авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |

«Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов том I ЭКологиЧеСКаЯ физиологиЯ и биохимиЯ водных организмов 0 ...»

-- [ Страница 12 ] --

Рабинович А. Л., Дашевский В. Г., Рипатти П. О., Рабинович А. Л., Рипатти П. О., Балабаев Н. К., 1986. Изучение термодинамической гибкости макро- 2004. Компьютерное моделирование биологических молекул с двойными связями в основной цепи. Кон- мембран // Труды КарНЦ РАН. Петрозаводск, Изд.

тинуум-модель // Высокомолек. соед. А. – Т. 28. – КарНЦ РАН. – Вып. 6. – С. 99–137.

№ 8. – С. 1697–1705. Рабинович А. Л., Рипатти П. О., Балабаев Н. К., 2004а. Компьютерное моделирование гидратирован Рабинович А. Л., Иванов В. А., 2009. Обзор методов ных бислоев ненасыщенных фосфатидилхолинов // компьютерного моделирования молекулярных систем:

метод Монте-Карло // Методы компьютерного модели- Журн. физ. химии. – Т. 78. – № 7. – С. 1160–1165.

Рабинович А. Л., Рипатти П. О., Дашевский В. Г., Feller S.E., Gawrisch K., Mac Kerell A.D., 2002.

1985. Температурная зависимость конформационных Polyunsaturated Fatty Acids in Lipid Bilayers: Intrinsic характеристик природных полиненасыщенных угле- and Environmental Contributions to Their Unique водородных цепей // Биофизика. – Т. 30. – Вып. 5. – Physical Properties // J. Am. Chem. Soc. – V. 124. – С. 802–806. No.2.– P. 318–326.

Флори П., 1971. Статистическая механика цеп- Furland N.E., Maldonado E.N., Aresti P.A., ных молекул. М.:Мир. – 440 с. Aveldao M.I., 2007. Changes in Lipids Containing de Almeida R.F.M., Borst J., Fedorov A., Prieto M., Long- and Very Long-Chain Polyunsaturated Fatty Visser A.J.W.G., 2007. Complexity of Lipid Domains Acids in Cryptorchid Rat Testes // Biol. Reprod. – V. 77.

and Rafts in Giant Unilamellar Vesicles Revealed by – P. 181–188.

Combining Imaging and Microscopic and Macroscopic Furland N.E., Oresti G.M., Antollini S.S., Venturino Time-Resolved Fluorescence // Biophys. J. – V. 93. – A., Maldonado E.N., Aveldao M.I., 2007а. Very Long No.2. – P. 539–553. chain Polyunsaturated Fatty Acids Are the Major Acyl Antollini S.S., Aveldao M.I., 2002. Thermal behavior Groups of Sphingomyelins and Ceramides in the Head of of liposomes containing PCs with long and very long chain Mammalian Spermatozoa // J. Biol. Chem. – V. 282. – PUFAs isolated from retinal rod outer segment membranes No.25. – P. 18151–18161.

// J. Lipid Res. – V. 43. – P. 1440–1449. Furland N.E., Zanetti S.R., Oresti G.M., Maldonado Applegate K.R., Glomset J.A., 1986. Computer- E.N., Aveldao M.I., 2007. Ceramides and Sphingomyelins based modeling of the conformation and packing with High Proportions of Very Long-chain Polyunsaturated properties of docosahexaenoic acid // J. Lipid Res. – Fatty acids in Mammalian Germ Cells // J. Biol. Chem. – V. 27. – P. 658–680. V. 282. – No.25. – P. 18141–18150.

Aveldao M.I., 1987. A Novel Group of Very Long van Gunsteren W.F., Dolenc J., Mark A.E., 2008.

Chain Polyenoic Fatty Acids in Dipolyunsaturated Molecular simulation as an aid to experimentalists // Curr.

Phosphatidylcholines from Vertebrate Retina // J. Biol. Opinion Struct. Biol. – V. 18. – No.2. – P. 149–153.

Chem. – V. 262. – No.3. – P. 1172–1179. Le Guyader L., Le Roux C., Mazres S, Gaspard Aveldao M.I., 1988. Phospholipid species Iloughmane H., Gornitzka H., Millot C., Mingotaud C., containing long and very long polyenoic fatty acids Lopez A., 2007. Changes of the Membrane Lipid remain with rhodopsin after hexane extraction of Organization Characterized by Means of a New photoreceptor membranes // Biochemistry. – V. 27. – Cholesterol-Pyrene Probe // Biophys. J. – V. 93. – No.4. – P. 1229–1239. No.12. – P. 4462–4473.

Aveldao M.I., Sprecher H., 1987. Very Long Chain Hardy S.J., Robinson B.S., Ferrante A., Hii C.S.T., (C24 to C36) Polyenoic Fatty Acids of the n – 3 and n – Johnson D.W., Poulos A., Murray A.W., 1995.

6 Series in Dipolyunsaturated Phosphatidylcholines from Polyenoic very-long-chain fatty acids mobilize Bovine Retina // J. Biol. Chem. – V. 262. – No.3. – intracellular calcium from a thapsigargin-insensitive P. 1180–1186. pool in human neutrophils. The relationship between Ca2+ mobilization and superoxide production induced by Bakht O., Pathak P., London E., 2007. Effect of the long- and very-long-chain fatty acids // Biochem. J. – Structure of Lipids Favoring Disordered Domain V. 311. – P. 689–697.

Formation on the Stability of Cholesterol-Containing Huber T., Rajamoorthi K., Kurze V.F., Beyer K., Ordered Domains (Lipid Rafts): Identification of Brown M.F., 2002. Structure of Docosahexaenoic Acid Multiple Raft-Stabilization Mechanisms // Biophys. J. – Containing Phospholipid Bilayers as Studied by 2H NMR V. 93. – No.12. – P. 4307–4318.

and Molecular Dynamics Simulations // J. Am. Chem.

Djerassi C., Lam W.K., 1991. Phospholipid studies Soc. – V. 124. – No.2– P. 298–309.

of marine organisms. Part 25. Sponge phospholipids // Joseph J.D., 1979. Lipid composition of marine and Acc. Chem. Res.–V. 24.–P. 69–75.

estuarine invertebrates // Prog. Lipid Res. – V. 18. – Edidin M., 2003. Lipids on the frontier: a century of P. 1–48.

cell-membrane bilayers // Nature Reviews. Mol. Cell Biol. – V. 4. – P. 414–418. Jost P.C., McMillen D.A., Morgan W.D., Stoeckenius Eldho N.V., Feller S.E., Tristram-Nagle S., Polozov W., 1978. // In: Light-Transducing Membranes. Deamer D., I.V., Gawrisch K., 2003. Polyunsaturated Docosahexaenoic Ed. N.Y., Acad. Press, P. 141–154.

vs Docosapentaenoic Acids. Differences in Lipid Matrix Jstensen J.-P., 1998. Heterotrophic microorganisms Properties from the Loss of One Double Bond // J. Am. as de novo producers of polyunsaturated fatty acids. Dr.

Chem. Soc. – V. 125. – No.21. – P. 6409–6421. Sci. Thesis. Troms, Norway.

Everts S., Davis J.H., 2000. 1H and 13C NMR of Koynova R., Caffrey M., 1998. Phases and phase Multilamellar Dispersions of Polyunsaturated (22:6) transitions of the phosphatidylcholines // Biochim.

Phospholipids // Biophys. J. – V. 79. – P. 885–897. Biophys. Acta. – V. 1376. – P. 91–145.

Feller S.E., 2008. Acyl chain conformations in Leermakers F.A.M., Rabinovich A.L., Balabaev phospholipid bilayers: a comparative study of N.K., 2003. Self-consistent-field modelling of docosahexaenoic acid and saturated fatty acids // Chem. unsaturated phosphatidylcholine liquid-crystalline Phys. Lipids. – V. 153. – No.1. – P. 76–80. bilayers and comparison to all-atom molecular dynamics simulation // Physical Review. E. – V. 67. – No.1. – Rabinovich A.L., Ripatti P.O., 1991а. The flexibility P. 011910_1–011910_17. of natural hydrocarbon chains with non-methylene Leonard A.E., Pereira S.L., Sprecher H., Huang Y.- interrupted double bonds // Chem. Phys. Lipids. – V. 58.

S., 2004. Elongation of long-chain fatty acids // Progr. – No.3. – P. 185–192.

Lipid Res. – V. 43. – P. 36–54. Rabinovich A.L., Ripatti P.O., 2001. Monte Carlo Litchfield C., Tyszkiewicz J., Marcantonio E.E., simulations of hydrocarbon oligomeric chains. Shape Noto G., 1979. 15,18,21,24-triacontatetraenoic and and dimension characteristics // Proceedings of SPIE. – 15,18,21,24,27-triacontapentaenoic acids: new C30 fatty V. 4348. – P. 225–236.

acids from the marine sponge Cliona celata // Lipids. – Rabinovich A.L., Ripatti P.O., 2002. Monte Carlo V. 14. – No.7. – P. 619–622. simulations of hydrocarbon oligomeric chains: carbon Luthria D.L., Sprecher H., 1997. Studies to determine if skeleton cross sectional areas // Proceedings of SPIE. – rat liver contains multiple chain elongating enzymes // V. 4627. – P. 118–128.

Biochim. Biophys. Acta. – Lipids and Lipid Metabolism. – Rabinovich A.L., Ripatti P.O., Balabaev N.K., V. 1346. – No.3. – P. 221–230. Leermakers F.A.M., 2002. Comparative investigation of Mansour М.P., Volkman J.K., Holdsworth D.G., lipid membrane systems // Proceedings of SPIE. – Jackson A.E., Blackburn S.I., 1999. Very long-chain V. 4627. – P. 141–153.

(C28) highly unsaturated fatty acids in marine Rabinovich A.L., Ripatti P.O., Balabaev N.K., dinoflagellates // Phytochemistry. – V. 50. – P. 541– Leermakers F.A.M., 2003. Molecular dynamics 548. simulations of hydrated unsaturated lipid bilayers in the Marrink S.J., de Vries A.H., Tieleman D.P., 2009. liquid-crystal phase and comparison to self-consistent Lipids on the move: Simulations of membrane pores, field modeling // Physical Review. E. – V. 67. – No.1. – domains, stalks and curves // Biochim. Biophys. Acta. – P. 011909_1–011909_14.

V. 1788. – P. 149–168. ezanka T., 1989. Very-long-chain fatty acids from McMahon A., Jackson S.N., Woods A.S., the animal and plant kingdoms // Prog. Lipid Res. – V.

Kedzierski W., 2007. A Stargardt disease-3 mutation 28. – P. 147–187.

in the mouse Elovl4 gene causes retinal deficiency of ezanka T., 2000. Analysis of very long chain C32–C36 acyl phosphatidylcholines // FEBS Lett. – polyunsaturated fatty acids using high-performance V. 581. – P. 5459–5463. liquid chromatography – atmospheric pressure Pandit S.A., Jakobsson E., Scott H.L., 2004. chemical ionization mass spectrometry // Simulation of the early stages of nano-domain formation Biochemical Systematics and Ecology. – V. 28. – in mixed bilayers of sphingomyelin, cholesterol, and No.9. – P. 847–856.

dioleylphosphatidylcholine // Biophys. J. – V. 87. – ezanka T., Nedbalova L., Sigler K., 2008.

