Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды

Дробышевский, Владимир Федорович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды
ВАК РФ 03.00.18, Гидробиология

Автореферат диссертации по теме "Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды"

На правах рукописи

Дробышевский Владимир Федорович

Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды

03.00.18 - Гидробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва, 2005

Работа выполнена в Московском государственном университете технологий и управления (МГУ ТУ)

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Симаков Ю.Г.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Илясов Ю.И.

кандидат биологических наук, с.н.с., Сторожук Н.Г.

Ведущая организация - Институт глобального климата и экологии РАН

Защита состоится «30. Сел'СТ 2005 г., в V^часов на заседании диссертационного совета К 212.122.03 при Московском государственном университете технологий и управления по адресу: 117149, г. Москва, ул. Болотниковская, дом 15

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета технологий и управления (МГУ ТУ)

Автореферат разослан

г 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук,

Фельдман М.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЮТЫ

Актуальность темы. Одной из актуальных и вместе с тем наименее разработанных проблем является исследование возникновения генных, хромосомных и геномных мутаций при воздействии генотоксичных загрязняющих веществ, попадающих в рыбохозяйственные водоемы с промышленными сточными водами. Возникающие при этом мутации могут привести к увеличению наследуемых генетических патологий и резко снизить рыбопродуктивность водоемов.

Помимо этого вещества-загрязнители, обладающие мутагенными свойствами, также как и ионизирующая радиация, представляют реальную генетическую опасность для человека. Все это заставляет выделить новое направление в гидробиологии - генетическая водная токсикология.

Одна ю проблем генетической водной токсикологии связана с необходимостью биотестирования генотоксичных соединений и их нормирования в воде рыбохозяйственных водоемов (установление ПДК и ОБУВ). Возникает ряд сложных задач, которые необходимо преодолеть, потому что загрязнители-мутагены, помимо токсичных свойств, обладают способностью видоизменять генотип водных организмов.

В настоящее время число веществ, обладающих генотоксичными свойствами, растет с каждым днем. Это число увеличивается каждый день примерно на тысячу соединений.

Возникает необходимость выявить закономерности проявления мутаций у гидробионгов на генетическом и хромосомном уровне при действии одно и того же вещества. Этот вопрос также будет рассматриваться в данной работе.

Цепь работы. Цель работы - выявить особенности воздействия генотоксичных загрязняющих веществ на генном, хромосомном и геномном уровне у гидробионгов и показать наличие или отсутствие взаимосвязи мутаций на различных уровнях для дальнейшего использования полученных данных при биотестировании и эколого-ры бохоз я йстве нном нормировании мутагенов в водной среде.

РОС Ь \ - ( 1(7 ЧЛЬНАЯ

< -итскА

С >(К

РК

Для достижения цели работы решались следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ воздействия ряда генотоксичных загрязнителей на генном уровне с использованием бактериальных тест-систем (тест Эймса), направленный на выявление наиболее и наименее активных веществ вызывающих точковые мутации.

2. Исследовать вещества, вызывающие хромосомные аберрации миготических хромосом в различных зонах цигодифференцировки хрусталика рыб и влияющие на миг отеческую активность.

3. Выявить наиболее активные мутагены из исследуемого ряда загрязнителей, вызывающие перестройки политенных хромосом слюнных желез хирономид, а также влияющие на пуфинг.

4. Изучить геномные мутации, полученные путем слияния геномов половых клеток аквариумных рыб во время оплодотворения с использованием высокомолекулярных полиэтиленгликолей-3800 по появлению укрупненных эритроцитов и их ядер у развившихся особей.

5. Выявить сопряженности или независимости мутаций, происходящих на разных уровнях генетического аппарата гидробионтов после воздействия генотоксичных загрязнителей водной среды.

уровни наследственного аппарата у гидробионтов и показана независимость возникновения мутаций на различных уровнях организации генетического аппарата при действии различных мутагенов. Одни генотоксичные загрязнители могут вызывать мутации, как на генном, так и на хромосомном уровне, в то время как другие, например полютиленгликоль, ведут только к геномным перестройкам не затрагивая генного и хромосомного уровня.

Удалось установить различное воздействие загрязнителей, обладающих генотоксичным эффектом на митотические хромосомы эпителия хрусталика рыб и на политенных хромосомах слюнных желез личинок хирономид. Показано, что вещества вызывающие перестройки хромосом и генные мутации (эпихлоргидрин и шестиваленгный хром) способны также влиять на пуфинг и морфологию политенных хромосом.

Впервые показано, что полютиленгликоль обладает строго ограниченным генотоксичным действием, вызывает геномные мутации, способствует слиянию нескольких половых клеток рыб, но не индуцирует генных и хромосомных мутаций.

Установлено, что мутагены, вызывающие геномные аберрации, могут привести к увеличению размера ядер эритроцитов периферической крови рыб. Это говорит о гибридизации генома и возникновении полиплоидии у исследованных тест-объектов в процессе оплодотворения.

Впервые исследовано действие ряда мутагенов на различные

значимость. Результаты исследований ге нетоксичных

загрязнителей с помощью теста Эймса и онтогенетическими методами легли в основу разработки определения генотоксичности загрязняющих веществ и внесены в «Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение», М.: ВНИРО, 1998. Полученные в результате проведения работы результаты учитывались при разработке 6 нормативов (ПДК) для генотоксичных загрязнителей рыбохозяйственных водоемов, которые утверждены научно-техническим советом Главрыбвода и согласованы с Министерством природных ресурсов.

Разработаны экспресс-методы установления ге нотокс ичности загрязнителей рыбохозяйственных водоемов, вызывающие перестройки в политенных хромосомах. В основу данных методов положено влияние мутагенов на полигенные хромосомы личинок хирономид, находящихся в периоде метаморфоза (4-я стадия роста, предкуколка).

Разработаны методики исследования хронического воздействия генотоксических веществ, вызывающих хромосомные перестройки в эпителии хрусталика рыб. Оценка хронического воздействия мутагенов проводится на митотических хромосомах (стадия анафазы-телофазы) эпителия хрусталика, после экспонирования рыб в течение месяца в растворах веществ, обладающих ге нотокс ичным действием.

Данные, полученные в настоящей работе, широко используются в учебном процессе. На лабораторных занятиях студентов по «Генетике» «Селекции рыб». Полученные результаты исследований использованы при написании учебных пособий: «Генетика», «Водная токсикология», «Биотестирование природных и сточных вод».

международной научно-практической конференции МГТА «Новые технологии в пищей промышленности» (Москва 2003), на научной конференции «Водные организмы и экосистемы» МГУ (Москва, 2004), на научном семинаре по рыбохозяйственной токсикологии Ихтиологической комиссии РАН (Ярославль, 2002), на научных семинарах кафедры биоэкологии и ихтиологии МГУ ТУ (Москва, 2002 - 2004).

По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ. Материалы диссертационной работы были использованы при составлении Методических указаний и Перечня ПДК и ОБУВ для вредных веществ в воде рыбохозяйственных водоемов.

введения, четырех глав, заключения, выводов, списка литературы (167 наименований). В работе представлено 14 таблиц и 8 рисунков.

Материалы диссертации представлялись на

изложена на 114 страницах и состоит из

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Обзор литературы

В обзоре литературы обобщены материалы исследований по влиянию генотоксичных загрязнителей на генетический аппарат наземных и водных организмов. Особое внимание уделяется таким мутагенам, как бензольные соединения, эпоксиды, шестивалетный и трехвалетный хром и полиэтиленгликоль. Перечисленная группа веществ может влиять на различные уровни генетического аппарата наземных и водных организмов и обладать мутагенными и канцерогенными свойствами. Для выявления мутагенности ряд авторов широко использует тест Эймса (Ames et all., 1975; Moran et all., 1983; Абилев. 2003).

В работе дается обстоятельный анализ воздействия генотоксических загрязнителей водной среды на политенные хромосомы личинок хирономид и на миготические хромосомы в эпителии хрусталика рыб, показаны различные хромосомные аберрации при действии мутагенов. Закономерности хромосомных перестроек под влиянием генотоксиантов проанализированы рядом авторов (Кикнадае и др., 1975, 1999; Симаков, 1998; Шобанов 1999; Michailova et all., 1996; Hudson et all., 1994; Lencione, 1997; Bervoets,. et all., 1998; Hirvenoja et all., 1998). Отмечено, что геномные мутации исследуются недостаточно у гидробионгов. Обращается особое внимание на то, что большинство исследователей не изучает сопряженность мутаций на различных уровнях наследственного аппарата.

Глава 2. Материал и методы исследований

Для исследования были выбраны мутагены, вызывающие перестройку генетического материала на трех уровнях: 2-нафтол - соединение, производное нафталина, эпихлоргидрин — алкилирующий агент, бихромат калия и высокомолекулярный полютиленгликоль 3800.

В качестве тест-объектов, у которых исследовались мутации на генном, хромосомном и геномном уровне, мы взяли: Salmonella typhimurium, штаммы ТА-98 и ТА-100 (генный уровень), слюнные железы личинок хирономид (Chironomus plumosus и Ch. thummi) и эпителий хрусталика рыб Parasalmo mykiss (хромосомный уровень) и провели гематологические исследования на тетре-плотвичке (геномный уровень). Для выявления плоидности тетры-плотвички, развившейся после оплодотворения в растворах полиэтиле нг л иколя, исследовались эритроциты периферической крови с помощью пакета компьютерных программ «Видио Тест Морф о».

Концентрации веществ в опыте подбирались исходя ю предварительных экспериментов на гидробионгах.

