Симбиотическая ассоциация Wolbachia-Drosophila melanogaster: ультраструктурная организация и взаимодействие в условиях стресса

Жукова, Мария Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Симбиотическая ассоциация Wolbachia-Drosophila melanogaster: ультраструктурная организация и взаимодействие в условиях стресса
ВАК РФ 03.03.04, Клеточная биология, цитология, гистология

Автореферат диссертации по теме "Симбиотическая ассоциация Wolbachia-Drosophila melanogaster: ультраструктурная организация и взаимодействие в условиях стресса"

На правах рукописи

ОО5001236

ЖУКОВА МАРИЯ ВЛАДИМИРОВНА

СИМБИОТИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ \VOLRA США-№080РН1Ы МЕЬАШСАЗТЕЯ: УЛЬТРАСТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В УСЛОВИЯХ СТРЕССА

03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 О НОЯ 2011

Новосибирск 2011

005001236

Работа выполнена в лаборатории морфологии и функции клеточных структур Учреждения Российской академии наук Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск.

Научный руководитель: кандидат биологических наук

Киселева Е.В.

Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Высоцкая JI.B.

Новосибирский государственный

университет,

г. Новосибирск

доктор биологических наук, профессор Бугров А.Г.

Институт систематики и экологии животных СО РАН, г. Новосибирск

Ведущее учреждение: Институт химической биологии и

фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск

Защита диссертации состоится «30» 2011 г. на утреннем заседании

диссертационного совета Д 003.011.01 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора наук в Институте цитологии и генетики СО РАН в конференц-зале Института по адресу: 630090, г. Новосибирск, пр-т Ак. Лаврентьева, д. 10, тел/факс (383)333-12-78, e-mail: dissov@bionet.nsc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН.

Автореферат разослан «2£>> Р/Г/ПЯ^рЯ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

rS I '

А&>

Хлебодарова Т.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние десятилетия существенное внимание уделяется исследованию механизмов симбиоза, в частности анализу взаимодействия эндосимбионтов и их хозяев, так как на основе полученных знаний становится возможным использовать влияние эндосимбионтов на различные функции хозяина. Эффективность симбиоза зависит от генотипа организмов и условий их обитания (Thomas, Blanford, 2003). В естественной среде обитания все организмы подвержены влиянию различных неблагоприятных факторов, и изучение особенностей поведения симбионтов в условиях стресса обеспечивает получение новой информации о процессах, происходящих в симбиотических ассоциациях в природе. Хозяин и симбионт, каждый в отдельности, могут специфически реагировать на изменения условий окружающей среды, а ответ симбиотической ассоциации в целом будет зависеть от взаимодействия партнеров в новых условиях. Можно предположить, что под влиянием экспериментально созданных неблагоприятных факторов среды будет происходить либо активация, либо ингибирование процессов взаимодействия симбионтов, и исследование их организации и динамики в таких условиях позволит выявить дополнительные особенности отношений в системе эндосимбионт-хозяин. До настоящего времени влияние изменений факторов среды на морфологию и взаимоотношения симбионтов, особенно на ультраструктурном уровне, мало изучены и являются активно развивающейся и актуальной областью исследований.

Эндосимбиотические бактерии рода Wolbachia широко распространены среди членистоногих и вызывают у них изменения репродуктивных функций, такие как цитоплазматическая несовместимость, партеногенез, феминизация и андроцид (Werren et al., 2008). Исследование особенностей строения и функциональной роли Wolbachia позволяет выявить механизмы симбиоза на клеточном и организменном уровнях, и найти возможные пути влияния бактерий на численность популяций насекомых-вредителей сельского хозяйства, а также на виды организмов, патогенных для животных и человека.

Одним из удобных модельных объектов для исследования процессов взаимодействия Wolbachia-x озяин является Drosophila melanogaster, цитологические и генетические особенности которой достаточно подробно изучены. В настоящей работе мы использовали этот объект, а в качестве стрессовых факторов среды для симбиотических организмов было выбрано влияние на них повышенной температуры и голодания хозяина.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - провести исследование влияния повышенной температуры и голодания на морфологию клеток яичников и ранних эмбрионов D. melanogaster, симбиотических бактерий Wolbachia в этих клетках, а также на взаимодействие бактерий и хозяина на клеточном и субклеточном уровнях.

Для достижения цели нами были поставлены следующие задачи: 1. Исследовать и сравнить ультраструктуру клеток яичников и синцитиальных эмбрионов D. melanogaster, неинфицированных и инфицированных бактериями Wolbachia, в стандартных лабораторных условиях и после

воздействия повышенной температуры и голодания.

2. Провести сравнительный анализ распределения и морфологии бактерий в клетках яичников и синцитиальных эмбрионах В. melanogaster в стандартных лабораторных условиях и после стрессовых воздействий.

3. Провести сравнительный анализ структурно-функциональных взаимодействий между бактериями и внутриклеточными органеллами хозяина в стандартных лабораторных условиях и после воздействия на £>. те/яло^аяГег повышенной температуры и голодания.

Научная новизна

С использованием методов световой микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии, а также методов молекулярной биологии, в работе впервые проведен подробный комплексный анализ тонкой структурной организации и взаимодействия симбиотической ассоциации \¥о1ЬасЫа (штамм \vMelPop) - И. melanogaster (линия \vlll8) в экспериментальных стрессовых условиях. Установлено, что тепловое воздействие и голодание хозяина вызывают различные изменения морфологии Шо1ЪасЫа штамм \vMelPop в цитоплазме синцитиальных эмбрионов и клеток яичников, однако не влияют на их распределение у мух линии \у1 118.

Впервые в клетках яичников П. melanogaster \vlll8 описаны 1¥о!ЬасМа, контактирующие с электронно-плотными тельцами, которые предположительно являются покоящейся формой бактерий. Их количество увеличивается при голодании мух.

На ультраструктурном уровне продемонстрировано, что, несмотря на изменение морфологии каждого из симбионтов в ответ на стресс, тесные структурно-функциональные контакты бактерий с цитоплазматическими органеллами хозяина сохраняются.

Впервые показано, что присутствие \Volbachia штамм \vMelPop увеличивает частоту апоптоза в гермариях яичника £>. melanogaster \vlll8 по сравнению с неинфицированными мухами.

Практическая значимость работы

Штамм иМе1Рор в настоящее время считается наиболее патогенным штаммом бактерий УУо1ЬасЫа, снижающим продолжительность жизни у £>. melanogaster и комаров. Результаты нашего исследования, демонстрирующие особенности поведения партнеров симбиотической ассоциации ЬУсНЬасЫа (штамм \vMelPop) - £>. melanogaster (линия \у1 118) в стрессовых условиях, могут быть использованы при построении моделей для поиска путей воздействия с помощью №о1ЬасЫа на численность популяций насекомых, являющихся переносчиками заболеваний человека и животных, а также вредителей сельского хозяйства.

Положения, выносимые иа защиту:

1. Симбиотические бактерии 1Уо!ЬасМа штамм wMelPop вызывают увеличение апоптоза клеток в контрольной точке гермария яичника О. melanogaster.

2. Присутствие \Volbachia в организме О. melanogaster не влияет на изменение морфологии клеток яичников, происходящие под действием повышенной температуры и голодания.

3. При действии повышенной температуры и голодания характер распределения

Иго1ЬасШа штамм \vMelPop в синцитиальных эмбрионах и клетках яичников Б. melanogaster сохраняется, однако происходят различные изменения морфологии бактерий, обусловленные как их дегенерацией, так и адаптацией к стрессу.

4. В условиях теплового стресса и голодания мух бактерии \Volbachia продолжают тесно контактировать с эндоплазматическим ретикулумом и митохондриями в клетках яичников /). melanogaster.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на: ХЬУ Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2007); Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем» (Саратов, 2007); Международной конференции «Развитие эволюционной идеи в биологии, социологии и медицине» (Новосибирск, 2007); V Международной конференции, посвященной биологии №о1ЬасЫа (Колимбари, Крит, Греция, 2008); IV съезде микробиологов Узбекистана (Ташкент, Узбекистан, 2008), V Съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященном 200-летию со дня рождения Ч. Дарвина (Москва, 2009); XXIII Российской конференции по электронной микроскопии (Черноголовка, 2010); 14-й Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2010); Научной школе-конференции «Успехи в исследовании симбиоза» (Реховот, Израиль, 2010); Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2010» (Нижний Новгород, 2010); на отчетной сессии Института цитологии и генетики СО РАН (2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых отечественных журналах.

Вклад автора. Основные результаты получены автором самостоятельно. Эксперименты по тепловому воздействию на симбионтов проведены совместно с Д.А. Ворониным.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов, обсуждения, выводов и списка литературы (157 ссылок). Работа изложена на 161 страницах, содержит 58 рисунков и 5 таблиц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе использовали линию Ого.чор!и1а melanogaster \у1 118, полученную от проф. С. О'Нейлла (Университет Квинсланда, Австралия), инфицированную бактериями 1¥о1ЬасЫа, штамм \vMelPop. Мух содержали при температуре 25°С на стандартном дрожжевом или на обогащенном корме. При содержании мух на обогащенном корме стандартный корм покрывали слоем дрожжевой пасты и ежедневно меняли на свежий. Для получения неинфицированной линии \vlll8T мух содержали в течение двух поколений на корме с добавлением тетрациклина (0,03 %), а три последующих поколения - на стандартном корме. Зараженность £>. те/аио^да/ег бактериями проверяли с помощью ПЦР, с использованием ДНК, выделенной из яичников мух, и праймеров к фрагменту гена поверхностного белка ШЬасЫа тр 8Шшр 691Я (Braig е/ а/., 1998).

Для теплового воздействия мух помещали в водный термостат в предварительно нагретые до 36°С пробирки с кормом на 75 мин. Яичники и эмбрионы D. melanogaster фиксировали через 3,5-4 ч после воздействия.

Голодание мух проводили в термостате при температуре 25°С. 5-дневных мух переносили со стандартного корма в пустые пробирки, которые закрывали влажной ватой. Яичники фиксировали сразу после 24 ч голодания.

Для определения продолжительности жизни D. melanogaster в условиях голодания, 5-дневных мух наркотизировали и разделяли на самцов и самок. 30 особей помещали в пустые пробирки, закрытые влажной ватой, и ставили в термостат с температурой 25°С. Учет погибших мух вели через 24, 40, 48, 58 и 72 ч. Эксперимент проводили в четырех повторностях, в каждом из экспериментов учитывали продолжительность жизни 120-150 особей каждой группы мух. Обработку результатов проводили с помощью стандартных статистических методов (Васильева, 2000).

При определении выживаемости потомства линий D. melanogaster 100-200 мух в возрасте 2-6 дней помещали в стеклянную бутылку со съемным дном, содержащим корм, в термостат с температурой 22-24°С на 1 ч. Затем мух из бутылки удаляли, подсчитывали отложенные на корм яйца и помещали в термостат при 22-24°С на время, пока из них не разовьются все имаго. Определение выживаемости мух производили путём подсчёта отношения числа развившихся мух к числу отложенных яиц, принимаемому за 100%.

Оценку уровня апоптоза в яичниках D. melanogaster проводили с помощью окраски клеток яичников акридиновым оранжевым (Abrams et al., 1993; Foley, Cooley, 1998). Яичники 5-дневных мух выделяли в растворе Эфрусси-Бидла Рингера, окрашивали 3 мин. в растворе акридинового оранжевого (5 мкг/мл) на 0,1 М Na-фосфатном буфере (рН 7,2) при комнатной температуре. Затем яичники переносили на предметное стекло в каплю галокарбонового масла, покрывали покровным стеклом и анализировали в флуоресцентном микроскопе (Axioscop 2 plus, Zeiss, Германия). Процент гермариев с апоптозом подсчитывали как отношение количества гермариев с апоптозом к общему числу проанализированных гермариев.