No.5. – P. 3312–3322.

Identification of very-long-chain polyunsaturated fatty Van Pelt C.K., Huang M.C., Tschanz C.L., Brenna acids from Amphidinium carterae by atmospheric J.T., 1999. An octaene fatty acid, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, pressure chemical ionization–liquid chromatography– 25-octacosaoctaenoic acid (28:8n–3), found in marine mass spectroscopy // Phytochemistry. – V. 69. – oils // J. Lipid Res. – V. 40. – P. 1501–1505.

Petrache H.I., Salmon A., Brown M.F., 2001. No.12. – P. 2391–2399.

Structural Properties of Docosahexaenoyl Phospholipid ezanka T., Nedbalova L., Sigler K., 2008a.

Bilayers Investigated by Solid-State 2H NMR Odd-numbered very-long-chain polyunsaturated Spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. – V. 123. – No.50. – fatty acids from the dinoflagellate Amphidinium P. 12611–12622.

carterae identified by atmospheric pressure Pike L.J., 2009. The challenge of lipid rafts // J.

chemical ionization–liquid chromatography–mass Lipid. Res. – V. 50. – P. S323-S328.

spectroscopy // Phytochemistry. – V. 69. – No.16. – Poulos A., Sharp P., Johnson D., Easton C., 1988.

P. 2849–2855.

The occurrence of polyenoic very long chain fatty acids ezanka T., Sigler K., 2009. Odd-numbered very with greater than 32 carbon atoms in molecular species long-chain fatty acids from the microbial, animal and of phosphatidylcholine in normal and peroxisome plant kingdoms // Progr. Lipid Res. – V. 48. – No.3–4. – deficient (Zellweger's syndrome) brain // Biochem. J. – P. 206–238.

V. 253. – P. 645–650.

Risselada H.J., Marrink S.J., 2008. The molecular Rabinovich A.L., 1991. Computerized face of lipid rafts in model membranes // Proc. Nat.

theoretical study of local structural properties of Acad. Sci. USA. – V. 105. – No.45.– P. 17367–17372.

polyene and polymethylene chains in solutions. The Robinson B.S., Johnson D.W., Poulos A., 1990.

continuum model // Makromol. Chem. – V. 192. – Unique molecular species of phosphatidylcholine № 2. – P. 359–375. containing very-long-chain (C24-C38) polyenoic fatty Rabinovich A.L., Ripatti P.O., 1991. On the acids in rat brain // Biochem. J. – V. 265. – P. 763–767.

conformational, physical properties and functions of Rotstein N.P., Aveldao M.I., 1988. Synthesis of polyunsaturated acyl chains // Biochim. Biophys. Acta. – very long chain (up to 36 carbon) tetra, penta and V. 1085. – No.1. – P. 53–62.

hexaenoic fatty acids in retina // Biochem. J. – V. 249. – Soubias O., Gawrisch K., 2007. Docosahexaenoyl No.1. – P. 191–200. Chains Isomerize on the Sub-Nanosecond Time Scale Saiz L., Klein M.L., 2001. Influence of highly // J. Am. Chem. Soc. – V. 129. – No.21.– P. 6678– polyunsaturated lipid acyl chains of biomembranes on 6679.

the NMR order parameters // J. Am. Chem. Soc. – Stillwell W., 2008. Docosahexaenoic acid: a most V. 123. – P. 7381–7387. unusual fatty acid // Chem. Phys. Lipids. – V. 153. – Saiz L., Klein M.L., 2001а. Structural properties of a No.1. – P. 1–2.

highly polyunsaturated lipid bilayer from molecular Stillwell W., Wassall S.R., 2003. Docosahexaenoic dynamics simulations // Biophys. J. – V. 81. – P. 204–216. acid: membrane properties of a unique fatty acid // Schultz Z.D., Levin I.W., 2008. Lipid Microdomain Chem. Phys. Lipids. – V. 126. – P. 1–27.

Formation: Characterization by Infrared Spectroscopy Valentine R.C., Valentine D.L., 2004. Omega-3 fatty and Ultrasonic Velocimetry // Biophys. J. – V. 94. – acids in cellular membranes: a unified concept // Progr.

No.8. – P. 3104–3114. Lipid Res. – V. 43. – P. 383–402.

Shaikh S.R., Edidin M., 2006. Membranes are not Wassall S.R., Stillwell W., 2008. Docosahexaenoic just rafts // Chem. Phys. Lipids. – V. 144. – P. 1–3. acid domains: the ultimate non-raft membrane domain // Shulman G.E., Love R.M., 1999. The Biochemical Chem. Phys. Lipids. – V. 153. – No.1. – P. 57–63.

Ecology of Marine Fishes. Advances in Marine Biology, Yethiraj A., Weisshaar J.C., 2007. Why Are Lipid V.36. A.J. Southward, P.A. Tyler, C.M. Young, eds. Rafts Not Observed In Vivo? // Biophys. J. – V. 93. – San Diego etc.: Academic Press. – 351 p. No.9. – P. 3113–3119.

Soni S.P., LoCascio D.S., Liu Y., Williams J.A., Zanetti S.R., Maldonado E.N., Aveldao M.I., 2007.

Bittman R., Stillwell W., Wassall S.R., 2008. Doxorubicin Affects Testicular Lipids with Long-Chain Docosahexaenoic Acid Enhances Segregation of Lipids (C18-C22) and VeryLong-Chain (C24-C32) between Raft and Nonraft Domains: 2H-NMR Study // Polyunsaturated Fatty Acids // Cancer. Res. – V. 67. – Biophys. J. – V. 95. – No.1. – P. 203–214. No.14. – P. 6973–6980.

UNUSUAL VERY LONG POLYENOIC CHAINS OF PHOSPHOLIPIDS:

MONTE CARLO COMPUTER SIMULATION STUDY OF PROPERTIES A.L. Rabinovich, P.O. Ripatti Institute of Biology Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Russia, e-mail: rabinov@krc.karelia.ru A special rule for modification of a chain structure Monte Carlo computer simulations of very was elucidated: if saturation of one double bond long polyunsaturated hydrocarbon chains with localized on the third carbon of the chain is methylene-interrupted cis double bonds, N: performed, no difference between the flexibility of (n-6)cis, N:4(n-3)cis, N:5(n-6)cis, N:5(n-3)cis, initial and final chains at N=Const is observed. The N:6(n-6)cis, N:6(n-3)cis were carried out at interrelations between structure, properties and temperature 25 C, where N is carbon atom number, functions of such unusual lipid chains are discussed.

N = 24, 26, 28, …, 38.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕКТОРЫХ БИОМАРКЕРОВ САМОК И САМЦОВ МОРСКОГО ЕРША SCORPAENA PORCUS LINNE (SCORPAENIDAE), ОБИТАЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И. И. Руднева1, Н. Ф. Шевченко1, И. Н. Залевская Институт биологии южных морей НАН Украины, г. Севастополь, Украина, e-mail: svg-41@mail.ru Таврический национальный университет, г. Симферополь, Украина монов рыб, стимулируют в организме самцов Исследовали самцов и самок морского ерша, синтез вителлогенина (VTG), являющегося обитающего в Стрелецкой бухте в районе Сева предшественником компонентов желтка икры стополя, характеризующейся высокой антропо (Mills et al., 200;

1Schreck et al;

2001;

Schultz et генной нагрузкой. Не установлено существенных al., 2001). Это явление отмечено у рыб, обитаю различий в содержании каротиноидов и показа телей перекисного окисления липидов в печени щих в акваториях, загрязненных сбросами сточ обоих полов, но у самок была выше концентра- ных вод (Folmar et al., 2001;

Lye et al., 1997). По ция витамина А. Активность антиоксидантных явление в плазме крови самцов вителлогенина ферментов крови также одинакова у обоих по- приводит к нарушениям процессов гаметогене лов, но в сыворотке крови самцов обнаружен до- за, вплоть до появления бисексуальных особей и полнительный компонент (Кэф = 0,47–0,51). инверсии пола (Minier et al., 2000). Совершенно Обсуждается вопрос о влиянии загрязнения на очевидно, что изменение гормонального статуса морфологические и биохимические покзатели организма рыб под действием ксенобиотиков рыб разного пола. нарушает развитие и созревание гонад. В этом случае информативными показателями репроду Введение ктивного здоровья рыб служат биохимические параметры, характеризующие содержание поло Антропогенное загрязнение крайне негатив- вых гормонов в крови (Kokokiris et al., 2000;

но отражается на процессах репродукции рыб, Roberts et al., 1999).

непосредственно влияет на протекание гамето- Вместе с тем загрязнители, содержащиеся в генеза и формирование половых продуктов воде, индуцируют развитие стрессовых состоя (Корниенко и др., 1998). Помимо известных фа- ний, что усугубляет ситуацию и ослабляет здоро ктов, констатирующих повреждающее действие вье рыб. В частности, происходит активация ксенобиотиков на гаметогенез, икру и личинок ПОЛ, продукты которых оказывают повреждаю рыб (Овен и др., 2000;

Руднева, 2000), особое щее действие на клеточные и молекулярные значение приобретают исследования действия структуры (Владимиров, Арчаков, 1972;

Руднева, загрязнителей на гормональную систему. Ранее 2000). При хроническом антропогенном воздей нами было показано, что в гонадах рыб в значи- ствии наблюдаются ослабление иммунной систе тельных количествах концентрируются ксено- мы (Coeurdacher et al., 1997), активация реакций биотики и, в частности, ПХБ, которые модифи- трансформации и детоксикации ксенобиотиков цируют липидный состав половых желез, про- (McArdle et al., 2000), морфо-физиологические цессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и изменения в популяциях рыб (Корниенко и др., состояние антиоксидантной системы (Руднева, 1998;

Minier et al., 2000;

Munkittrick, Dixon, 1989).

Жерко, 2000). Повышенные концентрации ПХБ, Принимая во внимание тот факт, что в случае ДДТ и других хлорорганических соединений тотального загрязнения морских акваторий преж (ксеноэстрогенов), химическая структура кото- де всего страдает репродуктивная система гидро рых имеет сходство со структурой половых гор- бионтов, интерес представляет сравнить некото рые биохимические параметры рыб и их зависи- тропогенному воздействию. Здесь находится мость от пола. Это позволит выяснить различия в сток ливневой канализации, кроме того, ежесу точно в бухту сбрасывается 350 м3 сточных вод.

процессах адаптации рыб к действию антропо генных факторов и использовать эту информа- Согласно данным Государственной инспекции цию в мониторинговых и популяционных иссле- охраны Черного моря, в воде бухты содержится дованиях (Balk et al., 1996). С этой целью задачей 0,15–0,08 мг/л нефтепродуктов, 0,009 мг/л данной работы явилось изучение морфологичес- СПАВ, 0,07 мг/л железа, БПК5 составило 2, ких и биохимических характеристик самок и мг/л. Совершенно очевидно, что хроническое самцов морского ерша, обитающего в прибреж- загрязнение акватории отразилось и на жизнеде ной части в районе Севастополя. ятельности ее обитателей и, прежде всего, на рыб, живущих здесь постоянно.

Материалы и методы исследований Результаты исследований позволили устано вить, что cоотношение самок и самцов морского Материалом исследования служил морской ерша составило 1:1,4. Размеры и масса рыб при ерш Scorpaena porcus, отловленный в Стрелец- ведены в таблице 1. Длина рыб варьировала не кой бухте в районе Севастополя в весенне-лет- значительно (СV 17,4–19,2 для самок и 13,3– ний период 1998–2002 годов. Анализировали 13,9 для самцов), а масса изменялась в большей размерно-массовый состав рыб разного пола, степени (CV соответственно выше – 53,3–58,5 и стадию зрелости гонад рыб (Правдин, 1966). 53,6–58,7). Длина и масса самок морского ерша Кровь рыб отбирали пастеровской пипеткой из несколько превосходит длину самцов.

хвостовой артерии, отстаивали на холоду для Таблица 1. Размерно-массовый состав морского получения сыворотки. Эритроциты после гемо ерша (М + m), обитающего в бух. Стрелецкой лиза в дистиллированной воде (соотношение (Черное море, район Севастополя) 1:5) использовали для определения активности антиоксидантных ферментов. Параметры Самки, n=44 Самцы, n= 11.6–28.2 9.9–20. Активность ферментов определяли спектро- Длина (L), см 16.6+0.7 14.9+1. фотометрическими методами на спектрофото 8.0–18.0 8.8–15. метре Specol 211 (Овен и др., 2000;

Rudneva, Стандартная длина (l), см 13.2+0.7 12.3+0. 1997). Электрофорез белков сыворотки крови 17.5–446.0 12.9–168. Масса рыбы (Р), г проводили в 7%-ном полиакриламидном геле 84.8+14.5 55.8+5. 15.9–318.0 13.0–152. (Davis, 1971). Белки окрашивали суданом чер- Масса тушки (р), г 76.9+11.0 47.9+5. ным в 7%-ной уксусной кислоте. Стандартные среднестатистические электрофоретические Известно, что белки, формирующие гонады и спектры (ЭФ-спектры) рассчитывали на основа гаметы, синтезируются в печени. Кроме того, нии коэффициента относительной электрофоре печень является основным органом, где проис тической подвижности фракций Кэф (Соркина, ходят процессы детоксикации, в которых специ Руднева, 1976). Сравнение проводили как меж ализированные молекулярные системы гепато ду стандартными ЭФ-спектрами, так и между цитов играют существенную роль в защите ор статистическими показателями фракционного ганизма от последствий окислительного стрес состава белков в ЭФ-спектрах.

са. В частности, важное значение имеет содер Липиды печени экстрагировали смесью гек жание низкомолекулярных антиоксидантов, в сан:изопропанол в соотношении 2:1 на холоду частности, каротиноидов и витамина А. В то же (Верболович и др., 1989). Анализ содержания ги время о состоянии свободнорадикальных про дроперекисей липидов проводили по Каган и др.

цессов в данном органе можно судить по коли (1986), концентрацию ТБК-реактивных продук честву продуктов ПОЛ. В связи с этим предста тов – по Стальной и Гаришвили (1977), содержа вляло интерес изучить уровень ПОЛ в печени и ние каротиноидов и витамина А – по Карнаухову содержание в ней низкомолекулярных антиоки и Федорову (1988). Статистическую обработку слителей (табл. 2).

результатов проводили по Лакину (1990).

Уровень продуктов ПОЛ не имеет существен ных различий в печени самок и самцов. Та же Результаты и их обсуждение тенденция отмечена и для содержания каротино идов, тогда как концентрация витамина А досто Стрелецкая бухта, расположенная в районе верно выше у самок по сравнению с самцами.

Севастополя, подвергается значительному ан Таблица 2. Параметры перекисного окисления ружено (табл. 4). Однако следует отметить боль липидов и содержание антиоксидантов в печени шую гетерогенность ЭФ-спектров сыворточных морского ерша (M+m) белков самцов по сравнению с показателями самок.

Параметры ПОЛ и Разли Самки Самцы содержание антиоксидантов чие, р Таблица 4. Статистические показатели числа Каротиноиды, фракций в ЭФ-спектрах белков сыворотки крови 3.29+0.27 2.98+0.18 Н/д Мкг/г липидов морского ерша Витамин А, 8.64+0.49 5.16+0.86 0.05 Параметры числа фракций Самки Самцы Мг/100 г липидов в ЭФ-спектрах n=18 n= Гидроперекиси липидов, мкг 8.97+1.15 9.71+0.41 Н/д Пределы числа фракций иода/мг липидов 9–18 11– в ЭФ-спектрах ТБК-реактивные продукты, 9.35+1.30 8.36+0.85 Н/д Среднее число фракций нмоль/мг липидов 15.0+0.9 4.2+0. в ЭФ-спектрах, M+m Примечание: н/д – различие недостоверно. Количество вариантов ЭФ-спектров 6 по числу фракций в них Так как ксенобиотики попадают в организм Коэффициент вариации, CV,% 16.7 18. из окружающей среды прежде всего в кровь и Число «редких» вариантов, % 21.1 23. разносятся с ее током (иногда в комплексе с сы- к общему числу фракций Пределы электрофоретической вороточными белками) в различные органы, 0.00–1.02 0.00–1. подвижности представляло интерес выяснить особенности со стояния активности ферментной антиоксидант Таким образом, результаты проведенных иссле ной системы и электрофоретического состава дований позволили установить, что между самками белков сыворотки крови рыб в зависимости от и самцами морского ерша существуют определен пола. Изменение активности антиоксидантных ные различия, которые в наибольшей степени про ферментов крови рыб приведены в таблице 3.

являются в период созревания гонад и нереста. Из вестно, что в печени самок рыб происходит синтез Таблица 3. Активность антиоксидантных ферментов крови морского ерша (на мл/мин, M+m) белков желтка икры (в том числе вителлогенина), которые затем попадают в кровь и доставляются в Самки Самцы гонады для формирования икринок (Fujita et al., Ферменты Стадия Ш Стадия IV Стадия Ш Стадия IV n=25 n=18 n=13 n=45 1998). Кроме того, в печени аккумулируются каро СОД, условные тиноиды, поступающие из пищи, и синтезируется 26.45+2.41 28.15+5.3 27.41+3.44 28.91+1. единицы х витамин А. Эти компоненты также необходимы Каталаза, 12.85+1.25 9.28+1.42 15.48+2.42 13.14+1.29 для формирования гонад и икры. Одновременно в мг Н2О печени самок установлено большее по сравнению с Пероксидаза, оптические 1.22+0.34 32.83+1.00 7.86+0.31 28.63+0.19 самцами содержание витамина А, тогда как уро единицы х вень каротиноидов одинаков в печени обоих полов.

Глутатионреду Ранее нами было отмечено, что содержание вита ктаза НАДФН, 29.24+4.90 29.72+5.74 40.21+6.77 26.54+2. мина А и антиоксидантная активность липидов в нмоль гонадах самок также выше, чем у самцов, но кон центрация каротиноидов и активность антиокси Активность антиоксидантных ферментов в дантных ферментов одинакова (Руднева, 2000) крови имеет сходство у самок и самцов морского Нами не обнаружено достоверных различий по ерша и практически не зависит от стадии зрелости.

казателей ПОЛ в печени и активности антиокси Можно отметить некоторую тенденцию увеличе дантных ферментов в крови самок и самцов мор ния активности глутатионредуктазы у самцов на ского ерша. Можно предположить, что в условиях стадии Ш как по сравнению с самками, так и по загрязнения среды обитания, которой является отношению к показателям самцов на стадии IV.

Стрелецкая бухта, существенных различий в ответ Среднестатистические стандартные ЭФ ных реакциях самок и самцов рыб на хроническое спектры белков сыворотки крови также имеют антропогенное воздействие нет. Сходные результа сходство у самцов и самок. В то же время в ЭФ ты были получены нами на разных видах черно спектрах сыворотки самцов обнаружен компонет в морских рыб (Руднева, Скуратовская, 2009) и дру посттрансферриновой области (Кэф=0.47–0.51), гими исследователями при изучении показателей который отсутствует в сыворотке крови самок. Су ПОЛ в клетках гепатоцитов самцов и самок камба щественных различий между показателями вариа лы при действии на них различных ксенобиотиков ции фракций в ЭФ-спектрах белков сыворотки кро в экспериментальных условиях (Winzor et al., ви у самок и самцов морского ерша также не обна дуктивного процесса (Schreck et al., 2001;

2001). В то же время воздействие некоторых хло Schultz et al., 2001). Одновременно отмечено рорганических соединений позволяло выявить снижение ГСИ, появление бисексуальных осо дифференцированный ответ показателей ПОЛ в бей и инверсиии пола (Minier et al., 2000). В на клетках печени самцов и самок, и был сделан вы ших исследованиях в сыворотке крови рыб ус вод, что нельзя исключать возможности модуляции тановлена дополнительная фракция в ЭФ-спект путей детоксикации ксенобиотиков в печени в за висимости от пола. Было показано, что опухоли пе- рах сыворотки самцов, что может быть также чени у самок камбалы встречаются чаще, чем у связано с определенными модификациями сы самцов (Landwust et al., 1996). вороточных белков самцов в результате долго Дополнительную информацию о состоянии временного антропогенного воздействия. Пока организма могут дать исследования белкового затели вариации числа фракций существенно не состава сыворотки крови. Сывороточные белки различаются у обоих полов, но у самцов отмече обладают способностью образовывать комплек- на тенденция к их увеличению.

сы с ксенобиотиками, что приводит к их моди- На основании представленных данных мож фикации и изменению белковых электрофорети- но заключить, что в процессе репродукции у са ческих спектров, перераспределению компонен- мок и самцов морского ерша наблюдаются оп тов и их соотношения (Львов, Гераскин, 1998). ределенные различия как в размерно-массовых Кроме того, в кровь попадают гормоны, обеспе- характеристиках, так и в белковых спектрах сы чивающие нормальный процесс репродукции воротки крови, которые в основном обусловле или же свидетельствующие о его нарушении ны различием в метаболизме разных полов при (Folmar et al., 2001). Так например, появление в созревании гонад. В то же время нельзя исклю сыворотке крови самцов рыб, обитающих в за- чить модифицирующего действия антропоген грязненных акваториях, вителлогенина, являет- ного загрязнения на морфо-физиологические и ся следствием существенной деструкции репро- биохимические показатели разнополых рыб.

Литература Верболович В. П., Подгорный Ю. М., Теплова Правдин И. Ф. Руководство по изучению рыб. М.:

Л. Л., Куркаев Р. М. Экстракция липидов для количе- Пищевая Промышленность. 1966.

ственной комплексной оценки свободнорадикально- Руднева И. И. Ответные реакции морских живот го окисления // Лабор. Дело. 1989. 12, С. 57–59. ных на антропогенное загрязнение Черного моря. // Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное оки- Диссертация на соискание ученой степени доктора сление липидов в биологических мембранах. М.: На- биологических наук. Москва, МГУ. 2000.

Руднева И. И., Жерко Н. В. Действие полихлори ука. 1972.

рованных бифенилов на антиоксидантную систему и Каган В. Е., Орлов А. И., Прилипко Л. Л. Проблема анализа эндогенных продуктов перекисного окисления перекисное окисление липидов в гонадах черномор липидов. // Итоги развития науки и техники. Сер. ской скорпены Scorpaena porcus // Экология. 2000.

биофизика. М.:ВИНИТИ. 1986. № 1. P. 70–73.

Карнаухов В. Н., Федоров Г. Г. Методы опре- Руднева И. И., Скуратовская Е. Н. Половые осо деления содержания каротиноидов и витамина А в бенности активности антиоксдантных ферментов не тканях животных. Методические рекомендации. которых прибрежных видов рыб Черного моря. // Пущино. 1982. С. 15–18. Вопр. ихтиологии. 2009. Т. 49, № 1 С. 125–128.

Соркина Д. А., Руднева И. И. Сравнительная ха Корниенко Г. Г., Кожин А. А., Воловик С. П., Макаров Э. В. Экологические аспекты биологии репродукции. Ро- рактеристика белковых и липопротеидных cпектров стов-на-Дону. Из-во «Эверест». 1998. С. 8–17. сыворотки крови черноморских рыб. // Молекуляр Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа. 1990. ная биология и медицинская генетика. Труды КМИ.

250 с. 1976. 66. № 1. С. 61–63.

Львов В. Л., Гераскин П. П. Электрофоретический Стальная И. Д., Гаришвили Т. Г. Метод определе состав сывороточных белков самок севрюги в усло- ния малонового диальдегида с помощью тиобарбиту виях загрязнения Каспийского моря // 42 научная ровой кислоты // Современные методы в биохимии.

конф. профессорско-преподавательского состава М.: Медицина. 1977.

Астрахань. 1998. С. 24. Balk L., Larsson A., Forlin L. Baseline studies of biomarkers in the feral female perch (Perca fluviatilis) as Овен Л. С., Руднева И. И., Шевченко Н. Ф. Ответ ные реакции черноморского ерша Scorpaena porcus tools in biological monitoring of anthropogenic на антропогенное воздействие // Вопросы ихтиоло- substances // Marine Environmental Research. 1996.

гии. 2000. Т. 40. № 1. С. 75–78. V. 42, N 1–4. P. 203–208.

Coeurdacher J.L., Ppepin J.F., Fauvel C., Legall P., Mills L.J., Gutjahr-Gobell R.E., Haebler R.A., Bourmaud A.F., Romestand Alterations in total protein, Borsay Horowitz D.J., Jayaraman S., Pruell R.J., IgM and specific antibody activity of male and female McKinney R.A., Gardner G.R., Zaroogian G.E. Effects sea bass (Dicentrachus labrax L.) sera following of estrogenic (o,p’-DDT;

octylphenol) and injection with killed Vibrio anguillarm // Fish and antiandrogenic (p,p’-DDE) chemicals on indicators of Shellfish Immunology. 1997. V. 7. N 3. P. 151–160. endocrine status in juvenile male summer flounder Davis B.J. Disk electrophoresis. ii. Method and Paralichthys dentatus //Aquatic Toxicology. 2001. V. 52, application in human serum proteins. // Ann. New n 2. P. 157–176.

York.Acad. Sci. 1964. V. 121. P. 404. Minier C., Caltot G., Leboulanger F., Hill E.M. An Folmar L.C., Gardner G.R., Schreibman M.P., investigation of the incidence of intersex fish in Seine Magliulo-Cepriano L, Mills L.J., Zaroogian G., in male Maritime and Sussex regions // Analysis. 2000. V. 28.n summer flounder Paralichthys dentatus // Aquatic 9. P. 801- 805.

Toxicology. 2001. V. 51, n 4. P 431–441. Munkitrick K.R., Dixon D.G. A holistic approach to Fujita T., Takemura A., Takano K. Immunochemical ecosystem health assessment using fish population detection of precursor proteins of yolk and vitelline characteristics // Hydrobiologia. 1989. V. 188/189. P.

envelope, and their annual changes in the blood of 123–125.

Diodon holocanthus.// J. Fish Biol. 1998. V. 52, N 5. Roberts S.B., Jachson L.F., King W.V., Taylor R.G., P. 1229–1240. Grier H.J., Sulliovan C.V. Annual reproductive cycle of Kokokiris L., Mourot B., Menn F.L., Kentouri M., the common snook: endocrine correlates of maturation // Fostier A. Endocrine changes during the annual Trans. Ann. Fish. Soc. 1999. V. 128, n 3. P. 436–445.

reproductive cycle of the red porgy, Pargus pargus Rudneva I.I. Blood antioxidant system of Black Sea (Teleostei, Sparidae) // Fish Physiology and elasmobranch and teleosts // Comp. Biochem. Physiol.

Biochemistry. 2000. V. 23, N 1. P. 1–11. 1997. V. 118 C. N 2. P. 225–230.

Landwust C.V., Holst S., Moller H., Anders K., Momme Schreck C., Contreras-Sanchez W., Fitzpatrick M. S.

M. Fischkrankheiten in der Nordsee, Umwelybundesamt Effects of stress on fish reproduction, gamete quality, Nr.106 03 900, UBA Texte 57/96, ISSN 0722-186X, and progeny. Aquaculture. 2001. V. 197 (1–4). P. 3–24.

Umweltbundeesamt Berlin. 1996. P. 1–557. Schultz I.R., Ozner G., Merdink J.L., Skillman A.

Lye C.M., Frid C.L.J., Gill M.E., McCormic D. Dose-response relationships and pharmacokinetics of Abnormalities in the reproductive health of flounder vitellogenin in rainbow trout after intravascullar administration of 17-ethynylestradiol // Aquatic Platichthys flesus exposed to effluent from a sewage treatment works // Mar. Pollution Bull. 1997. V. 34, N 1. Toxicol. 2001. V. 51, N 3. P. 305–318.

P. 34–41. Winzer K., Winston G.W., Becker W., Van McArdle M., Elskus A., McElroy A., Larsen B., Benson Npoorden C.J.F., Kohler A. Sex-related responses to W., Schlenk D. Estrogen CYP1A response of mummichogs oxidative stress in primary cultured hepatocytes of and sunshine bass to sewage effluent // Marine European flounder (Platichthys flesus L.) // Aquatic Environmental Research. 2000. V. 50. P. 175–179. Toxicology. 2001. V. 52. P. 143–155.

MORPHOLOGICAL, PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL PARAMETERS OF MALE AND FEMALE OF SCORPION FISH (SCORPAENA PORCUS) EXPOSED IN CHRONIC ANTHROPOGENIC IMPACT I.I. Rudneva1, N.F. Shevchenko1, I.N. Zalevskaya Institute of the Biology of the Southern Seas, Sevastopol, Ukraine, e-mail: svg-41@mail.ru Biochemistry Department of the National Tavrichessky University, Simpheropol, Ukraine, Males and females of scorpion fish (Scorpaena antioxidant enzyme activities were the similar in porcus) caught in highly polluted Streletskaya Bay both sex also, but in male blood serum the additional (Sevastopol) were studied. Carotenoid concentrations protein component (Kef = 0.47–0.51) was and lipid peroxidation parameters in liver were the determined. The impact of environmental stress on similar in male and female. In female vitamin A fish male and female morphological and biochemical level was greater as compared with male liver. Blood parameters was discussed.

ТКАНЕСПЕЦИФИЧНОСТЬ АКТИВНОСТИ ЛИЗОСОМАЛЬНЫХ НУКЛЕАЗ У РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ РЫБ В. С. Скидченко, Р. У. Высоцкая Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия, e-mail: amelina_violetta@mail.ru Чекунова, Фролова, 1986;

Высоцкая, Немова, Введение 2008;

Kohler et al., 2002;

Marigomes, Baybay Принцип изучения адаптивных реакций на Villacorta, 2003;

Moore et al., 2006). Лизосомы биохимическом уровне, как известно, базирует- присутствуют во всех клетках животных, за иск ся на сопоставлении тех или иных биохимичес- лючением, быть может, зрелых эритроцитов.

ких показателей организмов под действием ин- Однако количественные и качественные харак тересующего исследователя фактора и без его теристики лизосомальных ферментов в разных воздействия. Совершенно очевидно, что для органах могут варьировать, в связи с дифферен адекватной интерпретации результатов подоб- циацией клеток высокоразвитых организмов и ного рода экспериментов необходимо иметь как приобретением лизосомами, помимо внутрикле можно более полное представление о протека- точного пищеварения, дополнительных функ нии изучаемых метаболических процессов у ций, таких как, макрофагия, кринофагия, уча данного вида в нормальных условиях. Опреде- стие в апоптозе и иммуногенезе и др. (Покров ление тестируемых показателей у представите- ский, Тутельян, 1976;

Покровский, Крыстев, лей разных видов рыб в естественной среде оби- 1977;

Ferri, Kroemer, 2001;

Eskelinen, Saftig, тания позволит с большей уверенностью судить 2006;

Kaushik, Cuervo, 2006).

о том, являются ли обнаруженные в натурном Одними из важнейших лизосомальных гидро или экспериментальном исследовании особен- лаз являются ферменты деполимеризации нукле ности биохимического ответа организмов след- иновых кислот – нуклеазы. Нуклеазы с макси ствием различной устойчивости видов или по- мальной активностью при кислых значениях рН лов к влиянию изучаемого фактора или же вы- осуществляют катаболизм нуклеиновых кислот, явленные закономерности обусловлены иными являющийся важной составляющей многих фи причинами, например, видо-, поло- или тканес- зиологических и биохимических процессов. В последние десятилетия в научной литературе пецифичностью.

Существенную роль в формировании биохи- был опубликован ряд работ, рассматривающих мического ответа на действие того или иного возможность использования лизосомальных нук «стрессора» играют лизосомы, поскольку любой леаз в биомониторинге состояния морских и пре патологический процесс, независимо от приро- сноводных экосистем (Попов и др., 2003;

Мензо ды фактора, его вызвавшего, включает стадию рова, Рассказов, 1999;

Корнеева, 1996;

Коничев и деструкции клеточных структур с участием ли- др., 2005;

Цветков, Попов, 2006;

Мензорова, Рас зосомальных гидролитических ферментов (По- сказов, 2007;

Высоцкая, Немова, 2008;

Попов и кровский, Тутельян, 1976;

Kaushik, Cuervo, др., 2008). В качестве индикаторных показателей 2006;

He, Klionsky, 2009). В связи с этим, неуди- предлагается как общий уровень ферментатив вительно, что различные параметры, связанные ной активности нуклеаз в различных органах ги с функциями самих лизосом или их фермента- дробионтов, так и состав изоформ ферментов.

тивного аппарата, активно используются в каче- Исходя из сказанного выше, целью данной стве индикаторов состояния организма в разли- работы было исследование тканевого распреде чных экологических исследованиях (Высоцкая, ление активности кислых нуклеаз в различных Сидоров, 1981;

Высоцкая, Руоколайнен, 1993;

органах и тканях рыб.

чистых водоемов Карелии и Мурманской области, Материалы и методы традиционно используемых в Лаборатории эколо Объектами исследования являлись рыбы, вы- гической биохимии Института биологии Карель ловленные в 2000–2005 гг. из ряда относительно ского НЦ РАН в качестве контрольных (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика материала исследования (n – количество особей) Вид Год Водоем Пол, стадия зрелости гонад Вес (г) Размер (АD, мм) n Судак 2005 оз. Сямозеро 1–2 575±28 367±18 1–2 572±29 302±15 Лещ 2005 оз. Сямозеро 1–2 417±21 274±19 2 91± 4 173±8 Окунь 2004 оз. Уросозеро 2 88±5 171±9 2–3 69±3 18±2 Ряпушка 2004 оз. Сямозеро 3 70±4 17±3 2 142±8 21±4 Сиг 2004 оз. Раякоски 2 220±11 25±2 2 358±28 33±6 Щука 2004 оз. Раякоски 2–3 394±19 33±8 2 73±4 195±5 Треска 2000 открытая акватория Белого моря 1–2 84±4 206±11 2 59±3 183±9 Навага 2001 открытая акватория Белого моря 1 50±3 176±8 Всего было исследовано 6 видов пресновод- ных продуктов гидролиза нуклеиновых кис ных (щука Esox lucius, окунь Perca fluviatilis, лот, характеризующихся максимумом погло судак Lucioperca lucioperca, сиг Coregonus щения при 260 нм (Баррет, Хит, 1980). В каче lavaretus, ряпушка Coregonus albula, лещ стве субстратов использовали 0,1%-ные рас Abramis brama) и 2 вида морских рыб (навага творы соответствующих нуклеиновых кислот Eleginus navaga, треска Gadus morhua). на ацетатном буфере, рН 5,2 для рибонуклеи Рыбу отлавливали сетями в летний период. новой кислоты и 5,0 для дезоксирибонуклеи Органы рыб препарировали, промывали охлаж- новой. Активность нуклеаз выражали в услов денным физиологическим раствором от крови, ных единицах Е260 в 1 мин на 1 г сырого веса замораживали и хранили биологические образ- ткани.

цы в состоянии глубокой заморозки до начала анализа. С целью нивелирования индивидуаль- Результаты и обсуждение ных различий изучаемых биохимических пока Анализ полученных данных позволяет отме зателей использовали сборные пробы. Анализ тить несколько тенденций в тканевом распре проводили не менее, чем в 3-х сборных образ делении активности лизосомальных нуклеаз. В цах. Активность ферментов определяли в пече целом, соотношение уровня дезоксирибонукле ни, жабрах, гонадах, почках и мышцах рыб.

азной и рибонуклеазной активности в кислой Ткани рыб гомогенизировали с помощью ци области рН в различных органах совпадает линдрического гладкостенного гомогенизатора (табл. 2 и 3). Максимальная активность лизосо типа Поттера-Эльвейема с тефлоновым пести мальных нуклеаз присуща активно метаболизи ком в 9-кратном объеме 0,25 М раствора саха рующим органам, таким как, печень и почки.

розы (рН 7,4), содержащего 0,001 М ЭДТА и Несколько ниже, но также достаточно высокая неионный детергент Тритон Х-100 (0,1%). По нуклеазная активность лизосом отмечена в жа лученный гомогенат центрифугировали в тече брах рыб. Наименьшей активностью характе ние 30 мин при 4 °С при 10 000 g. Супернатант ризуется мышечная ткань. Особенно высокий использовали для анализа.

уровень активности лизосомальных ДНКазы и Активность кислых нуклеаз определяли РНКазы отмечается в гонадах половозрелых спектрофотометрическими методами: ДНКазы самцов.

(КФ 3.1.4.6) – по методу А. А. Покровского с Активность кислой ДНКазы (табл. 2), как соавт. (1968), РНКазы (КФ 3.1.4.23) – по А. П.

правило, несколько ниже, чем рибонуклеазы Левицкому и др. (1973) с некоторыми моди (табл. 3) в том же органе отдельного вида рыб.

фикациями. Принцип данных методик заклю В печени и жабрах рыб уровень активности ли чается в измерении прироста низкомолекуляр леазной активности такой однозначности при зосомальной ДНКазы у самцов был достоверно анализе различий показателей самцов и самок ниже по сравнению с самками у всех видов, за не выявлено.

исключением трески G. morhua. Для рибонук Таблица 2. Активность кислой ДНКазы в органах разных видов пресноводных и морских рыб (в Е260 на 1 г ткани в 1 мин при 30 °С) Вид Пол Печень Жабры Гонады Мышцы Почки Судак 1,230±0,062 0,800±0,040 0,760±0,038 0,310±0, 0,920±0,046 0,720±0,036 0,700±0,035 0,240±0,012 1,420±0, Лещ 0,770±0,039 0,820±0,041 0,340±0,017 0,300±0,015 1,120±0, 1,006±0,050 0,613±0,031 0,796±0,040 0,313±0,016 0,683±0, Окунь 1,090±0,055 0,539±0,027 1,372±0,069 0,296±0,015 0,862±0, 0,511±0,026 0,471±0,024 0,618±0,031 0,238±0, Ряпушка 0,400±0,020 0,280±0,014 0,413±0,021 0,218±0, 0,879±0,044 0,854±0,043 0,428±0,021 0,283±0, Сиг 0,724±0,036 0,460±0,023 1,017±0,051 0,350±0, 0,986±0,049 0,465±0,023 0,894±0,045 0,413±0, Щука 0,619±0,031 0,528±0,026 0,516±0,026 0,395±0, 0,260±0,013 0,283±0, Треска 0,689±0,034 0,363±0,018 0,266±0, 0,789±0,039 0,443±0,022 0,799±0,040 0,340±0, Навага 0,826±0,041 0,436±0,022 0,333±0, Таблица 3. Активность кислой РНКазы в органах разных видов пресноводных и морских рыб (в Е260 на 1 г ткани в 1 мин при 30 °С) Вид Пол Печень Жабры Гонады Мышцы Почки Судак 1,810±0,091 1,600±0,080 0,750±0,038 0,400±0, 1,320±0,066 1,110±0,056 0,740±0,037 0,280±0,014 1,990±0, Лещ 1,080±0,054 1,330±0,067 0,590±0,030 0,360±0,018 1,590±0, 0,869±0,043 0,613±0,031 0,666±0,033 0,280±0,014 0,563±0, Окунь 1,016±0,051 0,410±0,021 0,919±0,046 0,253±0,013 0,816±0, 0,794±0,040 0,872±0,044 0,763±0,038 0,208±0, Ряпушка 1,057±0,053 0,210±0,010 0,330±0,016 0,175±0, 1,419±0,071 0,789±0,039 0,756±0,038 0,431±0, Сиг 1,324±0,066 0,769±0,038 0,766±0,038 0,453±0, 1,156±0,058 0,504±0,025 1,258±0,063 0,339±0, Щука 0,814±0,041 0,599±0,030 0,481±0,024 0,389±0, 0,283±0,014 0,213±0, Треска 0,683±0,034 0,483±0,024 0,235±0, всегда присутствуют в первичных лизосомах Установленные закономерности распределе (протолизосомах) – вновь образованные орга ния активности кислых РНКазы и ДНКазы в тканях рыб обнаруживают значительное сход- неллы, еще не вовлеченные в процесс перева ство с количественным соотношением лизосом ривания каких-либо веществ (Покровский, в исследованных тканях, описанным в литера- Тутельян, 1976). Поэтому в отсутствии специ туре для разных объектов (Покровский, Ту- фических влияний, способных в значительной тельян, 1976;

Покровский, Крыстев, 1977). Раз- мере модулировать лизосомальную нуклеоли личие в содержании лизосом в тканях и орга- тическую активность, есть все основания пола нах, обнаруженное как путем непосредственно- гать, что наблюдаемый уровень активности го наблюдения в гистологических препаратах, ферментов при нормальном метаболизме обу так и по активности маркерного фермента этих словлен, главным образом, количеством лизо органелл – кислой фостфатазы, связано со спе- сом в исследуемых тканях.

циализацией функций клеток в сложнооргани- Печень является чрезвычайно важным для зованных многоклеточных организмах (По- жизнедеятельности полифункциональным орга кровский, Тутельян, 1976;

Покровский, Кры- ном. Практически все вещества (нутриенты, ми стев, 1977;

Высоцкая, 1999). Варьирует не кроэлементы, ксенобиотики), тем или иным пу только количество самих лизосом, но и их фер- тем поступающие в организм, подвергаются хи ментный состав. Однако обе кислые нуклеазы мическим преобразованиям в печени и перерас Особенно высока активность кислых нуклеаз пределяются по органам и тканям. В том числе, в гонадах самцов на поздних стадиях зрелости, именно в печени происходят основные процес что связано с участием лизосомальных фермен сы детоксикации чужеродных соединений. Во тов в процессах сперматогенеза и оплодотворе всех этих процессах участвуют кислые гидрола зы, притом, их роль не сводится только, непо- ния (Нечаевский, Иванов, 1995;

Высоцкая, 1999;

средственно, к гидролизу экзогенных веществ, Позднякова и др., 2003). По мере созревания по они также выполняют и ряд вспомогательных ловых продуктов у самцов происходит синтез функций. В частности, высокая интенсивность и большого количества лизосомальных гидролаз, многообразие выполняемых гепатоцитами которые концентрируются в специфическом ор функций сопряжены с частыми перестройками ганоиде сперматозоида – акросоме. Главное на метаболического аппарата, сопровождающихся значение этих высокоактивных катаболических дифференциальной активацией клеточного ге- ферментов в сперматозоидах заключается в раз нома для обеспеспечения синтеза новых струк- рушении оболочек яйцеклетки при оплодотво турных и каталитических белков. При этом во- рении (Barrett, Heath, 1977).

влечение кислых нуклеаз обеспечивает реутили- Интересную теорию, объясняющую необхо зацию отработанных матриц белков (мРНК), ри- димость большого количества ферментов с нук босом, тРНК цитоплазмы. леазной активностью в сперматозоидах, харак Кроме того, у костистых рыб в печени рас- теризующихся, помимо повышенной гидроли сеяны участки экзокринной ткани панкреаса тической активности, высокой степенью инду (Аминева, Яржомбек, 1984), поэтому повышен- цибельности при неблагоприятных внешних ное количество лизосом в печени и, как следст- воздействиях, предложили американские гене вие, высокая активность лизосомальных фер- тики (Ward, Ward, 2004). Так, при экспонирова ментов могут быть обусловлены участием в нии половых продуктов в стрессовых условиях, процессах регуляции секреции – кринофагии в клетках сперматозоидов наблюдали активную (Покровский, Крыстев, 1977;

Bitensky, 1978). фрагментацию ДНК. По мнению авторов, в та Высокая активность исследуемых фермен- ких условиях высокий нуклеолитический потен тов, отмеченная в почках, и в меньшей степе- циал семенников имеет защитное значение, не ни в жабрах, связана, в первую очередь, с экс- допуская к оплодотворению сперматозоиды с креторной функцией этих органов. Известно, нарушенным генетическим материалом.

что лизосомы вовлечены в систему эндоцитоз- В яичниках рыб активность нуклеаз значи ного трансмембранного переноса макромоле- тельно ниже, чем в семенниках, но также доста кул, не способных проходить через клеточные точно высока. Это, вероятно, объясняется важ мембраны путем простой диффузии в силу ностью запаса кислых гидролаз в половых про большого размера или нерастворимости в ли- дуктах для обеспечения эндогенного питания пидах (Геннис, 1997). Судьба эндоцитирован- эмбриона на ранних стадиях развития, когда ос ных веществ в клетке может быть различной. новными источниками пластического материала Часть везикул проходит сквозь эпителиоциты являются белки и нуклеиновые кислоты, запа нефрона в неизменном виде, но значительно сенные в оогенезе (Нейфах, Тимофеева, 1977;


бльшая их часть соединяется с лизосомами, Высоцкая, 1999).

где подвергается ферментативному расщепле- Более высокая рибонуклеазная активность, нию, что обеспечивает возвращение в клеточ- по сравнению с ДНКазной, по всей видимости, ный пул ценных веществ. Продукты гидроли- обусловлена большей интенсивностью метабо за, подлежащие выведению из организма, эк- лизма РНК, чем ДНК в нормальных клетках.

зоцитируются в просвет почечных канальцев Необходимо отметить, что сравнение биохими (Youson, 1975). ческих показателей у разных видов рыб затруднено У некоторых видов рыб, в отсутствии кост- широкой вариабельностью активности ферментов ного мозга, почки могут служить еще и крове- в зависимости от физиологического состояния ор творным органом (Говядинова и др., 2000). Зна- ганизма, стадии жизненного цикла, влияния разли чительная роль в процессах пролиферации и чных факторов среды обитания (Высоцкая и др., дифференцировки клеток, а также апоптотичес- 1980;

Немова, Высоцкая, 2004). В целом, виды, от кой элиминации лишних клеток принадлежит носящиеся к одному семейству, имеют сходную нуклеазам лизосом (Torriglia et al., 1998;

Evans, картину распределения нуклеазной активности в Aguilera, 2003;

Griffiths, 2003;

Kirkegaard, различных органах, но величины ферментативной Jttel, 2009). активности различаются. Таким образом, между положением вида рыб на эволюционной лестнице Работа выполнена при поддержке гранта и величиной активности лизосомальных нуклеаз Президента РФ «Ведущие научные школы»

прямой зависимости не обнаружено. НШ-3731.2010.4.

Литература Аминева В. А., Яржомбек А. А. Физиология рыб. Немова Н. Н., Высоцкая Р. У. Биохимическая ин М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 200 с. дикация состояния рыб. М.: Наука, 2004. 215 с.

Высоцкая Р. У. Лизосомальные ферменты у рыб и Нечаевский Ю. В., Иванов В. А. Кислая ДНКаза влияние на них природных, антропогенных и пато- сперматозоидов вьюна Misgurnus fossilis L. (кандидат на роль фермента, инициирующего элиминацию кле генных факторов. Автореф. диссер. … д-ра биол. на ток) // Докл. АН. 1995. Т. 343. № 4. С. 551–554.

ук. Петрозаводск, 1999.

Позднякова Ю. М., Пивненко Т. Н., Касьяненко Высоцкая Р. У., Немова Н. Н. Лизосомы и лизосо мальные ферменты рыб. М.: Наука, 2008. 284 с. Ю. И Влияние эндогенных ферментов на состав оли Высоцкая Р. У., Руокалайнен Т. Р. Об экологичес- гонуклеотидов при их выделении из гонад гидробио кой значимости лизосомальных ферментов. В сб.: нтов // Прикладная биохимия и микробиология.

Теоретические аспекты экологической биохимии. 2003. Т. 39. № 5. С. 524–529.

Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1993. С. 78–91. Покровский А. А., Арчаков А. И. Методы разде Высоцкая Р. У., Руокалайнен Т. Р., Крупнова ления и ферментной идентификации субклеточных фракций // Современные методы в биохимии. М.:

М. Ю. Кислые нуклеазы пресноводных рыб. В сб.:

Медицина, 1968. С. 5–59.

Биохимия пресноводных рыб Карелии. Петроза Покровский А. А., Крыстев Л. П. Печень, лизосо водск: Карельский филиал АН СССР, 1980. С. 47–52.

Высоцкая Р. У., Сидоров В. С. Участие лизосо- мы и питание. София, 1977. 208 с.

мального аппарата в ответной реакции организма на Покровский А. А., Тутельян В. А. Лизосомы. М.:

воздействие антропогенных факторов внешней сре- Наука, 1976. 382 с.

ды. В кн.: Сравнительные аспекты биохимии рыб и Попов А. П., Коничев А. С., Цветков И. Л. Влия некоторых других животных. Петрозаводск, Карель- ние токсичных соединений техногенного происхож дения на активность и множественные формы кис ский филиал АН СССР. 1981. С. 5–18.

лой ДНКазы живородки речной (Viviparus viviparous Геннис Р. Биомембраны: Молекулярная структу L.) // Прикладная биохимия и микробиология. 2003.

ра и функции. М. Мир, 1997. 624 с.

Говядинова А. А. Ланге М. А., Хрущев Н. Г. Ге- Т. 39. № 5. С. 518–523.

мопоэтические органы уникальной локализации у Попов А. П., Цветков И. Л., Коничев А. С. Разде осетровых рыб // Онтогенез. 2000. 31. C. 440–445. ление и характеристика дезоксирибонуклеаз гепато Коничев А. С., Попов А. П., Цветков И. Л., Фил- панкреаса живородки речной в норме и при модель ков П. В. Ферменты как биохимические маркеры за- ной интоксикации in vitro // Биохимия, 2008. Т. 73.

грязнения воды // Приложение к Вестнику МГОУ. Вып. 8. C. 1161–1167.

Сер. «Естественные науки». География, экология, Цветков И. Л., Попов А. П. Энзимодиагностика за грязнения пресных вод с использованием кислой фосфа экономика: актуальные проблемы науки и образова ния. М. 2005. С. 151–153. тазы и дезоксирибонуклеазы живородки речной // Мат.

Корнеева Г. А. Использование ферментных тест-си- Рос. школы-конференции молодых ученых «Экотокси стем для мониторинга состояния морских вод Черного кология: современные биоаналитические системы, мето моря // Изв. РАН. Сер. биол. 1996. № 5. С. 589–597. ды и технологии» (28 октября – 3 ноября 2006 г., г. Пу Левицкий А. П., Барабаш Р. Д., Коновец В. М. Се- щино). Пущино: ИБФМ РАН. 2006. С. 146–148.

зонные особенности активности рибонуклеазы и - Чекунова М. П., Фролова А. Д. Роль лизосом в то ксикологии металлов // Структура и функции лизо амилазы слюны и слюнных желез у крыс линии Вис сом: Тез. докл. 3-го Всесоюз. симпоз. Тбилиси:

тар // Биохимическая эволюция. Л.: Наука, 1973.

ХОЗУ Минуралсибстроя СССР. 1986. С. 228–229.

С. 192–195.

Barrett A.J., Heath M.F. Lysosomal enzymes // In:

Мензорова Н. И., Рассказов В. А. Использование Lysosomes. A laboratory Handbook. Amsterdam-N.Y. различных тест-систем и биохимической индикации Oxford, 1977. P. 19–145.

для мониторинга экологического состояния бухты Bitensky L. Lysosomes and connective tissue Троицы (Японское море) // Биология моря. 2007.

diseases // J. Clin. Path. V. 31. (Roy. Coll. Path. V. 12).

Т. 33. № 2. с. 144– 1978. P. 105–116.

Мензорова Н. И., Рассказов В. А. Применение Eskelinen E.L., Saftig P. Autophagy: a lysosomal ДНКазы из эмбрионов морского ежа degradation pathway with a central role in health and Strongylocentrotus intermedius в качестве биотеста за disease // Biochim. Biophys. Acta. 2009. Vol. 1793. N.

грязнения морской воды различными токсикантами 4. P. 664–673.

// Биол. моря. 1999. Т. 25. № 1. С. 60– Evans C.J., Aguilera R.J. DNase II: genes, enzymes Нейфах А. А., Тимофеева М. Я. Молекулярная and function // Gene. 2003. V. 322. P. 1–15.

биология процессов развития. М.: Наука, 1977. 312 с.

Ferri K.F., Kroemer G. Organelle-specific initiation Marigomez I., Baybay-Villacorta L. Pollutant of cell death pathways // Nat. Cell. Biol. 2001. Vol. 3. N. specific and general lysosomal responses in digestive 11. P. 255–263. cells of mussels exposed to model organic chemicals // Griffiths G.M. Endocytosing the death sentence // J. Aquat. Toxicol. 2003. V. 64. N 3. P. 235–257.

Cell Biol. 2003. V. 160. N. 2. P. 155–156. Moore M.N., Allen J.I., Somerfield P.J. Autophagy:

He C., Klionsky D.J. Regulation mechanisms and role in surviving environmental stress // Mar. Environ.

signaling pathways of autophagy // Annu. Rev. Genet. Res. 2006. Vol. 62. P. 420–425.

2009. Vol. 43. P. 67–93. Torriglia A., Perani P., Brossas J.Y., Chaudun E., Kaushik S., Cuervo A.M. Autophagy as a cell-repair Treton J., Courtois Y., Counis M.F. L-DNase II, a mechanism: activation of chaperone-mediated autophagy molecule that links proteases and endonucleases in during oxidative stress // Mol. Aspects Med. 2006. Vol. apoptosis, derives from the ubiquitous serpin leukocyte 27. N. 5–6. P. 444–454. elastase inhibitor // Mol. Cell. Biol. 1998. Vol. 6. P.

Kirkegaard T., Jttel M. Lysosomal involvement in 3612–3619.

cell death and cancer // Biochim. Biophys. Acta. 2009. Ward M.A., Ward W.S. A model for the function of Vol. 1793. N 4. P. 746–754. sperm DNA degradation // Reprod. Fertil. Dev. 2004. V.

Kohler A., Wahl E., Soffker K. Functional and 16. N 5. P. 547–554.

morphological changes of lysosomes as prognostic Youson J.H. Absorption and transport of ferritin and biomarkers of toxic liver injury in a marine flatfish exogenous horseradish peroxidase in the opisthonephric (Platichthys flesus (L.)) // Environ. Toxicol. Chem. kidney of the sey lamprey II. The tubular nephron // Cell.

2002. V. 21. N 11. P. 434–444. Tissue Res. 1975. V. 157. N. 4. P. 503–516.

TISSUESPECIFITY OF LYSOSOMAL NUCLEASE ACTIVITY IN DIFFERENT FISH SPECIES V.S. Skidchenko, R.U. Vysotskaya Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Russia, e-mail: amelina_violetta@mail.ru and muscles. It was shown, that in all tested fish species Tissue and species specificity of lysosomal the maximum nucleases activity corresponded to active nucleases activity were studied in six freshwater (pike metabolizing organs, such as liver and kidney. Lesser, Esox lucius, perch Perca fluviatilis, soodak Lucioperca but quite high activity was observed in gills. Muscles lucioperca, white-fish Coregonus lavaretus, vendace possessed the least level of acid nucleases. Proportion Coregonus albula, bream Abramis brama) and two of ribonuclease and deoxyribonuclease activities was marine (navaga Eleginus navaga, cod Gadus morhua) the same in all tested organs without reference to fish fish species. Acid RNase () and acid DNase () activities taxonomy.


were tested in five organs: liver, gills, gonads, kidneys ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНОТОКСИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГО В. В. Слободскова, Е. Е. Солодова, В. П. Челомин Тихоокеанский Океанологический Институт им. В. И. Ильичева ДВО РАН, г. Владивосток, e-mail: slobodskovav@gmail.com стресса и варьирующих факторов биотического Введение и абиотического характера, а также при прогно В настоящее время все больше привлекает зировании отдаленных последствий воздействия внимание проблема возрастающего поступле- поллютантов на экосистемы.

В случае водных беспозвоночных различны ния токсичных веществ в окружающую среду и последствия их воздействия на биоту. Значение ми исследовательскими группами на основе ла загрязнения морских прибрежных акваторий бораторных экспериментов был выявлен ряд обусловлено негативным влиянием ксенобиоти- биохимических показателей, которые могут быть ков на гидробионтов, действие которых прояв- использованы в качестве специфических (инди ляется только после их поглощения и накопле- каторы воздействия определенной группы токси ния клеточными структурами организма (Fisher, кантов) и неспецифических (индикаторы воздей 1995). Прибрежная зона залива Петра Великого ствия широкого спектра химических веществ) подвержена воздействию многочисленных исто- маркеров. Среди последних, в рамках рассматри чников бытовых и промышленных сточных вод, ваемой проблемы, наибольший интерес предста вляют показатели, характеризующие уровень по в которых в большом количестве содержатся поллютанты, потенциально токсичные для био- вреждения ДНК, который выявляется в настоя ты. Печальными примерами последствий антро- щее время с помощью метода ДНК-комет (Comet погенного влияния являются бухты Золотой Рог assay, SCGE) (Singh et al., 1988). Данный подход и Диомид, Амурский залив и зал. Находка, вхо- основан на определении степени повреждения дящие в состав зал. Петра Великого. Воды этих ДНК (расплетание цепей, разрывы на различных заливов на протяжении нескольких десятков лет участках ДНК) под воздействием негативных фа поступают нефтяные, промышленные, органи- кторов. Влияние генотоксикантов на организм в ческие и другие виды загрязнений из городов первую очередь приводит к структурным моди Владивосток, Находка (Галышева, 2004). Поэто- фикациям в ДНК, впоследствии нарушая нор му на сегодняшний день экотоксикологическая мальное протекание клеточных процессов. Раз оценка состояния гидробионтов является необ- рывы в цепях ДНК являются общим следствием ходимой составляющей биологического мони- действия генотоксичного агента, т.е. являются торинга прибрежной зоны залива Петра велико- чувствительным конечным этапом разрушения.

го. В настоящее время в биологический монито- Методы количественного определения разрывов ринг все шире вовлекаются биохимические экс- ДНК часто основаны на взаимосвязи между их пресс – методы, основанные на анализе биохи- образованием и скоростью появления цепей ДНК мических изменений, происходящих в организ- в щелочных условиях. Ранее метод применялся ме при воздействии неблагоприятных факторов только в медицинских исследованиях на клетках среды. Биохимические показатели (маркеры) млекопитающих, но в середине 90-х гг. стал ши могут служить для оценки раннего проявления роко использоваться в экологическом монито повреждающего действия негативных факторов ринге (Nacci et al., 1996;

Mitchelmore et al., 1998;

среды и, по своей сути, являются сигналами воз- Shugart, 2000;

Regoli et al., 2004;

Mitchelmore C.L.

никновения угрозы развития патологических et al., 2004).

процессов. Более того, такие маркеры приобре- Основное преимущество метода заключается в тают особое значение при оценке совместного его способности регистрировать повреждения на влияния различных видов антропогенного уровне отдельной эукариотической клетки, прак прилипания 1% раствором агарозы и накрывали тически любого происхождения. Для анализа об покровным стеклом. Образец помещали на 3 мин разца методом ДНК-комет необходимо наличие в холодильник для образования геля. Покровное всего нескольких тысяч клеток. Также привлекает быстрота проведения экспериментов и относи- стекло осторожно снимали, и слайд погружали в тельная простота лабораторного протокола. лизирующий раствор (2.5M NaCl;

0.1M ЭДTA Цель нашей работы состояла в оценке геното- Na2, 1% Тритон X–100;

10% ДМСО;

0.02M Трис, ксичности среды обитания на степень поврежде- pH 10) на 1 час в темное холодное место. После ния молекулы ДНК жаберных клеток эстуарного промывания холодной дистиллированной водой двустворчатого моллюска Corbicula japonica ме- слайды помещали в электрофорезный буфер ( тодом ДНК-комет (Comet assay, SCGE). мМ NaOH, 1 мМ ЭДТА-Na2) и выдерживали мин. Электрофорез проводили при напряжении Материалы и методы 2 V/см в течение 15 минут. После нейтрализации (0.4М Трис-HCl, pH 7.4) слайды окрашивали эти В работе использовали половозрелых особей диум бромидом (2 мкг/мл).

(размер 30–34 мм) эстуарного двустворчатого Визуализацию и регистрацию ДНК-комет осу моллюска Corbicula japonica. Вид распростра- ществляли с помощью сканирующего флуорес нен в Японском море от Восточно – Корейского центного микроскопа (Zeiss, AxioImager A1), залива до западного побережья Сахалина. Оби- оснащенного цифровой фотокамерой AxioCam тает в солоноватых водах эстуариев рек, при- MRc. Для обработки цифровых изображений морских лагун и озер, соединяющихся с морем была использована компьютерная программа протоками. CometScore Freeware v1.5 (http://www.autocomet.

Отбор моллюсков проводился в устье реки com/products_cometscore.php), которая позволяет Артемовка (Уссурийский залив), в устье реки вычислять различные параметры комет, указыва Раздольная (Амурский залив) и в лагуне Лебя- ющих на степень повреждения клеточной ДНК. В жья водолазным способом. Выловленных мол- работе мы определяли в каждой комете три пара люсков доставляли в лабораторию в течении 2– метра: 1) долю ДНК в хвосте кометы (%DNAt), х часов после отбора. 2) длину хвоста кометы (Lt).

После 2–х дневной адаптации при темпера- В каждой группе моллюсков анализировали туре 16–18 °С проводили работы по изучению по 8 слайдов, содержащих не менее 50 комет в степени повреждения молекулы ДНК жаберных каждом. Статистическую оценку результатов клеток C. japonica, обитающей в разных рай- проводили по каждому эксперименту путем онах залива Петра Великого. сравнения среднегрупповых показателей Жабры извлекали из моллюсков и для удале- (P0,05) поврежденности ДНК во всех группах ния слизи трижды промывали холодным (4 °С) моллюсков с использованием непараметричес изотоническим раствором, не содержащим Ca2+ кого критерия Даннета.

и Mg2+ (500 мM NaCl, 12,5 мМ KCl, 5 мM ЭДТА-Na2 и 20 мМ Tрис – HCl, pH 7.4). Затем Результаты и обсуждение жабры аккуратно резали ножницами на неболь шие фрагменты и помещали в 4–5 мл изотони- При визуальном анализе, видно, что молеку ческого раствора. Через 30–40 мин. инкубации ла ДНК клеток жабр C. japonica собранной в выделившиеся клетки отделяли от фрагментов устье реки Артемовка и лагуне Лебяжья жабр фильтрованием через мельничный газ с (Рис. 1а, 1b) образует симметричное яркое ядро диаметром ячеи 40 мкм. Клетки, находящиеся в (полость в агарозе, заполненную ДНК) и окру фильтрате, осаждали центрифугированием и пе- жающее его «гало», представленное вышедши рерастворяли в изотоническом растворе до кон- ми в агарозу петлями высокополимерной ДНК.

центрации 105 кл./мл. В то же время, в клетках жабр моллюсков, ото В работе использовали щелочной вариант ко- бранных в устье реки Раздольная, молекула метного анализа (Singh et al., 1988), адаптирован- ДНК образует хорошо выраженные кометы, что, ного к морским организмам (Mitchelmore et al., очевидно, обусловлено глубокой деградацией 1998). 50 мкл суспензии клеток добавляли к 100 генома и миграцией низкополимерных фрагмен мкл 1% легкоплавкой агарозы (LKB, Швеция) в тов ДНК (Рис. 1c). Исходя из классификации, 0,04 М фосфатном буфере (pH 7.4) при 37 °С, тща- предложенной Коллинзом с коллегами (Collins тельно перемешивали, наносили на предметное et al., 1995), клетки жабр моллюсков обитающих стекло, предварительно покрытое для лучшего в устье реки Артемовка и лагуне Лебяжья обра зуют кометы, которые можно отнести к двум МЕСТА СБОРА МОЛ LT % DNAT ЛЮСКОВ классам С0 и С1. Нередко бывает трудно визу р. АРТЕМОВКА 7,56±3,4 4,33±2, ально обнаружить разницу между кометами р. РАЗДОЛЬНАЯ 91,18±38,1 40,90±12, этих двух классов, поэтому они объединяются в лАГУНА ЛЕБЯЖЬЯ 36,25±14,92 20,79±8, одну группу (С0/С1)-комет, характерных для На диаграмме (рис. 2) приведен один из па неповрежденных и жизнеспособных клеток раметров полученных комет (доля ДНК в хвосте (Тронов и др., 1998). Кометы, формируемые кометы -%DNAt), отражающий степень повреж клетками жабр корбикулы, населяющей устье дения жаберной ДНК C. japonica, обитающей в реки Раздольная, можно отнести преимущест- разных районах залива Петра Великого.

венно к классу С3, что свидетельствуют о высо ком уровне фрагментации молекулы ДНК.

Рис. 1. Степень повреждения молекулы ДНК жаберной ткани C. japonica (a) эстуария реки Артемовка;

(b) лагуна Лебяжья (c) эстуария реки Раздольная Рис. 2. Доля ДНК в хвосте комет (%DNAt) форми руемых клетками жабр корбикулы, обитающей в В таблице приведены рассчитанные парамет- (a) эстуария реки Артемовка (P 0.05);

(b) лагуна ры полученных комет (доля ДНК в хвосте коме- Лебяжья (P 0.05);

(c) эстуария реки Раздольная ты -%DNAt, длина хвоста кометы – Lt), отража- (P 0.05) ющие степень повреждения ДНК клеток жабр моллюска (см. таблицу). Анализ этих данных Для наглядности, полученные эксперимен показывает, что в клетках жабр моллюсков, ото- тальные данные, из которых были рассчитаны бранных в устье реки Раздольная, значения ука- усредненные значения (таблица), были предста занных параметров существенно выше, чем в влены на рисунке 3 в виде зависимости % ДНК других группах моллюсков.

В тоже время обра- и длиной «хвоста» кометы. Этот вид бивариант щает на себя внимание высокая вариабельность ного распределения обычно используется для этих параметров, что свидетельствует о высокой характеристики популяций и наглядно демонст гетерогенности всех выборок комет. рирует пределы значений параметров, характе ризующих кометы, и их взаимосвязь. Из пред Основные параметры ДНК-комет ставленных результатов (рис. 3) особенно отчет клеток жабр моллюсков C. japonica, собранных ливо видна высокая гетерогенность структуры в разных районах залива Петра Великого ДНК клеток жабр моллюсков, подвергшихся не благоприятному воздействию факторов среды (р. Раздольная). При этом доля ДНК, мигрирую щей из ядра кометы, в клетках моллюсков, оби тающих в устье реки Артемовка и лагуне Лебя жья, не превышает 10 и 12% соответственно, то- устья реки Раздольная, этот показатель для ос гда как в клетках моллюсков, полученных из новной массы комет составляет 40–45%.

Tail lenght (px).

.

.

Рис. 3. Корреляция между про центом мигрированной ДНК((%DNAt) и длиной хвоста (Lt) комет, формируемых клетка 0 ми жабр C. japonica 0 20 40 60 80 100 собранной в размых районах зали ва Петра Великого % DNAt Полученные данные свидетельствуют о том, Исходя из обзора имеющихся литературных что метод ДНК-комет обладает чувствительно- данных, можно сделать вывод, что результаты стью для выявления повреждений молекулы нашего исследования отражают сложившуюся ДНК, вызванных неблагополучной средой оби- обстановку, по уровню загрязнения в заливе Пе тания. Похожие результаты были получены и тра Великого. Так, например река Раздольная, другими авторами на моллюсках (Cotelle, 1999;

на сегодняшний день является одной из самых Wilson, 1999;

Sasaki, 1997;

Hamoutene, 2002;

загрязненных рек в Приморском крае. Среднее Pavlicia, 2001;

Regoli et al., 2004), ракообразных течение реки находится в зоне достаточно ин (Lee, 1999;

Lee, 2000), рыбах (Pandrangi, 1995;

тенсивного сельскохозяйственного возделыва Deventer, 1996;

Adb-Allah, 1999), амфибиях ния земель, а нижнее подвергается мощному ан (Clements, 1997) полихетах (De Boeck, 1997). тропогенному прессингу: именно здесь располо Это говорит о том, что метод ДНК-комет, пре- жены стоки коллекторов г. Уссурийск, железно красно зарекомендовал себя в экотоксикологи- дорожных предприятий, мясокомбината, сахар ческом мониторинге водной среды. ного завода, картонной фабрики и кожевенного комбината (Никулина, 2006;

Кику, 2008). Ока зывает негативное влияние на состав вод реки корбикулы образуют слабовыраженные ДНК Раздольной и интенсивно развивающееся хозяй- кометы (рис. 1b). Повреждения такого типа ха ство северных провинций Китая, расположен- рактерны для неповрежденных и жизнеспособ ных в ее верховье (Шулькин, 2005). Комплекс- ных клеток.

ное антропогенное воздействие отражается на К сожалению, мониторинг прибрежной зоны состоянии гидробионтов, что наглядно демонст- залива Петра Великого, с использованием метода рируют наши результаты (рис. 1с). На микрофо- ДНК-комет только начинается. Наша работа явля тографии отчетливо виден деградированный ге- ется одной из первых, в которой мы предлагаем ном жаберных клеток корбикулы, населяющей оценить степень генотоксичности среды обитания этот район. гидробионтов этим методом. Работы такого пла На прилегающей территории реки Артемовка на, несомненно, важны, потому что, учитывая ис в последние годы наблюдается спад производст- ключительную роль генома в функционировании ва, в связи с чем, уровень загрязнения в реке биологической системы, повреждения в структуре снизился (Кику, 2008;

Нигматулина, 2008). И по молекулы ДНК относятся к наиболее важным нашим результатам, можно сделать вывод, что проявлениям токсичности среды обитания. Так состояние вод реки Артемовка улучшилось, т.к. как длительное воздействие неблагоприятных фа по данным кометного анализа генотоксических кторов окружающей среды сопровождается нако эффектов не наблюдается (рис. 1а). плением повреждений ДНК и угнетению системы Лагуна Лебяжья, находится в отдаленном репарации, что в свою очередь может привести в районе залива Петра Великого, где исключено мутациям и онкогенезу.

сильное антропогенное воздействие на водную В заключении можно отметить, что метод экосистему. Данный регион характеризуется от- ДНК-комет обладает достаточной чувствитель сутствием промышленности и считается одним ностью, необходимой для регистрации повреж из самых незагрязненных районов залива Петра дений ДНК на уровне отдельной клетки и может Великого. Наши данные свидетельствуют о том, быть применен для оценки генотоксичности что при отсутствии выраженной антропогенной водной среды залива Петра великого.

нагрузки на водные экосистемы, клетки жабр Литература Галышева Ю. А. Сообщества макробентоса суб- Шулькин В. М., Семыкина Г. В. Сезонная и мно литорали залива Восток Японского моря в условиях голетняя изменчивость содержания и выноса биоген антропогенного воздействия // Биол. моря. 2004. ных соединений р. Раздольной (Приморский край) // Т. 30, № 6. С. 423–431. Водные ресурсы. 2005. Т. 32, № 5. С. 575–583.

Кику Д. П., ковековдова Л. Т. Сравнительная Adb-Allah G. A., El-Fayoumi R. I., Smith M. J., оценка содержания микроэлементов в двустворчатых Heckmann R. A., O’Neill K. L. A comparative evaluation моллюсках из Уссурийского и амурского заливов // of aflatoxin B1 genotoxicity in fish models using the comet Уссурийский залив: современное экологическое со- assay // Mutat. Res. 1999. Vol. 446. P. 181–188.

стояние, ресурсы и перспективы природопользова- Clements C., Ralph S., Petras M. Genonoxicity of select ния. Материалы международной научно-практичес- herbicides in Rana catesbeiana tadpoles using the alkaline кой конференции. Владивосток: Изд-во Дальневост. single-cell gel DNA electrophoresis (comet) assay // ун-та, 2009. – С. 94–98. Environ. Mol. Mutagen. 1997. Vol. 29. P. 277–288.

Нигматулина Л. В. Сравнительная оценка поступ- Collins A.R., Ma A.G., Duthie S.J. The kinetics of ления загрязняющих веществ со сточными водами на repair of oxidative DNA damage (strand breaks and акваторию Амурского и Уссурийского заливов oxidized pyrimidine) in human cells // Mutation Res.

(Японское море) // Современное состояние водных 1995. V. 336. P. 69–77.

биоресурсов: материалы научной конференции, по- Cotelle S., Ferand J. F. Comet assay in genetic священной 70-летию С. М. Коновалова. — Владиво- ecotoxicology: a rewiew // Environ. Mol. Mutagen.

сток: ТИНРО-центр, 2008. — С. 595–600. 1999. Vol. 34. P. 246–255.

Никулина Т. В. Оценка экологического состояния De Boeck M., Kirsch-Volders M. Nereis virens р. Раздольная по составу индикаторных видов водо- (Annelida: Polychaeta) is not an sentinel species to рослей // Вестник ДВО РАН. 2006. № 6. С. 71–78. assess the genotoxic risk (comet assay) of RAH exposure Тронов В. А., Терещенко Д. Г., Конопляников М. А. to the environment // Environ. Mol. Mutagen. 1997. Vol.

Механизм радиационной гибели лимфоцитов перифе- 30. P. 82–90.

рической крови человека, оцениваемая методом ДНК- Deventer K. Detection of genotoxic effects on cell of комет // Биофизика. 1998. Т. 43, вып. 1. С. 115–124. liver and gill of B. rerio by means of single cell gel electrophoresis // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1996. the single cell gel assay // Aquat. Toxicol. 1996. Vol. 35.

Vol. 56. P. 911–918. P. 197–210.

Fisher N.S., Reinfelder J.R. The trophictransfer of Pandrangi R., Petras M., Ralph S., Vizoc M. Alkaline metalsin marine systems // Metall speciation and single cell gel (comet) assay and genotoxicity bioavailability in aquatic systems. New York;

Londan;

monitoring using bullheads and carp // Environ. Mol.

John Wiley and Sons. 1995. P. 363–396. Mutagen. 1995. Vol. 26. P. 345–356.

Hamoutene D., Payne J. F., Rahimtula A., Lee K. Pavlicia M., Kobucar G. I. V., Mojas N., Erben R., Use of the comet assay to assess DNA damage in Pares D. Detection of DNA damage in haemocytes of hemocytes and digestive gland cells of mussels and zebra mussel using the comet assay // Mutat. Res. 2001.

clams exposed to water contaminated with petroleum Vol. 490. P. 209–214.

hydrocarbons // Mar. Environ. Res. 2002. Vol. 54. Regoli F., Frenzili G., Bocchetti R., Annarumma F., P. 471–474. Scarcelli V., Fattorini D., Nigro M. Time-course Lee R. F., Steinert S. A., Nakayama K., Oshima Y. variations of oxyradical metabolism, DNA integrity and Use of DNA damage (Comet assay) and embryo lisosomal stability in mussels, Mytilus galloprovincialis, development defects to assess contaminant exposure by during a field translocation experiment // Aquat. Toxicol.

blue crab (C. sapidus) embryos // Environ. Toxicol. And 2004. Vol. 68. P. 167–178.

Risk Assess.: Stand. of Biomarkers for Endocrine Sasaki U. F., Izumiyama F., Nishidate E., Ishibashi Disrup. and Envoron. Assess. 1999. Vol. 8. P. 341–349. S., Tsuda N., Matsusaka N., Asano N., Saotome K., Lee R., Kim G. B., Maruya K. A., Steinert S. A., Sofumi T., Hayashi M. Detection of genotoxicity of Oshima Y. DNA strand breaks (comet assay) and embryo polluted sea water using shellfish and the alkaline single development effects in grass shrimp (Palaemonetes pugio) cell gel electrophoresis (SCE) assay: a preliminary study embryos after exposure to genotoxicants // Mar. Environ. // Mutat. Res. 1997. Vol. 393. P. 133–139.

Res. 2000. Vol. 50. P. 553–557. Shugart L.R. DNA damage as a biomarker of Mitchelmore C.L., Birmelin C., Livingstone D.R., exposure // Ecotoxicology. 2000. Vol. 9. P. 329–340.

Chipman J.K. Detection of DNA strand breaks in Singh N.P., McCoy M.T., Tice R.R., Schneider E.L.



Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.