Наиболее удобными, быстрыми и экономичными способами выявления мутагенной активности являются методы с использованием бактерий. Широкое применение находит тест-система с использованием бактерий Salmonella typhimurium (Симаков, 1998; Абилев, 2003). Эти методы основаны на аналогичности генетических механизмов повреждения и репарации ДНК у клеток низших и высших организмов Распределение экспериментального материала представлено в таблице 2.1

Таблица 2.1

Распределение экспериментального материала

Тест объекты Показатели Количество объектов и препаратов

Salmonella typhimurium Штаммы: ТА-98 ТА-100 Генные мутации при действии 4 веществ Тесты Эймса: С микросом. Активацией -120 Без активации -120

Chironomus plumos us Аберрации полигенных хромосом Дифференц. активность генов (пуфинг) Цитогенетические Препараты - 65

Chironomus thummi Аберрации полигенных хромосом Дифференц. активность генов (пуф инг) Цитогенетические Препараты - 65

Hemigrammus caudovittaus Геномные мутации (полиплоидия) Гистологические препараты периферической крови - 30

Paras almo mykiss Хромосомные аберрации в эпителии хрусталика Гистологические препараты - 65

Глава 3.Результата исследований 3Л.Оценка гено токсичности эпихлоргидрина

Результаты исследований по определению потенциальной мутагенной активности эпихлоргидрина на генном уровне приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Исследование мутагенной активности растворов эпихлоргидрина в тесте Эймса (приведено среднее количество колоний на чашку Петри)

Штамм Опыт без Опыт с О/К* без О/К с Контроль Позитив-

Salmonella актива- актива- актива- актива- ный

typhimurium ции цией ции циеи контроль с фурагином**

При концентрации 1,0 мг/л (три повторности)

ТА-98 50 42 4,16 3,50 12 190

ТА-100 57 66 2,85 3,30 20 252

При концентрации 0,5 мг/л (три повторности)

ТА-98 14 19 1,.16 1,58 12 19

ТА-100 38 35 1,90 1,75 20 252

При концентрации ОД мг/л (три повторности)

ТА-98 25 21 2,08 1,75 12 190

ТА-100 42 41 2,1 2,05 20 252

При концентрации 0,05 мг/л (три повторности)

ТА-98 23 23 1,91 1,91 12 190

ТА-100 36 34 1,98 1,70 20 252

При концентрации 0,005 мг/л (три повторности)

ТА-98 28 15 2,30 1,25 12 190

ТА-100 38 32 1,90 1,60 20 252

* О/К - соотношение опыт-контроль. ** Позитивный контроль:

190 колоний - штамм МТА-98-9-аминоакридин и ТА-98 гигалем

252 колоний - штамм МТА-100 циклофосфамид

Если соотношение полученных данных для опыта и контроля меньше 2,5, то можно говорить об отсутствии мутагенности у исследуемого вещества. В нашем случае, при концентрации эпихлоргидрина 1,0 мг/л проявляется мутагенная активность. За допустимую концентрацию по генотоксичности (генный уровень) следует принять 0,5 мг/л.

Данные об исследовании хромосомных аберраций в эпителии хрусталика радужной форели после воздействия эпихлоргидрина представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Хромосомные аберрации (ХА) в эпителии хрусталика годовиков радужной форели после экспозиции (30 суток) в растворах эпихлоргидрина

Концентрация, Число ХА Типы ХА МИ*

мг/л анафаз мосты фрагм. отстав.

1,0 12 15 2 7* 6* 0,67*

0,5 15 8 - 5 3 1,20**

од 33 4 1 - 3 2,49

0,05 27 3 1 1 1 2,58

0,005 29 5 - 2 3 2,52

Контроль 23 4 1 1 2 2,66

* МИ - миготический индекс (количество митозов на 1000 клеток).

♦ Достоверная разница средних (Р < 0,95; tg = 2,45; tj = 2,78).

Результаты исследований показывают, что при концентрации 0,5 мг/л наблюдается повышенное содержание аберративных митозов в эпителии хрусталика и падение миготического индекса, что говорит о мутагенном и циготоксическом действии эпихлоргидрина в хроническом эксперименте при указанной концентрации. Концентрацию 0,1 мг/л следует считать максимально допустимой.

Воздействие эпихлоргидрина на личинок Chironomus plumosus и Chironomus thummi (doisalis) в концентрациях 0,005 и 0,05 мг/л показало, что у обоих видов полигенные хромосомы видны четко, нарушения в них минимальны, исчерченность пуфов сохраняется и структура пуфов у этих видов близка к норме

При концентрации эпихлоргидрина 0,1 мг/л у личинок Chironomus plumosus на 1-й и Ш-й хромосоме видны пуфы, по краям которого наблюдается перетяжка (рис. З.1.). Это одна из типичных деструктивных перестроек полигенных хромосом.

IV Зф

Рис. 3.1. Полигенные хромосомы хирономид (1-ГУ) при действии эпихлоргидрина в концентрации 0,1 мг/л. (На 1-й и Ш-й хромосоме видны перетяжки: 1, 2).

Деструкция хромосом в указанной концентрации эпихлоргидрина наблюдалась также у личинок СЫгопопив Шипит, они становились деспирализованиыма Таким

образом, в концентрации 0,1 мг/л эпихлоргидрин оказывает генотоксическое влияние на структуру хромосом у Скрытое ив и СЬ.Шипит.

При действии концентраций 0,5 и 1,0 мг/л у личинок СЫгопопив р1ишо81Б отмечены серьезные изменения в структуре полигенных хромосом слюнных желез (рис. 3.2). На I хромосоме видны большие расстояния между дисками и междискам и. На второй хромосоме отмечается деструктированые концы, а IV хромосома разошлась наполовину, напоминает вилку, что указывает на наличие асинапсиса.

Рис 3.2. Изменение морфологии полигенных хромосом (1-ГУ) личинок хирономид при действии эпихлоргидрина в концентрации 5,0 мг/л. (1,2 - деструктированные концевые хромосомы)

У личинок СЫгопотш Шшшш в этих же концентрациях эпихлоргидрина выявляется деспирализация полигенных хромосом.

Таким образом, эпихлоргидрин вызывает мутации на генном и хромосомном уровне у гидробионгов.

3.2. Действие 2-нафтола на различные структурные уровни генетического

аппарата

Результаты исследований по определению генотоксичности 2-нафтола на уровне генных мутаций представлены на таблице 3.3.

Таблица 3.3

Исследование мутагенных свойств растворов 2-нафтола на генным уровне в тесте Эймса (приведено среднее количество колоний на чашку Петри)

Штамм Salmonella typhimurium Опыт без активации Опыте активацией О/К* без активации О/К с активацией Контроль Позитивный контроль с фурагином

При концентрации 0,2 мг/л i три повторности)

ТА-98 8 10 0,66 0,83 12 190

ТА-100 12 14 0,60 0,70 20 252

При концентрации 0,1 мг/л (три повторности)

ТА-98 15 14 1,25 1,17 12 190

ТА-100 38 32 1,90 1,60 20 252

При концентрации 0,01 мг/л (три повторности)

ТА-98 20 18 1,67 1,50 12 190

ТА-100 27 31 1,35 1,55 20 252

При концентрации 0,001 мг/л (три повторности)

ТА-98 16 14 1,33 1,17 12 190

ТА-100 29 32 1,45 1,60 20 252

О/К - соотношение опыт-контроль.

** Позитивный контроль:

190 колоний - штамм МТА-98-9-аминоакридин

252 колоний - штамм МТА-100 циклофосфамид

В нашем случае превышение показателей в 2,5 раза не отмечено, следовательно, все исследованные концентрации 2-нафтола не обладают мутагенной активностью на уровне генных мутаций.

Проведенные исследования дают возможность утверждать, что 2- нафтол в исследованных концентрациях не обладает мутагенной активностью на генном уровне.

Для выявления генстоксичности 2-нафтола на хромосомном уровне мы использовали сеголеток радужной форели, которые в течение месяца находились в растворах 2-нафтола. В этом случае проверялась генотоксичность вещества на эпителии хрусталика рыб в хроническом опыте (табл. 3.4)

Таблица 3.4.

Хромосомные аберрации (ХА) и миготический индекс (МИ) в эпителии хрусталика годовиков радужной форели после экспозиции (30 суток) в растворах 2-нафтола

Концентрация, Число ХА Типы ХА МИ*

мг/л агафаз мосты фрагм. отстав.

0,2 17 12 1 2 9** 0,88**

0,1 20 5 1 1 3 4,45**

0,01 26 3 1 1 1 2,54

0,001 28 3 - 1 2 2,55

Контроль 23 4 1 1 2 2,66

* МИ - мигсггический индекс (количество митозов на 1000 клеток). ** Достоверная разница средних (Р < 0,95; ^ = 2,45; ^ = 2,78).

Результаты исследований показывают, что при концентрации 2-нафтола наблюдается повышенное содержание аберративных митозов в эпителии хрусталика и падение миготического индекса, что говорит о мутагенном и циготоксическом действии исследуемого вещества в хроническом эксперименте. Концентрацию 0,1 мг/л следует считать максимально допустимой по действию на генетический аппарат рыб. При более низких концентрациях 2-нафтола, начиная с 0,01 мг/л и ниже 2-нафтол не проявляет генотоксичности и цитотоксичности.

Воздействия 2-нафтола на личинок СЫгопотш рЬтсяиз и СЫгопотш Йштпи в концентрациях 0,001 и 0,01 мг/л показало, что у обоих видов полигенные хромосомы не несут морфологических отклонений и структура пуфов у этих видов близка к контролю. В концентрации 0,1 мг/л в растворе 2-нафтола у личинок СЫгопогшб рШтовда на каждой хромосоме деструкгированы концы. Первая и вторая хромосомы сократилась до размеров Ш-й (рис. 3.3). Все пуфы ярко окрашены, что свидетельствует о возможном нарушении структуры полигенных хромосом.

ш ^МпиМ*

IV ^»ч-

Рис. 3.3. Полигенные хромосомы личинок хирономид (СЫгопопнв р1ито51к) при действии 2-нафтола в концентрации 0,1 мг/л. (деструкция концов хромосом, с I по

IV).

У личинок СЫгопопиб Литгш при указанной концентрации 2-нафтола наблюдалась деспиралшация хромосом. Таким образом, в концентрации 2-нафтола 0,1 мг/л оказывает значительное влияние на структуру хромосом у личинок СИ р1итоз1Б. и СЬ.Литпн. В концентрации 2-нафтола 0,2 мг/л у СЫгопошш Йштгги явления деструкции в хромосомах выражены сильнее, чем у СЬ.р1шпо51Б. Видны многочисленные перетяжки, многие хромосомы деспирализованы. На генном уровне в исследованных концентрациях 2-нафтол активности не проявил.

3.3. Оценка генотоксичности бихромата калия

Результаты исследований по выявлению действия растворов бихромата калия, на генном уровне представлены в таблице 3,5.