Фиксацию яичников и синцитиальных эмбрионов D. melanogaster для электронно-микроскопического анализа проводили согласно ранее описанному методу (Terasaki et al., 2001; Дудкина и др., 2004). Затем образцы обезвоживали в спирте, ацетоне и заключали в смолу Agar 100 Resin. Ультратонкие срезы контрастировали уранил ацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу и исследовали в электронном микроскопе JEM 100 SX (JEOL, Япония).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Морфология клеток яичника неинфицированной и инфицированной Wolbachia D. melanogaster, линии wlll8T и wlll8, на разных стадиях оогенеза

В яйцевых трубках видов рода Drosophila выделяют два отдела: гермарий и вителлярий (King et al., 1956; Dansereau et al., 2005). Наши данные показали, что в яйцевых трубках яичников мух линий wlll8 и wlU8T клетки гермария сходны по морфологии и имеют округлую или уплощенную форму, небольшие

размеры (около 5 мкм), достаточно крупные ядра и небольшое количество цитоплазмы. Основываясь на морфологических особенностях строения, в оогенезе D. melanogaster выделяют 14 стадий развития яйцевых камер (King et al., 1956). С использованием световой и электронной микроскопии нами была проанализирована морфология клеток вителлярия, включающих ооциты, питающие и фолликулярные клетки, на стадиях оогенеза 1-10. Следует отметить, что на стадиях оогенеза 11-14, когда ооцит занимает практически весь объем яйцевой камеры, его исследование в электронном микроскопе было затруднено из-за вителлиновой оболочки, синтезируемой фолликулярными клетками вокруг ооцита и препятствующей его нормальной фиксации. Сравнительное I исследование срезов яичников в световом и электронном микроскопе не выявило каких-либо различий в организации яйцевых камер вителлярия неинфицированных и инфицированных Wolbachia мух. Таким образом, присутствие бактерий не изменяет организацию яйцевых камер яичника D. melanogaster и тонкую морфологию клеток гермария и вителлярия.

Ультраструктура бактерий Wolbachia штамм wMelPop и их распределение в клетках яичника и синцитиальных эмбрионах D. melanogaster wl 118

Электронно-микроскопическое исследование показало, что в цитоплазме всех типов клеток яичника и в синцитиальных эмбрионах D. melanogaster will8 бактерии Wolbachia имеют кокковидную или палочковидную форму, варьируют в размере от 0,5 до 1,4 мкм и окружены трехслойной оболочкой (Рис. 1 а). В бактериальном матриксе выявляется большое количество рибосом, а также расправленные нити ДНК и компактный хроматин. Во всех типах клеток вителлярия яичников впервые обнаружены Wolbachia, тесно контактирующие с округлыми электронно-плотными тельцами, расположенными под наружной оболочкой бактерий (Рис. 1 б, в). Такие тельца диаметром 0,2-0,5 мкм имеют

Рис. 1. Бактерии ]Уо1ЬаМа в цитоплазме клеток яичников.

а - бактерия с типичной морфологией. На вставке сверху - тройная оболочка бактерии; | б, в - И^о/босЛ/о, контактирующие с электронно-плотными тельцами (стрелки) в питающей (б) и фолликулярной клетке вителлярия. Масштаб: 0,5 мкм.

более плотный, чем у бактерий, гомогенный матрикс и покрыты двойной оболочкой. Доля бактерий, контактирующих с тельцами, составляет 0,8% в питающих клетках на стадиях оогенеза 1-6, и 0,2% в питающих клетках на стадиях оогенеза 7-8. Зарегистрированное нами появление Жо/ЬасМа, контактирующих с электронно-плотными тельцами, по-видимому, связано с изменением функционального состояния бактерий. Основываясь на

литературных данных, полученных на разных видах бактерий (Wiebe et al., 1972; Miyashita, Matsumoto, 2004; Kozek, 2005), можно предположить, что эти структуры представляют покоящуюся форму Wolbachia.

Установлено, что бактерии присутствуют во всех типах клеток яичника. В клетках цист гермария, в питающих и фолликулярных клетках вителлярия бактерии Wolbachia распределены по всей цитоплазме равномерно. Следует отметить, что фолликулярные клетки содержат наименьшее количество бактерий по сравнению с другими типами клеток яичника мух. Наибольшая плотность бактерий выявлена в ооцитах на 1-7 стадиях развития яйцевых камер. На 1-3 стадиях оогенеза Wolbachia занимают всю свободную от внутриклеточных органелл цитоплазму ооцита, а на 4-6 стадиях оогенеза они локализуются в его апикальной части.

В синцитиальных эмбрионах D. melanogaster will 8 бактерии штамма wMelPop локализуются вблизи ядер на разных стадиях клеточного цикла. В интерфазе бактерии распределены случайным образом вокруг ядер, а на всех стадиях митоза они концентрируются вблизи полюсов веретена деления. Эти наблюдения согласуются с литературными данными о локализации Wolbachia других штаммов в эмбрионах мух и обусловлены взаимодействием эндосимбионтов с микротрубочками в клетках хозяина (Callaini et al., 1994).

Сравнительный анализ количества гермариев с апоптозом у неинфицированных и инфицированных Wolbachia штамм wMelPop D. melanogaster

В гермарии видов рода Drosophila выделяют четыре района: 1, 2а, 26, 3 (Dansereau et al., 2005). В районе 2а/2б, где расположена контрольная точка (checkpoint) и может происходить апоптоз, располагаются 16-клеточные цисты, соматические стволовые клетки (ССК), контактирующие с клетками ниши, и фолликулярные клетки. Проведенный нами анализ с использованием флуоресцентной микроскопии окрашенных акридиновым оранжевым яйцевых трубок показал, что у инфицированных и неинфицированных мух подвергшиеся апоптозу клетки располагаются в районе 2а/2б гермария в виде крупных скоплений желтого или оранжевого цвета (Рис. 2 а, в). Клетки имели гомогенную зеленую окраску в яйцевых трубках, в которых апоптоз отсутствовал (Рис. 2 б, г).

Количественный анализ яйцевых трубок показал, что при содержании неинфицированных Wolbachia мух на стандартном корме, процент гермариев, в которых присутствуют цисты, подвергшиеся апоптозу, составляет 41,8±4,1%. В яичниках мух, инфицированных Wolbachia штамм wMelPop, этот параметр увеличивается до 70,6±5,3%, (Рис. 2 д). Чтобы исключить возможное влияние недостаточного питания D. melanogaster на полученные результаты, был проведен эксперимент с использованием обогащенного корма, поскольку ранее было показано, что содержание на нем мух уменьшает количество гермариев с апоптозом, по сравнению со стандартным кормом (Drummond-Barbosa, Spradling, 2001; Smith et al., 2002). Обнаружено, что использование обогащенного корма приводит к небольшому снижению относительного количества гермариев с апоптозом в обеих группах, однако различие по этому показателю между инфицированными Wolbachia и неинфицированными мухами

—ш я ' i—и

МИШийм^^ЙЯВН g- g ° wTTWwmf ' wiii8Twina

с стандартный обогащенный

га корм корм

Рис 2. Визуализация клеток гермария после окраски яичников D. melanogaster акридиновым оранжевым.

а, в — гермарии с цистами, подвергшимися апоптозу, в районе 2а/2б у неинфицированных (wlll8T) и инфицированных Wolbachia (will 8) мух, соответственно; 6, г - гермарии тех же линий мух, не содержащие цист, подвергшихся апоптозу. Скобками обозначен район 2а/2б гермария. д - относительное количество гермариев с апоптозом у неинфицированных и инфицированных Wolbachia D. melanogaster. п- общее количество проанализированных гермариев. **Р>0,99; *Р>0,95. Достоверность различий между средними величинами определяли с помощью критерия Стьюдента. Масштаб: 20 мкм.

остается достоверно значимым. Полученные данные свидетельствуют об увеличении числа гермариев с апоптозом у инфицированных Wolbachia штамм wMelPop мух.

Исследование ультраструктуры клеток гермария у неинфицированных и инфицированных wMelPop мух подтвердило данные флуоресцентной микроскопии и позволило выявить в районе 2а/2б клетки цист с характерными признаками апоптоза, такими как: конденсация ядра и цитоплазмы (пикноз), потеря контактов с окружающими клетками, распад клеток на фрагменты, или апоптозные тельца. Во многих клетках подвергшихся апоптозу цист у | инфицированных Wolbachia мух наблюдались большие скопления тесно расположенных бактерий. Фолликулярные клетки, окружающие цисты в районе 26 гермария, имели нормальную морфологию и содержали лишь небольшое количество бактерий.

Можно предположить два пути влияния присутствия эндосимбионта в клетках яичника D. melanogaster на апоптоз в контрольной точке гермария. Во-первых, это может быть непосредственное воздействие бактерий на клетки зародышевого пути. Известно, что именно в районе 2а гермария одна из 16 клеток цисты дифференцируется в ооцит, остальные же становятся питающими клетками. Одновременно происходит транспорт 15 центриолей в ооцит и формирование в нем центра организации микротрубочек (Mahowald, Strassheim, 1970; Megraw, Kaufman, 2000). Ранее было показано, что Wolbachia взаимодействуют с микротрубочками на ранних стадиях оогенеза (Ferree et al., 2005). Возможно, что выявленное нами методом электронной микроскопии присутствие большого количества бактерий Wolbachia в клетках цисты на стадии дифференцировки ооцита в районе 2а приводит к нарушениям на структурном или молекулярном уровне, вследствие чего циста подвергается апоптозу.

Во-вторых, увеличение частоты апоптоза в гермариях в присутствии Wolbachia может быть связано с влиянием бактерий на ССК, которые дают начало фолликулярным клеткам в районе гермария 26. Существует гипотеза, согласно которой апоптоз в районе 2а/2б гермария служит для поддержания правильного количественного соотношения клеток зародышевого пути и соматических фолликулярных клеток (Drummond-Barbosa, Spradling, 2001). Известно, что стволовые клетки окружаются клетками ниши, обеспечивающими необходимые условия для их функционирования (Li, Xie, 2005). Недавно было показано, что Wolbachia имеют высокую плотность в клетках ниши ССК (НССК) гермария (Fiydman et al., 2006). Можно предположить, что присутствие бактерий в НССК негативно влияет на их функцию и способствует замедлению деления ССК, что приводит к нарушению соотношения между соматическими клетками и клетками зародышевого пути, и, как следствие, к гибели цист. Согласно нашим данным, фолликулярные клетки в районе 26 гермария у инфицированных Wolbachia мух линии wlll8 имеют нормальное строение, что, по-видимому, свидетельствует об отсутствии негативного влияния Wolbachia на эти клетки.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что присутствие Wolbachia штамм wMelPop у D. melanogaster will8 влияет на ранние этапы формирования яйцевых камер в гермарии. Предложены два возможных пути действия бактерий на клетки яичника мух. Следует отметить, что плодовитость инфицированных wMelPop D. melanogaster не снижена по сравнению с неинфицированными мухами (Reynolds et al., 2003; Воронин и др., 2009), что свидетельствует о высоких потенциальных возможностях организма насекомых адаптироваться к действию различных неблагоприятных факторов.

Морфология яичников D. melanogaster, инфицированных и неинфицированных Wolbachia, после теплового воздействия

Сравнительный электронно-микроскопический анализ ультраструктурной организации клеток гермария не обнаружил существенных различий в строении ядер, эндоплазматического ретикулума (ЭПР) и аппарата Гольджи у инфицированных и неинфицированных Wolbachia штамм wMelPop мух до и после воздействия повышенной температуры. В то же время, тепловое воздействие вызывало появление в цитоплазме всех типов клеток, входящих в состав вителлярия яичников как инфицированных, так и неинфицированных мух, гранул теплового шока, которые, согласно исследованиям авторов, представляют собой агрегаты потерявших нативную конформацию белков (Nover et al., 1989; Lin, Rye, 2006). Кроме того, в цитоплазме клеток вителлярия были обнаружены дегенерирующие митохондрии. Полученные данные свидетельствуют о том, что после действия повышенных температур на инфицированных и неинфицированных Wolbachia мух наибольшие изменения происходят в клетках вителлярия яичника.

Ультраструктурная организация и распределение Wolbachia штамм wMelPop в клетках яичников D. melanogaster wlll8 после теплового воздействия

Электронно-микроскопическое исследование показало, что после теплового воздействия на мух Wolbachia присутствуют во всех типах клеток и равномерно распределены по цитоплазме. Фолликулярные клетки содержат лишь небольшое

количество бактерий. Эти данные свидетельствуют о том, что характер распределения 1¥о1Ьас)иа в цитоплазме клеток яичников мух линии 118 после теплового воздействия и при содержании в стандартных условиях не различается.

В то же время, морфология Жо1ЬасМа штамм \vMelPop после воздействия на мух повышенной температуры существенно изменяется. Появляются бактерии с нарушением строения мембран бактериальной оболочки, формирующей инвагинации или выпячивания, что может свидетельствовать о начальных этапах дегенерации симбионта. Эти изменения затрагивают либо плазматическую мембрану бактерий (Рис. 3 а. б), либо все мембраны, окружающие бактерию (Рис. 3 в, г). Регистрируются также дегенерирующие }Уо1ЬасЫа с существенными нарушениями строения клеточной стенки и матрикса (Рис. 3 д, е) В цитоплазме всех клеток яичника мух после воздействия повышенной температуры выявляется также значительное количество эндосимбионтов, имеющих нормальную морфологию, но содержащих пузырьки, располагающиеся между клеточной стенкой и наружной мембраной бактерий (Рис. 3 ж, з), что редко наблюдается в контроле.

а ; , . щ ж к • шч 1 'Л а —---— 0 в \ •

- г I I як- д ¿~ шШШшЯВ^л -Ш.Ш ' < '" 5 ж * * ** - е -Г - < ' . -—

ж _ ^ 1 %■ X г - -1- 3 КУ * И л/ > ' ) Лти^г^Ш^ - ; Г'% ....... И

Рис. 3. Изменение морфологии №о1ЬасЫа штамм \vMelPop в цитоплазме клеток яичников О. melanogaster \у1118 после воздействия на мух повышенной температуры, а, б - бактерии с инвагинацией плазматической мембраны (указано стрелками) в клетках гермария; в, г - бактерии с инвагинациями клеточной оболочки (стрелки) в фолликулярной (в) и питающей (г) клетках; д, е - дегенерирующие бактерии в питающих клетках; ж, з - бактерии с отделяющимися пузырьками (стрелки) в питающих клетках; и - РУо/ЬаМа с электронно-плотным бактериальным матриксом (стрелка) в питающей клетке. Масштаб - 0,5 мкм

Недавние исследования Escherichia coli и Salmonella enterica показали, что активация процесса отделения пузырьков у бактерий происходит при помещении их в различные стрессовые условия, включая повышенные температуры (McBroom, Kuehn, 2007). Авторы установили, что действие неблагоприятных факторов приводит к нарушению нативной конформации белков в составе мембран клеточной стенки бактерий, и отделение пузырьков является механизмом, способствующим удалению поврежденных компонентов клеточной стенки. Можно предположить, что пузырьки, отделяемые Wolbachia в клетках яичника D. melanogaster will8, связаны с процессом удаления поврежденных компонентов клеточной стенки бактерий по сходному механизму, и это может быть свидетельством адаптации бактерий к повышенной температуре.

После действия повышенной температуры у некоторых Wolbachia отмечается также увеличение плотности матрикса (Рис. 3 и), что не характерно для бактерий в клетках яичников мух, содержащихся в стандартных условиях. Ранее было высказано предположение о существовании хламидиеподобного типа размножения Wolbachia в цитоплазме клеток паразитических нематод Diroßlaria immitis, при котором происходит компактизация матрикса бактерий с образованием электронно-плотных телец (Kozek, 2005). Эти тельца, представляющие неактивную форму бактерий, могут затем декомпактизоваться и давать начало новым бактериям с типичной морфологией. Присутствующие в цитоплазме клеток Wolbachia с темным матриксом могут представлять неактивную форму бактерий, появляющуюся под действием повышенной температуры. Таким образом, тепловое воздействие на мух вызывает ряд изменений структурной организации бактерий Wolbachia в клетках яичника D. melanogaster wl 118, отражающих процесс их дегенерации либо адаптации к стрессовым условиям.

Морфология синцитиальных эмбрионов и выживаемость потомства у мух, подвергавшихся стрессовому тепловому воздействию

Электронно-микроскопический анализ ранних эмбрионов D. melanogaster will8 после теплового воздействия на мух показал, что часть из них имела существенные морфологические нарушения в цитоплазме, обычно не регистрируемые в контроле. Они включали множественные скопления митохондрий вокруг крупных вакуолей, увеличение количества мембранных структур в цитоплазме и полное отсутствие ядерных оболочек. Мы предположили, что такие эмбрионы впоследствии погибают, и поэтому провели эксперимент по анализу выживаемости потомства у мух, подвергавшихся воздействию повышенной температуры. Сравнительный подсчет выживаемости потомства у инфицированных мух показал, что если в контрольной группе мух (содержание при 25°С) этот параметр составлял 78,8 ± 6,6 %, то после стрессового воздействия (температура 36°С) в течение 75 мин. выживаемость уменьшалась до 35,6 ± 3,6 %.

Распределение и ультраструктура бактерий в синцитиальных эмбрионах мух после теплового воздействия

Для электронно-микроскопического анализа морфологии Wolbachia в ранних эмбрионах мух линии wlll8 выбирались эмбрионы, по периферии которых на

полутонких срезах четко детерминировались интерфазные или делящиеся ядра (стадии 9-14 синцитиального дробления), что свидетельствовало о нормальном развитии эмбрионов. Электронно-микроскопическое исследование не выявило заметных отличий ультраструктуры внутриклеточных органелл в таких эмбрионах по сравнению с эмбрионами контрольных особей, не подвергавшихся тепловому воздействию. При этом Wolbachia локализовались вокруг интерфазных ядер или вблизи полюсов веретена деления при митозе, что характерно для Wolbachia и свидетельствует о нормальном взаимодействии бактерий с микротрубочками.

После воздействия на мух повышенной температуры большинство эндосимбионтов имели нормальную морфологию в цитоплазме выживших ранних эмбрионов D. melanogaster wlll8. Вместе с тем, в цитоплазме были выявлены эндосимбионты с расположенными между наружной мембраной и клеточной стенкой пузырьками, подобные тем, что наблюдались в клетках яичников. Таким образом, повышенная температура вызывает изменение морфологии части бактерий, присутствующих в выживших ранних эмбрионах D. melanogaster w 1118, однако строение и распределение большинства из них не отличается от контроля.

Продолжительность жизни неинфицированных и инфицированных Wolbachia мух при голодании и ультраструктура клеток яичников D. melanogaster

Анализ продолжительности жизни (ПЖ) мух в условиях голодания показал, что этот показатель не различается у неинфицированных и инфицированных мух, несмотря на то, что бактерии Wolbachia штамм wMelPop присутствуют во многих тканях D. melanogaster will8. Период гибели 50 % выборки составил 36,9 и 40,7 ч для неинфицированных и инфицированных самцов; и 51,8 и 49,5 ч для неинфицированных и инфицированных Wolbachia самок D. melanogaster, соответственно. Половой диморфизм по признаку ПЖ при голодании был ранее обнаружен у разных видов рода Drosophila (Service et а!., 1985; Sharmila Bharathi et al., 2003; Matzkin et al, 2009).

Установлено, что после голодания в течение 24 ч у неинфицированных и инфицированных Wolbachia мух в цитоплазме питающих клеток увеличивается число липидных капель. Морфометрический анализ плотности их распределения на мкм2 цитоплазмы питающих клеток показал, что после голодания количество липидных капель увеличивается в цитоплазме инфицированных Wolbachia мух линии wl 118 как на стадиях оогенеза 1 -6 (с 0,034±0,001 до 0,065±0,006), так и на стадиях 7-8 (с 0,040±0,005 до 0,075±0,017). Это свидетельствует об изменениях в метаболизме липидов в организме D. melanogaster при голодании, что согласуется с полученными ранее данными (Gronke et al., 2005; Gutierrez et al., 2007).

После голодания в питающих клетках яичника как неифицированных, так и инфицированных Wolbachia мух чаще, чем в контроле, выявлялись протяженные цистерны шероховатого ЭПР, лежащие вблизи ядерной оболочки и иногда сливающиеся с наружной мембраной ядра. По сравнению с контрольной группой мух (Рис. 4 а, б), такие участки вблизи ядерной оболочки были более протяженными и могли достигать в длину 4-5 мкм (Рис. 4 в). Как и в контроле,

между мембранами шероховатого ЭПР и ядерной оболочкой выявлялись участки электронно-плотного материала с пузырьками гладкого ЭПР, а ядерная оболочка в этих участках отличалась скоплением поровых комплексов.

Известно, что в процессе оогенеза D. melanogaster питающие клетки и ооциты в яйцевых камерах увеличиваются в размерах, при этом объем ядер питающих клеток с 1-й по 10-ю стадии оогенеза возрастает приблизительно в 2 тыс. раз (King et al., 1956). Однако при голодании оогенез значительно замедляется (Drummond-Barbosa, Spradling, 2001). Ранее было показано, что увеличение объема ядра и формирование ядерных пор в растущих ооцитах Xenopus laevis происходит за счет слияния с ядерной оболочкой пузырьков ,

Рис. 4. Цистерны шероховатого эндоплазматического ретикулума со скоплениями плотного материала вблизи ядерной оболочки в питающих клетках яичников О. melanogaster в стандартных лабораторных условиях (а, б) и после голодания (в), а - слияние ЭПР (стрелка), контактирующего с компактным материалом, с наружной мембраной ядерной оболочки; б, в - электронно-плотный материал с пузырьками гладкого ЭПР между длинной цистерной шероховатого ЭПР и ядерной оболочкой. Головки стрелок указывают на ядерные поры. Масштаб: 1 мкм.

гладкого и шероховатого ЭПР (Морозова, Киселева, 2006; Salpingidou ег а1, 2008). Обнаруженные нами протяженные участки ЭПР, контактирующие с наружной мембраной ядра, могут быть связаны с процессом замедления слияния ЭПР с ядерной оболочкой в процессе ее формирования.

После голодания у инфицированных и неинфицированных \Volbachia £>. melanogaster в цитоплазме всех типов клеток яичников обнаружены ранние аутофагосомные пузырьки размером 0,2-0,5 мкм и небольшие аутофагосомы с диаметром 0,7-1,5 мкм, которые редко встречаются в клетках контрольной группы мух. Появление аутофагосом в цитоплазме клеток является типичным ответом различных организмов на условия голодания ^¡гиэЫта, 2005). Таким образом, присутствие эндосимбионтов УУо1ЬасЫа не влияет на ПЖ мух во время голодания. Обнаруженные нами изменения ультраструктуры яичников, связаны с ответом организма на голодание, и не отличаются у неинфицированных и инфицированных И7о1ЪасЫа мух.

Распределение и ультраструктура бактерий ¡Уо/Ьас/иа штамм \vi\lelPop после голодания

Характер распределения 1¥о1ЬасЫа в цитоплазме всех типов клеток яичника после голодания не изменялся. Морфометрический анализ показал, что в питающих клетках плотность бактерий на мкм2 цитоплазмы не изменяется по сравнению с контролем как на 1-6 стадиях, так и на 7-8 стадиях оогенеза (Табл.). Голодание мух в течение 24 часов не приводит ни к значительному увеличению плотности бактерий за счет их деления (при замедлении оогенеза), ни к снижению их плотности в результате аутофагии (см. ниже), что может свидетельствовать о существовании механизмов поддержания определенной плотности распределения эндосимбионтов в клетках хозяина.

Таблица. Плотность распределения Жэ/басй/в в цитоплазме питающих клеток яичников £). melanogaster 118 в стандартных лабораторных условиях и после голодания.

D.melanogaster \у1 118, инфицированы УУо1ЬасШа штамм \vMelPop Количество бактерий на мкм2 цитоплазмы питающих клеток

Стадии оогенеза 1-6 Стадии оогенеза 7-8

контроль 0,112±0,015 0,064±0,008

голодание 0,119±0,014 0,093±0,017

Часть бактерий №о1ЬасМа в клетках яичников сохраняют типичную морфологию после голодания мух. Однако в питающих и фолликулярных клетках яичников обнаружены группы дегенерирующих ]Уо1ЬасЫа. Такие группы состоят из 2-3 бактерий, окруженных общей оболочкой, имеющих нарушения в строении клеточной стенки (Рис. 5). Как и в контрольной группе

Рис. 5. Бактерии ¡¥о1ЬасМа с нарушенной клеточной стенкой, локализующиеся внутри светлых вакуолей, в цитоплазме клеток яичника О. melanogaster \vlll8 после голодания. Масштаб: 0,5 мкм.

мух, в клетках вителлярия выявлены 1Уо1ЬасЫа, тесно контактирующие с электронно-плотными тельцами, которые имеют гомогенный метрике, покрыты двойной оболочкой и окружены общей мембраной с бактериями. Количество таких бактерий увеличивается в цитоплазме питающих клеток с 0,8% в контроле до 1,4% после голодания на стадиях оогенеза 1-6, и не изменяется на 7-8 стадиях оогенеза (0,3%). Таким образом, плотность распределения \Volbachia в питающих клетках яичника мух линии \vlll8 при голодании не изменяется, однако появляются группы дегенерирующих бактерий и, увеличивается количество покоящихся форм бактерий, что свидетельствует о негативном действии голодания на функциональное состояние симбионта.

Взаимодействие )¥о1ЬасЫа с внутриклеточными органеллами в клетках яичника в стандартных лабораторных условиях и после стрессовых воздействий на£>. melanogaster

Электронно-микроскопический анализ позволил выявить структурно-функциональные контакты эндосимбиотических бактерий с внутриклеточными органеллами в клетках яичников и синцитиальных эмбрионах В. melanogaster уу1 118. \Уо1ЪасЫа взаимодействуют с мембранами ЭПР в цитоплазме яичников и эмбрионов мух (Рис. 6 а), а также с митохондриями в синцитиальных эмбрионах £>. melanogaster \vlll8 (Рис. 6 б). Известно, что ЭПР принимает участие в процессе трансляции и транспорте синтезированных белков. Можно предположить, что \Volbachia влияет на хозяина через взаимодействие с компонентами ЭПР. Кроме того, при делении бактерий мембраны ЭПР могут использоваться для формирования наружной мембраны вокруг дочерних бактерий. После действия на мух повышенных температур также наблюдается тесный контакт 1Уо1ЬасЫа с митохондриями и мембранами ЭПР (Рис. 6 в, г).

