Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние природных антимутагенов на мутационную и модификационную изменчивость

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Влияние природных антимутагенов на мутационную и модификационную изменчивость"

РГ6 од

, _ АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ 1 э пин ^-^нститут генетики и селекции

На правах рукописи УДК 575. 224

МАМЕДОВА АФЕТ ОКТАЙ кызы

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ АНТИМУТАГЕНОВ НА МУТАЦИОННУЮ И МОДИФИКАЦИОННУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

03. 00. 15 — Генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

БАКУ— 1093

Работа выполнена 8 Институте геиетякп п селекции Академии наук Азербайджанской Республики.

Научные руководители: академик АН Азербайджанской Республики, доктор биологических наук, профессор

АЛЕКПЕРОВ У. .К-кандидат биологических наук ГАШИМОВА У. Ф.

Официальные оппоненты: -доктор биологических наук, профессор БАБАЕВ М. Ш. кандидат биологических наук ГАСАНОВ Л. А.

Ведущая организация:

Азербайджанский Медицинский Университет

Защита диссертации состоится «-¿¿1» ноября 1993 г. в « Ючасов на заседании Специализированного совета Д 004. 20. 01 по присуждению ученой степени доктора биологических наук в Институте генетики и селекции Академии наук Азербайджанской Республики (370106. г. Баку, Азадлыг проспекта, 155).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института генетики и селекции АН Азербайджанской Республики.

Автореферат разослан ОЛ^ш^д/ыЯ ¡993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор биологически?: паук

А. А. АЛИЕВ

- J -

ОШЯ XAPAKTEPliCTltKA РАБОТЫ

Актуальность- пройпаш. Сохранение генетического разязсбрз-¡яя в обеспечения эколоппос:.*оя безопасности является вктуальпай [роблэмой, озмя из аспектов которой связен с загрязнением cxpf-звдаС среда генотоксякантши. Последние вы езот разлзчтю по ¡soessy направления г оОъ»&у нарушения, отрзкащк«.ся пз шлгастеи i dj^en поколениях всех представителей сргашчдского Кфз. В шстояцвв время ysa накоплена значительная информация о тем» .чтс ¡¿грязЕение окружзщей среды мутагенами, каздэрогозггя, тзррсге-5CJES в другими генатохсккиггшм приводит к рсету васязлстгжгашх Зояэзноа, зроаденных уродств, злокачественна! нозообразсз-зжа, )й?'энкой„ нервной, сердечно-сосудистой патологии я,прездевройен-гому ствренш у дпдей, утере еидоэ природкоЗ флора, фзуш в сокращению их аргалов, снижению продуктивности я воспроизводитель-зой способности сельскохозяЯствешшх растсша. и гявоттгх (Дубч-ши Алтухов, I98Q; Алекперов, 1534; Померанцева, 1285; Бочков, Чеботарев, 1989; Smlgeaatsu, Kato, 1384 ядр.).

Прогноз гене юте сщ-ч последствия загрязнения окружащеи среда базируется на многочисленных исследованиях по скринингу сродовта факторов и мониторингу состояния скрудавдей среди. Методически эти исследования имеют в своей основе анализ генетической нестабильности по мутационным характеристикам объектов, основанных на определении частоты морфологических яяя .летальных мутаций, иберрацяй хромосом, сестринских хрсмагидных обменов у эукариотов и генных мутаций у прокар.отов (Ргосеейшяз of Fourth European ISSX Meeting, 1992). Характер so ненвслёдстенноа изменчивости в условиях воздействия факторов внешней ерпдн исследуется крайне «.ало <Интв-Вечтомов, 1982). Вместе с тем, нарушение регуляционных функций генетического аппарата является причиной иогих патологий в онтогенеза, хотя и не наследуется. Практически полностью отсутствуй: экспэриментаяыше данные ш оценка воз-

ммиооти адткмутагетеой регуляции модафикационвоа изменчивости, Влюоте о тем, антимутагенез превращается а один из реальных ау-тей коатролиррБания темпов мутирования в условиях изменяющейся окрувавдей среды (АХекрего?, 3981; На»в1, А1екрегот, Атев ег а] Х966; Еагшап, 51шпке1, 1990).

<¡3 связи с этим была выдвинута гипотеза о значимости нарушг няя рвгулявдошшх функций генетического аппарата для продавав» патологических состояние и воаиоваостя актимутагешгай рэгулаша втого процесса (Алекперов, 1989). В неотояадй диссертацйошнза работа ирадкринята попытка оцанить степень влияния на ыутацвэл-нуэ в модЕфакационв, . измэцчивость срадовых Факторов а изучить шзшшюс?ь антимутагешой ярофалактяки этого негативного процесса.

Цель 8 задача исследовании, Цэдьв нестоящей работы гашши дау^нвв влияния природных шпшутагенов на различные адркы спонтанной в индуцированной изменчивости при использовании с ю

л г

ЧЗСТЕ0 объектов исследований в вабладеявй растенийр ншотшх л человека. В соответствии с указанными целями в задачу шеле дов! шл входили:

I. Прова ста параллельное исследование влияния геното«иче< ких Ьлкторов иа уровень мутационной и шдификедиошоа изимш-шсти» , .

. - 8, Изучить возйбаностъ антимутагенной .модификации гекатк-чесасих нарушений мутги,войной и кодификационной ттрирэда.

3. Еая' лиь новый штамутагея для одновременного контролар ваша мутационной в ыодифккационной иаиенчивоста.

Научная новизна работ». Установлено» что дейсгала генотох сшшнтов в естостБешшх условиях и в експвримавте вызывает ода . вреиэннов ¿обрастание как мутаинонной, твк в шдификвцаовно® ж «анчнаоота, екшшзцрузшх по уровням аберраций хромосом, гения нутаций, показатэлям асимметрии морфологии пардах структур и признаков. Выявлено, что указывая закономерность носит унивэр

сшгьнкй характер и проязлкзгся гтря вспальзотша а кочостш екс-поршзпталышг объектов растения» кяштпых» п тскгз паблвдаэтся в группах высокого глада У ладой. Сперто показано» что й-тско-Схзрол уиоггьшоот одаовреманкз уротонь как иутвтотюй, тгп я ии~ /Зфшзцйонтй изменчивости. Из продствшггаля секойство 2эа1асзго выявлен новин пнгабитор мутвцйояпоа я шдйхяшцкошюй сзкзпчя-воста.

