model' nezavershennoy adaptatsii // Fiziologiya cheloveka. – 2004. – T.35, №5. – S. 85–91./
Мінченко Д.О., Губеня О.В., Кубайчук К.І. та ін. Молекулярні механізми регуляції експресії генів за гіпоксії // Біологічні Студії. – 2013. – Т.7, №1. – С. 159–176. /Mіnchenko D.O., Gubenya O.V., Kubaychuk K.І. ta іn. Molekulyarnі mekhanіzmy regulyatsіyi ekspresіyi genіv za gіpoksіyi // Bіologіchnі Studіyi. – 2013. – T.7, №1. – S. 159–176./
Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. – М.: Медицина, 1988. – 254с. /Meyerson F.Z., Pshennikova M.G. Adaptatsiya k stressornym situatsiyam i fizicheskim nagruzkam. – M.: Meditsina, 1988. – 254s./
Рушкевич Ю.Е., Дубилей Т.А., Кошель Н.М. и др. Геропротекторный эффект блокатора µ-опиоидных рецепторов налтрексона у самок Drosophila melanogaster // Пробл. старения и долголетия. – 2013. – Т.22, №2. – С. 129–144. /Rushkevich Yu.Ye., Dubiley T.A., Koshel' N.M. i dr. Geroprotektornyy effekt blokatora µ-opioidnykh retseptorov naltreksona u samok Drosophila melanogaster // Probl. stareniya i dolgoletiya. – 2013. – T. 22, №2. – S. 129–144./
Сиротинин Н.Н. Влияние адаптации к гипоксии и акклиматизации к высокогорному климату на устойчивость животных к некоторым экстремальным воздействиям // Патол. физиология. – 1964. – №5. – С. 12–15. /Sirotinin N.N. Vliyaniye adaptatsii k gipoksii i akklimatizatsii k vysokogornomu klimatu na ustoychivost' zhivotnykh k nekotorym ekstremal'nym vozdeystviyam // Patol. fiziologiya. – 1964. – №5. – S. 12–15./
Слоним А.Д. Экологическая физиология животных: учеб. пособие для биол. специальностей ун-тов. – М.: Высш. шк., 1971. – 448с. /Slonim A.D. Ekologicheskaya fiziologiya zhivotnykh: ucheb. posobiye dlya biol. spetsial'nostey un-tov. – M.: Vyssh. shk., 1971. – 448s./
Толстун Д.А. Влияние искусственной атмосферы, моделированной гелием и аргоном, на развитие и стрессоустойчивость Drosophila melanogaster // Таврический медико-биологический вестник. – 2012. – Т.15, №3. – С. 336–339. /Tolstun D.A. Vliyaniye iskusstvennoy atmosfery, modelirovannoy geliyem i argonom, na razvitiye i stressoustoychivost' Drosophila melanogaster // Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. – 2012. – T.15, №3. – S. 336–339./
Чака О.Г., Безчасна В.О., Лахін П.В. Вплив кисневої депривації на фотореактивність та термостійкість дрозофіл // Фізіол. журн. – 2008. – Т.54, №2. – С. 55–62. /Chaka O.G., Bezchasna V.O., Lakhіn P.V. Vplyv kysnevoyi depryvatsіyi na fotoreaktyvnіst' ta termostіykіst' drozofіl // Fіzіol. zhurn. – 2008. – T.54, №2. – S. 55–62./
Чепель Л.М., Алексеев В.М. Сравнительное изучение теплоустойчивости инбредных линий и гибридов шелкопряда и дрозофилы // Устойчивость к экстремальным температурам и температурные адаптации. – Харьков, 1971. – С. 58–61. /Chepel' L.M., Alekseyev V.M. Sravnitel'noye izucheniye teploustoychivosti inbrednykh liniy i gibridov shelkopryada i drozofily // Ustoychivost' k ekstremal'nym temperaturam i temperaturnyye adaptatsii. – Khar'kov, 1971. – S. 58–61./
Dobzhansky T., Judson C.L., Pavlovsky O. Behavior in different environments of populations of Drosophila, pseudoobscura selected for phototaxis and geotaxis // Proc. Natl. Acad Sci USA. – 1974. – Vol.71, №5. – P. 1974–1976.