Рис. 6. Контакты ]¥о№асЫа с внутриклеточными органеллами в яичниках и синцитиальных эмбрионах О. те1апо%а$1ег \vlll8 в стандартных условиях (а, б), после теплового воздействия (в, г) и после голодания (д, е, ж, з).

а, в, д - тесный контакт (стрелки) бактерий с эндоплазматическим ретикулумом в цитоплазме клеток яичника; б, г - контакт бактерий (стрелки) с митохондриями в цитоплазме синцитиальных эмбрионов мух линии \vlll8; е, ж, з - разные стадии слияния бактерий И^о/ЬасЬ/а с аутофагосомами в цитоплазме клеток яичников О. melanogaster \у1 118. Б - бактерия. Масштаб: 0,5 мкм.

Идентичная ситуация была зарегистрирована и после голодания мух. Бактерии продолжали контактировать с мембранами ЭПР в цитоплазме клеток

яичника (Рис. 6 д). Однако, в отличие от действия повышенных температур, во всех типах клеток яичника наблюдалась активация аутофагических процессов, в которые были вовлечены бактерии. Установлено, что Wolbachia сливаются с ранними аутофагосомными пузырьками (Рис. 6 е) или с небольшими аутофагосомами (Рис. 6 ж). Выявлены также бактерии, находящиеся внутри небольших аутофагосом (Рис. 6 з). Поскольку аутофагические вакуоли содержат не только бактерии, но и компоненты цитоплазмы клетки хозяина, можно предположить, что Wolbachia сливаются с аутофагическими вакуолями в результате неселективной аутофагии, характерные признаки которой подробно исследовались другими авторами (Kissova et al., 2007).

Таким образом, в результате проведенного исследования впервые продемонстрировано, что бактерии Wolbachia штамм wMelPop влияют на процесс формирования яйцевых камер, что приводит к увеличению частоты апоптоза в контрольной точке гермария яичника D. melanogaster will8. Впервые показано, что повышенная температура и голодание вызывают различные нарушения структурной организации бактерий в клетках яичника D. melanogaster, однако большинство зндосимбионтов сохраняет типичную морфологию и функциональную активность, продолжая тесно контактировать с органеллами в цитоплазме клеток хозяина. Это дает основание полагать, что в изменяющихся условиях среды характер взаимодействия Wolbachia штамм wMelPop и хозяина будет сохраняться, что делает этих бактерий надежным инструментом для контроля численности насекомых-переносчиков заболеваний человека и вредителей сельского хозяйства.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что присутствие Wolbachia штамм wMelPop не влияет на морфологию синцитиальных эмбрионов и клеток яичников Drosophila melanogaster wl 118, содержащихся в стандартных лабораторных условиях.

2. В клетках яичников D. melanogaster линии wl 118 впервые обнаружены симбиотические бактерии Wolbachia штамм wMelPop, контактирующие с электронно-плотными тельцами диаметром 0,2-0,5 мкм, которые представляют, вероятно, покоящиеся формы симбионта.

3. Впервые показано, что симбиотические бактерии Wolbachia штамм wMelPop нарушают процесс формирования яйцевых камер, что приводит к увеличению частоты апоптоза в гермарии D. melanogaster wl 118. Количество гермариев с апоптозом в контрольной точке 2а/2б возрастает до 70,6±5,3% у инфицированных Wolbachia мух по сравнению с 41,8±4,1% у неинфицированных мух.

4. Характерные для теплового шока и голодания изменения выявлены в клетках яичников как неинфицированных, так и инфицированных Wolbachia D. melanogaster. При повышенной температуре в цитоплазме клеток появляются гранулы теплового шока, а голодание активирует процесс аутофагии и накопление липидов в питающих клетках. Впервые показано, что в питающих клетках голодание вызывает увеличение длины цистерн ЭПР, контактирующих с ядерной оболочкой, что свидетельствует о замедлении слияния мембран ЭПР с наружной ядерной мембраной в процессе роста ядра.

5. Установлено, что тепловое воздействие и голодание не влияют на распределение Wolbachia штамм wMelPop в синцитиальных эмбрионах и клетках яичников D. melanogaster wlll8, однако вызывают изменение их морфологии. Стрессовые воздействия приводят к дегенерации, а также к адаптации Wolbachia к неблагоприятным условиям. При повышенной температуре увеличивается количество бактерий с пузырьками (возможно, для удаления поврежденных компонентов клеточной стенки) и бактерий с темным матриксом (изменение функциональной активности) во всех типах клеток яичника. Голодание вызывает неселективную аутофагию бактерий, наравне с митохондриями и другими цитоплазматическими органеллами хозяина и увеличивает в два раза количество Wolbachia с электронно-плотными тельцами (покоящиеся формы) в питающих клетках.

6. Комплексный анализ особенностей ответа симбиотической ассоциации Wolbachia-D. melanogaster на стрессовые условия показал, что, несмотря на изменение морфологии каждого из симбионтов, тесные структурно-функциональные контакты бактерий с эндоплазматическим ретикулумом и митохондриями хозяина сохраняются.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Захаров И.К., Киселёва Е.В., Илинский Ю.Ю., Воронин Д.А., Ваулин О.В., Жукова М.В., Бочериков A.M., Вайсман Н.Я., Синячский Я.Я., Иванников A.B. Механизмы генетической изменчивости популяций и видов Díptera: Взаимодействия генетических и средовых факторов // Программа фундаментальных исследований РАН. № 11. «Биоразнообразие и динамика генофондов». Подпрограмма 2 «Динамика генофондов». Материалы отчётной конференции, посвященной памяти академика Ю.П. Алтухова. Москва. 2007. С 39-40.

2. Захаров И.К., Кикнадзе И.И., Киселева Е.В., Гундерина Л.И., Ваулин О.В., Синянский Я.Я., Илинский Ю.Ю., Воронин Д.А., Жукова М.В., Бочериков A.M., Голыгина В.В., Истомина А.Г., Вайсман Н.Я., Иванников A.B. Механизмы генетической изменчивости популяций и видов Díptera: Разнообразие геномов // Программа фундаментальных исследований РАН. № 11. "Биоразнообразие и динамика генофондов". Подпрограмма 2. «Динамика генофондов». Сборник материалов. М: ФИАН. 2007. С. 26-28.

3. Жукова М.В. Влияние повышенной температуры на ультраструктуру эндосимбиотических бактерий Wolbachia в клетках яичников Drosophila // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». Новосибирск, 2007 г. С. 152-153.

4. Жукова М.В., Воронин Д.А., Киселева Е.В. Симбиотическая модель-Drosophila/Wolbachia. Влияние повышенных температур на ультраструктурную организацию хозяина и симбионта // Тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем». Саратов, 2007 г. С. 17.

5. Жукова М.В., Воронин Д.А., Киселева Е.В. Изменение ультраструктуры симбиотических бактерий Wolbachia в яичниках и ранних эмбрионах Drosophila

под влиянием повышенной температуры // Цитология. 2008. Т. 50, №12. С. 10501060.

6. Жукова М.В., Воронин Д.А., Киселева Е.В. Тепловой шок вызывает изменения в строении эндосимбиотических бактерий Wolbachia в организме Drosophila melanogaster II Тезисы докладов IV съезда микробиологов Узбекистана. Ташкент, Узбекистан, 2008. С. 32.

7. Zhukova M.V., Voronin D.A., Zakharov I.K., Kiseleva E.V. Morphology of Wolbachia strain wMelPop in ovaries and early embryos of Drosophila melanogaster affected by high temperature // Book of abstracts of 5th International Wolbachia Conference. Kolymbari, Greece, 2008. P. 67.

8. Жукова M.B., Киселева E.B. Особенности структурной организации и поведения эндосимбионта Wolbachia в организме Drosophila в нормальных и стрессовых условиях существования // Материалы V Съезда Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященного 200-летию со дня рождения Чарльза Дарвина. Москва, 2009. С. 208.

9. Жукова М.В., Захаров И.К., Киселева Е.В. Влияние разных штаммов эндосимбиотических бактерий Wolbachia на уровень апоптоза в гермарии яичников Drosophila melanogaster II Тезисы III Всероссийского с международным участием конгресса студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2010». Нижний Новгород, 2010. С. 55.

10. Жукова М.В., Киселева Е.В. Апоптоз в клетках яичников Drosophila melanogaster, инфицированных бактериями Wolbachia, штамм wMelPop // Сборник тезисов 14-й Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века». Пущино, 2010. Т 2., С. 225-226.

11. Жукова М.В., Киселева Е.В. Качественный и количественный анализ ультраструктурных изменений эндосимбиотических бактерий Wolbachia в яичниках Drosophila melanogaster при голодании // Сборник материалов XXIII Российской конференции по электронной микроскопии. Черноголовка, 2010. С. 356.

12. Жукова М.В., Киселева Е.В. Влияние голодания на продолжительность жизни и апоптоз в клетках яичников Drosophila melanogaster II Вавиловский журнал генетики и селекции. 2011. Т. 15, №1. С. 148-155.

Подписано к печати 11.10.2011г.

Формат бумаги 60 х 90 1/16. Печ. 1. Уч. изд. 07.

Тираж 110 экз. Заказ 60.

Ротапринт Института цитологии и генетики СО РАН 630090, Новосибирск, пр. ак. Лаврентьева, 10.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Жукова, Мария Владимировна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Эндосимбиотические бактерии.

1.2. 1¥оІЬасИіа- внутриклеточные симбионты членистоногих и нематод.

1.2.1. Ультраструктурная организация ЖоІЬаскіа.

1.2.2. Филогения ЖоІЬаскіа.

1.2.3. Репродуктивные модификации, вызываемые ЖоІЬаскіа.

Партеногенез.

Цитоплазматическая несовместимость.

Андроцид, или «гибель самцов».

Феминизация.

1.3. ВгоБорМІа - удобный объект для исследования структуры, функции и распределения симбиотических бактерий ]¥о1ЪасЫа в клетках хозяина.

1.3.1. Оогенез у £>. melanogaster.32'

1.3.2. Ранний эмбриогенез melanogaster.

1.3.3. Распределение І¥оІЬасИіа в яичниках и эмбрионах видов ИгозоркйаЪА

1.4. Влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на про- и эукариотические организмы.

1.4.1. Характеристика белков теплового шока.

1.4.2.Действие повышенных температур на про- и эукариотические организмы.

1.4.3. Влияние голодания на про- и эукариотические организмы.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1.1. Характеристика использованных в работе лабораторных линий И. melanogaster и условия стрессовых воздействий на мух.

Условия теплового воздействия на мух.

Условия голодания мух.

2.2. Молекулярно-биологические методы.

2.2.1. Выделение геномной ДНК из яичников И. melanogaster.

2.2.2. Условия полимеразной цепной реакции (ПЦР) для определения наличия бактерий в организме £). melanogaster.

2.2.3. Электрофорез ДНК в агарозном геле.

2.2.4. Выделение фрагментов ДНК из агарозных гелей и определение нуклеотидной последовательности фрагментов ДНК.

2.3. Методы микроскопического анализа.

2.3.1. Окраска яичников акридиновым оранжевым для выявления апоптоза с использованием флуоресцентной микроскопии.

2.3.2. Получение синцитиальных эмбрионов, их фиксация и приготовление препаратов для изучения распределения ЖоІЬасИіа с использованием конфокальной микроскопии.

2.3.3. Фиксация и заключение в смолу яичников для электронной микроскопии.

2.3.4. Фиксация и заключение в смолу эмбрионов £>. melanogaster для ультраструктурного анализа.!.

2.3.5. Получение, окрашивание и»исследование полутонких и ультратонких срезов.

2.4. Статистические методы.

2.4.1. Определение выживаемости потомства неинфицированной и инфицированной ШоІЬаскіа линии И. melanogaster.

2.4.2. Определение продолжительности жизни неинфицированной и инфицированной ¡¥оІЬасИіа линии £>. melanogaster в условиях голодания

2.4.3. Подсчет количества гермариев с апоптозом.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Симбиотическая ассоциация ЖоІЬаскіа штамм луМе1Рор-£). melanogaster \¥І 118. Ультраструктурная организация и взаимодействие симбионтов в стандартных лабораторных условиях.