Таблица 3.5

Исследование мутагенности растворов бихромата калия на генном уровне в тесте Эймса (приведено среднее количество колоний на чашку Петри)

Штамм Salmonella typhimuriu ш Опыт без активации Опыт с активацией О/К* без активации О/К с активацией Контроль Позитивный контроль с фурагином"

При концентрации 2,0 мг/л (три повторности)

ТА-98 35 30 2,92 2,50 12 190

ТА-100 54 62 2,70 3,10 20 252

При концентрации 1.0 мг/л (три повторности)

ТА-98 17 14 1,41 1,16 12 190

ТА-100 41 32 2,05 1,60 20 252

При концгнграции 0,1 мг/л (три повторности)

ТА-98 20 21 1,66 1,75 12 190

ТА-100 35 38 1,75 1,90 20 252

При концентрации 0,01 мг/л (три повторности)

ТА-98 21 23 1,75 1,92 12 190

ТА-100 36 41 1,80 2,05 20 252

При концентрации 0,001 мг/л (три повторности)

ТА-98 14 18 1,16 1,50 12 190

ТА-100 26 37 1,30 1,85 20 252

О/К - соотношение опыт-контроль.

** Позитивный контроль:

190 колоний - штамм ТА-98-ам иноакридин 252 колоний - штамм МТА-100 циклофосфамид

В данных опытах выявлена слабая мутагенность при концентрации шестиваленгного хрома 0,2 мг/л. Таким образом, бихромат калия вызывает генные мутации, что и было доказано нашими экспериментами.

Результаты о хромосомных аберрациях в эпителии хрусталика радужной форели после хронического опыта представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6

Хромосомные аберрации (ХА) в эпителии хрусталика годовиков радужной форели после экспозиции (30 суток) в растворах бихромата калия

Концентрация, мг/л Число анафаз ХА Типы ХА МИ*

мосты фрагм. отстав.

2,0 12 10 2 5 3 0,86**

1,0 И 5 1 4 3 1,15**

0,1 18 3 1 - 2 2,46

0,01 21 5 1 3 1 2,54

0,001 25 4 - 2 2 2,40

Контроль 23 4 1 1 2 2,51

* МИ - миготический индекс (количество митозов на 1000 клеток). ** Достоверная разница средних (Р < 0,95; tg = 2,45; (j = 2,78).

Результаты исследований показывают, что при воздействии концентрации шестиваленгного хрома 2,0 мг/л наблюдается повышение аберративных митозов в эпителии хрусталика примерно в два раза и падение митотического индекса. Таким образом, бихромат калия обладает генотоксическим свойством на хромосомном уровне. Концентрацию 0,1 мг/л следует считать максимально допустимой.

Воздействия бихромата калия на личинок Chironomus plumosus и Chironomus thummi в концентрациях 0,001 и 0,01 мг/л показало, что у обоих видов полигенные хромосомы видны четко, нарушения в них минимальны, структура пуфов у этих видов близка к норме.

В концентрации 0,1 мг/л в растворе бихромата у личинок Chironomus plumos us на первой хромосоме виден пуф с перетяжками (рис. 3.4). Все пуфы ярко окрашены, что говорит о начале пектишвации.

Рис. 3.4. Политенные хромосомы (1-ГУ) личинок хирономид при действии шестиваленгного хрома в концентрации 0,1 мг/л/ (1 - перетяжки, 2-деструктированный ПУФ).

В этой же концентрации у личинок СЫгопотш Йштпи наблюдалась деструкция хромосом, они деспиралюованы. Таким образом, в концентрации 0,1 мг/л бихромат оказывал серьезное влияние на структуру хромосом у обоих видов СЬ.р1итоз1Б и СЬлЬшшт, выразившееся в сужении отдельных участков хромосом и частичной их деструкции.

В концентрации 1,0 мг/л в бихромате калия у СЫгопотш рЫтовш отмечены серьезные изменения в структуре хромосом. В I хромосоме видны большие расстояния между дисками и междисками. II хромосома имеет деструкгированный конец. IV хромосома разошлась на две, в ней произошел полный асинапсис.

У СЫгопотш Йштпп в этой же концентрации бихромата калия явления деструкции в хромосомах выражены сильнее, чем у СкрЫтовш.

В концентрации бихромате калия 2,0 мг/л в у личинок СЫгопотш рЫпккш на I хромосоме видны большие промежутки между дисками и междисками, наблюдается образование перетяжек. Один конец II хромосомы частично деструктирован. У IV хромосомы проявляется тенденция к раздвоению отдельных хроматид (наблюдается асинапс).

У другого вида СЫгопотш Аипит нарушения в структуре хромосом в концентрации 2,0 мг/л сходны с СЬ.р1ишо8ш (рис. 3.5). Четко видны большие промежутки между дисками и междисками на I и П хромосомах, видны пуфы с перетяжками около них.

Рис. 3.5. Изменения в полите иных хромосомах (1-1У) личинок СМгопотда йгатпи при действии шестивалентного хрома в концентрации 2,0 мг/л. (1- перетяжки около

пуфов)

Следовательно, полигенные хромосомы слюнных желез личинок хирономид более чувствительны к действию бихромата калия, чем миготические хромосомы эпителия хрусталика рыб. Допустимая концентрация шестиваленгного хрома для миготических хромосом 0,1 мг/л, в то время как в полигенных хромосомах при этой же концентрации отмечены структурные перестройки

34. Оценка гено токсично ста полиэтил енгликоля на различных структурных уровнях наследственного аппарата

При концентрации 30 мг/л в острых опытах рыбы Непидгаттш саисктКаик выживали, и их поведение не менялось. Результаты исследований по определению мутагенной активности при более ншких концентрациях полютиленгликоля на генном уровне представлены на таблице 3.7.

Таблица 3.7

Исследование мутагенности растворов полютиленгликоля в тесте Эймса (приведено среднее количество колоний на чашку Петри)

Штамм Salmonella typhimurium Опыт без активации Опыт с активацией О/К* без активации О/К с активацией Контроль Позитивный контроль с фурагином"

При концентрации 15 мг/л (три повторности)

ТА-98 20 18 1,67 1.50 12 190

ТА-100 32 28 1,60 1.40 20 252

При концентрации 10.0 мг/л (три повторности)

ТА-9 8 15 19 1.25 1,58 12 190

ТА-100 26 31 1,30 1,55 20 252

При концентрации 5,0 мг/л (три повторности)

ТА-98 27 17 2.25 1,41 12 190

ТА-100 30 26 1,50 1.3 20 252

При концентрации 1.0 мг/л (три повторности)

ТА-9 8 14 18 1,16 1,15 12 190

ТА-100 25 18 1,25 0.90 20 252

При концентрации 0,5 мг/л (три повторности)

ТА-9 8 И 17 0,92 1,41 12 190

ТА-100 31 28 1,55 1,40 20 252

* О/К - соотношение опыт-контроль. ** Позитивный контроль:

190 колоний - штамм ТА-98-аминоакридин

252 колоний - штамм МТА-100 циклофосфамид

При действии полиэтиленгликоля соотношение числа колоний ревергенгов к контролю меньше чем 2,5, поэтому можно говорить об отсутствии генотоксичности полиэтиленгликоля на генном уровне.

Данные об исследовании хромосомных аберраций в эпителии хрусталика радужной форели представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8

Хромосомные аберрации (ХА) и миготический индекс (МИ) в эпителии хрусталика годовиков радужной форели после экспозиции (30 суток) в растворах полиэтиленгликоля

Концентрация, Число ХА Типы ХА МИ*

мг/л анафаз мосты фрагм. отстав.

15,0 26 4 1 3 - 2,45

10,0 24 3 1 - 2 2,60

5,0 28 5 - 2 3 2,56

1.0 25 4 1 2 2 2,61

0,5 26 5 1 3 1 2,47

Контроль 23 4 1 1 2 2,51

* МИ - митотический индекс (количество митозов на 1000 клеток).

Результаты исследований показывают, что ни одна из исследованных концентраций полиэтиленгликоля не вызывает хромосомных аберраций и повышения клеточной пролиферационной активности в эпителии хрусталика годовиков радужной форели.

Воздействие растворов полиэтиленгликоля на личинок СЫгопоппв р1итоэ 1К и СЫгопотш Йштгт (<1ова1ш) в концентрации 0,1, 0,5 и 1.0 мг/л показало, что у обоих видов полигенные хромосомы практически не отличаются от контроля.

По л и эти лен гликоль и возникновение полиплоидии у тетра-плотвички

Исследование ядер эритроцитов периферической крови тетра-плотвички с помощью программных пакетов "ВидиоТест-Морфо" показало, что под влиянием различных концентраций полиэтиленгликоля происходит увеличение размеров клеток красной крови и их ядер.

Результаты исследований зрелых эритроцитов у сеголеток тетры-плотвички, оплодотворение которых ранее проводилось в растворах полготиленгликоля, представлены в таблице 3.9.

Таблица 3.9.

Действие полиэтиленгликоля на эритроциты периферической крови тетры-плотвички

(морфологические показатели эритроцитов даны в мкм).

Морфологические показатели эритроцитов Концентрации полиэтиленгликоля, мг/л

Контр. 15,0 10,0 5,0 1,0

Большая ось Эр.(А) 11,41±0,2 3 15,84±0,3 6* 14,92±0,1 5* 14,02±0,2 4* 11,62±0,1 6

Малая ось Эр. (В) 8,63±0,15 11,5<Ш),2 1* 11,18±0,2 1* 10,58±0,2 1* 8,70±0,17

Отношение А/В 1,33 1,37 1,33 1,32 1,33

Большая ось ядра Эр. (а) 4,55±0,08 б,04±0,07 * 5.97±0,09 • 4,88±0,06 4,7±0,09

Малая ось ядра Эр.(Ь) 3,42±0,18 4,53±0,14 * 4,32±0,15 * 3,76±0,21 3,52±0,17

* Достоверная разница средних (Р <0,95; ^ = 2,45; = 2,75; = 3,01; = 2,88; = 2,95;^ =3.12).

Анализ полученных результатов показывает, что под влиянием растворов полиэтиленгликоля происходит возникновение полиплоидии во время оплодотворения, особенно при концентрациях 10 и 15 мг/л. при концентрации 5,0 мг/л отмечается увеличение размеров эритроцитов у мальков, выращенных из икры оплодотворенной в полютиленгликоле, но достоверной разницы в размерах ядра не получено. При концентрации полготиленгликоля 1,0 мг/л показатели в опыте и контроле близки.

Глава 4. Обсуждение результатов исследований

Генотоксичные вещества, загрязняющие рыбохозяйственные водоемы, являются наиболее опасными из всех известных нам промышленных отходов, так как их действия сказывается на несколько поколений гидробионгов. Давно известно, что различные мутагены могут проявлять свое действие на генном, хромосомном или геномном уровне, в этом нет ничего нового. Но в водной токсикологии, изучающей действие мутагенов-загрязнителей, белым пятном остается исследование возникновения сопряженных мутаций на различных уровнях структурной организации наследственного аппарата гидробионгов.