Peck L.S, Maddrell S.H. Limitation of size by hypoxia in the fruit fly Drosophila melanogaster // J. Exp. Zool. A Comp. Exp. Biol. – 2005. – Vol.1, №303 (11). – P. 968–75.
Pickering A.M., Vojtovich L., Tower J.A., Davies K.J. Oxidative stress adaptation with acute, chronic and repeated stress // Free Radic. Biol. Med. – 2012. – Vol.55. – P. 109–118.
Polivanov S. Response of Drosophila persimilis to photactic and geotactic selection // Behav. Genet. – 1975. – Vol.5, №3. – P. 255–267.
Ristow M., Schmeisser S. Extending life span by increasing oxidative stress // Free Radic. Biol. Med. – 2011. – Vol. 51, №2. – P. 327–336.
Zhao H.W., Haddad G.G., Jiang M. et al. Review: Hypoxic and oxidative stress resistance in Drosophila melanogaster // Placenta. – 2011. – Vol.32, Suppl. 2. – Р. 104–108.
Zhou D., Xue J., Chen J. et al. Experimental selection for Drosophila survival in extremely low O2 environment // Plos ONE. – 2007. – Vol.2, №5. – P.490.
Zhou D., Xue J., Lai J. C. et al. Mechanisms underlying hypoxia tolerance in Drosophila melanogaster: hairy as a metabolic switch // PLoS Genet. – 2008. – Vol.4, №10. – e.1000221.
Wayne A., Van V. Metabolic function in Drosophila melanogaster in response to hypoxia and pure oxygen // The Journal of Experimental Biology. – 2009. – Vol.212. – Р. 3132–3141.
Берг Р.Л. Зависимость изменчивости мутабельности и доминантности внутри одной свободно живущей популяции Drosophila melanogaster // Изв. АН СССР. Сер. Биол. – 1943. – Т.3. – С. 243–252. /Berg R.L. Zavisimost' izmenchivosti mutabel'nosti i dominantnosti vnutri odnoy svobodno zhivushchey populyatsii Drosophila melanogaster // Izv. AN SSSR. Ser. Biol. – 1943. – T.3. – S. 243–252./
Березовский В.А. Гипоксия и индивидуальные особенности реактивности. – Киев: Наукова думка, 1978. – 215с. /Berezovskiy V.A. Gipoksiya i individual'nyye osobennosti reaktivnosti. – Kiyev: Naukova dumka, 1978. – 215s./
Березовський В.Я., Чака О.Г., Літовка І.Г., Левашов М.І., Янко Р.В. Вплив зміненого парціального тиску кисню на резистентність до гіпоксії та експресію кисеньчутливих генів Drosophila melanogaster // Фізіологічний журнал. – 2014. – Т.60, №4. – С. 97–104. /Berezovs'kyy V.Ya., Chaka O.G., Lіtovka І.G., Levashov M.І., Yanko R.V. Vplyv zmіnenogo partsіal'nogo tysku kysnyu na rezystentnіst' do gіpoksiyi ta ekspresіyu kysen'chutlyvykh genіv Drosophila melanogaster // Fіzіologіchnyy zhurnal. – 2014. – T.60, №4. – S. 97–104./
Березовский В.А., Вайсерман А.М., Литовка И.Г. и др. Влияние кратковременной кислородной депривации в раннем онтогенезе на продолжительность жизни Drosophila melanogaster // Пробл. старения и долголетия. – 2010. – Т.19, №2. – С. 121–127. /Berezovskiy V.A., Vayserman A.M., Litovka I.G. i dr. Vliyaniye kratkovremennoy kislorodnoy deprivatsii v rannem ontogeneze na prodolzhitel'nost' zhizni Drosophila melanogaster // Probl. stareniya i dolgoletiya. – 2010. – T.19, №2. – S. 121–127./
Большев Л.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. Избранные труды / Под ред. Ю.В.Прохорова. – М.: Наука, 1987. – 286с. /Bol'shev L.N. Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika. Izbrannyye Trudy / Pod red. Yu.V.Prokhorova. – M.: Nauka, 1987. – 286s./
Воробйова Л., Анопрієва С. Роль мутацій Drosophila melanogaster Mg. у зміні пристосованості в процесі добору за фото реакцією імаго // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2004. – Вип.4. – С. 110–114. /Vorobyova L., Anoprіyeva S. Rol' mutatsіy Drosophila melanogaster Mg u zmіnі prystosovanostі v protsesі doboru za foto reaktsіyeyu іmago // Vіsnyk L'vіvs'kogo unіversytetu. Serіya bіologіchna. – 2004. – Vyp. 4. – S. 110–114./
Жукова М.В., Кисилева Е.В. Влияние голодания на продолжительность жизни и апоптоз в клетках яичников Drosophila melanogaster // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2011. – Т.15, №1. – С. 148–154. /Zhukova M.V., Kisileva Ye.V. Vliyaniye golodaniya na prodolzhitel'nost' zhizni i apoptoz v kletkakh yaichnikov Drosophila melanogaster // Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. – 2011. – T.15, №1. – S. 148–154./
Леутин В.П., Платонов Я.Г., Диверт Г.М. и др. Прерывистая нормобарическая гипоксия как экспериментальная модель незавершенной адаптации // Физиология человека. – 2004. – Т.35, №5. – С. 85–91. /Leutin V.P., Platonov Ya.G., Divert G.M. i dr. Preryvistaya normobaricheskaya gipoksiya kak eksperimental'naya model' nezavershennoy adaptatsii // Fiziologiya cheloveka. – 2004. – T.35, №5. – S. 85–91./
Мінченко Д.О., Губеня О.В., Кубайчук К.І. та ін. Молекулярні механізми регуляції експресії генів за гіпоксії // Біологічні Студії. – 2013. – Т.7, №1. – С. 159–176. /Mіnchenko D.O., Gubenya O.V., Kubaychuk K.І. ta іn. Molekulyarnі mekhanіzmy regulyatsіyi ekspresіyi genіv za gіpoksіyi // Bіologіchnі Studіyi. – 2013. – T.7, №1. – S. 159–176./
Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. – М.: Медицина, 1988. – 254с. /Meyerson F.Z., Pshennikova M.G. Adaptatsiya k stressornym situatsiyam i fizicheskim nagruzkam. – M.: Meditsina, 1988. – 254s./
Рушкевич Ю.Е., Дубилей Т.А., Кошель Н.М. и др. Геропротекторный эффект блокатора µ-опиоидных рецепторов налтрексона у самок Drosophila melanogaster // Пробл. старения и долголетия. – 2013. – Т.22, №2. – С. 129–144. /Rushkevich Yu.Ye., Dubiley T.A., Koshel' N.M. i dr. Geroprotektornyy effekt blokatora µ-opioidnykh retseptorov naltreksona u samok Drosophila melanogaster // Probl. stareniya i dolgoletiya. – 2013. – T. 22, №2. – S. 129–144./
Сиротинин Н.Н. Влияние адаптации к гипоксии и акклиматизации к высокогорному климату на устойчивость животных к некоторым экстремальным воздействиям // Патол. физиология. – 1964. – №5. – С. 12–15. /Sirotinin N.N. Vliyaniye adaptatsii k gipoksii i akklimatizatsii k vysokogornomu klimatu na ustoychivost' zhivotnykh k nekotorym ekstremal'nym vozdeystviyam // Patol. fiziologiya. – 1964. – №5. – S. 12–15./
Слоним А.Д. Экологическая физиология животных: учеб. пособие для биол. специальностей ун-тов. – М.: Высш. шк., 1971. – 448с. /Slonim A.D. Ekologicheskaya fiziologiya zhivotnykh: ucheb. posobiye dlya biol. spetsial'nostey un-tov. – M.: Vyssh. shk., 1971. – 448s./
Толстун Д.А. Влияние искусственной атмосферы, моделированной гелием и аргоном, на развитие и стрессоустойчивость Drosophila melanogaster // Таврический медико-биологический вестник. – 2012. – Т.15, №3. – С. 336–339. /Tolstun D.A. Vliyaniye iskusstvennoy atmosfery, modelirovannoy geliyem i argonom, na razvitiye i stressoustoychivost' Drosophila melanogaster // Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. – 2012. – T.15, №3. – S. 336–339./
Чака О.Г., Безчасна В.О., Лахін П.В. Вплив кисневої депривації на фотореактивність та термостійкість дрозофіл // Фізіол. журн. – 2008. – Т.54, №2. – С. 55–62. /Chaka O.G., Bezchasna V.O., Lakhіn P.V. Vplyv kysnevoyi depryvatsіyi na fotoreaktyvnіst' ta termostіykіst' drozofіl // Fіzіol. zhurn. – 2008. – T.54, №2. – S. 55–62./
Чепель Л.М., Алексеев В.М. Сравнительное изучение теплоустойчивости инбредных линий и гибридов шелкопряда и дрозофилы // Устойчивость к экстремальным температурам и температурные адаптации. – Харьков, 1971. – С. 58–61. /Chepel' L.M., Alekseyev V.M. Sravnitel'noye izucheniye teploustoychivosti inbrednykh liniy i gibridov shelkopryada i drozofily // Ustoychivost' k ekstremal'nym temperaturam i temperaturnyye adaptatsii. – Khar'kov, 1971. – S. 58–61./
Dobzhansky T., Judson C.L., Pavlovsky O. Behavior in different environments of populations of Drosophila, pseudoobscura selected for phototaxis and geotaxis // Proc. Natl. Acad Sci USA. – 1974. – Vol.71, №5. – P. 1974–1976.
Peck L.S, Maddrell S.H. Limitation of size by hypoxia in the fruit fly Drosophila melanogaster // J. Exp. Zool. A Comp. Exp. Biol. – 2005. – Vol.1, №303 (11). – P. 968–75.
Pickering A.M., Vojtovich L., Tower J.A., Davies K.J. Oxidative stress adaptation with acute, chronic and repeated stress // Free Radic. Biol. Med. – 2012. – Vol.55. – P. 109–118.
Polivanov S. Response of Drosophila persimilis to photactic and geotactic selection // Behav. Genet. – 1975. – Vol.5, №3. – P. 255–267.
Ristow M., Schmeisser S. Extending life span by increasing oxidative stress // Free Radic. Biol. Med. – 2011. – Vol. 51, №2. – P. 327–336.
Zhao H.W., Haddad G.G., Jiang M. et al. Review: Hypoxic and oxidative stress resistance in Drosophila melanogaster // Placenta. – 2011. – Vol.32, Suppl. 2. – Р. 104–108.
Zhou D., Xue J., Chen J. et al. Experimental selection for Drosophila survival in extremely low O2 environment // Plos ONE. – 2007. – Vol.2, №5. – P.490.
Zhou D., Xue J., Lai J. C. et al. Mechanisms underlying hypoxia tolerance in Drosophila melanogaster: hairy as a metabolic switch // PLoS Genet. – 2008. – Vol.4, №10. – e.1000221.
Wayne A., Van V. Metabolic function in Drosophila melanogaster in response to hypoxia and pure oxygen // The Journal of Experimental Biology. – 2009. – Vol.212. – Р. 3132–3141.
Cited
How to Cite
Березовський, В. Я., Чака, О. Г., Плотнікова, Л. М., Левашов, М. І., Літовка, І. Г., & Янко, Р. В. (1). Stress resistance of drosophila adapted to hypoxia. The Journal of V.N.Karazin Kharkiv National University. Series «Biology», 26, 45-53. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/biology/article/view/6368
Issue
Section
GENETICS (special section “Drosophila in the experimental genetics and biology”)
Authors retain copyright of their work and grant the journal the right of its first publication under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship.