3.1.1. Идентификация бактерий Жо1ЬасНа штамм \vMelPop в линии О. те1ап

§а8(ег \у1 118 с помощью молекулярно-биологических методов.

3.1.2. Морфология клеток яичника неинфицированной и инфицированной

I¥о1ЪасМа линии £). melanogaster на разных стадиях оогенеза.

Данные световой микроскопии.

Данные электронной микроскопии.

3.1.3. Распределение бактерий Жо1ЬасШа штамм л¥Ме1Рор, их ультраструктура и взаимодействие с внутриклеточными органеллами в клетках яичника и синцитиальных эмбрионах £). melanogaster \vlll8.

3.1.4. Увеличение частоты апоптоза в клетках гермария £). melanogaster 118, инфицированных бактериями 1¥о1ЬасМа штамм \vMelPop, по сравнению с неинфицированными £>. melanogaster 118Т.

Сравнительный анализ частоты апоптоза в гермарияху неинфицированной и инфицированной ]¥о1ЬасЫа штамм \vMelPop линии

И. melanogaster.

Электронно-микроскопический анализ гермариев в яичниках неинфицированных и инфицированных ]¥о1ЬасЫа мух.

3.2. Симбиотическая ассоциация \Volbachia штамм \vMelPop-Z). melanogaster 118. Ультраструктурная организация и взаимодействие симбионтов после действия повышенной температуры.

3.2.1. Подбор оптимальных условий для теплового воздействия на Б. melanogaster.

3.2.2. Морфология яичников неинфицированной и инфицированной симбиотическими бактериями линии £>. melanogaster после действия на них повышенной температуры.

Данные световой микроскопии.

Данные электронной микроскопии.

3.2.3. Распределение бактерий \Volbachia штамм \vMelPop, их ультраструктура и взаимодействие с внутриклеточными органеллами в клетках яичника £). те1апо£а.Б1ег 118 после теплового воздействия на

3.2.4. Распределение бактерий в синцитиальных эмбрионах Э. melanogaster

118 на разных стадиях клеточного цикла, их морфология и взаимодействие с внутриклеточными органеллами после теплового воздействия на мух.

3.3. Симбиотическая ассоциация Шо1ЬасЫа штамм "\уМе1Рор-/). melanogaster 118. Ультраструктурная организация и взаимодействие симбионтов после голодания.

3.3.1. Подбор оптимальных условий для изучения действия голодания на 1¥о1ЬасЫа штамм луМе1Рор и £>. те1апо^а81ег \у1 118 (данные световой микроскопии и оценка продолжительности жизни мух).

3.3.2. Ультраструктура клеток яичников неинфицированной и инфицированной линии £>. melanogaster после голодания.

3.3.3. Распределение бактерий 1¥о1ЬасЫа штамм \vMelPop, их ультраструктура и взаимодействие с внутриклеточными органеллами в клетках яичника после голодания £>. те1апо%а51ег \vlll8.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1. Особенности влияния стрессовых условий на структурно-функциональную организацию клеток яичников £). melanogaster лу1 118.

4.2. Возможная роль бактерий 1¥о1ЬасЫа штамм луМе1Рор в увеличении частоты апоптоза в гермариях £). melanogaster лу1 118.

4.3. Закономерности распределения симбиотических бактерий Жо1ЬасЫа в цитоплазме синцитиальных эмбрионов и клетках яичников £>. melanogaster \у1 118 при воздействии стрессовых условий на мух.

4.4. Возможные причины различных изменений морфологии 7Уо1ЪасЫа при тепловом воздействии и голодании X). melanogaster \у1118.

4.5. Возможная функциональная роль бактерий 1¥о1ЬасЫа в симбиотической ассоциации, находящейся в условиях теплового стресса и голодания.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Симбиотическая ассоциация Wolbachia-Drosophila melanogaster: ультраструктурная организация и взаимодействие в условиях стресса"

Актуальность проблемы

Понятие «симбиоз» означает сосуществование и взаимодействие разных биологических видов. Разновидностью симбиоза является эндосимбиоз, при котором один из организмов живет внутри тела другого. В настоящее время достаточно широко проводятся исследования механизмов взаимодействия симбионтов в постоянных, стандартных лабораторных условиях, часто оптимальных для сосуществования эндосимбионта и хозяина. В естественной среде обитания все организмы подвержены влиянию различных неблагоприятных факторов и изучение функциональных особенностей взаимодействий между симбионтами в условиях стресса открывает возможности для понимания процессов, происходящих в симбиотических ассоциациях в природе. Известно, что эффективность симбиоза зависит от комплекса факторов — генотипов организмов и условий их обитания (Thomas, Blanford, 2003). Хозяин и симбионт, каждый в отдельности, могут специфически отвечать на изменения условий окружающей среды, а ответ симбиотической ассоциации в целом будет зависеть от взаимодействия партнеров в новых условиях. Можно предположить, что при экспериментально созданных неблагоприятных воздействиях среды будет происходить активация либо ингибирование процессов взаимодействия симбионтов и исследование их организации и динамики в таких условиях позволит выявить дополнительные особенности отношений в системе эндосимбионт-хозяин. До настоящего времени влияние изменений факторов среды на морфологию и взаимоотношения симбионтов, особенно на ультраструктурном уровне, мало изучены и являются активно развивающейся и актуальной областью исследований.

Известно, что эндосимбиотические бактерии рода Wolbachia широко распространены среди беспозвоночных и вызывают у них изменения репродуктивных функций, такие как цитоплазматическая несовместимость, партеногенез, феминизация и андроцид ^оиШатег et а1., 1999). В связи с этим, исследование особенностей поведения и функций ¡¥о1ЬасИга в клетках хозяина является актуальным, поскольку выявление механизмов симбиоза, в том числе и в стрессовых условиях среды, позволит в будущем с помощью бактерий влиять на популяции насекомых-вредителей сельского хозяйства, а также хозяев, патогенных для животных и человека. Одним из примеров может служить удаление бактерий из паразитических нематод-филярий посредством антибиотиков, приводящее к нарушениям в развитии этих особей и их стерильности (CasiragЫ & а1., 2002). Этот подход открывает широкие возможности для лечения филяриозов человека (КатакпБЬпа, 2005). Кроме того, были зафиксированы случаи переноса генетического материала Жо1ЬасИга (фрагменты размером от менее чем 500 п.о. до практически полного генома бактерии) в геномы разных хозяев, среди которых 5 видов насекомых и 4 вида нематод (Копёо а!., 2002., Но1:орр а1., 2007). Последующие молекулярно-биологические исследования в этом направлении, возможно, позволят использовать ]¥о1ЬасЫа в качестве вектора для переноса генетического материала с целью получения генетически модифицированных организмов.

Одним из удобных модедьных объектов для изучения процессов взаимодействия ]¥о1ЬасЫа-х озяин является ИгозоркИа melanogaster, цитологические и генетические особенности которой достаточно подробно изучены. В настоящей работе мы использовали этот объект, а в качестве стрессовых факторов среды для симбиотических организмов было выбрано влияние на них повышенной температуры и голодания, приближенных к неблагоприятным условиям в естественной среде обитания симбионтов. Механизмы ответа И. melanogaster на повышение окружающей температуры и голодание достаточно подробно изучены на генетическом и молекулярно-биологическом уровнях, что дает возможность более точно интерпретировать результаты электронно-микроскопического анализа.

Целью настоящей работы являлось исследование влияния повышенной температуры и голодания на морфологию клеток яичников и ранних эмбрионов

D. melanogaster, симбиотических бактерий Wolbachia в этих клетках, а также на взаимодействие бактерий и хозяина на клеточном и субклеточном уровнях. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать и сравнить ультраструктуру клеток яичников и синцитиальных эмбрионов D. melanogaster, неинфицированных и инфицированных бактериями Wolbachia, в стандартных лабораторных условиях и после воздействия повышенной температуры и голодания.

2. Провести сравнительный анализ распределения и морфологии бактерий в клетках яичников и синцитиальных эмбрионах D. melanogaster в стандартных лабораторных условиях и после стрессовых воздействий.

3. Провести сравнительный анализ структурно-функциональных взаимодействий между бактериями и внутриклеточными органеллами хозяина в стандартных лабораторных условиях, и после воздействия на D. melanogaster повышенной температуры и голодания.

Научная новизна и практическая значимость работы В работе с использованием методов световой и просвечивающей электронной микроскопии, а также методов молекулярной биологии, впервые проведен подробный комплексный анализ тонкой структурной организации и взаимодействия симбиотической ассоциации Wolbachia (штамм wMelPop) - D. melanogaster (линия will8) в экспериментальных стрессовых условиях. Установлено, что тепловое воздействие и голодание вызывают различные изменения морфологии Wolbachia штамм wMelPop в цитоплазме синцитиальных эмбрионов и клеток яичников, однако не влияют на их распределение у D. melanogaster wl 118.

В клетках яичников D. melanogaster wlll8 впервые описаны Wolbachia, контактирующие с электронно-плотными тельцами, которые предположительно являются покоящейся формой бактерий. Их количество увеличивается при голодании мух.

На ультраструктурном уровне продемонстрировано, что, несмотря на изменения морфологии каждого из симбионтов в ответ на стресс, тесные структурно-функциональные контакты бактерий с цитоплазматическими органеллами хозяина сохраняются.

Впервые показано, что присутствие Wolbachia штамм wMelPop увеличивает частоту апоптоза в гермариях яичника D. melanogaster w 1118 по сравнению с неинфицированными мухами.

Штамм wMelPop в настоящее время считается наиболее патогенным штаммом бактерий Wolbachia, снижающим продолжительность жизни у D. melanogaster и комаров. Результаты нашего исследования, демонстрирующие особенности поведения партнеров симбиотической ассоциации Wolbachia (штамм wMelPop) — D. melanogaster (линия will8) в стрессовых условиях, могут быть использованы при построении моделей для поиска путей воздействия с помощью Wolbachia на численность популяций насекомых, являющихся переносчиками заболеваний человека и животных, а также » вредителей сельского хозяйства;

Апробация работы

Результаты работы были пред ставлены на следующих конференциях: XLV Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2007); Всероссийская конференция с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем» (Саратов, 2007); Международная конференция «Развитие эволюционной идеи в биологии, социологии и медицине», (Новосибирск, 2007); Пятая международная конференция, посвященная биологии. Wolbachia (5th International Wolbachia Conference) (Колимбари, Крит, Греция; 2008); IV съезд микробиологов Узбекистана (Ташкент, Узбекистан, 2008); V Съезд вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 200-летию со дня рождения Чарльза Дарвина (Москва, 2009); XXIII Российская конференция по электронной микроскопии (Черноголовка, 2010); 14-ая Международная Пущинская школа-конференция молодых учёных «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2010); Научная школаконференция «Успехи в исследовании симбиоза» («Advances in Symbiosis Research») (Реховот, Израиль, 2010); Всероссийский с международным участием конгресс студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2010» (Нижний Новгород, 2010).

Результаты работы были представлены на отчетной сессии Института цитологии и генетики СО РАН в 2009 г.

Фотографии, полученные при выполнении данной работы, были представлены на фотовыставке «Мир под микроскопом», в рамках Международной конференции «Хромосома-2009» (Новосибирск, 2009).

Список публикаций по теме диссертации

1. Захаров И.К., Киселёва Е.В., Илинский Ю.Ю., Воронин Д.А., Ваулин О.В., Жукова М.В., Бочериков A.M., Вайсман Н.Я., Синянский Я.Я., Иванников A.B. Механизмы генетической изменчивости популяций и видов Diptera: Взаимодействия генетических и средовых факторов // Программа фундаментальных исследований РАН. № 11. «Биоразнообразие и динамика генофондов». Подпрограмма 2 «Динамика генофондов». Материалы отчётной конференции, посвященной памяти академика Ю.П. Алтухова. Москва. 2007. С. 39-40.

2. Захаров И.К., Кикнадзе И.И., Киселева Е.В., Гундерина Л.И., Ваулин О.В., Синянский Я.Я., Илинский Ю.Ю., Воронин Д.А., Жукова М.В., Бочериков A.M., Голыгина В.В., Истомина А.Г., Вайсман Н.Я., Иванников A.B. Механизмы генетической изменчивости популяций и видов Diptera: Разнообразие геномов // Программа фундаментальных исследований РАН. № 11. "Биоразнообразие и динамика генофондов". Подпрограмма 2. «Динамика генофондов». Сборник материалов. М: ФИАН. 2007. С. 26-28.

3. Жукова М.В. Влияние повышенной температуры на ультраструктуру эндосимбиотических бактерий Wolbachia в клетках яичников Drosophila II Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». Новосибирск, 2007 г. С. 152-153.

5. Жукова М.В., Воронин Д.А., Киселева Е.В. Изменение ультраструктуры симбиотических бактерий Wolbachia в яичниках и ранних эмбрионах Drosophila под влиянием повышенной температуры // Цитология. 2008. Т. 50, №12. С. 1050-1060.

8. Жукова M.B., Киселева Е.В. Особенности структурной организации и поведения эндосимбионта Wolbachia в организме Drosophila в нормальных и стрессовых условиях существования // Материалы V Съезда Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященного 200-летию со дня рождения Чарльза Дарвина. Москва, 2009. С. 208.

10. Жукова М.В., Киселева Е.В. Апоптоз в клетках яичников Drosophila melanogaster, инфицированных бактериями Wolbachia, штамм wMelPop //

Сборник тезисов 14-й Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология — наука XXI века». Пущино, 2010. Т 2., С. 225-226.

13. Zhukova M.V, Kiseleva E.V. Wolbachia increases the frequency of apoptosis in the female germline cells of Drosophila melanogaster II BMC Microbiol., 2011,

Благодарности

Автор выражает благодарность за внимательное руководство работой и всестороннюю поддержку научному руководителю Киселевой Елене Владимировне. Автор признателен Захарову И.К. за оказанную помощь в содержании линий D. melanogaster, а также за плодотворное обсуждение результатов диссертационной работы и ценную критику. Автор выражает благодарность Воронину Д.А. за помощь в освоении молекулярно-биологических методов, методов световой и электронной микроскопии. Отдельно хотелось бы поблагодарить Мельникова В.А. и Асущенко C.B. за техническую поддержку, без которой было бы невозможно получение результатов. Автор благодарен заведующему лабораторией Рубцову Н.Б., а также всем сотрудникам лаборатории морфологии и функции клеточных структур за участие в обсуждении работы и ценные замечания.

Заключение Диссертация по теме "Клеточная биология, цитология, гистология", Жукова, Мария Владимировна

144 ВЫВОДЫ

2. В клетках яичников D. melanogaster линии wlll8 впервые обнаружены симбиотические бактерии Wolbachia штамм wMelPop, контактирующие с электронно-плотными тельцами диаметром 0,2-0,5 мкм, которые представляют, вероятно, покоящиеся формы симбионта.

3. Впервые показано, что симбиотические бактерии Wolbachia штамм wMelPop нарушают процесс формирования яйцевых камер, что приводит к увеличению частоты апоптоза в гермарии D. melanogaster wlll8. Количество гермариев с апоптозом в контрольной точке 2а/2б возрастает до 70,6±5,3% у инфицированных Wolbachia мух по сравнению с 41,8±4,1% у неинфицированных мух.

4. Характерные для теплового шока и голодания изменения выявлены в клетках яичников как неинфицированных, так и инфицированных Wolbachia мух D. melanogaster. При повышенной температуре в цитоплазме клеток появляются гранулы теплового шока, а голодание активирует процесс аутофагии и накопление липидов в питающих клетках. Впервые показано, что в питающих клетках голодание вызывает увеличение длины цистерн ЭПР, контактирующих с ядерной оболочкой, что свидетельствует о замедлении слияния мембран ЭПР с наружной ядерной мембраной в процессе роста ядра.

5. Установлено, что тепловое воздействие и голодание не влияют на распределение Wolbachia штамм wMelPop в синцитиальных эмбрионах и клетках яичников D. melanogaster will8, однако вызывают изменение их морфологии. Стрессовые воздействия приводят к дегенерации, а также к адаптации Wolbachia к неблагоприятным условиям. При повышенной температуре увеличивается количество бактерий с пузырьками (возможно, для удаления поврежденных компонентов клеточной стенки) и бактерий с темным матриксом (изменение функциональной активности) во всех типах клеток яичника. Голодание вызывает неселективную аутофагию бактерий, наравне с митохондриями и другими цитоплазматическими органеллами хозяина и увеличивает в два раза количество Wolbachia с электронно-плотными тельцами (покоящиеся формы) в питающих клетках.

146

Заключение

Одним из актуальных направлений в области исследования функциональной роли эндосимбионгов является изучение их ультраструктурной организации и особенностей поведения в клетках организма хозяина. В настоящей работе исследовался ответ сим биотической ассоциации на стрессовые условия, что является эффективным подходом для получения дополнительной информации об особенностях взаимодействия и реакции каждого из симбионтов на действие неблагоприятных факторов окружающей среды. В работе впервые проведен сравнительный комплексный анализ морфологии бактерий \¥о1ЬасЫа, а также эмбрионов и клеток яичников £>. melanogaster, в стандартных лабораторных условиях и после воздействия на мух повышенной температуры и голодания. Показано, что повышенная температура вызывает появление в цитоплазме клеток вителлярия £>. melanogaster гранул теплового шока и дегенерирующих митохондрий, что является ответом насекомого на тепловой стресс и не связано с присутствием в его клетках Жо1Ьаскга, так как эти изменения выявляются у инфицированных и неинфицированных мух. Тонкая организация эндосимбионта - бактерий Жо1ЬасМа, в частности, морфология клеточной стенки и бактериального матрикса, существенно изменяются, что может быть связано как с адаптацией бактерий к действию стрессовой температуры, так и процессом их дегенерации. Установлено также, что повышенная температура вызывает гибель около половины синцитиальных эмбрионов, однако в выживших эмбрионах бактерии сохраняют свою типичную организацию. Бактерии не меняют своего распределения в клетках яичника и синцитиальных эмбрионах melanogaster после теплового воздействия на мух. Это свидетельствует о том, что в данных условиях теплового стресса взаимодействие между наружной оболочкой бактерий и микротрубочками хозяина, определяющее локализацию 1¥о1Ьас/г1а в клетках хозяина, не нарушается.

Анализ ультраструктуры клеток яичников В. melanogaster после голодания показал, что в цитоплазме всех типов клеток появляются многочисленные ранние аутофагосомные пузырьки, что является типичным ответом организма на подобное воздействие. Впервые в питающих клетках обнаружены цистерны шероховатого ЭПР, окружающие электронно-плотный материал, прилежащий к наружной мембране ядерной оболочки, а таюке необычные выпячивания ядерной оболочки и высокая плотность ядерных пор в этих участках. Эти признаки характерны для собирающихся фрагментов ядерной оболочки в растущих неделящихся клетках. Выявленное нами увеличение протяженности этих структур при голодании свидетельствует о замедлении процесса сборки ядерной оболочки в клетках яичника мух, что согласуется с данными о замедленнии оогенеза в этих условиях. Обнаружено, что при голодании бактерии Wolbachia в клетках яичников мух подвергаются неселективной аутофагии наряду с другими цитоплазматическими органеллами хозяина, такими, например, как митохондрии. В клетках вителлярия появляются группы дегенерирующих бактерий, окруженные общей оболочкой, а количество Wolbachia, контактирующих с электронно-плотными тельцами, которые, возможно, являются покоящимися формами бактерий, увеличивается вдвое. Таким образом, изменения ультраструктурной организации клеток яичников D. melanogaster wlll8 и бактерий Wolbachia отличаются при действии разных стрессовых условий, что является следствием различия ответа организмов хозяина и эндосимбионта на разные стрессовые факторы. В то же время, структурно-функциональные контакты эндосимбиотических бактерий с цитоплазматическими органеллами D. melanogaster при воздействии повышенной температуры и голодании сохраняются.

Впервые при исследовании особенностей взаимодействия симбионтов на уровне световой и электронной микроскопии установлено, что присутствие бактерий Wolbachia штамм wMelPop увеличивает частоту апоптоза в контрольной точке гермария D. melanogaster wlll8 по сравнению с неинфицированными мухами. Эти данные свидетельствуют о том, что симбиотические бактерии могут влиять на процесс формирования яйцевых камер в гермарии D. melanogaster wl!18, что имеет большое значение для понимания механизмов вертикальной передачи бактерий из одного поколения мух в другое.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Жукова, Мария Владимировна, Новосибирск

1. Айзенштадт Т.Б. Цитология оогенеза / Под ред. С.Г. Васецкого — М.: Наука, 1984.-247 с.

2. Болоболова Е.У., Байбородин С.И., Сидорова К.К. Ультраструктура бактероидсодержащей ткани линий гороха Pisum sativum L., имеющих разные регуляторные механизмы клубенькообразования // Цитология. — 2000.-Т. 42. -№ 11.-С. 1033-1036.

3. Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я. Бактерионосительство (медико-экологический аспект). — Екатеринбург: УрО РАН, 1996. 207 с.

4. Васильева Л.А. Биологическая статистика (Избранные главы). — Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2000. 124 с.

5. Горячева И.И. Бактерии рода Wolbachia— репродуктивные паразиты членистоногих // Успехи современной биологии. — 2004. — Т. 124. — №4. — С. 246-259.

6. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. — М.: Издательство Московского Государственного Университета, 1992. — 376 с.

7. Дудкина Н.В., Воронин Д.А., Киселева Е.В. Структурная организация и распределение симбиотических бактерий Wolbachia в ранних эмбрионах и яичниках Drosophila melanogaster и D. simulans II Цитология. 2004. — T. 46. — № 3. — С. 208-220.

8. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учеб. пособие / Под ред. Е.С. Беляева, А.П. Акифьева — Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007. 480 с.

9. Ю.Маргелис Л. Роль симбиоза в эволюции клетки / Пер с англ., под ред. Б.М. Медникова-М.: Мир, 1983.-352 с.

10. П.Марков А.В., Захаров И.А. Половое размножение насекомых регулируется цитоплазматическими бактериями // Онтогенез. — 2005. — Т. 36. — №4. — С. 280-291.

11. Abrams J.M., White К., Fessler L.I., Steller Н. Programmed cell death during Drosophila embryogenesis. // Development. 1993. - Vol. 117. - P. 29-43.

12. Anderson C.L., Karr T.L. Wolbachia: evolutionary novelty in a rickettsial bacteria //BMC Evol. Biol.-2001.-Vol. l.-P. 111-117.

13. Arquier N., Leopold P. Fly foie gras: modeling fatty liver in Drosophila II Cell Metab. 2007. - Vol. 5. - No. 2. - P. 83-85.

14. Baic D., Ladewski B.G., Frye B.E. Quantitative ultrastructural studies of hepatocytes from fed and starved frogs // J. Exp. Zool. 1979. - Vol. 210. — P. 381-406.

15. Bainbridge H.W. The reduced sensitivity to insulin of rats and mice fed on a carbohydrate-free, excess-fat diet // J. Physiol. (Lond.) 1925. - Vol. 60. - No. 4.-P. 293-300.

16. Baldo L., Werren J. H. Revisiting Wolbachia supergroup typing based on wsp: spurious lineages and discordance with MLST // Curr. Microbiol. — 2007 — Vol. 55.-P. 81-87.

17. Bandi C., Anderson T.J.C., Genchi C., Blaxter M.L. Phylogeny of Wolbachia in filarial nematodes // Proc. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. 1998. - Vol. 265. - P. 2407-2413.

18. Baumann P., Baumann L., Clark M.A. Levels of Buchnera aphidicola chaperonin GroEL during growth of the aphid Schizaphis graminum II Curr. Microbiol. — 1996. Vol. 32. - P. 279-285.

19. Beard C.B., Durvasula R.V., Richards F.F. Bacterial symbiosis in arthropods and the control of disease transmission // Emerging Infect. Dis. 1998. - Vol. 4. - No. 4.-P. 581-591.

20. Birch-Machin I., Gao S., Huen D., McGirr R., White R.A.H., Russell S. Genomic analysis of heat-shock factor targets in Drosophila II Genome Biol. — 2005. Vol. 6.-No. 7.-R63.

21. Bordenstein S., Rosengaus R.B. Discovery of a novel Wolbachia supergroup in Isoptera//Curr. Microbiol.-2005.-Vol. 51.-No. 6.-P. 393-398.

22. Boyle L., O'Neill S.L., Robertson H.M., Karr T.L. Interspecific and intraspecific horizontal transfer of Wolbachia in Drosophila II Science 1993. — Vol. 260. -No. 5115.-P. 1796-1799.

23. Braig H.R., Zhou W., Dobson S.L., O'Neill S.L. Cloning and characterization of a gene encoding the major surface protein of the bacterial endosymbiont Wolbachia pipientis II J. Bacterid. 1998. - Vol. 180. - No. 9. - P. 2373-2378.

24. Brajuskovic G.R., Skaro-Milic A.B., Marjanovic S.A., Cerovic S.J., Knezevic-Usaj S.F. The ultrastructural investigation of mitochondria in B-CLL cells during apoptosis //Archive of Oncology. -2004. Vol. 12.-No. 3 - P. 139-141.

25. Brown A.E., Baumbach J., Cook P.E., Ligoxygakis P. Short-term starvation of immune deficient Drosophila improves survival to gram-negative bacterial infections // PLoS ONE. 2009. - Vol. 4. - No. 2. - e4490.

26. Callaini G., Riparbelli M.G., Dallai R. The distribution of cytoplasmic bacteria in thé early Drosophila embryo is mediated by astral microtubules // J. Cell. Sci. — 1994.-Vol. 107.-P. 673-682.

27. Caro A., Got P., Bouvy M., Troussellier M., Gros O. Effects of long-term starvation on a host bivalve (Codakia orbicularis, Lucinidae) and its symbiont population // Appl. Environ. Microbiol. 2009. - Vol. 75. -No. 10. -P. 33043313.

28. Charlat S., Bourtzis K., Mercot H. Wolbachia -induced cytoplasmic incompatibility // Symbiosis: mechanisms and model systems / Ed. J. Seckbach — Dordrecht, Boston: Kluwer Academic Publishers, 2001. P. 621-644.

29. Charlat S., Hurst G.D.D., Mercot H. Evolutionary consequences of Wolbachia infections // Trends Genet. 2003. - Vol. 19. - No. 4. - P. 217-223.

30. Coleman S.A., Fischer E.R., Howe D., Mead D.J., Heinzen R.A. Temporal analysis of Coxiella burnetii morphological differentiation // J. Bacteriol. — 2004. -Vol. 186.-No. 21.-P. 7344-7352.

31. Dansereau D. A., McKearin D., Lasko P. Oogenesis // Comprehensive Molecular Insect Science / Ed. L.I. Gilbert, K. Iatrou, S.S. Gill. Oxford: Elsevier BV., 2005. P. 39-85.

32. Debec A., Marcaillou C. Structural alterations of the mitotic apparatus induced by the heat shock response in Drosophila cells // Biol. Cell 1997. - Vol. 89. — No. 1.-P. 67-78.

33. Dedeine F., Vavre F., Fleury F., Loppin B., Hochberg M.E., Bouletreau M. Removing symbiotic Wolbachia bacteria specifically inhibits oogenesis in a parasitic wasp // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001. - Vol. 98. - No. 11. - P. 6247-6252.

34. D'Herde K., De Prest B., Mussche S., Schotte P., Beyaert R., Van Coster R., Roels F. Ultrastructural localization of cytochrome c in apoptosis demonstrates mitochondrial heterogeneity II Cell Death Differ. 2000. - Vol. 7. - P. 331- 337.

35. Dimopoulou K., Thomopoulos G.N. Ultrastructural studies on the effect of heat shock treatment on larval salivary gland cells of Drosophila auraria II J. Submicrosc. Cytol. Pathol. 2000. - Vol. 32. - No. 4. - P. 573-584.

36. Dobson S.L., Rattandechakul W. A novel technique for removing Wolbachia infections from Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) // J. Med. Entomol. — 2001. Vol. 38.- No. 6 - P. 844-849.

37. Douglas A. E, Minto L.B., Wilkinson T. L. Quantifying nutrient production by the microbial symbionts in an aphid // J. Exp. Biol. 2001. - Vol. 204. - P. 349-358.

38. Drummond-Barbosa, D., Spradling, A. C. Stem cells and their progeny respond to nutritional changes during Drosophila oogenesis // Dev. Biol. 2001. — Vol. 231. -P. 265-278.

39. Dunbar H.E., Wilson A.C.C., Ferguson N.R., Moran N.A. Aphid thermal tolerance is governed by a point mutation in bacterial symbionts // PLoS Biol. — 2007.-Vol. 5.- No. 5. — P. 1006-1015.

40. Dunning Hotopp J.C., Clark M.E., Oliveira D.C.S.G., Foster J.M., Fischer P., Munoz Torres M.C., Giebel J.D., Kumar N., Ishmael N., Wang S., Ingram J., Nene R.V., Shepard J., Tomkins J., Richards S., Spiro D.J., Ghedin E., Slatko

41. B.E., Tettelin H., Werren J.H. Widespread lateral gene transfer from intracellular bacteria to multicellular eukaryotes // Science. 2007. - Vol. 317. - No. 5845. -P. 1753-1756.

42. Elliot S.L., Blanford S., Thomas M.B. Host—pathogen interactions in a varying environment: temperature, behavioural fever and fitness // Proc. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. -2002. Vol. 269. - P. 1599-1607.

43. Falleiros A.M.F., Bombonato M.T.S. Gregorio E.A. Ultrastructural and quantitative studies of hemocytes in the sugarcane borer, Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) II Braz. Arch. Biol. Technol. 2003. - Vol. 46. - No. 2. -P. 287-294.

44. Feder M.E., Karr T.L., Yang W., Hoekstra J.M., James A.C. Interaction of Drosophila and its endosymbiont Wolbachia: natural heat shock and the overcoming of sexual incompatibility // Am. Zool. 1999. - Vol. 39. - P. 363373.

45. Feder M.E., Krebs R.A. Ecological and evolutionary physiology of heat shock proteins and the stress response in Drosophila: complementary insights from genetic engineering and natural variation // EXS 1997. - Vol. 83. — P. 155-173.

46. Ferree P. M., Frydman H.M., Li J.M., Cao J., Wieschaus E., Sullivan W. Wolbachia utilizes host microtubules and dynein for anterior localization in the Drosophila oocyte // PLoS Pathog. 2005. - Vol. 1. - No. 2. - P. 111-124.

47. Foe V.E., Alberts B.M. Studies of nuclear and cytoplasmic behavior in the five mitotic cycles that precede gastrulation in Drosophila embryogenesis // J. Cell Sci. -1983.-Vol. 61.-P. 31-70.

48. Fontana L., Partridge L., Longo V.D. Extending healthy life span — from yeast to humans II Science. 2010. - Vol. 328. - No. 5976. - P. 321-326.

49. Frydman H.M., Li J.M., Robson D.N., Wieschaus E. Somatic stem cell niche tropism in Wolbachia II Nature. 2006. - Vol. 441. - P. 509-512.

50. Gil R., Latorre A., Moya A. Bacterial endosymbionts of insects: insights from comparative genomics // Environ. Microbiol. 2004. - Vol. 6. - P. 1109-1122.

51. Giorgi F and Deri P. Cell death in ovarian chambers of Drosophila melanogaster. II J. Embryol. Exp. Morphol. 1976. - Vol. 35. - P. 521-533.

52. Grönke S., Mildner A., Fellert S., Tennagels N., Petry S., Müller G., Jäckle H., Kühnlein R.P. Brummer lipase is an evolutionary conserved fat storage regulator in Drosophila II Cell Metab. 2005. - Vol. 1. - No. 5. - P. 323-330.

53. Gubler D.J. Dengue and dengue hemorrhagic fever // Clin. Microbiol. Rev. -1998.-Vol. 11.-No. 3.-P. 480^496.

54. Gutierrez E., Wiggins D., Fielding B., Gould A.P. Specialized hepatocyte-like cells regulate Drosophila lipid metabolism // Nature. — 2007. — Vol. 445. P. 275-280.

55. Harbison S.T., Chang S., Kamdar K.P., Mackay T.F.C. Quantitative genomics of starvation stress resistance in Drosophila II Genome Biol. — 2005. — Vol. 6. — R36.

56. Harcombe W., Hoffmann A.A. Wolbachia effects in Drosophila melanogaster. in search of fitness benefits // J. Invertebr. Pathol. 2004. - Vol. 87. - P. 45-50.

57. Hilgenboecker K., Hammerstein P., Schlattmann P., Telschow A., Werren J.H. How many species are infected with Wolbachia? a statistical analysis of current data // FEMS Microbiol. Lett. - 2008. Vol. 281. - P. 215-220.

58. Hoffman A.A., Turelli M., Simmons G.M. Unidirectional incompatibility between populations of Drosophila simulans II Evolution 1986. - Vol. 40. - P. 692—701.

59. Hoppins S., Lackner L., Nunnari J. The machines that divide and fuse mitochondria // Annu. Rev. Biochem. 2007. - Vol. 76. - P. 751-780.

60. Hosokawa T., Koga R., Kikuchi Y., Meng X.Y., Fukatsu T. Wolbachia as a bacteriocyte-associated nutritional mutualist // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. — 2010.-Vol. 107.-No. 2.-P. 769-774.

61. Hurst G.D.D., Jiggins F.M. Male-killing bacteria in insects: mechanisms, incidence, and implications // Emerging Infect. Dis. 2000. - Vol. 6. — No. 4. — P. 329-336.

62. Hurst G.D.D., Jiggins F.M., Robinson S.J.W. What causes inefficient transmission of male-killing Wolbachia in Drosophila? // Heredity. 2001. - Vol. 87. - P. 220-226.

63. Hurst G.D.D., Johnson A.P., v. d. Schulenburg J.H.G., Fuyama Y. Male-killing Wolbachia in Drosophila: a temperature-sensitive trait with a threshold bacterial density // Genetics. 2000. - Vol. 156. - P. 699-709.

64. Ito Y., Shibata M.A., Kusakabe K., Otsuki Y. Method of specific detection of apoptosis using formamide-induced DNA denaturation assay // J. Histochem. Cytochem. 2006. - Vol. 54. - P. 683- 692.

65. Jeyaprakash A., Hoy M.A. Long PCR improves Wolbachia DNA amplification: wsp sequence found in 76% of sixty-three arthropods species // Insect Mol. Biol. — 2000.-Vol. 9.-P. 393-405.

66. Kageyama D., Nishimura G., Hoshizaki S., Ishikawa Y. Feminizing Wolbachia in an insect, Ostrinia furnacalis (Lepidoptera: Crambidae) // Heredity. — 2002. — Vol. 88.-P. 444-449.

67. Kageyama D., Traut W. Opposite sex-specific effects of Wolbachia and interference with the sex determination of its host Ostrinia scapulalis II Proc. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. 2004. - Vol. 271. - P. 251-258.

68. Kerr J.F., Wyllie A.H., Currie A:R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics // Br. J. Cancer. — 1972. — Vol. 26. P. 239-257.

69. Kilarski W., Jasinski A. The formation of multi vesicular bodies from the nuclear envelope // J. Cell Biol. 1970. - Vol. 45. - No. 2. - P. 205-211.

70. King R.C., Rubinson A.C., Smith R.F. Oogenesis in adult Drosophila melanogaster II Growth. 1956. - Vol. 20. - No. 2. - P. 121-157.

71. Kissova I., Salin B., Schaeffer J., Bhatia S., Manon S., Camougrand N., Selective and non-selective autophagic degradation of mitochondria in yeast // Autophagy. — 2007. Vol. 3. - No. 4. - P. 329-336.

72. Kondo N., Nikoh N., Ijichi N., Shimada M., Fukatsu T. Genome fragment of Wolbachia endosymbiont transferred to X chromosome of host insect // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002. - Vol. 99. - No. 22. - P. 14280-14285.

73. Kozek W.J. What is new in the Wolbachia/Dirofilaria interaction? // Vet. Parasitol.-2005.-Vol. 133.-P. 127-132.

74. Kremer N., Voronin D., Charif D., Mavingui P., Mollereau B., Vavre F. Wolbachia interferes with ferritin expression and iron metabolism in insects // PLoS Pathog. 2009. - Vol. 5.-No. 10. - el000630.

75. Kristensen A.R., Schandorff S., Hteyer-Hansen M., Nielsen M. O., Jaattela M., Dengjel J., Andersen J.S. Ordered organelle degradation during starvation-induced autophagy // Mol. Cell Proteomics. 2008. -Vol. 7. - No. 12. - P. 2419-2428.

76. Kubasik-Juraniec J., Knap N. The effect of fasting on the ultrastructure of the hypothalamic arcuate nucleus in young rats // Folia Morphol. (Warsz). 2009. — Vol. 68. - No. 3. - P. 113-118.

77. Kuehn M.J., Kesty N.C. Bacterial outer membrane vesicles and the host-pathogen interaction II Genes Dev. 2005. - Vol. 19. - No. 22. - P. 2645-2655.

78. Lengeler J.W., Drews G., Schlegel H.G. Biology of the prokaryotes. New York: Thieme Stuttgart, 1999. - 956 p.

79. Li L., Xie T. Stem cell niche: structure and function // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2005. -Vol. 21. - P. 605-631.

80. Lin Z., Rye H.S. GroEL-mediated protein folding: making the impossible, possible // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2006. - Vol. 41. - No. 4. - P. 211239.

81. Lo N., Casiraghi M., Salati E., Bazzocchi C., Bandi C. How many Wolbachia supergroups exist? I I Mol. Biol. Evol. 2002. - Vol. 19. - P. 341-346.