Нами выяснено, что эпихлогидрин может вызывать мутации, как на генном, так и на хромосомном уровне. Можно предположить, что таким свойством обладают алкилирующие соединения, к которым относится эпихлоргидрин. При действии шестиваленгного хрома, также как и у эпихлоргидрина, мутагенная активность проявляется как на генном, так и на хромосомном уровне. Скорее всего, это воздействие проявилось из-за непосредственного изменения структуры ДНК при влиянии бихромата калия. Нерадиоактивный элемент оказывает на гидробионгов сходное с радиацией действие.

У 2-нафтола генотоксичное действие в основном проявляется на хромосомном уровне, а полиэтиленгликоль вызывает геномные мутации, но генных и хромосомных мутаций не отмечено.

Проведенная работа позволяет говорить о вновь вскрытой особенности генотоксичных загрязнителей водоемов. Она заключается в том, что вещества различной химической природы могут вызывать мутации у гидробионгов на различных уровнях структурной организации наследственного аппарата. При этом мутации возникают независимо от тех изменений генетического материала, которые происходят на другом уровне.

Установленная закономерность заставляет по иному отнестись к биотестированию и нормированию генотоксичных загрязнителей рыбохозяйственных водоемов. Обычно при нормировании мутагенного вещества проводятся исследования на одном уровне, например, проводится тест Эймса, и делается заключение, что вещество обладает или не обладает мутагенной активностью. На самом деле необходимо исследование генотоксичности загрязнителей водоемов на всех трех уровнях структурной организации наследственного аппарата.

В практическом плане эти исследования могут включать тест Эймса, исследование миготических и полигенных хромосом у гидробионгов после воздействия соединений, обладающих возможной генотоксичностью, и, наконец, исследование

основных гематологических параметров у рыб, указывающих на вероятность появления полиплоидии.

Приведенный перечень исследований всегда может быть расширен, и он может включать новейшие методы исследований, указывающие на появление мутаций. Однако основной принцип, разработанный в данной работе должен оставаться неизменным, исследования загрязнителей рыбохозяйственных водоемов должны проводиться на трех уровнях структурной организации наследственного аппарата гидробионгов. Эти уровни: генный, хромосомный и геномный.

В данной работе тест-объекты подобраны так, чтобы охватить указанные уровни структурной организации генетического материала у пресноводных организмов. В дальнейшем мы надеемся продолжить исследования генетического аппарата у морских организмов при загрязнении водной среды генотоксичными веществами и выявлять у них ткани, ю клеток которых можно получать высококачественные цигогенетические препараты.

Основные выводы

1. Генетоксичные вещества, загрязнители рыбохозяйственных водоемов, могут вызывать мутации не менее чем на двух уровнях, на генном и хромосомном, структурной организации наследственного аппарата у гидробионтов (эгашюргидрин, шесгиваленгный хром), либо только на одном уровне: хромосомном или геномном (2-нафтол, полиэтиленгликоль).

2. Генные мутации, выявляемые тестом Эймса, характерны для алкилирующих соединений и тяжелых металлов (Сг+б), которые непосредственно воздействуют на ДНК, вызывают замену пар азотистых оснований, либо вызывают сдвиг рамки считывания, как это отмечается при действии бихромата калия.

3. В результате проведения работы установлено, что хромосомные аберрации возникают при действии генотоксичных загрязнителей водоемов как в миготических хромосомах, так и в интерфазных, полигенных хромосомах слюнных желез личинок хирономид. Вещества, вызывающие аберрации в миготических хромосомах (эпихлоргидрин, шестиваленгный хром, 2-нафтол), обычно приводят к перестройке и в полигенных хромосомах, которая выражается в образовании перетяжек и деструкции концов хромосом.

4. Выявлено, что аберрации в миготических хромосомах эпителия хрусталика рыб, вызванные мутагенными загрязнителями водной среды, сопровождаются подавлением пролиферационной клеточной активности в эпителии, что может указывать на нарушение аппарата веретена деления генотоксичными веществами, например эпихлоргидрином.

5. Воздействие полют иле гликоля на процесс оплодотворения может привести у рыб к появлению полиплоидных особей, образовавшихся, скорее всего, за счет слияния геномов 2-х спермиев и ядра яйцеклетки. Возникшие при этом геномные мутации, определяемые по измерению параметров эритроцитов периферической крови рыб, не сопровождаются появлением генных мутаций и хромосомных аберраций. Таким образом, полиэтиленгликоль вызывает мутации только на геномном уровне.

6. Проявление независимого возникновение мутаций на различных уровнях структурной организации генетического аппарата гидробионтов при действии веществ с различным химическим составом в практическом плане заставляет обратить особое внимание на проведение лабораторной оценки генотоксичности загрязнителей рыбохозяйственных водоемов. Оценка генотоксичности загрязнителей должна проводиться обязательно на генном, хромосомном и геномном уровне.

Основные публикации по теме диссертации

1. Дробышевский В.Ф., Павлов A.B. Влияние эпихлоргидрина на личиниок Chíronomus plumosus. // Сборник научных трудов молодых ученых МГТА. Вып. 2. -М.: МГТА, 2002. с. 27-31.

2. Дробышевский В.Ф. Аберрации полигенных хромосом в слюнных железах личинок хирономид после воздействия генотоксичных загрязнителей. Н Научн. Техн. Бюлл. каф. «Биоэкологии и ихтиологии» МГТА. Вып. 18. -М.: МГТА, 2003. с.53-56

3. Симаков Ю.Г., Дробышевский В.Ф. Независимые и сопряженные мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионгов. // Научн. Техн. Бюлл. каф. «Биоэкологии и ихтиологии» МГТА. Вып. 18. -М.: МГТА, 2003. с.57-61

4. Дробышевский В.Ф. Изменение параметров эритроцитов у тетра- плотвички, развившейся ю икры оплодотворенной в полютиленгликоле. // Вестник Московского Государственного Университета Технологий и Управления, Сер. "Биология", Вып. 1 -М.: МГУ ТУ, 2004, с. 61-65.

5. Дробышевский В.Ф., Симаков Ю.Г. Генные и хромосомные мутации у гидробионгов при действии мутагенных веществ. // Вестник Московского Государственного Университета Технологий и Управления, Сер. "Биология", Выл 1 -М.: МГУ ТУ, 2004, с. 53-60.

МГУТУ Заказ 3652 Тираж 100

РНБ Русский фонд

2007-4 5560

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дробышевский, Владимир Федорович

введение.

глава 1. генотоксичные загрязнители окружающей среды и их действие на различные уровни структурной организации генетического аппарата (обзор литературы).

1.1. Бензольные соединения, как загрязнители водной среды, и их генотоксичность.

1.2. Мутагенная активность соединений хрома.

1.3. Алкилирующие мутагены, как загрязнители окружающей среды.

1.4. Слияние геномов и геномные мутации.

глава 2. материал и методика исследований.

2.1 Оценка генотоксичности загрязнителей водной среды на генном уровне (тест Эймса).

2.2. Определение хромосомных аберраций в эпителии хрусталика глаза годовиков радужной форели.;.

2.3 Гематологические исследования эритроцитов рыб с целью установления полиплоидии после воздействия полиэтиленгликоля.

2.4. Определение генотоксичности веществ по влиянию на дифференциальную активность генов.

2.5. Основные вещества, используемые в экспериментах, и их характеристика.

2.6. Условия лабораторного содержания тест-объектов и подбор концентраций генотоксичных веществ.

глава 3. результаты исследований.

3.1. Оценка генотоксичности эпихлоргидрина.

3.1.1. Структурная характеристика активных и неактивных районов политенных хромосом при действии эпхлоргидрина.

3.2. Действие 2-нафтола на различные структурные уровни генетического аппарата.

3.2.1. Структурная характеристика политенных хромосом при действии

2-нафтола.

3.3. Оценка генотоксичности бихромата калия.

3.3.1. Структурная характеристика политенных хромосом при воздействии растворов бихромата калия.

3.4. Оценка генотоксичности полиэтиленгликоля на различных структурных уровнях наследственного аппарата.

3.4.1. Структурная характеристика политенных хромосом при действии полиэтиленгликоля.

3.4.2. Полиэтиленгликолъ и возникновение полиплоидии у тетера-плотвички

глава 4. обсуждение результатов исследований.

4.1. Генетические особенности объектов выбранных для исследований

4.1.1. Генотоксичекое действие 2-нафтола и бензольных соединений.

4.1.2. Действие эпихлоргидрина на генетический аппарат гидробионтов

4.1.3. Действие хрома.

4.1.4. Геномные мутации и полиэтиленгликолъ.

4.2. Сравнительный анализ воздействия генотоксичных загрязнителей на гидробионтов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды"

Одной из актуальных и вместе с тем наименее разработанных проблем является оценка возникновения генных, хромосомных и геномных мутаций при воздействии генотоксичных загрязняющих веществ, попадающих в рыбохозяйственные водоемы с промышленными сточными водами. Возникающие при этом мутации могут привести к увеличению наследуемых генетических патологий и резко снизить рыбопродуктивность водоемов. Возникает и вторая, связанная с воздействием мутагенных веществ проблема, нарушение генетического аппарата у гидробионтов и возникновение у них уродств и злокачественных опухолей.

Помимо этого вещества-загрязнители, обладающие мутагенными свойствами, также как и ионизирующая радиация, представляют реальную генетическую опасность для человека. В результате появляется возможность выделить новое направление в гидробиологии - генетическая водная токсикология. Основной задачей этого направления является не только классификация химических соединений по степени их потенциальной генетической опасности для водных организмов, но и вскрытие механизмов воздействия генотоксических веществ на структурные уровни наследственного аппарата.

Одна из проблем генетической водной токсикологии связана с необходимостью биотестирования генотоксичных соединений и их нормирования в воде рыбохозяйственных водоемов (установление ПДК и ОБУВ). Возникает ряд сложных задач, которые необходимо преодолеть, потому что загрязнители-мутагены, помимо токсичных свойств, обладают способностью видоизменять генотип водных организмов.

В настоящее время число веществ, обладающих генотоксичными свойствами, растет с каждым днем. Это число увеличивается каждый день примерно на тысячу соединений. Понятно, что большая часть вновь синтезируемых соединений не попадает в водную среду, однако, число «новых» загрязнителей среды также оказывается достаточно велико и составляет величину порядка 3500 в год.