Практическое зяачсхжэ работа. Влорвио показана практическая еозгакшаать одновременной антпмутвгошгоа коррекции кугашгокшя я йодпфякоциошой йгкоичиЕОсха ii сюгашшас с этям пвтолопгсзскйх процзссов, вызванных акстрзкалыпает зколопг^-ския! уеяовп®я„ Вшпшю новый нпгибитор мутационной я йодгвгкавдэяноЯ кгноптп-ростп пз представителей сем^ствз 2saisceas. ?Га norms пропврат подгогоалоиз заявка «а прддгголвгаекаа изобретения. '

Апробо^ш материалов якссортацил. Исиоравлн дассортоцяа докладавались,, демонстрировались а обоуЕаалнсь пз Республиканской научной конференция, аспирантов (г.Ба<7, Iiol), ад 17'Всесоюзной вд^рэвдйй "Эколоппоскоя г,-/"отяка растзкпЗ* пшотша, гроловека" (Кшзшв, ISCT). па {геаяуи^дком сяшззвука "Вяекп-чоская генетика растэнлП** (Synspoaira Biocfcsaicäl Gcnsiicc of Hants, Sofia, Bulgaria, 1991К пз Ш PöcnytiiJßtaHCKCÜ коифзреп-шш колодах ученых вузов Азербайджана (Баку, 13Э1), па Г? Европейской конфареиции Мзадупзродаого обкоствз tro. деевоваатвка» < (4th European ISSX Keeting, Bologna» Italy, 1992), на VI Ейаду-изродаой конференции по мутагенам округавдзЗ срэди (6th Interna--tlonal СопГ.оп Kutagena , Kel&ourns Australia, 1993).

Публикации. По материалам дассэрт'вцза опубликовано» 9 работ.

Структура я объем дассартацая. Днссэртсшя состоят из введения, обзора литературыо описания катарпанов а катодов, трз£ глаз, госвясшшых излозяшш розультатов я их обсуждении, ззюшчвния» выводов я спйскз литературы. Работа излогзна на 143 страницах машинописного тэкстз. содержит 27 таблиц а 32 рисунка. Список

- ta -

литература аклвчает 204 наименования.

» ^тар^эл и метода исследования

Объекты исследования. В качестве «юдолей а экспериментах ншодзовшы различные объекта « теста. Щз растительных объектов в аксггерикенти вовлечены пзэннца (Trltlcua aesUvua)«, хомсюю fcSa (Vicia faba), арабидопсис (irafctúopals tballena). В качестве тавотного объекта использована дрозофила (DrosopMla tselano-gaoter). Обслэдовались тшакэ дети» относящиеся к грушам высокого ряске.

Еабор объактоа исследования Сил предопределен аадачвш нао-тсздага исследования. В частности. растительна обгекты сиди выбраны о теш« распетом, чтобы теть, возможность проводить одновременное изучение мутационное и мода®якан»онной изменчшг-оти; при атом ф качергве мутационных характеристик использована частота аберраций хромосом в генных мутаций» в качестве кодификационных харктернстик ксаользованц показатели флютуирущоа вшосдвт-рая, дед выявления универсальности установленных ааконоыарностай в акспершаентыйал вовлечен животный объект» а также провод'гно обследование детей.

Индукторы и ингибиторы изменчивости. В работе в качестве индукторов использованы классические мутагене алкилирупцда ооз-диштая М-нитрозометш^очвввш (ШЫ), этилмэтанойъфеяат (ЗЫО) и мутаген нитрозогуанидин (НГ). Мутации модифицировал"

классическим антммутагоис^а-токофероло^, a такке природным препаратом, полученашм из представителя семейства ZamlacSae, который впервые а наатояцай работе испытывался в качества потенциального антимутогвна. В свази с потенциальное патентоспособность» природа прапетата не расши4$ювывается.

Метода анализа. , - I. Анализ частоты и спетра структурных шрвстроак хромосом

анафазтшх клетках по стандартен ютогшсеи.

2. 'нализ чатота хлоро^тншс мугацкЯ у арабидопотса с p-j-ольеовпниэи эмбрион-теста ftoirepa (Kuller, 1SS3).

3. Анализ флштукрупзей зсиилэтрапг па осповзгога дсса доез-ия билатерально продстааледаах колячэствеявдх признаков

юз, 3987). На растатэлыга ой&ектах для анализа физстуярук^з!! юимматрзя поободидйсь цзмэронмз левей и правой пологая лястьзв >£<зтеппя (SaKai, Shlmamoto, 1SS5). На ■ дрозофалз измерялась лютэ 1-х гоиюк правого и ловогг» крала кутш. щгдчэч били прддетавязяа :сг. наиболее стабл^ыш, так и наиболее ягк-этавю облзотз кругла (Беляева, 1945). Измэраннл проводились под луг?з$ 1SC-9. Ж чояз-ю к а оценка фгактукруте-эй вспммэтрйя проводилась по егства-э Bora. зегаегашх дорматогллфев ла^огп (Гладгага, 19-5?, 1КЗЭ; аз, 1952).

За показатель фдпктупрутаеЯ асикмстрзя пряшм&яось ерг^вяя величина различий ©оиотетвпосксго оф$окта прязадча wwpr? сторо-нема (Thoday, t958), а такяа солячгяа дяспэрспя флеетуирукаэа асимметрии о^ (Kosopa, 1985).

Вез вкспврвмвитальн» полученные дмшш подвергали^ отатсо-твпзскоД обработка (Ляккл, 1932).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСШЕНИВ

влютшЕ экстрэшьшх факторов на характер йстшФотщЗ лсикчетгга на шделыш объектах

Влитию экотромалышз фзхтороп, а топ чагелв нутагвптшж, нп кодиТчквциоинуп изменчивость пзучоко крейга «зло. Г^пкппостл отсутствуют исследования, спласшшо с одпопрзетпноЗ оцеткЛ влияния факторов окрукаи!|®5 среда на характер наследуема а иопас-ледуемых нарупйяий гонэтячоского аппарата. В рпдапх ностогазаЗ ря5?тн эта задач» роа^чась о исподьзой-зшом как раптптэлмтх,

- а -

тю а сугэопии обкатов.

Результаты поведенного исследования (таблЛ показали, ' азшнениэ уровня и характера фдиктуирувдой асмшвтрш под ьш

Таблица I Влияний химических мутагенов и: уровень- флюктуирувцей асиыметр на исследованных объектах

Объекты Варианта Число наблюдений Асимметрия | 4 I Р

¡¡цешща Контроль ' УШ Контроль ИГ 103 132 -140 122 0,07*0,01 | 0,010 | 0,15*0,01 | 0,013 1 <0,001 0,19-0,02 1 0.050 | 0,40-0,04 0,190 1 <0,001

1 1 1 Контроль | 160 Дотекла | 3Ш | 140 °°бу | Контроль | 68 | НГ | 178 + 1 1 1,16-0,07 | 0,74 | 2,22*0,15 | ..,15 | <0,(Ш 1,34*0,14 | 1,14 | 2,13*0,08 |1,44 I <0,001

| 1 | .онтроль | 104 х-р^бИДОПСИС | Ш | 100 | Контроль | 200 | НГ ' 180 + 1 1 0,25*0,02 | 0,04 | 0,44*0,03 | 1,0: | <0,001 0,2.-0,10 | 0,02 ' 0,35*0,02 | 0,07 1 <0,Ш1

Дрозофила* ! Контроль 1 100 | ШМ | 80 + 1 ( 0,22*0,03 | 0,09 | 0,64*0,05 0,22 1 <0,001

* Даиаьй не дрозофила аинсщшш на изданемиях показателя есиьттрии ю Г признаку шлковашл, как иаийад щфзр^ьтг&ЕШоа/ для аыалдоо иамаычивости.

НИвМ гонот5£сичвских б35эстп па rcqx изучешшх oöt-oktox иадтезл-атся одной и той ко закономерности. Эта пакоисмортгасть пнр'гтТ-сл в иэспвЦЕфячосксм возрастании стоиот различив фэпотготк го проявления признака слово и справа под воздойствиен му таганов, Как показив&гт приведенная таблица, прирост внутрттдивпдуЕлышЯ изменчивости при гаки возааЯствиях примерло/одинаков для всех анализируемых оОьоктоз, аздшсиио от природ». мумгопа а ürroici-фякк самого объекта.

Однотипность ноблвдаешх эффектов на ростктйльгая ойъэктатс £ одной стора1ш, и иа дрозофила - с другой, саидэтельотвуэг аб универсальном характера ишвлеыиой закснсг.'орпостз.

Характеристика билштериалымх различил у группа детей разл1гшого зкологичзского ряскз

л

В реальных условиях на биологи^скио объзкта к чоловскр сй&зыеоэт влияние тшлвкс факторов, элбыеитн торога цогут г,заимод0"^во!за'". шкду собой с npo°cws3iEmci кэтвболнчэскпх пэтвращэний, сикоргозяа. антагонизма, кумуляции ¡5ф$зктов. г*р.д. (Алекперов, Х97Э). В "этих условиях пвпболаэ ИЕформатн ш-я во-ft<f быть результата исс^едова'шя груш яасэлонял, обитаптзх а условиях различного экологического риска.'

В связи с эти*, в настоящей работа были cor ставлена пока затали флкктуирупцвй ас матрии трах групп ^отей в возраста до 10 дат. .ПоРвая группа взята в Ларякском района Азарбшшшга как мод-эль группы, ггрокивагаей в зоио стшпиеского оотимума, вторая - в г.Куба и представляет насе-гяпио зош шпопсипного пропиленного я агропрогшшлетюго освоения. Трат»» группу составив дата из специального интерната для гатвв с яаруиаии.'Ш развития.

Результата исследования прэдптазлены в таблице 2. Как вше»

из тасишш, показателя асимметрии по всем анализируемым прззпа-

2

ком достоверно вкгоо r Кубинской группа. Величине дисперсии od в

- ш -

отаЗ грушш превышав соответствующие величии а Лержской группа в 1,6-2 раза.

Таблица 2

Сроднив величины бимануальной асимметрии (К? и дисперсия •¡-датупру идей йсшадгрим ладонных дермвтоглкфов (а^) в исследованных грушах

Группы

¡Гознака

1 1 - а

1 И - Ь

1 1; - о

I I - й

1 ЬаШ

Лершшэд»

Контингент спец.интерната

А

X

4

1,29*0,21 1,73 1,23*0,22 2,07

1,52*0,19 1.29 **

V,85*0,26 2,85 1.-46*0,22 1 ,75

2,98*0,34 3,87 . *

«...92*0,45 6,66

3,25*0,53 7,65

2,96*0,53 В,24 5,03*0,8& 22,8

Кубинская

Х±Б5.

2,08*0,20 2,%

2,30*0,2^ 4,02

2 33*0,23 3,28

2,59*0,24 4,3" ««а

2,14*0,20 2,96

р* < 0,001, р** < 0,01,

р*** < 0,05

Особого вкцмааия въилукивая? даШша, характерлзукцие уро-йаыъ флштуируюуй асимметрии у прадсташщ^й третьей группы дзтзй, и развитии которих ^олшь различаю откланащ:я. Дашшй, приведашше в таблице, псказнвавт, что о© всем анлизируемым признакам ета группа по ¿ркезателям шмонч^зости право схода г обелэ--дуемая контингент как из Лерики;ой, так и из Кубинский гругга. Ото особенно-закатаю при сопоставлении показателей третьей группы и грушш из Лэрикского района, котораямрщэжрассматриваться как контрольная. В частиоот", по вовм пята оошотввщвгййая прта-цакаа имеется цаух-, трехкратное- повышение ypoei.fi асимметрии, аналогичные результаты получены при сопоставлении показателей явснЬрсиЕ (рид.1).

- 1Г

РИС Л. Величина дисперсго! фтстуируизой агягда&трия а группах детей различного риска.

По осям: абсцисс • анализируете дарнатогди&пзсяйз признаки:

ординат - величина даспзрсет.

в) Зона теологического оптимума,

б) Зоаа промшленного и &фопроггвапав2ого осйие-. т;

в) Нсгатннгэнт спацннтерната . ,

Таким образом, праведеиива дшшга свидетельствует о , что фектори, обладэотм гэнотокгачвекша сеойстваяа, .фШнай» нарушения развития, шражащиеся в росте всш®зтрил. Это характерно как для объектов, иоследоваиннх в различных вксперпнента-Льиых условиях, тай в для детей из зон разявчшг» отологического риска. При атом аналогичт» вДФекты характерен как дяя классических- мутагенов, так к дяя комплекса экстремальных факторов реального экологического окружения. . с

шлю КОРРШЩШШ взАшютттша гшцу УРСШШ

МУТАЦИЙ И ШКГУИРУЩЕЙ ДСШЕТРЙЯ ...

Соответственно с поставленными зэдачаш в работе бнли не-, оледовэш корреляционные взаимоотношения меяду доуия формами ге-

'•'г

ртячаскаж нарушен*?); нарусешй регуляционной и генарациодас® {З^нкцвд. 1

• 0 в той вдлыо в работе исследовалось максимальное прийдаа-ща сопоставляемых показателей: флштуируюцбй есшваагрии» аберраций хродасоы, хлорофальных мутаций на растениях. Исследования В етеа области про2адош , использование^ тех на раститольвах т0ст.го6ъзктое, что в предыдущей сери опытов.

. На НЕзадце анализировались аффекта взаимодействия двух мутагенов (НШ и НР) на уровне флштуирущаЗ асимнетрй'И н аберра-цай хромосом. Результаты анвлазе полез ала (табл.З), что при 'р^сгвев Щ21 относительный прирост стабильности и фшоктуирущэ! фздмэтраз составляв! 0,53 п 1,1; при действии НГ - соотвестван-нр 1,1, Следовательно, при действии обоих мутагенов у

прерщц уровень аборрацай зсрогдеогд в флн«уирунцв0 асишэтрин -уре^дшватся приблизительно одинаково.

( На корски^ бобгд для параллельного изучения ышшия' ыутагс* них факторов на уровень флодтумрукщеЗ всшмэтрии и вбаррадай хрошсш корневой маристеш проведены 3 серии опытов с использованием двух мутагенов. В первой серии использован НШ в концгит-рацвд 0,035, время обработки - 3 часа; ш второй серии использован КГ в концентрации 2 [Ш, продолжительность обработки мутагеном - 4 часа; в третьей серии - ЦТ, время обработки мутагеном — 6 часов.

Результата первой серии опнтов показали, что воздействие

Ш вызывает достоварноз~_ увеличение обоих показателей при лом

уровень аберраций хромосйн увеличивается почти в 2 раза, в флик-

туирущаа асимметрия - ровно в 2 раза (рис 2). Относлтэльщй , 1

прирост мутабильности и ^дюктуирумцвй асимметрии состаояаш О,В 0,9, соответственно.

Результата второй и третьей серии опытов показали, ч-г& при уьэлачешв продо-'аштвлбнаоти действия ыутагена урр&ань асимметрии, а аберраций хроюсоы возраш-ент дозозависшла. Так. посла-

-

a s 8

в о

V V

1-ми a (1 И . О- • Л о

- о о U

□ о ■Ч г» Ö

X о О ' с о

•и -н ■я

T X g п 9-4 > и* !

à О в о

si

14

& 8

о

V

i 6 » »

о -

+1 4! %

Ï» Ó

? £

о

V

•m m* mp tu

Я Í

о о

«•I ti

g 2 • *

П W '

3 s

с

1 fe

I

?

Рио.З. Влияние КШ аа уровзнь еСерраций хроыосоы (о) в фявнтукрую .а асишзгрии (0) у У.ГаЬа. По оси ординат: клзтки с аОэррациидз хромосом, взяичдаа билатеральной разнвдд, од (б).

дзЛотгая раствором ЯГ в течение 4-х часов уровень аберраций хрс цзесу. кас^жахзя прцСлкзиселыю в 2 раае, в флюктуирующая всин-изтрия в 1,4 раза; Саотвг 'стаеино относительный прирост ыуяеби-лыаоотв аборрацгй громовом ¡зава '(^=0,9), чау фяттуируедеЗ асгь игтрца <к=0,41)' Прэ б-чётовой обработке раствором НР уровень аберраций рошсоу увеличивается в 2,2 раза, а" фяаатуврувдая ааааэтрия - I 1,6 раза, Соответственно, откосителыпш срирост щзвб1Ш>воота, оцвшазазикй ш частоте ебзррацкй. хроыосоа, пова-шазяоя до '1,2, а ошзснгвльшш пряроог вшшатраи сострвлпёт □,еа, &га сшдатеяьстаугг о том, что продолжительность воэдэёи вая щтагеаа шаег вавяэнкэ доя изыанешя как уровня щтебаль-шош, так фяштуируедеа ^сш^зтрш. При втом имеет место по логетелшаа цоррэледия Ыеаду вткыи дауыя показателями (о косф^ цввнтоа 0,75). .

. Характер каыашний доминантных лвтьлошх мутаций и флштунрущэй асимметрии у врабидеггсиса

Дха Еокксцечгсати зщидачешш о наличии корреляции кавду на руоюдаш гвнврЕцаошнх и» регуляционных функций' генетического

-

аппарата необходимо бшо проворить огот фэвош& па оксттэрггггн-талыгой модели» позволяемся судоть а об урогаз гзгпшх мутсцтЗ. Этом задачей огвЬчолк бшта, прошдопшга п» ярзЗидопсисо прп дэйстши двух мутагенов (ЭЯ£ и НП г.з уровень до!,шшггпьт тотальных КУГЭДЙ и фякнтуирувдй сгагялэтрж*. ■ ;

Говультатц исслэдоватш шказалй (т&би.4)г что дойстпнэ обоих мутагенов достовеьаоуталгтвзэг рост есимкатрка я частоту игаро^шгыш.: нутаций. Однако, в отлична от двух других объектов, где одновременно ксслэдовалось изменение уровня аотмяэтрли й хромасошшх нарушений, на -ирсбздопсяс© не огиечаэтея то соетадэ-НПО.ПрНрОСТО МухабИЛШОСТЙ И о котором говорилось

вшэ. Это сплзспо с то:,5, что частота тешш'.'иутацкз у арабядоп-стса поело воздействия нутохёт "газрястзр? а гораздо болэо шоо-кой степени, чем уровень айерргцй? хромеем г каэтада и койгхпх бобов поело яалапийогв -шадайотсиа» Что $з кессэтсл ссгийзт-рли, то оо уровень кзкэнйэтел 'б'нрй^аю рйзЬЯ йтопэкя на 2<~'ох трах объектах. . '■"■/'..

\ яйящ!ошЯ1-я ^йшйш«®

К'еслздавешгл п с'олзстл '©гжяутгтотйого хялтбяравзпил шюшшх яарузоний . проводап'к& достаточно. пшроко.

что г®. каеаотся -райя ■ в-, сфаетв -Шу^ЁЮ^^^гзоогвй' одаюрэ-кзшгого гшпюярозппял фЩ -щтатшшай^^Ы^з: фЩтхкьцяатой изменчивости» то парная Шяя шайзв«* ооуййотвденй и; настоящей ра- ' бото по'исояьку над ш* Естрзчаятсь суйяиксца» поептценнае влиянию анти71утагзнов;па урсЕЭш> ФлггчТутф7я;зЗ вилштгтшш другие проявления ¡¿одафасЕЦИонЕоЗ тулачавоота у растений и птаоткых .

Влияние а-токоферола' на уровень аберраций хромосом, , генных мутаций в флттуирувдейадеитэтрии у растений

YÄSK44Ü A

■H

BKses- -îiîr. к «sr w «роззяь '¿/хвчягияанщ tcrrr.'.::« и

<5>йакТа;«»»К(»ЕП «CSRíWSTTCííM ЛЙТЪЕВ ДОПСИ Cñ

1

¡ «f тег-

RXTSit« Я 1 3»«5©-

I 0<№««0с

I errrjyy-

I tKEi

»Ггатгрояь {

Котраяь I

НГ

«09

I U 'j мюс ■ »тем. ««ммг«к «тручквв

I 'Нйко

«í.

Лгис: i

1С t О«62 1

Т2 1 С.С7 J .

X е.2 ± е.ет » ?

s « i

7ч t зг»7 <- г.та t < С.С1 t

t « i

104- S 0,25 е.сгг i 8.39

« ~ 5

tea ! b,cs ! s,c9

I S

< О

1

-и -

При рагавшш поставлашюй задачи учктивглась возмокност& оценки влняпм иугагеиов.М шпмиутагенов от соответствующие ха растордстшш у растений, Новизна поставленной задач« трзбое.-.нз использования хорошо изученного антимутагана. Эти?! трасовой,..,.J отвочал а-тскофзрол, еттмугагешюсть которго установлена впервые в независящие исслэдованаяя азербайджанских .(Ахундова, Алик • nspjQ, 1973) я ймврвкрнеяих (Shsmberger, Eaugtaan, Kalchert tt al, 1973) уч( nix п развита' вксслэдовзплях А.А.-Алкевп (IP89). Для опытов з кйлествэ объектов использованы пшеница, конские бо-бц, -арабидопсио.

На шюннце изучено» влияние тогсофэрода на частоту аборрзцхй хромосом и показатели флштуирувЗ^Л встягатриа, индуцирсва1/ных 12.51. Расультатн исслодозанцд показал», что влияние тейофэрола достоверно снилавт уровень обоих форм.изменчивости. Т?к, поело пойствця lül'l уровгпь аберраций ГрсШсом повНпгэтоя до 10,91*1,07 (%) по сравнении с контролем (5,63*0,79 (%)) и действие токоферола стп~?.э? вту еэл'гппг/ да 6,03*0,9». {,%)', ч?о почти рашо контрольному. Одаоврем- 'шо» да'иотаяэ- а-гоХОферола снижает велкчйяу показателя фляитусрущеп вегт.слз'гр?? о? 0,15*0,Ох (,tí) индук-цш! К.1 до 0,10*0.01 (кз/ ¡три аогдоЭстаии гптимугагена. Зту за-ютшернссть веглядао отрггаот'крпаая распределен вероятностей билатэральшй разнгш (рх:с.З). .Каи видно из графина, влияние а--токоферола-нормолЕзует вид кр зоЭ: сглв. лвевтея дополнит?льт.'й

Рис.3. Рглпределошю ьели-, чины бнлатерасАной разншвд п ширине ' ¡paaoft si лбйой сторон листа у пшеницы в контроле (a), пги де?стран НЕМ (б) и ингабировании токоферолом (в). По <?сям: абсцисс-обсолитм<з-Я величина билатеральной ■разница (мм), ординат*» вероятность ее проявлен^.

пик, восстанавливается монотонность рзсцрадэяозши. умэньааэгоя диапазон изменчивость ¡3 цадсм кривая врнобротсот ввд, б.глиаШ к «тмочендому в контроле. 1

На конских бобах провэдош две серш опытов о использованием одного и те го аэ ашт.-г»утвгона с разной продолжительностью его

ДОГлТЕИЯ.

В первой серп?! окслеркмеатоп было Есследоаада шшибьровшшга а-токсфэролом при гэ-чесовсй обработка посла действия НГ в течо-ше 4 часов. Во вгорсй сэр©* окотэрямсштов бучено воздайствиэ раствори а-токофэрода (продрлкитолыюсхь действпя $2 часа) на С9М0Щ конских бобов посла обработки ра<сто,оом "НГ. в течение 6 «асов. Результата ©тих рв^першоптсв представлены в таблице 5. Как вилво из таблицы, одна й то т шчзнгрдаю токоферола называет сюге:зи5Э ярОЕ1М.£б9рра1Ш# Лфокооом а ясийшгряи в обет сериях опытов. Гак, в порвсй.:сорая.аг яоркыан*га степень снижения при шдазйкьц«! токоферолом уровня йб&ррацай хрекосом равна 1,6, очв-штркк » 1,3. Эта степень аоддэрзагваэтся и при вычислакия фактора о-шооитбльйсго' ь0сдета аятвггутагекзого действия (ФЭЛ), который составил для аберрация хроыасои - 0,3 /, в для асимметрии - 'о,20. во второй «,еряа; шспорямовтов отевднь сшкения при модификации атшутагат; о« рааяйчалаоь шшй' образом, чю на фана." сшта.^ш уровня абарращй хрошзоа в г раза и доведения этого показателя почтя ло гсагрг пького, всвмжтряя достоверно заикалась в 1,6 раза. В этой серии СОА для аберраций хромосом равен 0,50, для всшаатрш: - 0,45, Каи цушо»' эффект действия антиму-гагена зависит от крадслзщтэланости обрвбсгки йащестза его раст-вороу..

На врабадшсйсэ одновременно иссяэдовано влияние а- токоферол о на уровни хлорофальных мутаций и фишктуирукоай асимметрии. О этой цель» проведены две серий опытов с использованием двух: мугэгеноа. В яэрвой сарии использован ЭМС во второй - НГ.

Результаты -эксперимента /гаол.б) показали, что в целом действие токоферола снижает уровень хлорофильных ыутаций к' фшоктуи-

Is

. £ 3

M »

19 -

Q s «4 q в

О 0 3> a

V V V

R 4 А ■» г* ? p

a И ' rî <M S

fe И »4 S *4 * 4M a

в в О в' О

« +1 ♦1 +1 ♦i* +1

i* M п S ia « «4

« »4 N V4

«

á Й' s S g

<и M t-t #4

» - - -

о m

о s . 0 a

V V V V

Ö i к R 3 Й

»4 и. M N M

« ♦1 +i + 1 +1

ч i ft S g t)

4 ri 8. о? * П i Й

s

V

с *

ю

(S -в

и è 2 * * *

G ® J

M С! Ш

» •

е о (.

ft 4» it

ñ п п

* » »

с s В

ч

2 h II

u S S I ¿

s _ J с

g I s

F¡ «4

M S

Q Q

V w

I- t g

CS О es

8 g в

® r s

«i 41

и <? —4 t «

в 4 Q

§ I R

«Ч »4

Ы e

s s

V V

S ' P 8

е N N

41 ♦ t ♦1

г» N m

ч r* О

n

г î

IE

п s

о с

8 У

ч

s ®

V V

A 8 3

» * »

S N N

♦ I «■» ♦« .4 в N

* P Ï

S ?

JI i s 11

I I В

i

с }

I s §

h

« j

g*

Л

h k if

a

S

рущай асишагрии. Принтом уровень хлоро$млышх цутациИ ci^Kí*-чтсп в 1,7 рава (при иадуздии ЭМО и ьР), уровень асшештсаи р 1,4 раза (при индукции ЭЛС) ив 1,2 рава (ори действии HI^). 1

Шшшшэ нового бисигрепаратц на уровень аберраций хроиосо-ч ж флшггуируицей асимметрии

* i

Для tqtú, чтобы ваявнть, сохраняется ли заканомэруесгь в о'шошенйи спонтанного мугпрования, в работа исследовано измерение уровня асимметрии и аберраций хромосом при действии проекта растительного происхоэдания (ЭР ^), который в настоящей работе испытывало? в качэотве потенциального нового антиодтвгеиа. ;

Рзолътаты исследования действия ЭР в ш/роКом диапазоне «рн-цвнирац^й от Í'IQ"3 до 1*10^ мкг/ыл на уровень спонуянных аоер -оаций хромосом и флюктуирующей азк^еарии ( абл.7) показалд; что концентрации в диапазон^ I'ICT2 - I нкг/вл показывают болей ¿ш-ooiaia аатимутагвншй аффект, При этом наиболее еффекти^ш из трех концентраций в отношении аберраций хромоссм и фиоктуиру^яа асишэтриа является доза 1,0 шсг/мл. Действие Ш в кона^шргщии ГШ1 I'Iü3 ккг/мл незНОТргешга снижает спонтанный уровень аберраций хромосоы и асишетрда. Исходя из этого, в дальнейшем в рабств использованы ¡глакна концентрации данвого вещества, ¡

Изучено влияние ЭР также на индуцированную изменчивое^ с испсльзоеашзы* в качества объектов пшешлр»! и конских бсбоя . Результаты слизав (табл 3) полазала, что дэйстйиэ ЭР в условиях индукций химических мутагене© виз^эаэт достоверное снижение по-кааатолэй как хромоезшшу аберраций, viuí. и фяюктуир^дей асам -ыатрии, при этом наибольший Ентиа^тагещщя: эффект оокдзыиг«??..»Я в концентрации I отг/мл.

Taioirt образрм, прозедатшэ эксперименты показали, что

*)

' В связи о патент ¿способна ст ыэ ьид расгаиия, и&тпд продукта и его приезда на раскрывает!»!.

Таблице 7

Лнгимугагошая модификация препаратом ЭР спонтанного уровня аберраций хромосом и фпюктуЕруищай вссмметрия у гикфпа бобов

Лоза мкгУпл

Число анализированных

пнафаз

Измененные

чио~: процент «ло

Число

«ЗА

I I

I аа-

1ЛИЗЕ-

1ро-

|ВйЯ-1шх лис-(тьев I

■4—

X * 8$

о лонт.оль) гЗ

140 1-10 1М0"1 •1

,мо1

Г103

-г

1180 1284 908 1284 124* 996 1082 1100

250 196 124 182 148 1И2 205 213

21,2*1,2 15,2*1,0* 13,6*1,3*. 14.2*0,9* 11,9*0,9*' 18,2*1,2*** 18,9*1,?***. 19;В*1,2**'

0,28 0,33 0,33 0,45

140

103 112 100 153 128 14» 131

1,29*0,ОТ 1,12*0,09** 1 08*0,09**

1.07*0,1

1,10*0,09** 1,1843,11*"* 1,19*0,06*** 1,20*0,19***

р*< 0,001,

р **< 0,01, р***< о,се

является эффектзизным ингибитором изменчивости, при действии которого снижаются уровни как флштуирушей асимметрии, так и хромосомных аберраций Н8 всех изученных объектах.

Индукция и кодификация флпкту^рупцей асимметрии у дрозофилы

В работе исследована, антамутагвнная модификация уровня флюктуирующей асимметрии у дрозофилы, с этой целью изучено влияние двух ааигимутагенов, а-токо^ерола и ЭР но величины (йлжктуи-

. /

руйщей асимметрии трех признаков жнлкове^ш крыла при индукции

о з

N Т>

В H ,

» » I

о а

? a я й R

» » Ь » »

a и м м м

и

и » »

а a ♦i

ri 3 •

и ^

чг «

и

» - »

Я Я

♦I +1

S S & • » »

и о a

л

г«

•i »

а

S S 3 s в

- » * » »

<Г О О Q О

+1 < «I -И

S a в й 8

• * • • ç

© 0 о а а

в n N «H о fi FI 3 И в я 8

H и •4 и «-i

4 В 1 Г л и V Ч

ff f» а в п

f» M S й й 3 R * з

<-> «■< M <4 (Э а о Е> tí

♦ I VI +1 •И ti il ti

& 3 •a vi M 8 a If N @ Ö Vs

•s » if S й n û •S N 0

2 Г? R

« N ÎI

Й 1 1 1 I

H H f4

I к

i »S*1*1

S 5 3 9 §

з a fi

^ çj

втой изменчивое ги ШШ.

Результаты анализа послэдьйсшш а-токофорола и ЭР р кон цептртиш 1'Ш"1 мкг/мл) на величину билатеральное разиэш изу "|2ншп признаков жилкоьания крыла представлош в ч^блице 9.

Таблица 3

Влиянии ц-тскофарола и ЭР па иилуцироввнний НОД уровеup фляктуирущей асишштрии у дрозофилы

f--------1

>

I

Чис [' ло

Пчриаятн

Контроль

НИР?

ШМ ♦ а-

ТОКГх1вТОЛ

HNM ЭР

ПРИЗНАКИ

I щ&знак i II признак 1 III признак

j Задйня погареч-

1Шх I пап хилка мух I

1 -;±s-

I ' ь5 I

Г

4

Передняя попз-рачная жилка

Г* Sj о|

fiHl»n,22*0,09 0,09 I I

» 4 *

80 10,64*0 05 0,23 I )

' 4. »

98 10,49*0,04 0,18 I

I

I *

1Ш 0,4£ 0,03 0,091 I

III Продольная гилка

*ts£ I I

1,32*0,14 1,88 ¡0,14*0,02 0,04 1 95*0,15* 2.16 jü,24*0,03* О, ОТ 1,64*0,12 1,41 ¡О 16-0,02 £Т,04

4 * 4. *

,5(10,12 1,59 {0,16*0,02 0,04

-----------I------------------

р*< 0,01 р""СО 001

КьК видно иа таблицы, действие этих шпимутагеков уставар-йо ендашг рост асимметрии всех трех признаков жилкования {.рыла. Соответственно, величина циенэрещ» эти признаков уменьшается. Надо отметить, что снижена наиболее виралано для I и III признаков жшшовтаия крыла. Получонныэ данные свидетельствуют ой универсальном яврактбрв закономерности, устыжэял-лтсй в ггре дайугей серии исследований с использований,!? рост 1ГИ«Л1>тк cdiev.-

тов. Этд закономерность выраж&зтся в ^оы, в^^янме генов я^ь'зает снижение урзвзд флюю^ирувдей асимметрии.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что под воздейсглием химических мутагенов различной прфода (нитрозоштдаочевина, нитрозогуанидам, атил-иетансульфонат ) возрастает морфологическая лсшйатрия у однодольных (Triticum аеьИгит) и дёудолыШЛ (Vicia îaba. Arabldop-8la thallana) растений.

2. Выявлено, что рост модафикационнаа и^нч^бости при jjej действии химических гено¿оксина'iгов носкт универсальный характер и проявляется в экспериментах с растениями и живзтшши.

3. Установлено возрастание флюктуирующей »симметрии у отшс^ехся к группам различного экологиадского риска.

4. Показано нышчиэ положительной корреляционной связи мал ду роотог! индуцированные уровней мутационной и модификациашсй изменчивоотей.

б. Положительная корреляция мехду индуцированными уроен^иу наслэдстенной и неыаследотешой изменчивости найлвдаетса при оценке мутационных характеристик ¡я» по показателА/,« аберраций хромосом, так а тшщх мутаь^.

6. Зк«?«римвнтал1ДО показана возможность шггибигроаанип при рододаи антимутагенами спонтанной и индуциройаняой «мичедаями ганотоксикантайа иввледстеннои а ненасявдетенной изменч^соуи,-

7. Уетанаглено, что а-токоф^рол проявляет унишреалъш© ан _ Тишут.гоиониие и аитшюдкцдкг^вошше свойства.

О, Выявлен новый антииутаген, универсальна ингибирукжиа дон . мутационной а шдафика!(£онно0 изменчивости.

¿писок опубдаоввншх работ до теме диссертации

Î, Антимутагенная шдвфшация <|щшт/4руиц«а асимм^им ¡v уровня хлорафильшх нутаций у арабидамиса. /Ыамвдова А,$.

4 ' . i iJk

етрво У.ф., Ккрзо-заяз Г.Г., Алдкпэров У.К. //War.IV Всес.к¡.уч. kokjspojnpki "змологрнаскап генетика рзстэняй, кивотннх и м,ело-b®s", if/citr.ec, "Шпжниа", -1S9I. -с.43.

Correlation of antlnutsgsne uiodoficatlon of fluctuating asymmetry and Java] oi chlorophyll rotation of Arabldcpsis tlrn-Ц&ЯЗ. /Изсеаота A.O , Mlrsa-zade С G., Alelcpefov С. §¡5. //Symp. JSlocfiemlcal Genetics of Plants, Sofia, Bulgaria. -1991. -p 55.

3. &яяяина флвктуируяцей астааэтр13! у человека как показатель ¡^тетаю! опгиильноегд условий; развития. 'Гашимова У.Ф., Иа-меяоЕа к-О. //Догляди АН Азербайджана. -1991. -N 9.

Исп£»льа>.зеииа таете флгэтуируш:$ асимметрии для оцеики ¿¡-йстедя мутврэшшх ,'з;;то,-ое ко шегашу. /Мамэдовз А.О. //Кат. науч.кокф.аспирантов АН Азербайджана .Баку, Эли.--99I.-C.I25-I2S.

5. Флккгуир>гл5ая л4рамэтоглифическая вегаметрия " дотей с наруиенкями развития. /Мвмздова А.О. /Л'ат-HF Расп.науч.когг'5. колодаж ученье вузов Азербзйшкакз, Баку, Элм. -1992. -С.29.

6- New regevible product- inhibiting «enotoxic eff .it ol enviroiraenxal xenuDlotltv.-» /Alekperov U.K., Bafiirova A.D., Та,; '.zade 1.К., Gullyeva R.A., Gchlmo,-л U.F.„ Max-adova A.O. //Proe. 4iVi Europ. IS5X Bed -, L.ilc^na, Italy. -1952. -p.73.

7. Античутагепная модификация аберраций хромосом и фдактук-рущд аеккмзтрчи. /Алегакроь У.К., Гвдазвз У.Ф., Макздова А.О., Гадетев p.P. /УЛоклрлн РАИ. -1993 -Т.325. -С.ССЗ-605.

8. сменительноа изучение аберраций хромосом и флштуирув-(йй осьи«ет|'?<ш у шеи -ив. /Алеюю? зв У.К., Кзивдовв А.О. //Аграрная науке Азербайд^ани1» 3-4.

U. Inhibition of mutation ar.ti modification by natural antS mutagens. /AIekper£>v.U.K , Gs<-MiR-?va O.K., Kamedova A.O , Guaay-nova 3 .S., Aletcperov n.U. //Atostr.6th international fJon funnies on M'.itflgfins, Melbourne, /идзггаЛл -19УЗ. -N 00421.

X ¥ Л А С Э

Иыд> *енотсксикц амиллэрин е^ии вахтда иутаси^а вэ модифи-каси^а дз^ивкзнхи^инз тэ^сири вз бу тз"сирин модификаси^асы тэд-гиг одшшнадир. Тэдгигат ииинда битки, Ье^ван об^вктлйриндзн псти-фсод олунмупдур. Битки об^екти кими бугда, аш пэхласы вэ арабидоп-сисдэн, Ье^ван объект« кими дроюфилада истифадэ бди^иидир. Ьэм-чиннн нтхтзлиф ¡¡¿положи рискли груп/мра аид уш&глар узариндэ гигат апарылмывдыр.

Тэчрубзлэрин нэтичэлэри кэстэрмиадир хи, кенотоксики амиллэ-рин битки вз Ьодван'об^ектлзринда модификасида дэ;]иткзнДи;)инэ тэ"-сири онун хестэричнлэргг^и ортирмшпдглр вэ одунмуш гану-

наузгунлуг универсам характер даии^ыр, Биткилэр ве дрозофила узэ-рйндэ айар^лан тэчргсбэлэриа нэтичэлэри, ыухтэлиф рискли ушат груп-

пларыиын, модификаси]а дэ^инкэнли^инин эсас фэрмаси оран фжгктуа

♦

асимматри^асина нтЬитин реал амиллэриниН тэ"сирк№ мушаЬидэ сдэр-кэн тэсдиглэнир,

Ишдэ квнетик вппаратын идо фориасы олан кенорасион вэ тэнзиы-одичи функси^аларынын позулмасынын коррел;)аси;}а элагэси е^рэнил-миш Бд мутаси^а вэ нодификаси]а дэ^иикэнли^и арасында мусбзт кор-рел^аси^анын олыас» муэ^дн едилмиидир. Тэбии антимутахендзр : иутасиза вэ модификасиза дэзишкэчди;)ицэ тэ"сирири езрэнкэк уч*н апарыа^н тэчртбэлэрин нэтичэя$ри кэстэрди ни, бутун истифадэ едил-мкш об^фктлардэ Ьэр ини да-)ишкэнлизии костэричилзри (хромосом аберрасц;|йсЫр кен мутаси^асн, билйтериал фэргин ги^мгти, Дяспзрси-^а) азалмышдыр, Ьзмчинин нлк дэфа олараг газ ри-и реи дэ^ишконли^ип позулмбеикин тэбии антимутах€нлэрлэ таизикинин та^руби ги^мэти мтэ^эн едилмишдир. Изичинин илк дефэ олараг кенетяк аппарэтян тэнэимедичи функси^асына нэзораг еДэн антимадифдатор ««тар миадир,

StOTAHY

The Influence of natural antlmutagena en ths level of mutational and codifies fcicnal variability

Чад lniiuence ol genomic factors on the level of modi-ficational variability аз т;э!1 as possibility ol antlmitagensoua respiting of this prcgeas have fesen studied. The investigations were held wi&i a use of plant and animal objects; Aremg plant objects were baed TrltictKn aeatlvua, Vlcia iaba, Arabidopsis thaliana. Аз an animal object Brosofila jselausgaater tiaa uged. Children frora different risk groups have een examined too. The level oi modificational variation was determined on the base of indices of fluctuating asyraetry.

The гезиН of the experiments have shosm that the Influence of genotoxic factors csv the ©metlcal ap; sratus leads to the increase of bilateral aayinmetry. The analogous data таз obta£r>sd {¿iiile investigating the effect of factors of real environment or children froa the zores of different ecological risk» Hence, the phenomena revealed la of universal haranter.

Ли study of correlation between the level of -.nitationa and fluctuating asyusaatry as reflecting th«* dloordera of generational and regulative functions of gscsVn syrten have revealed the positive linie betwaen then. Experimentally ha* been shora the modifying affect of natural antismtsgens upon both aoontaneoua and induced mutational and modificational variation. The new antimutagari universally inhibiting »jtailonal variability has been revealed too.