82. Mahowald A.P., Strassheim J.M. Intercellular migration of centrioles in the germarium of Drosophila melanogaster. An electron microscopic study // J. Cell Biol. 1970. - Vol. 45. - No. 2. - P. 306-320.

83. Mayack C., Naug D. Energetic stress in the honeybee Apis mellifera from Nosema ceranae infection//J. Invertebr. Pathol. 2009. - Vol. 100. - No. 3. - P. 185-188.

84. McBroom A.J., Kuehn M.J. Release of outer membrane vesicles by Gramnegative bacteria is a novel envelope stress response // Mol. Microbiol. 2007. -Vol. 63.-No. 2.-P. 545-558.

85. McCall K. Eggs over easy: cell death in the Drosophila ovary // Dev. Biol. -2004.-Vol. 274. P. 3-14.

86. McMeniman C.J., Lane R.V., Cass B.N.,. Fong A.W.C, Sidhu M., Wang Y.F., O'Neill S.L. Stable introduction of a life-shortening Wolbachia infection into the mosquito Aedes aegypti II Science. 2009. -Vol. 323. - P. 141-144.

87. Megraw T.L., Kaufman T.C. The centrosome in Drosophila oocyte development. Curr. Top. Dev. Biol. 2000. - Vol. 49. - P. 385-407.

88. Min K.T., Benzer S. Wolbachia, normally a symbiont of Drosophila, can be virulent, causing degeneration and early death // Proc. Natl. Acad. Sci. USA -1997. -Vol. 94. P. 10792-10796.

89. Miyashita N., Matsumoto A. Morphology of Chlamydia pheumoniae II Chlamydia pneumoniae: infection and disease / Ed. H. Friedman, Y. Yamamoto, M. Bendinelli. New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2004. - P. 1128.

90. Mizushima N. The pleiotropic role of autophagy: from protein metabolism to bactericide // Cell Death Differ. 2005. - Vol. 12. - P. 1535-1541.

91. Moreira D., Lopez-Garcia P. Symbiosis between methanogenic archaea and 5-proteobacteria as the origin of eukaryotes: the syntrophic hypothesis // J. Mol. Evol.-1998.-Vol. 47.-P. 517-530.

92. Mpoke S.S., Wolfe J. Differential staining of apoptotic nuclei in living cells: application to macronuclear elimination in Tetrahymena // J. Histochem. Cytochem. 1997. - Vol. 45. - No. 5. - P. 675-683.

93. Nezis I.P., Stravopodis D.J., Papassideri I., Robert-Nicoud M., Margaritis L.H. Stage-specific apoptotic patterns during Drosophila oogenesis // Eur. J. Cell Biol. 2000. - Vol. 79. - No. 9. - P. 610 - 620.

94. Norby J.G. Effects of giving a fat-free diet for up to 10 weeks on the male weanling rat // Br. J. Nutr. 1965. - Vol. 19. - P. 209-224.

95. Nover L., Scharf K.D., Neumann D. Cytoplasmic heat shock granules are formed from precursor particles and are associated with a specific set of mRNAs // Mol. Cell. Biol. 1989. - Vol. 9. - No. 3. - P. 1298-1308.

96. O'Neill S.L., Giordano R., Colbert A.M.E., Karr T.L., Robertson H.M. 16S rRNA phylogenetic analysis of the bacterial endosymbionts associated with cytoplasmic incompatibility in insects // Proc. Nati. Acad. Sci. USA 1992. — Vol. 89.-P. 2699-2702.

97. O'Neill S.L., Karr T.L. Bidirectional incompatibility between conspecific populations of Drosophila simulans /Nature. — 1990. Vol. 348. - P. 178-180.

98. Ozbek E. The changes observed on the ultrastructure of mouse hepatocytes in the starvation // Journal of gastroenterohepatology. — 1999. — Vol. 10. —No. 3. — P. 117-121.

99. Panagopoulos D.J., Chavdoula E.D., Nezis I.P., Margaritis L.H. Cell death induced by GSM 900-MHz and DCS 1800-MHz mobile telephony radiation // Mutat. Res. 2007. - Vol. 626. - P. 69-78.

100. Pannebakker B.A., Loppin B., Elemans C.P.H., Humblot L., Vavre F. Parasitic inhibition of cell death facilitates symbiosis // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. -2007.-Vol. 104.-No. 1.-P. 213-215.

101. Perrot-Minnot M.J., Guo L.R., Werren J.H. Single and double infections with Wolbachia in the parasitic wasp Nasonia vitripennnis: effects on compatibility // Genetics. 1996. - Vol. 143. - P. 961-972.

102. Pintureau B., Lassabliere F., Daumal J., Grenier S. Does a cyclic natural thermal cure occur in Wolbachia- infected Trichogramma species? // Ecol. Entomol. 2002. - Vol. 27. - P. 366-372.

103. Pintureau B., Pizzol J., Bolland P. Effects of endosymbiotic Wolbachia on the diapause in Trichogramma hosts and effects of the diapause on Wolbachia II Entomol. Exp. Appl. 2003. - Vol. 106. - P. 193-200.

104. Poinsot D., Bourtzis K., Markakis G., Savakis C., Mercot H. Wolbachia transfer from Drosophila melanogaster into D. simulans: Host effect and cytoplasmic incompatibility relationships. // Genetics. 1998. — Vol. 150. — No. 1. -P. 227-237.

105. Presgraves D.C. A genetic test of the mechanism of Wolbachia-induced cytoplasmic incompatibility in Drosophila II Genetics. 2000. — Vol. 154. — P. 771-776.

106. Ramakrishna U.R. Endosymbiotic Wolbachia of parasitic filarial nematodes as drug targets // Indian J. Med. Res. 2005. - Vol. 122. - P. 199-204.

107. Reggiori F., Monastyrska I., Shintani T., Klionsky D.J. The actin cytoskeleton is required for selective types of autophagy, but not nonspecific autophagy, in the yeast Saccharomyces cerevisiae II Мої. Biol. Cell. — 2005. — Vol. 16. — P. 5843— 5856.

108. Riegler M., Sidhu M., Miller W.J., O'Neill S.L. Evidence for a global Wolbachia replacement in Drosophila melanogaster II Curr. Biol. — 2005. — Vol. 15.-No. 15.-P. 1428-1433.

109. Rigaud T.Y., Moreau J., Juchault P. Wolbachia infection in the terrestrial isopod Oniscus asellus: sex ratio distortion and effect on fecundity // Heredity. — 1999. Vol. 83. - P. 469—475.

110. Roberts D.B. Drosophila: A Practical Approach. — New York: Oxford University Press, 1998. 389 p.

111. Rosen R., Biran D., Gur E., Becher D., Hecker M., Ron E. Z. Protein aggregation in Escherichia coli: role of proteases // FEMS Microbiol. Lett. -2002. Vol. 207. - P. 9—12.

112. Rowley S.M., Raven R.J., McGraw E.A. Wolbachia pipientis in Australian spiders // Curr. Microbiol. 2004. - Vol. 49. - P. 208-214.

113. Segner H., Moller H. Electron microscopical investigations on starvation-induced liver pathology in flounders Platichthys flesus II Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1984.-Vol. 19.-P. 193-196.

114. Shyy T.T., Asch B.B., Asch H.L. Concurrent collapse of keratin filaments, aggregation of organelles, and inhibition of protein synthesis during the heat shock response in mammary epithelial cells // J. Cell Biol. 1989. - Vol. 108. -No. 3.-P. 997-1008.

115. Smart G.C. Entomopathogenic nematodes for the biological control of insects // J. Nematol. 1995. - Vol. 27 - No. 4S. - P. 529-534.

116. Smith III J. E., Cummings C.A., Cronmiller C. daughterless coordinates somatic cell proliferation, differentiation and germline cyst survival during follicle formation in Drosophila // Development. 2002. -Vol. 129. - P. 3255-3267.

117. Song X., Xie T. DE-cadherin-mediated cell adhesion is essential for maintaining somatic stem cells in the Drosophila ovary // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. -2002. Vol. 99. - No. 23 - P. 14813-14818.

118. Srinivas U.K., Swamynathan S.K. Role of heat shock transcription factors in stress response and during development // J. Biosci. 1996. - Vol. 21. - No. 2. -P. 103-121.

119. Stouthamer R., Breeuwer J. A. J., Hurst G. D. D. Wolbachia pipientis: microbial manipulator of arthropod reproduction // Annu. Rev. Microbiol. 1999. -Vol. 53.-P. 71-102.

120. Strudwick D. Biological warfare bid to stop dengue in Far North // The Cairns Post.-2010.-30 Sept.

121. Taatjes D. J., Sobel B. E., Budd R. C. Morphological and cytochemical determination of cell death by apoptosis // Histochem. Cell Biol. 2008. - Vol. 129.-P. 33^13.

122. Tapan K.C., Subhankar P. Protein-misfolding diseases and chaperone-based therapeutic approaches // FEBS J. 2006. - Vol. 273. - P. 1331-1349.

123. Taylor M.J., Hoerauf A. Wolbachia bacteria of filarial nematodes // Parasitol. Today-1999.-Vol. 15.-No. 11.-P. 437-442.

124. Thomas M.B., Blanford S. Thermal biology in insect-parasite interactions // Trends Ecol. Evol. -2003. Vol. 18. - No. 7. - P. 344-350.

125. Thomas T.D., Lyttleton P., Williamson K.I., Batt R.D. Changes in permeability and ultrastructure of starved Streptococcus lactis in relation to survival // J. Gen. Microbiol. 1969. - Vol. 58. - No. 3. - P. 381 - 390.

126. Tomoyasu T., Mogk A., Langen H., Goloubinoff P., Bukau B. Genetic dissection of the roles of chaperones and proteases in protein folding and degradation in the Escherichia coli cytosol // Mol. Microbiol. — 2001. — Vol. 40. — P. 397-413.

127. Townson H. Wolbachia as a potential tool for suppressing filarial transmission // Ann. Trop. Med. Parasitol. 2002. - Vol. 96. -No. 2. - P. SI 17-S127.

128. Tram U., Sullivan W. Role of delayed nuclear envelope breakdown and mitosis in Wolbachia-induced cytoplasmic incompatibility // Science. — 2002. — Vol. 296. -No. 5570.-P. 1124-1126.

129. Van Opijnen T., Breeuwer J.A.J. High temperatures eliminate Wolbachia, a cytoplasmic incompatibility inducing endosymbiont, from the twospotted spider mite // Exp. Appl. Acarol. 1999. - Vol. 23. - P. 871-881.

130. Vavre F., de Jong J.H., Stouthamer R. Cytogenetic mechanism and genetic consequences of thelytoky in the wasp Trichogramma cacoeciae II Heredity. — 2004. Vol. 93. - P. 592-596.

131. Weisburg W.G., Dobson M.E., Samuel JE., Dasch G.A., Mallavia , Baca O., Mandelco L., Sechrest J.E., Weiss E., Woese C.R. Phylogenetic Diversity of the Rickettsiae // J. Bacteriol. 1989. - Vol. 171. - No. 8. - P. 4202-4206.

132. Weischaus E., Nusslein-Volhard C. Looking at embryos // Drosophila: A Practical Approach / Ed. D.B. Roberts. New York: Oxford University Press, 1998.-P. 179-214.

133. Werren J.H. Biology of Wolbachia II Annu. Rev. Entomol. 1997. - Vol. 42. -P. 587-609.

134. Werren J.H., Windsor D.M. Wolbachia infection frequencies in insects: evidence of a global equilibrium? // Proc. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. — 2000. — Vol. 267.-P. 1277-1285.

135. Wiebe M.E., Burton P.R., Shankel D.M. Isolation and characterization of two cell types of Coxiella burneti Phase I // J. Bacteriol. — 1972. — Vol. 110. — No. 1. — P. 368-377.

136. Wigglesworth V.B. Cytological changes in the fat body of Rhodnius during starvation, feeding and oxygen want // J. Cell. Sci. 1967. - Vol. 2. - No. 2. - P. 243-256.

137. Wigglesworth V.B. The utilization of reserve substances in Drosophila during flight // J. Exp. Biol. 1949. - Vol. 26. - No. 2. - P. 150-163.

138. Wright J.D., Barr A.R. The ultrastructure and symbiotic relationships of Wolbachia of mosquitoes of the Aedes scutellaris group // J. Ultrastruct. Res. — 1980.-Vol. 72.-P. 52-64.

Информация о работе

Жукова, Мария Владимировна
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2011
ВАК 03.03.04

Диссертация

Симбиотическая ассоциация Wolbachia-Drosophila melanogaster: ультраструктурная организация и взаимодействие в условиях стресса - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Симбиотическая ассоциация Wolbachia-Drosophila melanogaster: ультраструктурная организация и взаимодействие в условиях стресса - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы