Особливості мутаційного процесу у різних ліній drosophila melanogaster за умов спільної дії кофеїну і випромінювання He-Ne лазеру
Анотація
Досліджено частоту домінантних летальних мутацій (ДЛМ) у дрозофіли після спільного впливу кофеїну (1,3,7-триметилксантин) і гелій-неонового лазеру. Метою даної роботи було вивчення особливостей мутаційного процесу у Drosophila melanogaster під впливом кофеїну і випромінювання гелій-неонового лазера в залежності від генотипу.
Експерименти проводили на лініях дикого типу Drosophila melanogaster Canton-S (CS) і Oregon (Or), які несуть мутантний ген ebony, і мутантної лінії ebony. Лінії були взяті з колекції ліній дрозофіли
кафедри генетики і цитології біологічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. У контролі мух вирощували в стандартних умовах, у дослідах кофеїн додавали в середовище для культивування мух в концентрації 0,5 мг/мл. Віргіних мух піддавали впливу гелій-неонового лазерного випромінювання (632,8 нм) з щільністю потоку енергії 0,03 мВт/см2 (тривалість впливу — 5 хвилин).
Результати роботи показали, що вплив кофеїну збільшує частоту ранніх ДЛМ на 40 % у мутантної лінії ebony і на 70,5 % у лінії ebonyC-S. Опромінення світлом гелій-неонового лазеру призводить до зниження частоти ДЛМ. Одночасна дія зовнішніх чинників викликає різноспрямований ефект, залежний від генотипу досліджуваної лінії: збільшується частота ранніх ДЛМ у лінії C-S і ранніх і пізніх ДЛМ у лінії ebony. У ліній ebonyOr і ebonyC-S рівень ембріональної смертності не відрізняється від контрольних значень. Двохфакторний дисперсійний аналіз показав, що частота ДЛМ визначається зовнішнім впливом (F = 3,87); генотипом (F = 5,14) і поєднаною дієюзовнішніх і внутрішніх факторів (F = 5,69). Сила впливу зовнішніх факторів — 8,1%; генотипу 6,9%; спільної дії зовнішніх і внутрішніх факторів — 31,4 %. Досліджена частота домінантних летальних мутацій у ліній дикого типу Canton-S, мутантної лінії ebony і ліній з заміщеним генотипом ebonyC-S та ebonyOr при одночасній дії кофеїну (1,3,7-trimethylxanthine) і лазерного випромінювання. Показано, що сумарна частота виникаючих домінантних летальних мутацій залежить від усіх розглянутих у роботі факторів: від генотипу F= 5,14, від впливу досліджуваних зовнішніх факторів F= 3,87, і від поєднаної дії генотипу і зовнішніх факторів F = 5,69. В цьому випадку сила впливу генотипу склала 6,9 %, зовнішніх факторів — 8,1 % і поєднаної дії обох досліджуваних факторів — 31,4 %. Висновки. Опромінення лазерним випромінюванням не мало мутагенного ефекту на Drosophila,
і навіть виявило антимутагенний ефект. Кофеїн викликав збільшення ДЛМ, але комбінований вплив кофеїну та лазерного випромінювання збільшив частоту ДЛМ у лінії ebony і не вплинув на частоту ДЛМ в лініях ebony Or та ebonyC-S.
Завантаження
Посилання
Nawrot P, Jordan S, Eastwood J, Rotstein J, Hugen- holtz A, Feeley M. Effects of caffeine on human health. Food Addit Contam. 2003 Jan;20(1):1-30.
Farivar S, Malekshahabi T, Shiari R. Biological eff of low level laser therapy. J Lasers Med Sci. 2014;5(2):58-62.
Tikhomirova MM. Geneticheskiy analiz: uchebnik [Ge- netic analysis: Textbook]. Leningrad: Leningrad State University Publ.; 1990. 280 p. (in Russian).
Horenskaya OV. Formation of adaptivity to caffeine ex- posure in Drosophila melanogaster. Bulletin of Kharkiv Karazin National University. Series: biology. 2010; 10(905): 66-77.
Deriabina AS, Grokhlina TI, Polteva NA et al. Study of Mechanisms of Some Caff Biological Eff via Com- puter. Simulation of Its Interactions with DNA Fragments. J. Mol. Struct. (Theochem). 2006;769(1-3);97-101.
Clark AM, Clark EG. The genetic eff ts of caff ne in Drosophila melanogaster. Mutation Research.1968; 6:227-34.
Nikitin AG, Navitskas S, Gordon LN. Effect of varying doses of caff e on life span of Drosophila melanogaster. J Gerontol: Biol Sci. 2008;63A(2):149-50.
Budagovsky A. Does the low-intensity laser radiation have mutagenic effect? Photonics. 2013;38(2):114-27.
Cook LM, Turner JRG. Decline of melanism in two British moths: spatial, temporal and inter-specific variation. Heredity;2008;101:483-9.
Ayres JS, Schneider DS. A signaling protease required for melanization in drosophila aff resistance and tolerance of infections. PLoS Biol. 2008;6(12):2764-73.
Carletti G, Nervo G, Cattivelli L. Flavonoids and Melanins: A common strategy across two kingdoms. Int J Biol Sci. 2014;10(10):1159-70.