Невозможность экспериментального исследования генетической активности химических соединений в водоемах заставляет нас проводить исследования в лабораторных условиях на гидробионтах, относящихся к представительным организмам гидробиоценоза водоема, для которых стандартизированы методы культивирования и исследования наследственного аппарата на генном, хромосомном и геномном уровне. Однако до настоящего времени еще не разработаны принципы нормирования генотоксичных загрязнителей водной среды. Заложены только основы этого нормирования. В частности, считается, что для мутагенных соединений следует ужесточать класс опасности вещества, и для загрязнителей водной среды, обладающих генотоксичностью, не разрешается устанавливать временные нормативы (ОБУВ) для генотоксичных соединений.

На первом этапе развития генетической водной токсикологии основное внимание уделялось исследованиям краткосрочных и экономичных тест-систем in vitro, главным образом, бактериальных. В процессе развития водной токсикологии было показано, что мутационный процесс, индуцированный химическими соединениями, в значительно большей степени, чем в случае ионизирующего излучения, зависит от особенностей метаболизма в клетках-мишенях, путей проникновения в водный организм и распределения мутагенов и их метаболитов по органам и тканям гидробионтов. Это определяет относительно низкую прогностическую эффективность тест-систем in vitro и обуславливает необходимость комплексного подхода при оценке потенциальной генетической опасности химических соединений. Наряду с биотестированием, исследование генотоксичных соединений требует применение экспериментальных методов по исследованию влияния мутагенов на различные уровни организации генетического материала.

Возникает необходимость выявить закономерности проявления мутаций у гидробионтов на генетическом и хромосомном уровне при действии одно и того же вещества. Помимо этого, очень мало внимания уделяется вопросам, связанным с действием веществ вызывающих перестройку всего генома, например, при возникновении полиплоидии. Этот вопрос также будет рассматриваться в данной работе.

Цель работы. Цель работы - выявить особенности воздействия генотоксичных загрязняющих веществ на генном, хромосомном и геномном уровне у гидробионтов и показать наличие или отсутствие взаимосвязи мутаций на различных уровнях для дальнейшего использования полученных данных при биотестировании и эколого-рыбохозяйственном нормировании мутагенов в водной среде.

Для достижения цели работы решались следующие задачи:

2. Исследовать вещества, вызывающие хромосомные аберрации митотических хромосом в различных зонах цитодифференцировки хрусталика рыб и влияющие на митотическую активность.

Научная новизна. Впервые исследовано действие ряда мутагенов на различные уровни наследственного аппарата у гидробионтов и показана независимость возникновения мутаций на различных уровнях организации генетического аппарата при действии различных мутагенов. Одни генотоксичные загрязнители могут вызывать мутации, как на генном, так и на хромосомном уровне, в то время как другие, например, полиэтиленгликоль, ведут только к геномным перестройкам, не затрагивая генного и хромосомного уровня.

Удалось установить различное воздействие загрязнителей, обладающих генотоксичным эффектом на митотические хромосомы эпителия хрусталика рыб и на политенных хромосомах слюнных желез личинок хирономид. Показано, что вещества вызывающие перестройки хромосом и генные мутации (эпихлоргидрин и бихромат калия) способны также влиять на дифференциальную активность генов и морфологию политенных хромосом.

Впервые показано, что полиэтиленгликоль обладает строго ограниченным генотоксичным действием, вызывает геномные мутации, способствует слиянию нескольких половых клеток рыб, но не индуцирует генных и хромосомных мутаций. Это же вещество не нарушает дифференциальной активности генов, определяемой по пуфингу в политенных хромосомах личинок хирономид.

Установлено, что мутагены, вызывающие геномные аберрации, могут привести к увеличению размеров ядер эритроцитов периферической крови рыб. Это говорит о гибридизации генома и возникновении полиплоидии у исследованных тест-объектов в процессе оплодотворения.

Практическая значимость. Результаты исследований генотоксичных загрязнителей с помощью теста Эймса и цитогенетическими методами легли в основу разработки определения генотоксичности загрязняющих веществ и внесены в «Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение», М.: ВНИРО, 1998. Полученные в результате проведения работы результаты учитывались при разработке 6 нормативов (ПДК) для генотоксичных загрязнителей рыбохозяйственных водоемов, которые утверждены научно-техническим советом Главрыбвода и согласованы с Министерством природных ресурсов.

Разработаны экспресс-методы установления генотоксичности загрязнителей рыбохозяйственных водоемов, вызывающие перестройки в политенных хромосомах. В основу данных методов положено влияние мутагенов на политенные хромосомы личинок хирономид, находящихся в периоде метаморфоза (4-я стадия роста, предкуколка).

Разработаны методики исследования хронического воздействия малых доз генотоксических веществ, вызывающих хромосомные перестройки в эпителии хрусталика рыб. Оценка хронического воздействия мутагенов проводится на митотических хромосомах (стадия анафазы-телофазы) эпителия ~ хрусталика, после экспонирования рыб в течение месяца в растворах веществ, обладающих генотоксичным действием.

Данные, полученные в настоящей работе, широко используются в учебном процессе. Цитогенетические препараты, полученные в результате проведения экспериментов, используются на практических занятиях студентов по «Генетике» «Селекции рыб». Полученные результаты исследований использованы при написании учебных пособий по «Генетике», «Водной токсикологии», «Биотестирование природных и сточных вод».

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации представлялись на международной научно-практической конференции МГТА

Новые технологии в пищей промышленности» (Москва, 2003), на научной конференции «Водные организмы и экосистемы» МГУ (Москва, 2004), на научном семинаре по рыбохозяйственной токсикологии Ихтиологической комиссии РАН (Ярославль, 2002), на научных семинарах кафедры биоэкологии и ихтиологии МГУ ТУ (Москва, 2002 — 2004).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 114 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка литературы (167 наименования).

Заключение Диссертация по теме "Гидробиология", Дробышевский, Владимир Федорович

Основные выводы

1. Генотоксичные вещества, загрязнители рыбохозяйственных водоемов, могут вызывать мутации не менее чем на двух уровнях, на генном и хромосомном, структурной организации наследственного аппарата у гидробионтов (эпихлоргидрин, шестивалентный хром), либо только на одном уровне: хромосомном или геномном (2-нафтол, полиэтиленгликоль).

2. Генные мутации, выявляемые тестом Эймса, характерны для алкилирующих соединений и тяжелых металлов (Сг+6), которые непосредственно воздействуют на ДНК, вызывают замену пар азотистых оснований, либо вызывают сдвиг рамки считывания, как это отмечается при действии бихромата калия.

3. В результате проведения работы установлено, что хромосомные аберрации возникают при действии генотоксичных загрязнителей водоемов как в митотических хромосомах, так и в интерфазных, политенных хромосомах слюнных желез личинок хирономид. Вещества, вызывающие аберрации в митотических хромосомах (эпихлоргидрин, шестивалентный хром, 2-нафтол), обычно приводят к перестройке и в политенных хромосомах, которая выражается в образовании перетяжек и деструкции концов хромосом.

4. Выявлено, что аберрации в митотических хромосомах эпителия хрусталика рыб, вызванные мутагенными загрязнителями водной среды, сопровождаются подавлением пролиферационной клеточной активности в эпителии, что может указывать на нарушение аппарата веретена деления генотоксичными веществами, например эпихлоргидрином.

5. Воздействие полиэтиленгликоля на процесс оплодотворения может привести у рыб к появлению полиплоидных особей, образовавшихся, скорее всего, за счет слияния геномов 2-х спермиев и ядра яйцеклетки. Возникшие при этом геномные мутации, определяемые по измерению параметров эритроцитов периферической крови рыб, не сопровождаются появлением генных мутаций и хромосомных аберраций. Таким образом, полиэтиленгликоль вызывает мутации только на геномном уровне.

Заключение

Генотоксичные вещества, загрязняющие рыбохозяйственные водоемы, являются наиболее опасными из всех известных нам промышленных отходов, так как их действия сказывается на несколько поколений гидробионтов. Именно эти вещества и исследуются в данной работе, но скорее даже не с токи зрения их сравнительной мутагенности, а в другом аспекте, как они действуют на различные уровни организации генетического материала гидробионтов.

Давно известно, что различные мутагены могут проявлять свое действие на генном, хромосомном или геномном уровне, в этом нет ничего нового. Но в водной токсикологии, изучающей действие мутагенов-загрязнителей, белым пятном остается исследование возникновения сопряженных мутаций на различных уровнях структурной организации наследственного аппарата гидробионтов.

Исследованные в данной работе генотоксиканты были подобраны так, что вызывали мутации на различных уровнях. Так некоторые из них действовали на два уровня. Это были эпихлоргидрин и бихромат калия.

Нами выяснено, что эпихлогидрин может вызывать мутации, как на генном, так и на хромосомном уровне. Можно предположить, что таким свойством обладают алкилирующие соединения, к которым относится эпихлоргидрин. При действии бихромата калия, также как и у эпихлоргидрина, мутагенная активность проявляется как на генном, так и на хромосомном уровне. Скорее всего, это воздействие проявилось из-за непосредственного изменения структуры ДНК при влиянии бихромата калия. Нерадиоактивный элемент оказывает на гидробионтов сходное с радиацией действие.

Среди генотоксичных соединений нами исследованы вещества, действие которых в основном проявляется на хромосомном уровне. К таким веществам мы можем отнести 2-нафтол.

Наконец, нам удалось найти вещества, которые воздействуют только на геномный уровень, приводя к полиплоидии у гидробионтов. Примером такого химического соединения в данной работе может служить полиэтиленгликоль, он не вызывает изменения генетического материала ни на генном, ни на хромосомном уровне. Зато, как загрязнитель рыбохозяйственных водоемов, полиэтиленгликоль может привести к гибридизации геномов у водных организмов и повлиять на их размножение, так как полиплоидные особи у животных, в отличие от растений, часто бывают бесплодны.

Проведенная работа позволяет говорить о вновь вскрытой особенности генотоксичных загрязнителей водоемов. Она заключается в том, что вещества различной химической природы могут вызывать мутации у гидробионтов на различных уровнях структурной организации наследственного аппарата. При этом мутации возникают независимо от тех изменений генетического материала, которые происходят на другом уровне.

Установленная закономерность заставляет по иному отнестись к биотестированию и нормированию генотоксичных загрязнителей рыбохозяйственных водоемов. Обычно при нормировании мутагенного вещества проводятся исследования на одном уровне, например, проводится тест Эймса, и делается заключение, что вещество обладает или не обладает мутагенной активностью. Проведенная работа указывает на то, что этого недостаточно. Для генотоксичного вещества необходимо исследование на всех трех уровнях структурной организации наследственного аппарата.

В практическом плане эти исследования могут включать тест Эймса, исследование митотических и политенных хромосом у гидробионтов после воздействия соединений, обладающих возможной генотоксичностью, и, наконец, исследование основных гематологических параметров у рыб, указывающих на вероятность появления полиплоидии.

Приведенный перечень исследований всегда может быть расширен, и он может включать новейшие методы исследований, указывающие на появление мутаций. Однако основной принцип, разработанный в данной работе должен оставаться неизменным, исследования загрязнителей рыбохозяйственных водоемов должны проводиться на трех уровнях структурной организации наследственного аппарата гидробионтов. Эти уровни: генный, хромосомный и геномный.

В данной работе тест-объекты подобраны так, чтобы охватить указанные уровни структурной организации генетического материала у водных организмов. В то же время генетический материал у гидробионтов мы брали из тех органов, из которых простыми методами можно изготовить цитогенетические препараты, дающие четкие ответы на поставленные задачи. При выполнении данного исследования использовались в основном пресноводные организмы.

Дальнейшее развитие работы видится в исследовании генетического аппарата морских организмов и выявление у них тех тканей, из клеток которых можно получать цитогенетические препараты, позволяющие сходно с пресноводными гидробионтами ответить на вопрос, на каком уровне происходят мутации у водных организмов при загрязнении морской среды генотоксичными веществами.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дробышевский, Владимир Федорович, Москва

1. Абакумов В.А. Экологические модификации в развитии биоценозов. //

2. Жрн. Экологические модификации и критерии экологического нормирования. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. С. 18 — 40.

3. Абилев С.К. Современное состояние использования краткосрочныхтестов для выявления мутагенов и канцерогенов окружающей среды. // Сб. Современные проблемы биологии и медицины. Вып 2. — Иркутск, 2003 а. С. 45-47.

4. Абилев С.К. Выявление и прогнозирование мутагенной активностихимических соединений окружающей среды. / Автореферат дис. на соиск. ученой степени доктора биол. наук. -М.: 2003 б. -47 с.

5. Абилев С.К. Метаболитическая активация химических мутагенов. // Сб.научн. Тр. Итоги науки и техники ВНИИТИ. Р. Общая генетика, Т 9. -М.: ВНИИТИ, 1986. С. 5-96.

6. Авилова Г.А., Карпухина Е.А. Бензол. -М.: Центр ГКНТ, 1985. -45 с.

7. Айла Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. -М.: Наука, 1987. -295 с.

8. Аксельрод Г.Р, Вордеруинклер У. Энциклопедия аквариумиста. -М.:1. Колос, 1993. -638 с.

9. Балаж А., Блажек К. Эндогенные ингибиторы клеточнойпролиферации. -М.: Мир, 1982. - 302 с.

10. П.Бигалиев А.Б., Елемесова М.Ш., Бигалиева Р.К. Хромосомные аберрации в соматических клетках млекопитающих, вызванныесоединениями хрома. // Жрн. Цитология и генетика, №3. -М.: МГУ, 1976. С.22 24.

11. Бигалиев А.Б., Елемесова М.Ш., Шпак Н. Действие солей хрома на хромосомы крыс. // Сб. Вопросы экспериментальной и клинической медицины. -М.: МГУ, 1973. С. 30 32.

12. Бигалиев А.Б., Туребаев М.Н. Культура клеток как тест-система для исследования потенциальной мутагенной активности промышленных загрязнителей. // В кн.: Генетические последствия загрязнения окружающей среды. -М.: Наука, 1977. С.146-152 с.

13. Бигалиев А.Б., Туребаев М.Н. Цитогенетическое исследование in vivo мутагенных свойств соединений хрома. // В кн.: Генетические последствия загрязнения окружающей среды. -М.: Наука, 1977. С.173-177.

14. Бочков Н.П., Катасова Л.Д. и др. Генетический мониторинг популяций человека при реальных химических и радиационных нагрузках. // Вестн. РАМН, №4. -М.: РАМН, 1993. С. 10 14.

15. Брахманова И.Г. Токсичность порошков металлов и их соединений. -Киев: Наукова думка, 1971. С. 166- 170.

16. Войнар А.О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. -М.: Пищевая пром., 1953. -375 с.

17. Герасимов П.А. О влиянии сернокислой меди на водоросли группы Protococcales. // Микробиология. Т.6. Вып.1. -М.: Наука, 1937. С.46 — 49.

18. Гольдблатт С.И. Правила безопасности при производстве хромовых соединений. // Жрн. Химия. №3 -М.: Наука, 1972. С. 25 27.

19. Гордеев В.В., Лисицын А.П. Микроэлементы. // В кн: Химия океана. -М.: Мысль, 1978. С. 33-35.

20. Грушко Я.М. Вредные неорганические вещества в промышленных сточных водах. // Жрн. Химия. №5 -М.: Наука, 1979. С. 138 142.

21. Грушко Я.М. Соединения хрома и профилактика отравлений ими. -М.: Медицина, 1964. -272 с.

22. Грушко Я.М. Ядовитые металлы и их неорганические соединения в промышленных сточных водах. // Жрн. Медицина. -М.: РАМН, 1972. С.138- 145.

23. Грушко Я.М., Желвакова JI.H. Вопросы градостроительства в связи с медико-географическими особенностями района. // Влияние хрома и других химических веществ на организм человека и животных. -Алма-Ата, 1969. С.34-37.

24. Движков П.П., Федорова В.И. О бластомогенных свойствах окиси хрома. // Встн., Вопросы онкологии. №11. —М.: РАМН, 1967. С.57 — 62.

25. Девидсон Э. Действие генов в раннем развитии. -М.: Мир, 1972. 342 с.

26. Дмитриева А.Г., Кожанова О.Н., Доронина H.JI. Физиология растительных организмов и роль металлов. -М.: МГУ, 2002. -159 с.

27. Доброхотов В.Б. О мутагенном влиянии бензола и толуола в условиях эксперимента. // Гит. и сан., № 10. -М.: МГУ, 1972. С. 36-39.

28. Дробышевский В.Ф., Павлов A.B. Влияние эпихлоргидрина на личиниок Chironomus plumosus. // Сборник научных трудов молодых ученых МГТА. Вып. 2. -М.: МГТА, 2002. с. 27-31.

29. Дробышевский В.Ф. Аберрации политенных хромосом в слюнных железах личинок хирономид после воздействия генотоксичных загрязнителей. // Научн. Техн. Бюлл. каф. «Биоэкологии и ихтиологии» МГТА. Вып. 18. -М.: МГТА, 2003. с.53-56

30. Дробышевский В.Ф., Симаков Ю.Г. Генные и хромосомные мутации у гидробионтов при действии мутагенных веществ. // Вестник Московского Государственного Университета Технологий и Управления, Сер. "Биология", Вып. 1 -М.: МГУТУ, 2004, с. 53-60.

31. Дурнев А.Д., Середеннн С.Б. Мутагены (скрининг и фармакологическая профилактика воздействий). -М.: Медицина, 1998. -328 с.

32. Иванова Н.Т. Атлас клеток крови рыб. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. -187 с.

33. Игнатова Г.М. Радужная форель Saluio gairdneri Rich. // В кн.: Объекты биологии развития. -М.: Наука, 1975, С. 278-303.

34. Исакова Е.Ф. Реагирование некоторых низших ракообразных на химическое загрязнение воды. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -М.: МГУ, 1982. -34 с.

35. Капков В.И. Исследование альгицидного действия комплексных соединений меди. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -М.: МГУ, 1971.-28с.

36. Капков В.И. Водоросли как биомаркеры загрязнения тяжелыми металлами морских прибрежных экосистем. //Авторефкрат дисс. на соиск. уч. ст. доктор биол. наук. -М.: МГУ, 2003. -48 с.

37. Кикнадзе И.И. Функциональная организация хромосом. -JL: Наука, 1972.-137 с.

38. Кикнадзе И.И., Андреева E.H. Кариофонд голарктической хирономиды Glyptotendipes barbipes // Цитология. Т.40. № 10. -М.: МГУ, 1998. С. 900-912.

39. Кикнадзе И.И., Голыгина В.В. Внутрипопуляционная дифференциация цитогенетической структуры у видов рода Chironomus. // Генетика. Т.35. № 3. -М.: МГУ, 1999. С. 322 328.

40. Кикнадзе И.И., Колесников H.H., Лопатин O.E. Хирономус Chironomus thummi Kieff (лабораторная культура). // Объекты биологии развития. -М.: АН СССР, 1975. С. 95 125.

41. Кирпичников B.C. Генетика и селекция рыб. -Л.: Наука, 1987. — 520 с.

42. Ковальчук А., Брень Н. Содержание тяжелых металлов в тканях организмов из бассейна Тисы. // Наук. BicH. Ужгор. ун-ту. № 6. — Ужгород: Дншр, 1999. С. 70 74.

43. Конь И.Я. Хром и его соединения. -М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1984. -43 с.

44. Корсак М.Н. Воздействие цинка, хрома, кадмия на некоторые функциональные и структурные показатели фитопланктона и бактериопланктона. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -М.: МГУ, 1976. -32 с.

45. Кунин A.M. Воздействие шестивалентного и трехвалентного хрома на представительных гидробионтов модельной пищевой цепи. // Тез. докл. на Конф. Проблемы гидроэкологии на рубеже веков. -СПб.: Зоол. ин-т РАН, 2000. С. 228 229.

46. Кунин A.M. Токсикологические особенности воздействия шестивалентного и трехвалентного хрома на гидробионтов. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -М.: МГТА, 2001. — 25 с.

47. Кунин A.M. Хромосомные аберрации личинок хирономид в растворах бихромата калия и азотнокислого хрома. // Тез. докл. на Конф. Водные экосистемы и организмы. — М.: МГУ, 2000. С. 51-55.

48. Курляндский Б. А., Невзорова Н.И. Дихлорбензидин. -М.: Госкомприрода, 1991. -12 с.

49. Ларин В.Е. Сравнительное исследование токсического воздействия на модельные популяции и сообщества организмов зоопланктона. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. -М.: МГУ, 1994. -28 с.

50. Лебедева Л.И., Карташева Н.В. Структура и численность зоопланктона Рыбинского водохранилища в зависимости от концентраций соединений цинка и хрома. // Гидробиологический журнал. Т. 17. №2. -М.: МГУ, 1981. С.76 82.

51. Лебедева Л.И., Карташева Н.В. Влияние цинка и хрома на сообщество Rotatoria Рыбинского водохранилища. // Биологические науки. №6. — М.: МГУ, 1979. С. 27-32.

52. Левина Э.Н. О значении валентности для токсичности металлов // В кн.: Вопросы общей и частной промышленной токсикологии. -Л.: Медицина, 1965. С. 37 51.

53. Левина Э.Н. Общая токсикология металлов. // Сб. научных трудов. -Л.: Медицина, 1972. С.82 87.

54. Левина Э.Н., Гадаскина И.Д. Вредные вещества в промышленности: Органические вещества. Справочник. -Л.: Химия, 1985. -464 с.

55. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. -М.: Мир, 1969. -645с.

56. Линник П.Н. Содержание и формы миграции хрома в воде водохранилищ Днепра и Днепропетровско Бугского лимана. // Гидробиологический журнал. Т. 30. № 2. —М.: МГУ, 1994. С. 97 — 104.

57. Лукьяненко В.И. Общая ихтиотоксикология. -М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983.-320 с.

58. Макгрегор Г., Варли Дж. Методы работы с хромосомами животных. -М.: Мир, 1986. -272 с.

59. Мамонтова Е.А., Мамонтов А.Л., Тарасова E.H. Загрязнение диоксинами и родственными соединениями окружающей среды Иркутской области. -Иркутск, СО РАН, 2000. -48 с.

60. Мидованова З.П., Лысенко Л.В. Приготовление гистологических срезов. // Жрн. Микроскопическая техника. -М.: Медицина, 1996. С. 14-35.

61. Михайлова Параскева. Политенные хромосомы представителей разных подсемейств семейства Chironomidae. // Нац. научно — техн. конф. по лесозащите. -София, 1993. С. 50 54.

62. Михеев М.И. Хром и его соединения. -JL: Химия, 1977. С.486 — 494.

63. Моисеева М.В., Кричевская И.Е., Михеев B.C., Красовский Г.И. и др. Биотестирование на инфузориях Tetrahymena pyriformis. // «Методические указания РД 64-085-89. -М.: Мед. пром., 1990. С. 2633.

64. Мур Дж.В., Рамамурти С. Хром. Химические свойства. // В кн.: Тяжелые металлы в природных водах. -М.: Мир, 1987. С.72 — 87.

65. Никоноров A.M., Жулидов A.B. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -210 с.

66. Никоноров A.M., Жулидов A.B., Покаржевский А.Д. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. -Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -144с.

67. Никифоров-Никишин А.Л. Морфологические и биохимические аберрации в хрусталике глаза рыб под воздействием антропогенных факторов. / Дисс. на соиск. уч. степени канд. биолог, наук. -М.: МГЗИПП, 2000. 141 с.

68. Никифоров-Никишин Д.Л. Морфология и гистохимия хрусталика глаза гидробионтов различных систематических групп в норме и под воздействием некоторых факторов среды. / Диссертация на соискание уч. степени канд. биол. Наук. -М.: МГТА, 2001. -132 с.

69. Павленко Г.И., Домшлак М.Г., Чиркова Е.М., Катасова Л.Д. Результаты исследования мутагенной активности бензола. // Технология новых промышленных химических веществ. Вып. 15. —М.: МГУ, 1979. С.30 -33.

70. Патин С.А. Рыбохозяйственное нормирование качества водной среды. // Сб. научн. тр. ВНИРО. Т.42. -М.: ВНИРО, 1988. С.5 18.

71. Патин С.А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктивность мирового океана. -М.: Пищевая пром-ть, 1979. 304 с.

72. Патин С.А. Методические рекомендации по экспрессному биотестированию природных и сточных вод с использованием замедленной флуоресценции одноклеточных водорослей. // М.: ВНИРО, 1987. -30 с.

73. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. -М.: ВНИРО, 1997. 349 с.

74. Патин С.А., Морозов Н.П. Микроэлементы в морских организмах и экосистемах. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -156 с.

75. Патин С.А., Морозов Н.П., Буянов Н.И. Содержание и распределение микроэлементов в пресноводных рыбах Верхне Туломского водохранилища. // Труды ВНИРО. Т.100. -М.: ВНИРО, 1974. С. 51 -54.

76. Пашин Ю.В., Козаченко В.И. Мутагенная активность соединений хрома. // Гигиена и санитария. № 5. -М.: РАМН, 1981. С. 46 49.

77. Пашин Ю.В., Козаченко В.И. и др. Химические мутагены окружающей среды. -М.: Наука, 1983. -138 с.

78. Петкевич Т.А. Микроэлементы в органах и тканях некоторых планктоноядных и бентосоядных рыб. // В кн.: Обмен веществ и биохимия рыб. -М.: Мир, 1967. С. 279-283.

79. Пирс Э. Гистохимия. -М.: Иностранная литература, 1962. -962 с.

80. Покровская Л.В., Шабынина Н.К. О канцерогенной опасности на производстве хромовых ферросплавов. // Гигиена труда и профзаболевания. № 10. -М.: Наука, 1973. С. 23 36.

81. Полуконова Н.В. Изучение кариофондов видов СЫгопошиз саратовских популяций — первый этап в проведении хромосомного мониторинга. // Докл. на 6 Всерос. симпоз. диптерологов. -СПб.: СПбГУ, 1997. С. 101 -102.

82. Рапопорт И.А., Дроздовская Л.Н., Иваницкая Е.А. Вызванные бором новые пуфы и модификационная локализация гена. // Генетика. Т. 7. М.: МГУ, 1971. С. 57-64.

83. Ромейс Б. Микроскопическая техника. -М.: Иностран. Литературы, 1954. -718 с.

84. Роскин Г.И., Левинсон Л.Б. Микроскопическая техника. -М:. Наука, 1957. -245 с.

85. Рощин A.B. К вопросу о судьбе хрома в организме. // Гигиена труда и профзаболевания. № 9. -М.: Наука, 1982. С. 14— 17.

86. Рюютель П.Я. О возможности изучения мутагенной активности мочи рабочих, соприкасающихся с бензолом. // Тезисы 16 сессии гиг.тр. и профпатологии в сланцевой пром. -Таллин, ТГУ, 1981 С. 62-63.

87. Рощин A.B. Токсикология металлов и профилактика профессиональных отравлений. // Жрн. Всесоюз. хим. общ. им. Д.И. Менделеева. №19. -М.: МГУ, 1974. С. 186 192.

88. Саркисов Д.С., Перов Ю.Л. Микроскопическая техника. -М.: Медицина, 1996. -543 с.

89. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. -М.: Мир, 1987. -411 с.

90. Середенин С.Б., Дурнев А.Д. Фармакологическая защита генома. -М.: ВНИИТИ, 1992.-161 с.

91. Серпунин Г.Г. Гематологические показатели адаптации рыб. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени доктора биол. наук. —Калининград, КГТУ, 2002. 49 с.

92. Симаков Ю.Г. Влияние бензольных соединений на митотическую активность эпителия хрусталика радужной форели Saimo gardineri Rich. // Жрн. Вопросы ихтиологии. Вып. 1. -М.: МГУ, 1982. С. 139144.

93. Симаков Ю.Г. Методы оценки мутагенной активности веществ в подострых опытах на эпителии хрусталика глаза рыб. // Методы ихтиологических исследований. -JL: ГосНИОРХ, 1987. С. 121-122.

94. Симаков Ю.Г., Дробышевский В.Ф. Независимые и сопряженные мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов. // Научн. Техн. Бюлл. каф. «Биоэкологии и ихтиологии» МГТА. Вып. 18. -М.: МГТА, 2003. с.57-61

95. Симаков Ю.Г. Онтогенетические и токсикологические аспекты защитыгидробионтов от антропогенных воздействий. // Автореф. диссертации на соискание уч. ст. доктора биолог, наук. -М.: МГУ, 1986. -53 с.

96. Симаков Ю.Г. Оценка генотоксичности загрязняющих веществ. // Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ). -М.: ВНИРО, 1998. С. 91-102.

97. Симаков Ю.Г. Эмбрионы и личинки рыб. // Методические указания по установлению ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. -М.: ВНИРО, 1998. -С 77-79.

98. Симаков Ю.Г., Кунин A.M. Влияние бихромата калия и трехвалентного хрома на политенные хромосомы личинок хирономид. // Материалы Конф. Пищевая промышленность на рубеже третьего тысячелетия. -М.: МГТА, 2000. С.230 - 231.

99. Симаков Ю.Г., Никифоров-Никишин А. Л., Кузнецова И.Б. Биотестирование токсичности соединений в водной среде на политенных хромосомах хирономид. // Экспериментальная водная токсикология. -Рига, Зинайте, 1990. С. 246-250.

100. Сотников Ф.И. Никифоров-Никишин А.Л. Выявление наиболее чувствительных показателей у дафний к эпихлоргидрину и определение его генотоксичности. // Сб. научных трудов молодых ученых МГТА. Выпуск 2. -М.гМГТА, 2002. С. 92-104.

101. Ташкэ К. Введение в количественную цитологическую морфологию. -Бухарест; Акад. СРР, 1980. 191 с.

102. Фельгенберг Г. Загрязнение природной среды: Введение в экологическую химию. -М.: Мир, 1997. -232 с.

103. Юб.Филенко О.Ф. Водная токсикология. -Черноголовка, 1988. -155 с.

104. Фролов А.К., Алексанова A.M. Влияние бензола на частоту и характер аберраций хромосом у рабочих современного коксохимического производства. // Тез докл. -М.: НИИ гиг. тр. и проф. забол. АМН СССР, 1980. С. 133.

105. Шиленко И.А., Соколова С.А., Анисова С.Н. и др. Перечень рыбохозяйственных нормативов ПДК И ОБУВ вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. -М.: ВНИРО, 1999. -304 с.

106. Ames B.N., McCann J., Yamasaki E. Methods for detecting cancerogens and mutagens with the Salmonella mammalian microsome mutagenisity test// Mutat. Res.-1975.- V.31.-N3. P.347 364.

107. Amer S.M., Ali E.M. Cytological effects of pesticides. Miotic effects phenols// Cytologia, V. 33, 1, 1968. P. 21 33.

108. Anderson B.G. Sublethal effects of zinc and municipal effluents on larvae of the red abalone Haliotis rufescens. // Mar. Biol. V. 78. 1948. P. 545 -553.

109. Atwater J. W Jasper S., Mavinic D.S. et al. Experiments using Daphnis, to measure landfill leachate toxicity. // A. Water Res., 1983. v. 17, № 12, p. 1855-1861.

110. Aubert M , Gauthier M., Donnier B, et all. Effects des pollutiotin chimique vis-a-vis de telemidiateure inter-venant dans l'ecologie microbiologique etplanctonique en milieu marin. // Rev. int. oceanogr med., 1972, v, 28. p, 129-166.

111. Bandoum M.F. Acute toxicity of various matais of freshwaters Zooplankton. // Bui. Environ. Contam and Toxicol. V. 12. № 6.1974. P. 410 -416.

112. Barret Sh., Davies O.R., Milroy D.A. Wood P.J et all. Synthesis and charocterisation of polyethylenglycol construets for DNA binding and gene delivery. // Bioorg. And med.chem. 8, № 7, 1997, P. 1779-1797.

113. Beerman W. Ein Balbiani Ring als locus einer Speicheldrusen — mutation. // Chromosoma. V.12/ 1961. P.l -25.

114. Belabed W., Kestali N., Semsari S. Evaluation de la toxicité de quel ques métaux lourds a laide du test daphnia. // Tech, sei, meth. № 6. 1994. P. 331 -335.

115. Berland B.R., Bomin D.L. Action toxique de quatre métaux lourds sur la croissance d'alques unicellulaires marines. // C. R. Acad. de. Paris, 1976. 282.

116. Bertine K.K. and Goldberg E.D. Trace elements in clams, mussels, and shrimp. // Limnology and Ocenography. V.17. 1972. P.877 884.

117. Bervoets L., Romero A. M., Andre P. Trace metal levels in chironomid larvae and sediments from a Bolivian river. // Ecotoxicol. and Environ. Safety. V. 41. № 3. 1998.

118. Borchert I., Karbe L., Westendorf I. Uptake and metabolism of benzo(a)pyrene absorbed to sediment by the freshwater in vertebrate spices Chironomus riparus and Sphaerium comeum. // BuU environ contain, and Toxicol., 1997, v. 58, № 1, p. 158-165.

119. Borowicz B.P. Isolation of the DNA fragment reflecting the open reading frame 1 of 1 — 18 gene of Chironomus tentans by the polymerase chain reaction // Pr. nauk. Instit. ochr. rose. V. 36. № 1.1996. P.69 76.

120. Brien D. Hasall K. Loss of cell potassium by Chlorella vulgaris after contact with toxic amounts of copper sulphate. // Physiol. Plant. V. 18. № 4. 1965. P. 76- 84.

121. Bull A.T., Holt G., Lilly M.D. Biotechnology. Paris, Organisation for Economic Cooperation and Development. 1982. — 99 p.

122. Claxton L.D. Genotoxicity of industrial wastes end effluents. // Environ, and Mol. Mutagenes. V. 29. № 28. 1997. P.l 60.

123. Dally V., Martin D.E., Pacifico C.J., Richardson P.H., Baechem G. Solvent released encapsulated yeast. // Pat. USA, № 10/099289, 2003.

124. Eisenhauer J., Broun B., Sallivan K. Responce of genotypes of Hyalella azteca to chromium toxicity. // Bull. Environ. Contam and Toxicol. V. 63. №1. 1999. P.125- 132.

125. GrisLT, Winner R.W, Moore M.V. A foor-day survival and reproduction toxicity test for Ceriodaphnia dubia. // Environ. Toxicol, and Chem., 1991, v. 10, №2, p. 217-224.

126. He Hong, Liao Ching. Centromere 3 specific repeat from Chironomus pallidivittatus. // Chromosoma. V. 107. № 5. 1998. P. 304 310.

127. Hirvenoja M., Michailova P. The Karyotipe and morphology of Chironomus brevidentatus sp. N // Entomol., fenn. V. 9. № 4. 1998. P. 225 -236.

128. Howard A. Whole mounts of rabbit, lens epithelium for cytological study. // Stain technol., 1952, v.27, p. 313-317.

129. Hudson L.A., Ciborowski J.J. Chironomid larvae as monitors of sediment toxicity and genotoxicity. // 37 th Conf. Int. Assoc. Great Lares Res. And Estuarine Res. Fed. Windsor, June 5-9, 1994: Program and Abstr. P. 55 — 56.

130. Hungerford D.A. Leucocytes cultured from small inocula of whole blood and preparation of metaphase chromosomes by treatment with hypotonic KCL. // Stain Technol., V. 40. № 6. 1965. P. 333 340.

131. Kronfeld J., Navrot J. Transition metal contamination in the Qishon River system. // Israel. Environmental Pollution. V. 6. 1974. P. 281 -288.

132. Kulkami, B. Chronic toxicity of benzene on enzymes in the infertidal clam Gafraram divergentum (G). // Proc. Indian. Nat. Sci. Acad. B. 1990. 56, №5-6, p. 425-428.

133. Layed A., Norman F. Phyto accumulation of trace elements by wetland plant. // Environ. Qual. V. 27. № 3. 1998. P. 715 - 721.

134. Lande E. Heavy metal pollution in Frondheimsfjorden, Norway, and the recorded effection the fauna and flora. // Environmental Pollution. V.12. 1977. P.187- 197.

135. Lehmann M. Biotest Stand und Entwicklun: Mutagenitat systeme // Schriftern. Ver. Wasser - Boden - und Lufthyg. № 57. 1984. S. 119 - 126.

136. Lencione Valeria. Chironomidi: Importanti Sentinelle ecologiche. //Natura alp. V. 48. № 3. 1997. S. 275 283.

137. Lofroth G., Ames B.N. Environmental Mutagen. Society. // Annual Meeting Colorado Spring. 1977. Abst. Aa 1.

138. Matsui S., Sasaki M. Differential staining of nucleolus organisers in mammalian chromosomes. //Nature. 1973. P. 148 — 150.

139. Mearns A.S. Chromium effects on coastal organism. // Journal WPCF. V.48. № 8. 1976. P. 1929 1939.

140. MeIIer M., Egeler P., Rombki I. Short-term toxicity of lindane, hexachlorbenzene and copper sulfate to tubificied slud geworms (oligochaeta) in artificial media. // Ecotoxicol. and Environ. Safety, 1998, v. 39, № 1,P. 10-20.

141. Michailova P., Petrova N., Ramella L. Cytogenetic characteristics of a population of Chironomus riparius from a polluted Po river station. // Genetica. V. 98. № 2. 1996. P. 161 178.

142. Moorhead P.S. Chromosome preparations of a leukocytes cultured from human peripheral blood. // Exptl. Cell Res. V. 20. 1960. P. 613 -617.

143. Moran D.M., Ames B.N. Revised methods for the Salmonella mutagenisity test. // Mutat. Res.-1983.- VI13.- N3 4.- P.l73 - 215

144. Pankow J.F. Analysis of chromium traces in the aquatic ecosystem. 2 A study of Cr (III) and Cr (VI) in the Susquehanna River basin of New York and Pennsylvania. // The science of the Total Environment. V. 7. 1977. P. 17-26.

145. Petrilli F.L., Floras. Radiological, chemical, and biological evaluations of site opretations at Hanford Washington. // Can. Tech. Rep. Fish. Aquat. Sci. V.54. 1978. P.139-141.

146. Pickering Q.H., Henderson W. Air an Water Pollution. // International journal. V.10. 1966. P.453 -463.

147. Placido D, Broods Andrew. Zebra mussels wastes and concentrations of heavy metals on shipwrecks in western Lake Erie. // J. Great Lakes Res. V. 25. №2. 1999. P. 330-338.

148. Qixing L. Combined chromium and phenol in a marine prawn fishery. // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. V. 62. № 4. 1999. P. 476 482.

149. Samecka Cymerman A., Kempers A J. Bioindication of heavy metals by Mimulus guttatus from the Czeska Struge stream in the Karkonosze Mountains, Poland. // Bull. Environ. Contam and Toxicol. V. 63. № 1. 1999. P. 65-72.

150. Samoiloff M. R, Shuiz S., lorben Y. A rapid simple long-term toxicity assay for aquatic contain nats using the nematode Panagrellus redivivus. // Can. I. Fish and Aquat. Sci., 1980, v 37, № 7, p.l 167-1174.

151. Sharifí M., Connell D.W. Growth rate reduction of goldfish (Carassius auratus) exposed chlorobenzones in diets with differing lipid contents. // Bull. Environ. Contam. And Toxicil., 1997, v. 59, № 4, p. 665-670.

152. Serpunin G.G. Using of image analises system "Vidiotest" in ichtyohaematology. // 4th Internacional Ichtyohematology confece. Czech. Republic, 1995, P. 23.

153. Song Ki Hoon, Breslin Vincent T. Accumulation and transport of sediment metals by the vertically migrating opossum shrimp. // J. Great Lakes Res. V. 25.№ 3. 1999. P. 429 - 442.

154. Tomasik P. Magadza C. Metal interaction in biological systems. // Water, Air and Soil Pollut. V. 82. № 3. 1995. P. 695 711.

155. Van der Putte. Effect of pH on the acute toxicity of hexavalent chromium to rainbouw trout. // Aquatic Toxicology. V.l. 1982. P. 129 142.

156. Wang Wen Xiong, Criscom Sarah B. Bioavailability of Cr (III) and Cr (VI) to marine mussels from solute and particulate pathways. // Environ. Sei. and Technol. V. 31. № 2. 1997. P. 603 - 611.

157. Wilber W.G. The impact of urbanization on the distribution of heavy metals in bottom sediments of the Saddle River. // Water Resources Bulletin. V. 15. 1982. P.790- 800.

158. Wilson J.G. Environmental chemicals. // Handbook of teratology. Ed. J.S. Wilson, N.Y. Lond. Plenum press, 1977, v. 1, p. 47-75.

159. Wisk. I.D., Cooper K.R. Comparison of the toxicity of several polychlormated dibenzo-p-dioxins in embryos of the Japanese medaka (Orizius latipes). // Chemosphere. 1990, v.20, №3-4, p.361-377.

160. Wulker W. Chironomus plumosus Fabricius in fennoscandian reservoirs. // Aquat. Insects. V. 18. № 4. 1996. P. 209 221.

Информация о работе

Дробышевский, Владимир Федорович
кандидата биологических наук
Москва, 2005
ВАК 03.00.18

Диссертация

Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Мутации на различных уровнях наследственного аппарата гидробионтов при воздействии генотоксичных загрязнителей водной среды - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы