WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Роль экдистероидов в регуляции развития стресс-реакции у Drosophila

Как уже было упомянуто, неблагоприятные факторы вызывают у насекомых неспецифичную, адаптивную реакцию нервной и эндокринной систем, включающую значительные изменения в статусе систем метаболизма биогенных аминов, экдистероидов и ЮГ (обзоры: Ivanovi, 1991; Chernysh, 1991; Cymborowski 1991; Rauschenbach, 1991; Раушенбах, 1997). Однако взаимоотношения между этими компонентами остаются неясными. Остаётся открытым вопрос: существует ли компонент стресс-реакции, запускающий каскад изменений в остальных компонентах Или эти системы отвечают на неблагоприятные условия независимо друг от друга

В поисках пускового механизма стресс-реакции ранее в лаборатории И.Ю. Раушенбах был изучен ряд линий D. melanogaster и D. virilis с мутациями, которые резко изменяют уровень ДА и ОА, синтез белков теплового шока, метаболизм и рецепцию ЮГ (Rauschenbach et al., 1993, 1995a, 1996, Раушенбах и др., 2001, Gruntenko et al., 1999, 2003b, 2004). Было обнаружено, что эти мутации не препятствуют развитию стресс-реакции, но меняют уровень ее интенсивности. В настоящей работе мы пытались выяснить роль 20Э в развитии стресс-реакции. Если бы 20Э являлся пусковым звеном стресс-реакции, особи линии ecd1 не должны были бы развивать эту реакцию при рестриктивной температуре. Наши данные показывают, что этого не происходит: хотя особи ecd1 при рестриктивной температуре и имеют изменения в метаболизме ЮГ и ДА, (рис. 9, 10), они отвечают на стресс повышением содержания ДА, и снижением деградации ЮГ, т.е. стресс-реакция у них инициируется.

Рис.11. Стресс-реактивность систем метаболизма ДА и ЮГ самок линий ecd1 и Canton S при пермиссивной (19оС) и рестриктивной (29оС) температурах.

Чтобы оценить интенсивность ответа систем метаболизма ЮГ и ДА на тепловой стресс при дефиците 20Э, мы расчитали у 6 суточных самок линий ecd1 и Canton S, содержавшихся при пермиссивной и рестриктивной температурах, стресс-реактивность этих систем, как процент снижения уровня деградации ЮГ и процент увеличения содержания ДА при тепловом стрессе относительно значений этих признаков в нормальных условиях (рис. 11).

Видно, что линия дикого типа (Canton S) при 19оС и при 29оС, и линия ecd1 при 19оС характеризуются сходной стресс-реактивностью как системы метаболизма ЮГ, так и системы ДА (различия между группами недостоверны). В тоже время у линии ecd1 при 29оС наблюдается существенно более низкий уровень этого параметра (p<0.001 для системы ДА и р<0,05 для системы ЮГ) при сравнении с остальными группами.

Таким образом, очевидно, что 20Э не является компонентом, запускающим стресс-реакцию у Drosophila, однако его отсутствие приводит к значительным изменениям в ответе на стрессор систем метаболизма ДА и ЮГ, что свидетельствует о важной роли 20Э в развитии стресс-реакции.

Подводя итоги, мы можем заключить, что настоящее исследование:

(1) показало, что 20-гидроксиэкдизон является важным, но не пусковым компонентом стресс-реакции дрозофилы;

(2) продемонстрировало, что изменения в процессе оогенеза при пищевом стрессе у дрозофилы обусловлены ответом систем метаболизма ЮГ и 20Э на действие стрессора и совпадают с происходящими при тепловом стрессе (Gruntenko et al., 2003а), а следовательно, являются универсальной реакцией организма на неблагоприятное воздействие;

(3) выявило, что 20Э ответственен за снижение плодовитости самок дрозофилы при повышении его титра, а ЮГ – за остановку откладки яиц;

(4) показало, что 20Э регулирует титр ЮГ опосредованно через систему метаболизма ДА в контроле репродуктивной функции самок дрозофилы.

выводы

1. Показано, что температурочувствительная мутация D. melanogaster ecdysoneless1, прерывающая синтез 20-гидроксиэкдизона при рестриктивной температуре, не препятствует инициации стресс-реакции, но существенно изменяет ее интенсивность. Сделано заключение о том, что 20-гидроксиэкдизон является важным, но не пусковым компонентом стресс-реакции дрозофилы.

2. Установлено, что механизм ответа репродуктивной системы самок дрозофилы на пищевой стресс аналогичен ответу на тепловой: стресс вызывает задержку созревания ооцитов, деградацию ранних вителлогенических яйцевых камер, накопление зрелых ооцитов и прекращение откладки яиц.

3. Показано, что изменения в процессе оогенеза при пищевом стрессе у дрозофилы обусловлены ответом систем метаболизма ЮГ и 20Э на действие стрессора, причем 20Э контролирует вителлогенические стадии оогенеза, а ЮГ – созревание и откладку яиц.

4. Обнаружено, что в нормальных условиях повышение титра 20Э не вызывает прекращения откладки яиц, но снижает плодовитость в течение нескольких дней, а увеличение титра ЮГ останавливает откладку яиц, не приводя к снижению уровня плодовитости.

5. Установлено, что 20Э регулирует титр ЮГ у дрозофилы и делает это опосредованно через систему метаболизма ДА: повышение титра 20Э увеличивает уровень ДА у молодых самок D. virilis и снижает его у половозрелых, вызывая снижение деградации (повышение титра) ЮГ у тех и других, а резкое падение титра 20Э у D. melanogaster, напротив, снижает уровень ДА у молодых самок и повышает у половозрелых, приводя к резкому повышению деградации (снижению титра) ЮГ у тех и других.

СПИСОК основных публикаций по теме диссертации

  1. Раушенбах И.Ю., Адоньева Н.В., Грунтенко Н.Е., Карпова Е.К., Ченцова Н.А., Фаддеева Н.В. Синтез и деградация ювенильного гормона у Drosophila находятся под общим контролем // Докл. РАН. 2002. V. 386. P. 136-138.
  2. Грунтенко Н.Е., Карпова Е.К., Раушенбах И.Ю. Ювенильный гормон контролирует откладку яиц у Drosophila при тепловом стрессе. // Докл. РАН, 2003, Т.392, №2, С.283-285.
  3. Карпова Е.К., Ченцова Н.А., Адоньева Н.В., Грунтенко Н.Е. Взаимодействие дофамина и гонадотропных гормонов Drosophila melanogaster в нормальных условиях и при тепловом стрессе.// III Международная научная конференция молодых ученых "Актуальные вопросы современной биологии и биотехнологии". Алматы. Казахстан. 2003. с.105.
  4. Adonyeva N.V., Gruntenko N.E., Karpova E.K., Faddeeva N.V., Rauschenbach I.Yu. The effect of starvation on juvenile hormone metabolism and reproduction in Drosophila virilis // 18th European Drosophila Research Conference. Goettingen. Germany. 2003. P. 148.
  5. Raushenbach I.Y., Gruntenko N.E., Bownes M., Adonieva N.V., Terashima J., Karpova E.K., Faddeeva N.V., Chentsova N.A. The role of juvenile hormone in the control of reproductive function in Drosophila virilis under nutritional stress // J. Insect. Physiol. 2004. V. 50. P. 323-330.
  6. Раушенбах И.Ю., Грунтенко Н.Е., Баунс М., Адоньева Н.В., Карпова Е.К. Взаимодействие ювенильного гормона и 20-гидроксиэкдизона в контроле оогенеза Drosophila в норме и при стрессе генетически детерминировано // III съезд ВОГИС. Москва. 2004. С.468.
  7. Gruntenko N.E., Bownes M., Adonyeva N.V., Terashima J., Karpova E.K., Rauschenbach I.Yu. Juvenile hormone in the control of reproductive function in Drosophila virilis under stress // Eighth International Conference on the Juvenile Hormones. King’s Beach, USA. 2004. P. 10.
  8. Раушенбах И.Ю., Адоньева Н.В., Грунтенко Н.Е., Карпова Е.К., Фаддеева Н.В. Ювенильный гормон контролирует процесс откладки яиц и плодовитость Drosophila virilis при голоде // Онтогенез. 2004. Т. 35 №5. С. 366-371.
  9. Gruntenko N.E., Karpova E.K. , Adonyeva N.V., Chentsova N.A., Faddeeva N.V., Alekseev A.A.,. Rauschenbach I.Yu. Juvenile hormone, 20-hydroxyecdysone and dopamine interaction in Drosophila virilis reproduction under normal and nutritional stress conditions // J. Insect Physiol. 2005. V. 51. P. 417-425.
  10. Раушенбах И.Ю., Грунтенко Н.Е., Карпова Е.К., Адоньева Н.В., Алексеев А.А., Володин В.В. 20-гидроксиэкдизон взаимодействует с ювенильным гормоном и дофамином в контроле плодовитости Drosophila virilis // ДАН. 2005. Т. 400 С. 847-849.
  11. Карпова Е.К.,. Грунтенко Н.Е, Раушенбах И.Ю. Ген ecdysoneless1 регулирует метаболизм ювенильного гормона и дофамина у Drosophila melanogaster // Генетика. 2005. Т. 41. № 11 C. 1480-1486.
  12. Карпова Е.К., Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е., Раушенбах И.Ю. Роль экдистероидов и ювенильного гормона в развитии стресс-реакции у Drosophila melanogaster // XIII Международное совещание и VI школа по эволюционной физиологии. Тезисы докладов Санкт-Петербург. 2006. С. 100.

Подписано к печати 00.00.2008 г.

Формат бумаги 60х90 1/16. Печ. л. 1. Уч.-изд. л. 0,7

Тираж 100 экз. Заказ 00.

Ротапринт Института цитологии и генетики СО РАН

630090, Новосибирск, пр. ак. Лаврентьева, 10

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»