Влияние температурного фактора на биохимические и клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод

Бедулина, Дарья Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние температурного фактора на биохимические и клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние температурного фактора на биохимические и клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод"

На правах рукописи

БЕДУЛИНА Дарья Сергеевна

□ □34 УЭ

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ФАКТОРА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕЗИСТЕНТНОСТИ У БАЙКАЛЬСКИХ И ПАЛЕАРКТИЧЕСКИХ АМФИПОД

03.00.16 - экология

- 8 ОКТ 2009

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Борок 2009

003479125

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет», г. Иркутск.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат биологических наук, доцент Тимофеев Максим Анатольевич

доктор биологических наук

Чуйко Григорий Михайлович

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, п. Борок

доктор биологических наук

Боровский Геннадий Борисович

Сибирский институт физиологии и биохимии растений РАН, г. Иркутск

Учреждение Российской Академии наук Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, г. Москва

Защита диссертации состоится «27» октября 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 002.036.01 при Учреждении Российской Академии Наук Институте биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН

по адресу: 152742, п. Борок, Некоузского р-на, Ярославской обл.Тел./факс:(48547)24042

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской Академии Наук Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН

Автореферат разослан <*$_» ШФ^и

2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Л. Г. Корнева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В процессе своей жизнедеятельности водные организмы постоянно сталкиваются с изменениями различных факторов среды обитания, подвергаясь стрессам. Температурный фактор оказывает существенное влияние на все уровни структурной организации гидробионтов, от организменного до клеточного (Hoffman and Hercus, 2000; Teotónio and Rose, 2000; Badyaev, 2005). Глобальные климатические изменения, и в первую очередь повышение среднегодовых температур, крайне неблагоприятно сказываются на состоянии водных экосистем. Особенно негативно эти изменения могут отразиться на существовании древних пресноводных сообществ, население которых представлено в основном узкоадаптироваными видами-эндемиками (Brooks et al., 2006, Forest et al., 2007 и др.). Одной из таких экосистем является озеро Байкал, характеризующееся огромным биоразнообразием, высоким уровнем эндемизма, и являющееся одним из наиболее известных центров интенсивного видообразования. Глобальные климатические изменения уже отразились на температурном режиме озера. По последним данным, с 1946 года отмечается повышение средних поверхностных температур в Байкале на 1-2 градуса, что уже отразилось на процессах формирования планктонных сообществ (Hampton et al, 2008; Kozhova, 1987; Поповская, 1971; Bondarenko, 1999). Однако оценок возможного влияния повышенных температур на состояние байкальского бентоса до настоящего времени практически не проводилось. Эндемичные амфиподы (Crustacea, Amphipoda) являются одной из важнейших бентосных групп организмов Байкала, как по видовому составу, так и по биомассе. Амфиподы представлены в Байкале значительным разнообразием форм и обитают в широком диапазоне экологических условий (Тахтеев, 1998-2000; Тахтеев и др., 2003). До настоящего времени исследования устойчивости к температурному фактору у байкальских амфипод были проведены в основном на этологическом (поведенческом) и физиологическом уровнях (Тимофеев, 2000; Тимофеев, Кириченко, 2004). При этом, и в целом по группе, клеточные механизмы резистентности амфипод к температурному фактору на сегодняшний день остаются недостаточно исследованными. Имеется лишь несколько работ в этом направлении для морских (Patarnello, 1992; Lahdes, 2003; Brown et al., 1995) и пресноводных амфипод (Sures, Radszuweit 2008). Некоторые клеточные механизмы стресс-ответа на температурное воздействие у байкальских и палеарктических амфипод освещены в работах М.А. Тимофеева и Ж.М. Шаталиной (Тимофеев и др., 2005-2006, Шаталина и др., 2005). Тем не менее, проблема изучения специфики этих механизмов у байкальских эндемиков в связи с возможным негативным влиянием глобальных климатических изменений на состояние экосистемы озера на сегодняшний день стоит достаточно остро и требует дальнейшего освещения.

Цель исследования. Целью данного исследования являлось изучение влияния повышенной температуры на клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод и установление различий в данных механизмах.

Для достижения цели исследования необходимо было решить следующие задачи:

1) исследовать влияние повышенной температуры на активность ключевых ферментов антиоксидантной системы у байкальских и палеарктических амфипод;

2) провести оценку уровня конститутивного синтеза белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ, иммунохимически родственных а-кристаллину, у байкальских и палеарктических амфипод;

3) изучить количественные изменения в синтезе белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ у байкальских и палеарктических амфипод, экспонированных при повышенных температурах.

Научная новизна. Впервые были получены данные об изменениях активности пероксидазы у таких байкальских литоральных амфипод как РаНаява сапсеПоШех, Сте1то1с1е$ /азаШш и глубоководных Отта^аттагю и Отта^аттагиз

а1Ыпи$ при воздействии повышенных температур (20 и 25'С). Впервые были получены данные о воздействии гипертермии на показатели активности каталазы и глутатион 5-траисферазы у ряда байкальских литоральных и глубоководных, а также палеарктических видов амфипод. Впервые был проведен сопоставительный анализ конститутивного синтеза БТШ у байкальских литоральных, глубоководных, а также палеарктических видов. Данные были сопоставлены с имеющимися материалами по термоустойчивости видов. Была прослежена зависимость уровня конститутивного синтеза белков теплового шока семейства БТШ70 от термотолерантности вида. Впервые были получены данные об особенностях температурно-индуцированного синтеза белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ у байкальских литоральных и глубоководных амфипод и палеарктических Саттагш 1аашг15 и Саттагш ри1ех.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты работы могут найти применение при прогнозировании влияния глобального изменения климата на состояние водных экосистем, в первую очередь уникальной экосистемы оз. Байкал. Полученные данные могут быть применены для разработки высокоэффективных маркеров состояния биоценозов озера, могут быть полезны в освещении вопросов экологии и эволюции байкальской фауны. Материалы исследования включены в отчеты лаборатории «Проблемы адаптации биосистем» НИИ биологии при ИГУ по проектам РФФИ - гранты: 04-04-63098-к, 02-04-48677, 05-04-97239, 05-04-97263, 0604-48099, 08-04-100065, 08-04-00928, 09-04-00398; ФЦП Министерства образования РФ: 2.1.1/982 , 2.2.2.3.10067, 2.1.1/8069, 2.2.2.3, 02.442.11.7120. Материалы данного исследования используются в учебном процессе ИГУ при чтении курсов лекций на биолого-почвенном факультете («Практикум по экологии», «Современные проблемы лимнологии» и др.), при проведении полевых учебных практик студентов ИГУ, а также включены в программу российско-германской летней школы «Лимноэкология озера Байкал» (ИГУ - Университет Кристиана-Альбрехта, г. Киль, Германия).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспозиция амфипод при повышенных температурах ведет к изменениям в активности антиоксидантных ферментов у литоральных видов. У глубоководных видов Оттаю^аттагив ¡1а\-и$ и ОттаЩаттагш аШпиь однозначно выраженной реакции антиоксидантных ферментов не обнаружено.

2. У глубоководных видов ОттаЮ^аттагш /1а\>ш и Отта^аттагш а1Ыпи$ обнаружены наименьшие уровни конститутивного синтеза белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ, иммуннохимически родственных а-кристалинну, относительно литоральных видов.

3. Экспозиция амфипод при повышенных температурах ведет к увеличению содержания белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ у большинства видов. Исключение составляют виды Eulimnogammarus суапеш и Саттаги.ч ри!ех, у которых не отмечено достоверного увеличения содержания нмБТШ.

4. Для литоральных видов амфипод характерен интенсивный синтез белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ в ходе всего периода экспозиции, однако у

глубоководных амфипод детектируемое увеличение синтеза БТШ70 и нмБТШ фиксируются с задержкой.

Апробация работы. Об основных результатах докладывалось на следующих конференциях: Всероссийской школе-семинаре с международным участием «Концептуальные и практические аспекты научных исследований и образования в области зоологии беспозвоночных», Томск, 2004 г.; Международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных», Саранск, 2005 г.; Ежегодной научно-теоретической конференции молодых ученых Иркут. гос. ун-та, Иркутск, 2006 г.; Международной научно-практической конференции «Проблемы иммунологии, патологии и охраны здоровья рыб и других гидробионтов-2», Борок, 2007 г.; I Международной школы-конференции «Актуальные вопросы изучения микро-, мейо-зообентоса и фауны зарослей пресноводных водоемов», Борок, 2007 г.; Ежегодной научно-теоретической конференции аспирантов и студентов Иркут. гос. ун-та, 2007 г., III Всероссийской конференции по водной токсикологии, посвященной памяти Б.А. Флерова, «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы», конференции по гидроэкологии «Критерии оценки качества вод и методы нормирования антропогенных нагрузок» и школе-семинаре «Современные методы исследования и оценки качества вод, состояния водных организмов и экосистем в условиях антропогенной нагрузки», Борок, 2008 г.; Международном Симпозиуме "Environmental Physiology of Ectotherms and Plants" (ISEPEP3), Япония, 2009 г.; «3-rd US-Russia conference on Aquatic Animal Health", США, 2009 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано и принято в печать 42 работы. Из них: статей в зарубежных журналах (системы Web of Science) - 5; статей в российских изданиях, рекомендованных ВАК, - 8; в других изданиях (журналах и вестниках, не входящих в список ВАК) - 7; тезисов конференций - 22.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 153 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию систематической принадлежности и экологии исследованных видов, методической и экспериментальной частей, результатов исследования и их обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа включает 39 рисунков. Список литературы состоит из 231 источников, из них 82 на русском и 149 на английском языке.

Благодарности. Хочу выразить свою благодарность сотрудникам лаборатории «Проблемы адаптации биосистем» НИИ биологии при ИГУ к.б.н. Шатилиной Ж.М., Протопоповой М.В., Павличенко В.В., Сапожниковой Е.А. и Аксенову-Грибанову Д.В. за помощь в сборе материала, постановке экспериментов и обработке данных. Огромную благодарность хочу выразить сотрудникам СИФИБР СО РАН д.б.н. Побежимовой Т.П., к.б.н. Грабельных О.И., к.б.н. Кириченко К.А. за обучение методикам электрофореза и Вестерн-блотгинга, а также за ценные советы и замечания в ходе выполнения и оформления работы. Выражаю мою искреннюю признательность д.б.н. Тахтееву В.В. за обучение и помощь в определении байкальских амфипод; д.б.н. Колесниченко A.B. за ценные советы по проведению биохимических анализов. Благодарю также сотрудников лаборатории «Эволюционной экофизиологии» Зоологического института университета Кристиана-Альбрехта, г. Киль, Германия (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Zoologisches Institut), в особенности доктора Мартина Циммера (PD Dr. Martin Zimmer) за предоставление условий работы с

палеаркгическим Gammarus pulex. Особая благодарность АНО «Байкальский исследовательский центр» за финансовую и организационную поддержку выполнения данной работы.

ГЛАВА I. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе были использованы байкальские виды амфипод: Eulimnogammarus verrucosus (Gerstf.), Eulimnogammarus vittatus (Dyb.), Eulimnogammarus cyaneus (Dyb.), Gmelinoides fasciatus (Stebb.), Pallasea cancelloides (Gerstf.,), Ommatogammarus flmus (Dyb.) и Ommatogammarus albinus (Dyb.), а также палеарктические виды Gammarus lacustris Sars. и Gammarus pulex (L.)

По литературным данным, терморезистентность выбранных видов представляет собой следующий относительный ряд: Ommatogammarus flavus= Ommatogammarus albinus< Eulimnogammarus verrucosus < Eulimnogammarus vittatus< Eulimnogammarus cyaneus- Gammarus pulex< Gmelinoides fasciatus = Gammarus lacustris. По возрастанию предпочитаемых температур: Ommatogammarus flavus = Ommatogammarus albinus(3-4°C)< Eulimnogammarus verrucosus= Eulimnogammarus vittatus (5-6°C)< Eulimnogammarus cyaneus (11~12°C)< Gammarus lacustris (15-16°C)< Gmelinoides fasciatus (17-18°C) (Тимофеев, 2000; Тимофеев, Кириченко, 2004;).

Материал был собран в 2004-2008 гг. Сбор амфипод проводили на глубине 0,5-1 м с использованием гидробиологического сачка, глубоководные виды отлавливались на глубине 100-400 м с помощью глубоководных ловушек. Байкальских амфипод отлавливали в прибрежной зоне оз. Байкал в районе пос. Листвянка, а также в районе пос. Большие Коты. Gammarus lacustris отлавливали в озере, расположенном в черте г. Иркутска в непосредственной близости от р. Ангара, и небольшом озере в районе пос. Большие Коты на расстоянии не более 1 км от побережья оз. Байкал, Gammarus pulex -в многочисленных мелководных каналах федеральной земли Шлезвиг Гольштейн и водоемах г. Киль (Германия). Амфипод содержали раздельно по видам, в аэрируемых аквариумах, при температуре 6-8°С. В экспериментах использовали здоровых и активно плавающих рачков, акклимированных не менее 1-2 суток. Предварительно акклимированных амфипод экспонировали в аэрированных аквариумах (емкостью 0,5— 2 литра), помещенных в термостат при различных температурах (20-25-30°С). Длительность экспозиции составляла от 30 минут до 2 суток. Амфипод контрольной группы содержали в условиях аналогичных предварительной акклимации (6-7°С). После экспериментов живых рачков замораживали в жидком азоте, а затем производили отбор образцов для биохимического анализа из недифференцируемых тканей.

Методы биохимического анализа

Определение активности ферментов. Активность антиоксидантных ферментов определяли при помощи стандартных спектрофотометрических методик. Активность каталазы устанавливали согласно методике, описанной (Aebi, 1984), пероксидазы по Bergmeyer (1974), глутатион S-трансферазы по Habig (1974).

Определение специфики синтеза белков. Белок выделяли из недифференцированных тканей амфипод по модифицированной методике (Колесниченко и др., 1999). С белковыми образцами проводили денатурирующий электрофорез в полиакриламидном 12,5-процентном геле в модифицированной системе Лэммли (Laemli, 1970) и последующий «мокрый» Вестерн-блотгинг по методу (Towbin et al. 1979). Мембраны

инкубировали в растворах антител к белкам теплового шока семейств БТШ70 (Sigma) и нмБТШ, иммунохимически родственных а-кристаллинам (Stressgen). Для проявки мембран использовали систему BCIP/nBT (5-Bromo-4-Chloro-3'-Indolyphosphate/ Nitro-Blue Tetrazolium), после чего мембраны сканировали. Калибровку электрофореграмм и расчет молекулярных масс белков проводили с использованием специализированных программ Sigma Gel (USA) и Total Lab V 1.6 (USA).

ГЛАВА II. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ .:

Температурно-индуцированное измеиение активности пероксидазы у амфипод.

У байкальского Eulimnogammarus verrucosus отмечали достоверное снижение активности фермента при 20°С в течение 3-х часов экспозиции (рис.1, 1А). В течение всего 2-суточного эксперимента активность пероксидазы у данного вида оставалась сниженной. Экспозиция рачков данного вида при температуре 25°С вела к еще более выраженному (четырехкратному) падению активности фермеята, остающейся на таком сниженном уровне до конца 12-часового эксперимента (рис. 1, 1). У Pallasea cancelioides экспозиция при температуре 20°С вела к снижению активности фермента на 1 часу эксперимента, с кратковременным возвратом на 3-й час экспозиции, и дальнейшим снижением до конца эксперимента. При трехчасовом экспонировании при 25°С также отмечали снижение активности фермента (рис. 1, 2).

В Рис.1. Активность фермента

пероксидазы у амфипод,

экспонированных при различных температурах.

] - Ек1тто%а!птяги> уеггисоа>л,

экспонированные при температуре 12ч 20°С (А) и 25°С (В),

2 - РаИаъеа сапсеИоЫея. экспонированные при температуре 20 °С (А) и при 25 "С (В).

контроль 0,5ч 1ч Зч 6ч 12ч

контроль 0,5 ч Зч

У ЕиНтпо^аттагих суапеш экспозиция при температуре 20°С не вызывала статистически достоверных изменений в активности фермента даже на протяжении 3 суток эксперимента (рис. 2, 1А), Повышение температуры до 25°С оказывало более выраженное воздействие, приводя к снижению активности фермента уже к 24 часам экспозиции (рис. 2, 1В). Экспозиция термоустойчивого Оте1то'и1е$/сясШиз при 25°С вела к достоверному снижению активности пероксидазы уже к 30 минутам экспозиции, однако уже к 12 часам экспонирования активность фермента снижалась до контрольного уровня (рис.2, 2). т.

Термочувствительных амфипод ОттаЩаттагш и Отта^аттагиз

а1Ыпш экспонировали только при температуре 20°С, поскольку более высокие температуры приводили к их быстрой гибели. Активность пероксидазы у отдельных экземпляров ОттМо^аттагиз Аамиз колебалась в широком диапазоне, однако достоверной картины повышения или, напротив, понижения активности отмечено не было. Получасовой эксперимент с экспонированием ОттаЩаттагия а1Ыпш также показал широкий диапазон реакций у отдельных рачков и отсутствие выраженной тенденции изменения. •. ■ - ' • -л ;.• -и .ч«>'•.'. I

Рис.2. Активность фермента пероксидазы у амфипод, экспонированных при различных температурах.

1 — ЕиИтпор/1ттагиу, суупеи±. ци1 экспонированные при температуре 20 "С

'"контроль 24ч 2 сут контроль 2ч 6ч 12ч 24ч 2сут 6с)Т (Д) и при 25 °С (В),

2 - СтеИпоШез/азЫшт, экспонированные при температуре 25"с.

, -.и г ..•!«■>/• -•' .-\ЧиГ:и, эН1'

контроль 0,5

Зч 6ч 12ч

У палеарктического Саттагиз ¡асю^'к, экспонированного при 20°С, не отмечали изменений в активности пероксидазы в ходе всего 3-суточного эксперимента. Повышение температуры до 25°С также не вело к существенным изменениям в активности фермента (рис. 3, 1). Наблюдали снижение активности пероксидазы только к двум суткам экспозиции, после чего наблюдали восстановление до контрольного уровня. Экспозиция другого палеарктического вида при 25°С Саттагиз ри1ех вела к многократному росту активности фермента (рис. 3, 2).

Рис.3. Активность фермента пероксидазы у амфипод, экспонированных при температуре 25 'С.

/ - Оаттаги:-. 2 - Саттапири\гх. " ' ' '

мм«''^т _ ... .о ,

Таким образом, показано, что воздействие температуры 20°С не вызывает каких-либо изменений в активности пероксидазы у термоустойчивых амфипод. При температуре 25°С отмечены лишь кратковременные периоды снижения с последующим возвратом показателей активности ферментов к контрольному уровню,

либо повышение. Экспозиция менее устойчивых видов при обеих температурах вела к снижению активности пероксидазы. Иная картина отмечена у наиболее термочувствительных видов Ommatogammarus flavus и Ommatogammarus albinus, у которых изменения в реакции пероксидазы были не выражены.

Температурно-индуцированиое измеиеиие активности каталазы у амфипод

Температурное экспонирование Eulimnogammarus verrucosus при 20°С вело к колебанию уровня активности фермента до 3-х суток (рис. 4, I). Отмечали достоверный рост активности на период 24 часов экспозиции. Экспозиция при температуре 25°С не приводила к изменениям в активности в ходе 6 часов экспонирования, однако к 24 часам отмечали рост показателя активности фермента. У Eulimnogammarus cyaneus экспозиция при температуре 20°С вела к последовательному достоверному росту активности каталазы, достигшей своего максимума к моменту окончания 2-суточного эксперимента (рис. 4, 2А). Экспонирование рачков данного вида при 25°С также вело к росту активности каталазы (рис. 4, 2В). К 6 суткам экспозиции отмечали снижение активности до контрольного уровня. У байкальского вида Pallasea cancelloides отмечали близкие показатели активности каталазы при 20°С и 25°С (рис. 4, 3). Температурная экспозиция амфипод при обеих температурах вел к достоверной активации активности каталазы в начальные периоды экспозиции и снижению до контрольного уровня уже к 3 часам. Далее у амфипод, экспонированных при 20°С, уровень активности фермента оставался близким к контрольному, а у амфипод при 25°С вновь возрастал и держался на повышенном уровне до окончания эксперимента (32 часов).

Экспозиция термоустойчивого Gmelinoides fasciatus при 25°С вела к достоверному (двукратному) повышению активности каталазы уже к 30 минутам экспозиции (рис. 4, 4). Далее отмечали кратковременное снижение активности с последующим подъемом к б часам.

Рис.4. Активность фермента каталазы у амфипод, экспонированных при различных температурах.

I - Eulimnogammarus verrucosus, экспонированные при температуре 20°С (А) и 25"С (В), 2 -Eulimnogammarus cyaneus, экспонированные при температуре 20°С (А) и 25°С (В), 3 - Pallasea cancelloides, экспонированные при температуре 20°С (А) и при 25°С (В), 4 - Gmelinoides fasciaius, экспонированные при температуре 25°С.

Экспозицию термочувствительных амфипод Ommatogammarus flavus и Ommatogammarus albinus проводили только при температуре 20°С. Активность каталазы у отдельных особей Ommatogammarus flavus колебалась в широком

диапазоне, однако достоверной картины повышения или понижения активности вновь отмечено не было.

У палеарктического йаттат \acustris, экспонированного при 20°С, не отмечали достоверных изменений в активности каталазы в ходе всего 3-суточного эксперимента. Повышение температуры до 25°С вело к достоверному росту активности только на период 6 суток экспозиции (рис. 5, 1). Экспонирование палеарктического Саттагиз ргйех при 25°С также вело к росту активности каталазы к 24 часам экспозиции (рис. 5, 2).

Таким образом, у большинства видов отмечено температурно-индуцированное увеличение активности каталазы. При этом у наиболее термоустойчивого палеарктического вида йаттагиь 1аси$(г1з при 20°С не наблюдается изменений в активности каталазы, однако уже при 25°С отмечен статистически достоверный рост. Исключением являются термочувствительные виды рода ОттсИо§аттагш. Влияние температуры у обоих видов не ведо к достоверным изменениям показателей активности каталазы. Наблюдался большой разброс индивидуальных показателей активности фермента, в то же время какой-либо выраженной общей направленности реакция не имела.

1 2

Рис.5. Активность фермента каталазы у амфипод, экспонированных яри температуре 25'С. / - Gammarus lacustris, 2 - Gammarus pulex.

Температурно-иидуцированное изменение активности глутатиои S-траисферазы у амфипод

У байкальского вида Eulimnogammarus verrucosus отмечали достоверное снижение активности глутатион S-трансферазы в обеих температурах уже через 6 часов эксперимента. При этом в случае экспозиции при 20°С отмечали кратковременное восстановление на периоды 24 часа и 2 суток экспозиции, с последующим падением к 3 суткам (рис. 6, 1А). Экспонирование амфипод при 25°С вело к снижению активности ферментов до конца эксперимента (рис. 6, 1В). У Eulimnogammarus cyaneus экспозиция при обеих температурах не вызывала статистически достоверных изменений в активности фермента. У байкальского вида Pallasea cancelloides отмечены близкие показатели активности глутатион S-трансферазы при экспозиции при 20°С и 25°С (рис. 6, 3). Температурная экспозиция амфипод при обеих температурах вела к достоверному снижению активности фермента. У амфипод, экспонированных при 20°С, уровень активности глутатион S-трансферазы оставался близким к контрольному до 6 часов эксперимента и понижался к 12 часам, а у амфипод при 25°С снижался уже к 3 часам и далее до окончания эксперимента. Экспозиция термоустойчивого Gmelinoides fasciatus при 25°С вела к достоверному повышению активности глутатион S-трансферазы уже

через 3 часа экспозиции (рис.6, 2). Далее к 12 часам отмечали снижение активности до контрольного уровня.

Рис.6. Активность фермента глутатион S-трансферазы у амфипод, экспонированных при различных температурах.

/- EuHmnogammarus verrucosus, экспонированные при температуре 20°С (А) и 25°С (В), 2 - Gmelinoiäes fasciatm, экспонированные при температуре 25°С, 3 - Paliasea cuncelioides, экспонированные при температуре 20°С (А) и при 25°С (В).

Экспозицию термочувствительных амфипод Ommatogammarus flavus и Ommatogammarus albinus проводили только при температуре 20°С. Достоверной картины изменений в активности фермента у обоих видов отмечено не было. У палеарктического Gammarus lacustris, экспонированного при 20°С, не отмечали достоверных изменений в активности глутатион S-трансферазы в ходе всего 3-суточного эксперимента. Повышение температуры до 25°С вело к достоверному росту активности на периоды 3 часов и 6-ти суток экспозиции. Экспозиция Gammarus pulex при 25°С не вызывала существенных изменений в активности фермента (рис.7).

контроль Зч 6ч 12ч 24ч 2сут Зсут бсут контроль 0,5ч 1ч Зч 6ч 12ч 24чсут 2сут

1 2

Рис. 7. Активность фермента глутатион 3-трансферазы у амфипод, экспонированных при температуре 25°С. У - Оаттагш !асш1г1з, 2 - Оаттатз ри!ех.

Анализ активности глутатион Б-трансферазы выявляет прямую зависимость направления активности фермента от терморезистентного статуса вида. У наиболее термоустойчивых СтеИпо1ёе5 /а$С1а!и5 и Саттагж 1аси$1г1$ отмечали повышение активности фермента (при 25°С) или отсутствие реакции (при 20"С). У других видов по мере снижения их терморезистентных способностей отмечали либо отсутствие реакции, либо падение активности глутатион Э-трансферазы. При этом, если у

достаточно устойчивых видов Eulimnogammarus cyaneus и Gammarus pulex при температурной экспозиции изменения активности фермента не происходили, то у остальных 5.И.ДОВ уже при 20°С активность достоверно снижалась. У видов Ommatogammarus flavus и Ommatogammarus albinus не отмечали какой-либо выраженной реакции глутатиен S-трансферазы на температурные воздействия.

Конститутивный синтез белков теплового шока у амфипод.

Для оценки влияния конститутивного содержания белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ, иммуннохимически родственных а-кристаллину, были выбраны следующие виды: байкальские Eulimnogammarus cyaneus, Eulimnogammarus verrucosus, Eulimnogammarus vittatus,Gmelinoides fasciatus, Ommatogammarus flavus и палеарктические Gammarus lacustris и Gammarus pulex. На рисунке 8A представлены результаты сравнительной иммунохимической оценки конститутивного уровня синтеза белков теплового шока семейства БТШ70 у амфипод разных видов. Как следует из представленных данных, относительное содержание белка у разных видов отличаются. Наибольшее количество белков теплового шока семейства БТШ70 отмечали у термоустойчивых видов Gammarus lacustris, Gmelinoides fasciatus и Eulimnogammarus cyaneus. Уровни конститутивного синтеза БТШ70 у термочувствительных видов Eulimnogammarus verrucosus и Eulimnogammarus vittatus в несколько раз снижены относительно термоустойчивых видов. Наименьшие детектируемые уровни белков теплового шока семейства БТШ70 отмечали у вида Gammarus pulex. Следует особо отметить, что у глубоководного Ommatogammarus flavus конститутивный синтез белков теплового шока семейства БТШ70 в детектируемых количествах в данной работе не зафиксирован.

12 3 4 5 6 7 35 1 2 3 4 5 6 7

66,5 _ ч_ ч—Б1Ш70 „ -*• — — - --нмБТШ

кДа-* ------^

1234567 1234567

А В

Рис. 8. Вестерн-блоггинг конститутивного синтеза белков БТШ у различных видов амфипод: 1. Е. verrucosus: 2. Eulimnogammarus viciants: 3. Eulimnogammarus. cyaneus; 4. Gmelinoides fasciatus; 5. Ommatogammarus flavus; 6. Gammarus lacustris', 7. Gammarus pulex.

Вверху типовая мембрана, внизу усредненная полуколичественная оценка. А - БТШ70. В - нмБТШ.

На рисунке 8В представлены результаты сравнительной оценки уровня конститутивного синтеза белков теплового шока семейства нмБТШ, иммуннохимически родственного а-кристаллину, у амфипод разных видов. Из представленных материалов видно, что, как и в случае с БТШ70, относительные уровни количества нмБТШ у разных видов отличаются. Наибольшее количество белков теплового шока семейства нмБТШ отмечено у палеарктического вида

Gammarus lacustris. Конститутивные уровни белков у видов Eulimnogammarus cyaneus, Eulimnogammarus verrucosus, Eulimnogammarus vittatus и Gammarus pulex были близки между собой. У глубоководного Ommatogammarus flavus конститутивное содержание белков теплового шока семейства нмБТШ находится на грани чувствительности метода.

Условное расположение видов по уровням конститутивного синтеза БТШ70 дает следующий ряд: Ommatogammarus flavus<Gammarus pulex< Eulimnogammarus verrucosus< Eulimnogammarus vittatus< Eulimnogammarus cyaneus< Gmelinoides fasciatus< Gammarus lacustris. Таким образом, прослеживается прямая взаимосвязь между количественным уровнем конститутивного синтеза белков теплового шока семейства БТШ70 и резистентными способностями разных видов амфипод. Учитывая этот факт, белки теплового шока семейства БТШ70 должны играть важную роль, j определяющую эти способности. Несколько иная картина отмечена для белков j теплового шока семейства нмБТШ, иммунохимически родственного а-кристаллину. Первое и последнее место по уровню конститутивного синтеза белка заняли виды Gammarus lacustris и Ommatogammarus flavus соответственно. Остальные виды I характеризовались близкими между собой показателями. Таким образом, связь между | количеством конститутивного синтеза белков теплового шока семейства нмБТШ и , резистентными способностями видов прослеживается в меньшей степени, чем в случае I с белками теплового шока семейства БТШ70. Вероятно, белки теплового шока I семейства нмБТШ оказывают меньше влияния на резистентность исследованных видов.

Температурно-идуцированные изменения содержания БТШ70 у амфипод при различных температурах.

На рисунке 9 представлены результаты Вестерн-блоттинга с антителами к БТШ70 у амфипод Ommatogammarus flavus, экспонированных при повышенной , температуре. Как видно из представленного материала, белки теплового шока семейства БТШ70 слабо идентифицируется в контроле, а также в периоды до 1 часа | экспонирования. Достоверное увеличение содержания этих белков фиксировали только через 3 часа экспозиции. Наибольшее содержание отмечали на период 9-часовой ' экспозиции. Далее к 12 часам уровень белков несколько снижается, но остается по-прежнему выше контроля.

Рис. 9. Вестерн-блоттинг белков Ommaiogamtnarus flavus, экспонированных при температуре 20°С, мембраны инкубированы в антителах к БТШ70. Вверху типовая мембрана.

Внизу полуколичественная оценка.

' * С\ = '''

Влияние повышенной температуры на содержание белков теплового шока у других байкальских и палеарктических амфипод проводили при температурах 25°С и 30°С.

Как видно из представленного материала, содержание белков теплового шока семейства БТШ70 в контроле у Gmelinoides fasciatus оставалось достаточно стабильным на протяжении 6 часов экспозиции (рис. 10 А). После 12 часов наблюдали более чем 4-кратное увеличение содержания белка. Максимальное содержание белков теплового шока семейства БТШ70 отмечали после 24-часовой экспозиции. Далее уровень был несколько снижен, однако оставался многократно выше контрольного значения.

Оценку влияния повышенной температуры на теплочувствительного байкальского вида Eulimnogammarus verrucosus проводили в ходе 24-часового экспонирования при 25°С. Как видно из представленных материалов, уже через 30 минут экспозиции отмечали повышение уровня белков теплового шока семейства БТШ70.

А В

контроль 0.5ч

Рис. 10. Вестерн-блоттинг белков байкальских литоральных амфипод экспонированных при температуре 25°С, мембраны инкубированы в антителах к БТШ70. Вверху типовая мембрана. Внизу полуколичественная оценка. А - С т «И пи 1с1ег> с! ашз. В - Ы^тпо^аттаги! verrucosus, С - ЕиНтпо^аттагиз ъшшт, О - Еи1тпо^йттагиз суапеш.

В ходе 6 часов экспонирования содержание белка варьировало, с наибольшим повышением к 3 часам экспозиции. К 24 часам эксперимента содержание белков теплового шока семейства БТШ70 достигало своего максимального значения, многократно превышая контроль (рис. 10 В). Оценку уровня стрессовых белков у теплочувствительного байкальского вида Eulimnogammarus vittatus проводили в ходе коротких 6 часовых экспериментов. Отмечали почти двукратное увеличение уровня белков теплового шока семейства БТШ70 от контрольного при 6-часовой экспозиции

(рис. 10 С). У устойчивого Eulimnogammarus суапеж уровень белков теплового шока семейства БТШ70 повышается в ходе всего периода экспозиции. Максимальное значение белка отмечали на 24 часа экспозиции (рис. 10 О).

На рисунке 11 представлены результаты Вестерн-блоттинга с антителами к белкам теплового шока семейства БТШ70 у палеарктических амфипод экспонированных при повышенной температуре.

Как видно из представленных материалов, температурное экспонирование рачков Саттагиз рикх вело к выраженному росту уровня белков теплового шока семейства БТШ70 (рис. 11 А). Уже к 3 часам экспозиции было отмечено двукратное увеличение содержания белка, наибольшее значение содержания белка отмечали при суточной экспозиции. К окончанию эксперимента уровень белков теплового шока семейства БТШ70 был несколько снижен, однако по-прежнему многократно превышал контрольный. Как следует из представленных материалов, у другого палеарктического вида Саттагиз 1асш!г15 содержание белков теплового шока семейства БТШ70 заметно увеличивалось в результате температурной экспозиции рачков. При этом при 6-часовой экспозиции отмечено почти двукратное увеличение от контрольного (рис. 11 В).

К 0,5 14. Зч 6ч. 24ч, 2 сут К 0.5ч 1ч 3 ч. 9 ч. 12 ч 24ч Зсуг

85Кл ---------—БТШ70 еагкд^ _ ______________<—бтш?о

48 Кя-> ■■«»

Рис. II. Вестерн-блоттинг белков палеарктических амфипод, экспонированных при температуре 25°С, мембраны инкубированы в антителах к БТШ70. Вверху типовая мембрана. Внизу полуколичественная оценка. А - Саттагш ри1ех, В - Саттагт 1аси51пз.

Температурно-ипдуцированные изменения содержания пмБТЩ у амфипод.

На рисунке 12 представлены результаты Вестерн-блотгинга с антителами к белкам теплового шока семейства нмБТШ, иммунохимически родственных а-кристаллину, у OmmatogammarusА-очт, экспонированных при температуре 20°С.

К 0.5ч. 1- Зч, 6 ч 12ч.

контроль 0,5ч 1ч Зч 9ч 12ч

Рис. 12 Вестерн-блоттинг белков

Оттаю%аттаги$ /1сг\>и$, экспонированных при температуре 20°С, мембраны инкубированы в антителах к нмБТШ. Вверху типовая мембрана. Внизу полуколичественная оценка.

Как видно из представленного материала, белки теплового шока данного семейства в контроле, а также в периоды до 1 часа слабо детектировались. В целом характер синтеза этих белков у Ommatogammarus flavus близок к белкам теплового шока семейства БТШ70. Индукцию синтеза белков теплового шока семейства нмБТШ впервые фиксировали только через 3 часа экспозиции. Наибольший уровень белка отмечали на период 9-часовой экспозиции, к 12 часам уровень белка также снижен.

Как видно из представленного материала, у устойчивого Gmelinoides fasciatus в контрольной группе отмечали присутствие белков теплового шока семейства нмБТШ. В отличие от БТШ70, уже через 30 минут экспонирования фиксировали многократное повышение содержания белков этого семейства. В дальнейшем уровень белков оставался высоким, к 24 часам и 3 суткам отмечено снижение, однако содержание белка оставалось выше контрольного (рис. 13 А). Как видно из графика (рис. 13 В), как и в случае с БТШ70, у чувствительного Eulimnogammarus verrucosus рост уровня белка начинается уже через 30 минут экспозиции и достигает максимума к 3 часам. В дальнейшем, к 24 часам экспозиции, отмечали снижение уровня нмБТШ, к 24 часам приближающегося к контрольному значению. У Eulimnogammarus vittatus отмечали увеличение более чем в 4 раза на 6 часов экспозиции (13 С). У Eulimnogammarus cyaneus отмечали достаточно слабую реакцию белков теплового шока семейства нмБТШ на температурную экспозицию (рис. 13 D).

45 Кд_у К 0.5ч !•

35 Kfl —>• " ~

6 ч 24 ч, 3 сут.

-нмБТШ

контроль 0,5ч Зч 6ч 24ч Зсут

45 Кд 35 Кд

-НмБТШ

контроль 1ч 6ч

К 0,5ч. Зч. 6ч. 24 ч

35кДэ

- нмБТШ

I20 , 100 .

. S

контроль 0,5ч Зч 6ч 24ч

К й5ч 1ч. Зч 6ч 24 ч.

35 Кд-

нмБТШ

<УО ; pi I- т

40 : т m fe

Rv ГШ Й? щ

so ш It II ш

f V , Ы Ы ш

■Mi.

контроль 0,5ч 1ч Зч 6ч 24ч

Рис. 13. Вестерн-блоттинг белков байкальских литоральных амфипод, экспонированных при температуре 25°С, мембраны инкубированы в антителах к нмБТШ. Вверху типовая мембрана. Внизу полуколичественная оценка. А - Gmelinoides fasciatus, В - Eulimnogammarus verrucosus, С - Eulimnogammarus vittatus, D - Eulimnogammarus cyaneus.

Экспозиция палеарктического Gammarus pulex при температуре 25°С не приводила к существенному изменению содержания белков теплового шока семейства нмБТШ. Отмечали небольшое увеличение белка после 6 часов, с дальнейшим

возвратом к уровню близкому к контрольному (рис. 14 А). Экспозиция при температуре 25 градусов приводила к существенному росту уровня этих белков у другого палеарктического вида Саттагш 1асшт. Отмечали многократное увеличение уровня белка после 6 часов. Максимальный уровень белков теплового шока семейства нмБТШ фиксировали через 12 часов экспозиции с дальнейшим возвратом к уровню, близкому к 6-часовому, который, однако, многократно превышал уровень в контроле (рис. 14 В).

К 0.5ч. 1ч, Зч. 6ч. 24ч, 48ч К 0,5ч. 1ч Зч Эч 12ч. 24ч. Зсуг.

Рис. 14. Вестерн-блоттинг белков палеарктических амфипод экспонированных при температуре 25°С, мембраны инкубированы в антителах к нмБТШ. Вверху типовая мембрана. Внизу лолуколичественная оценка. А - Саттапш ри/ех. В - Саттагш /аашш.

Из ранее приведенных результатов можно заключить, что у всех литоральных видов происходит постепенное и многократное возрастание содержания белков теплового шока семейства БТШ70 в ответ на воздействие гипертермии. Вероятно, повышенные температуры вызывают частичную тепловую денатурацию клеточных белков у амфипод.

Поскольку одной из важнейших функций белков теплового шока является функция молекулярных шаперонов, можно предположить, что увеличение содержания этих белков выступает в качестве защитного механизма на клеточном уровне у всех исследованных видов. Вероятно, тем самым белки теплового шока семейства БТШ70 способствует приобретению термотолерантности у исследованных видов. Характерной особенностью глубоководных амфипод является минимальное детектируемое количество белков теплового шока семейства БТШ70. Увеличение содержания этих белков свидетельствует, что механизм использования белков теплового шока в ответе на повышенные температуры (20°С) у данного вида не редуцирован. Однако это увеличение происходит с задержкой, что может быть связано с длительной эволюцией данного вида в стабильных условиях низких температур. Результаты указывают, что у большинства исследованных в работе видов амфипод (за исключением Eulimnogammarus суапеш и Саттагш рикх), происходит увеличение содержания белков теплового шока семейства нмБТШ. Одна из функций белков данного семейства - предотвращение агрегации частично денатурированных белков в клетках с последующей передачей их молекулярным шаперонам. Повышение содержания низкомолекулярных белков теплового шока в тканях амфипод, как и в случае с белками теплового шока семейства БТШ70, свидетельствует об участии этой группы белков в защите от негативного влияния повышенных температур. При этом роль низкомолекулярных белков теплового шока выражена в меньшей степени, чем семейства БТШ70.

выводы

1. Повышение температуры внешней среды до 20-25°С вызывает у байкальских и палеарктических амфипод в зависимости от их термоустойчивости и места обитания вида разнонаправленные изменения активности ключевых ферментов антиоксидантной системы.

2. У литоральных видов при повышении температуры активность каталазы увеличивается вне зависимости от их термоустойчивости; активность пероксидазы снижается у всех видов (за исключением Gammarus pulex); изменения в активности глутатион S-трансферазы видоспецифичны: у теплочувствительных видов [Eulimnogammarus verrucosus, Pallasea cancelloides) происходит снижение, у теплоустойчивых видов активность либо не изменяется (Gammarus pulex, Eulimnogammarus cyaneus), либо повышается (Gammarus lacustris, Gmelinoides fasciatus).

3. У глубоководных теплочувствительных видов Ommatogammarus ßavus и Ommatogammarus albinus при повышенных температурах экспонирования активность всех исследованных ферментов антиоксидантной системы не изменяется.

4. У всех литоральных видов амфипод в контроле (6-7°С) выявлен конститутивный синтез белков теплового шока (семейств БТШ70 и нмБТШ), уровень которого для белков теплового шока семейства БТШ70 прямо пропорционален видовой терморезистентности и избираемой температуре; для низкомолекулярных белков теплового шока эта зависимость выражена в меньшей степени.

5. Повышение температуры внешней среды вызывает увеличение содержания белков теплового шока семейств как БТШ70, так и низкомолекулярных БТШ у большинства исследованных амфипод, за исключением литоральных видов Eulimnogammarus cyaneus и Gammarus pulex, у которых отмечено возрастание только уровня белков теплового шока семейства БТШ70. У литоральных видов увеличение уровня белков теплового шока обоих семейств наступает быстрее (через 0.5 ч) и наблюдается в течение всего периода экспозиции при повышенных температурах, в то время как у термочувствительных глубоководных видов увеличение содержания белков теплового шока происходит медленнее и выявляется через 3-6 ч экспозиции.

6. Выявленные изменения активности актиоксидантных ферментов и содержания белков теплового шока (семейств БТШ70 и нмБТШ) в ответ на действие температурного фактора носят адаптивный характер и отражают различную приспособленность видов амфипод к изменениям температуры окружающей среды. Литоральные теплоустойчивые виды обладают более лабильной антиоксидантной системой и более реактивной системой синтеза белков теплового шока, чем глубоководные теплочувствительные виды.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

(* - отмечены публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК)

1. "Timofeyev, M. Thermal stress defense in freshwater amphipods from contrasting habitats with emphasis on small heat shock proteins (sHSPs) / M. Timofeyev, Shatilina Z.M., Bedulina D.S. et al. // Journal of Thermal Biology. - 2009. - V.34. - P. 281-285.

2. Шаталина, Ж.М., Губанов, M.B., Задереев, E.C., Павличенко, В.В., Аксенов-Грибанов, Д.В., Сапожникова, Е.А., Протопопова, М.В., Бедулина, Д.С., Тимофеев, М.А. Синтез белков теплового шока семейств БТШ70 и нмБТШ у представителей различных популяций Gammarus lacusiris Sars при температурном стрессе// Устойчивость организмов к неблагоприятнным факторам внешней среды: материалы междунар. науч.-практ. конф., 24-28 августа 2009 г, С. 522-525.

3. Протопопова, М.В., Лозовой, Д.В., Павличенко, В.В., Аксенов-Грибанов, Д.В., Сапожникова, Е.А., Шатилина, Ж.М., Бедулина, Д.С., Тимофеев, М.А. Влияние водорастворимых фракций нефти на содержание белков теплового шока у байкальских и палеарктических амфипод и гастропод// Устойчивость организмов к неблагоприятнным факторам внешней среды: материалы междунар. науч.-практ. конф., 24-28 августа 2009 г, С. 389-393.

4. Тимофеев, М.А., Тахтеев, В.В., Шаталина, Ж.М., Сапожникова, Е.А., Павличенко, В.В., Аксенов-Грибанов, Д.В., Протопопова, М.В., Бедулина, Д.С. Сравнительный анализ молекулярных масс белков теплового шока (БТШ) у эндемичных байкальских амфипод и палеарктического Gammarus lacustris Sars // Устойчивость организмов к неблагоприятнным факторам внешней среды: материалы междунар. науч.-практ. конф., 24-28 августа 2009 г, С. 467-470.

5. "Тимофеев, М.А. Сравнительное исследование клеточных механизмов терморезистентности у байкальского и палеарктического видов эврибионтных амфипод / М.А. Тимофеев, Ж.М. Шатилина, Д.С. Бедулина и др. // Сиб. экологический журнал. - 2008. - № 1. -Т. 15.-С. 23-29.

6. *Timofeyev, М.А. Evaluation of biochemical responses in Palearctic and Lake Baikal endemic amphipod species exposed to CdC12 / M.A. Timofeyev, Z.M. Shatilina, D.S. Bedulina at all // Ecotoxicol. Environm. Safety, Volume 70, Issue 1, May 2008. - P. 99-105.

7. "Тимофеев, М.А. Особенности применения белков теплового шока (БТШ) в качестве стресс-маркеров у байкальских эндемичных амфипод / Ж.М. Шатилина, Д.С. Бедулина и др. // Прикладная биохимия и микробиология. - 2008. - Т. 3. - С. 310-313.

8. Протопопова, М.В., Шатилина, Ж.М., Павличенко, В.В., Бедулина, Д.С., Тимофеев, М.А. Участие белков теплового шока в механизмах стресс-резистентности у эндемичных амфипод оз. Байкал // Материалы III Всеросс. конф. по водной токсикологии, посвященной памяти Б.А. Флерова, «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы», конференции по гидроэкологии «Критерии оценки качества вод и методы нормирования антропогенных нагрузок» и школы-семинара «Современные методы исследования и оценки качества вод, состояния водных организмов и экосистем в условиях антропогенной нагрузки». Часть2. (Борок, 11-16 ноября 2008 г.). ООО «Ярославский печатный двор» - Борок, 2008.-С. 130-132.

9. Bedulina D.S. Stress-adaptation mechanism in freshwater amphipod Gammarus pulex //Materialien zum wissenschaftlichen Seminar der Stipendiaten des "Michail Lomonosov"-Programms 2007/08, Moskau, 16.-17. April 2008», Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD), Ed. N. Prahl.- 2008.- P. 29-31.

10. Бедулина, Д.С. Протопопова, M.B., Шатилина, Ж. M., Павличенко, В.В., Тимофеев, М.А. НмБТШ в механизмах стресс-адаптации к гипертермии у байкальских амфипод

Gmelinoides fasciatus и Eulimnogammarus cyaneus // Проблемы естественно-научного образования, Сб. науч. тр. - Иркутск: Изд-во Иркут. гос. пед. ун-та, 2007. - С. 18. П. Павличеяко, В.В., Протопопова, М.В., Шаталина, Ж.М., Бедулнна, Д.С., Тимофеев, М.А. Влияние температурного стресса на активность ферментов антиоксидантной системы у пресноводных амфипод // Проблемы естественнонаучного образования. Сборник науч. тр,-Иркутск: Изд-во Иркутского гос.пед. ун-та, 2007. - С. 115-116.

12. Бедулииа, Д.С. Низкомолекулярные БТШ в механизмах адаптации к гипертермии у пресноводных амфипод Gmelinoides fasciatus и Eulimnogammarus cyaneus/ Д.С. Бедулина, М.В. Протопопова, В.В. Павличенко и др. // Проблемы иммунологии, патологии и охраны здоровья рыб и других гидробионтов-2. Расширенные материалы междунар. науч.-практ. конф. Борок, 17-20 июля 2007 года, С. 9-11.

13. ^Тимофеев, М.А. О возможности использования показателя общей пероксидазной активности в качестве стресс-маркеров у байкальских организмов/ М.А.Тимофеев, Ж.М.Шаталина, Д.С. Бедулнна и др. // Вестник Бурятского Университета. - Улан-Удэ. Изд. Бурятского госуниверситета. - 2006 г. - С.223.

14. ^Тимофеев, М.А. Полиморфизм белковых спектров эндемичных амфипод озера Байкал и палеарктических видов, влияние температурного стресса / М.А. Тимофеев, Ж.М. Шатилина, Д.С, Бедулина и др. // Сиб. экологический журнал. - 2006. - № 5. - С. 571-579.

15. Тимофеев, М.А. Индукция анаэробных процессов у байкальских эндемиков Eulimnogammarus vittatus (Dyb.) и Е. verrucosus (Dyb.) / М.А. Тимофеев, К.А. Кириченко, Бедулнна Д.С. и др. // (AMPHIPODA, CRUSTACEA). Journal of Stress Physiology and Biochemistry. - 2006. - Vol. 2, № 1. - P. - 56-61.

16. Тимофеев, М.А. Стрессовые белки в механизмах стресс-адаптации байкальских амфипод (Amphipoda, Crustacea), сопоставление с палеарктическими видами /М.А. Тимофеев, Ж.М. Шатилина, Д.С. Бедулнна и др. // Journal of Stress Physiology and Biochemistry. - 2006. -Vol. 2, № 1. - P. 42-49.

17. Timofeyev, M.A. Natural organic matter (NOM) promotes oxidative stress in freshwater amphipods Gammarus lacustris Sars and G. tigrinus (Sexton) / M. Timofeyev, Z. Shatilina, D. Bedulina at all. // Science of The Total Environment. - Volume 366, Issues 2-3, 1 August 2006. - P. 673-681.

18. *Бедулина, Д.С., Шатилина, Ж.М. Ингибирование пероксидазы при интоксикации солями кадмия / Д.С. Бедулина, Ж.М. Шатилина, // Вестник Российского государственного медицинского университета. -2005, № 3 (42). - С. 156.

19. "Шаталина, Ж.М. Участие низкомолекулярных БТШ в механизмах клеточной защиты, активизирующихся при интоксикации солями кадмия / Ж.М. Шатилина, Д.С. Бедулина, М.В Протопопова II Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2005. -№ 3 (42). - С. 195.

20. Кириченко, К.А. Оценка влияния пониженного содержания растворенного кислорода на резистентные способности байкальских амфипод. / К.А. Кириченко, Д.С. Бедулина, М.А Тимофеев.// Вестник Томского государственного университета. Серия «Естественные науки». -2004Nsll„ -С. 115-116.

21. Кириченко, К.А. Индукция анаэробных процессов у байкальских эндемичных амфипод в условиях гипоксии / К.А.. Кириченко, Д.С. Бедулина, М.А. Тимофеев // Вестник Томского государственного университета. Серия «Естественные науки». - 2004, №11 - С. 116.

22. Шатилина, Ж.М. Особенности активации механизмов антиоксидантной защиты у эндемичных байкальских амфипод / Ж.М Шатилина, Д.С. Бедулина, М.А. Тимофеев И Вестник Томского государственного университета. Общенаучный периодический журнал. Серия «Естественные науки». Приложение. Материалы международных, всероссийских и региональных научных конференций, симпозиумов, школ, проводимых в ТГУю - ноябрь 2004,№11. -С.144- 148.

Подписано в печать 23.09.2009. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 0,11 Уч.-изд. л. 0,10 Тираж 150 экз. Зак. 1139

Отпечатано в Глазковской типографии. 664039, г.Иркутск, ул. Гоголя, 53. Тел. 38-78-40.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бедулина, Дарья Сергеевна

1 ВВЕДЕНИЕ.

2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.'.

2.1 Температура как стрессовый фактор.

2.2 Механизмы резистентности к температурным воздействиям.

2.3 История исследований механизмов устойчивости к температурному фактору у амфипод.

2.4 История исследований механизмов адаптации к температурному фактору у эндемичных гидробионтов оз. Байкал.

3 ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4 МЕТОДЫ.

4.1 Объект исследования.

4.1.1 Систелштика и экология изучаемых видов.

4.1.2 Отношение к температуре выбранных видов амфипод.

4.1.3 Методика сбора и содержания амфипод:.

4.2 Методы постановки экспериментов.

4.3 Me годы биохимического анализа.

4.3.1 Определение активности ферментов.

4.3.2 Определение качественного и количественного состава бепков в спектре.

4.4 Расчет и статистическая обработка данных.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

5.1 Изменение активности антиоксидантных ферментов у амфипод при различных температурах.

5.1.1 Температурно-индуцированное изменение активности пероксидазы у амфипод.

5.1.2 Температурно-индуцированное изменение активности катализы у амфипод.

5.1.3 Температурно-индуцированное изменение активности глутатион-8-трансферазы у амфипод.

5.1.4 Обсуждение по главе 5.1.

5.2 Конститутивный синтез БТШ у амфипод.

5.2.1 Обсуждение по главе 5.2.

5.3 Температурно-индуцированное изменение содержания белков теплового шока (БТШ) у амфипод.

5.3.1 Температурно-идуцированные изменения содержания БТШ70 у амфипод при различных температурах.

5.3.1 Температурно-индуцированые изменения содержания нмБТШу амфипод.

5.3.2 Обсуждение по главе 5.3.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние температурного фактора на биохимические и клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод"

Проблема глобальных климатических изменений одна из наиболее актуальных угроз стоящих перед большинством экосистем планеты. Несмотря на то, что причины, лежащие в основе изменения климата неясны, сам факт изменений подтвержден многочисленными научными доказательствами. По оценкам «Межгосударственной группой экспертов по изменению климата ООН» (МГЭИК), средняя температура поверхности Земли с конца 19 века поднялась на 0,7°С. Климатические модели дают прогноз повышения средней температуры поверхности Земли в 21 веке на величину от 1,1 до 6,4°С. (Kerr, 2005).

Глобальные климатические изменеиия и, в первую очередь, процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры (глобальное потепление) напрямую затрагивают все аспекты функционирования экосистем. Особенно сильно потепление отражается на состоянии водных и наибольшей степени пресноводных сообществ. Последствия климатических изменений приводят к смене ключевых параметров среды обитания, в первую очередь, температурного и связанного с ним газового режимов водоемов. Изменения условий среды веду г к возрастанию количества стрессов, с которыми вынуждены сталкиваться организмы.

Сталкиваясь со стрессовыми условиями среды, организмы могут мигрировать, адаптироваться или погибнуть (в том числе и исчезнуть как вид). В отличие от наземных или даже морских организмов, у пресноводных видов, из-за небольших размеров водоемов и их изоляции, возможности избежать стрессовые воздействия существенно ограничены. При этом в ходе своего существования небольшие и мелководные водоемы периодически проходят через периоды критических колебаний условий среды, связанных не только с глобальными, но и с сезонными и даже с суточными изменениями. Таким образом, большая часть обитателей пресноводных водоемов, в ходе своей эволюции, вынуждена развивать механизмы адаптации, чтобы справиться с широким диапазоном колебаний параметров среды обитания (Hoffman and Hercus, 2000; Teotonio and Rose, 2000; Badyaev, 2005). Благодаря этому, население большинства небольших пресноводных водоемов в основном представлено эврибионтиыми видами (убиквистами), с хорошо развитыми адаптивными способностями и широкой фенотипической пластичностью (Hochachka, Somero, 2002)

С другой сюроны, фауна древних пресноводных экосистем существенно отличается высокой степенью специализации и эндемизма. В отличие от видов-убиквистов, эндемичные виды в наибольшей степени адаптированы к условиям обитания в конкретном водоеме и негативно переносят отклонение этих условий от нормы. Глобальные климатические изменения могут крайне неблагоприятно огразиться'на существовании древних экосистем, население которых представлено в основном узкоадаптироваными (а значит и высокочувствительными) видами эндемиками ( Forest et al., 2007 и др.).

Озеро Байкал является самым уникальным среди древних пресноводных водоемов. Фауна Байкала характеризуется огромным биоразнообразием и высоким уровнем эндемизма, и является одним из наиболее известных центров интенсивного видообразования. По доминирующему мнению исследователей озера, существенная часть фауны Байкала эволюционировала в условиях, характеризующихся, в основном, низкими температурами, высокой насыщенностью воды кислородом, значительной чистотой и прозрачностью воды. В результате в Байкале сформировалась крайне разнообразная эндемичная фауна с высокой степенью специализации.

Несмотря на огромные размеры и объемы воды Байкала, глобальное изменение климата уже оказывает влияние на характер его температурного режима. Как следует из недавно опубликованных в Global Change Biology результатов мониторинговой оценки, средняя температура поверхностных вод озера с 1946 года поднялась на 1,21 градуса по шкале Цельсия (Hampton et al., 2008). Повышение температур по отдельным заливам или в целом по поверхностным районам Байкала отмечены и в других работах, при этом оценки повышения варьируют от 1 до 2 градусов за последние 50 лет (Шимараев и др. 2008).

Если тенденция повышения температуры будет сохраняться, ю в долгосрочной перспективе могут произойти существенные перестройки экосистемы озера. Так, по данным многолетних наблюдений НИИ биологии при ИГУ, изменение температурного режима в верхних слоях озера Байкал уже привело к существенным изменениям в планктонных сообществах. Так, общее усредненное количество зоопланктона с 1946 года увеличилось почти на 335%, а количество хлорофилла А (растения, водоросли и цианобактерии) увеличилось на 300% (Hampton et al., 2008). Еще ранее, было отмечено, что за 1968-1990 г. произошел сбой в классическом ритме чередования г мелозирных» лет (Kozhova, 1987), и вследствие комплекса причин произошла смена доминирующих видов диатомей пелагиали (Поповская, 1989; Bondarenko, 1999).

Таким образом, уже показано, что глобальные климатические изменения напрямую отражаются на процессах формирования планктонных сообществ озера Байкал. К сожалению, проблема оценки их возможного влияния на состояние байкальского бентоса до настоящего времени исследована недостаточно. В тоже время именно в бентосных (особенно литоральных) сообществах Байкала могут в наибольшей степени проявиться негативные последствия глобальных климатических изменений.

Как уже отмечалось выше, многие байкальские организмы длительное время эволюционировали в крайне специфичных условиях. Особенностью байкальской фауны является феномен относительной «несмешиваемости». Несмотря на неоднозначность степени выраженности данного явления и характера ограничения взаимопроникновения фаун, сам факт четкого подразделения фаун на байкальскую и европейско-сибирскую группы ни кем не оспаривается (Snimschikova, Akinshina, 1994; Kozhova, Izmesteva, 1998 и др.). Учитывая данные о том, что «несмешиваемость» существовала уже несколько миллионов лет назад (Мазепова, 1990), можно предполагать, что эволюционные процессы в озере Байкал в течение длительного времени проходили не только в стабильных, но и в ошосительно изолированных условиях. Возможно, именно такие условия существования могли обеспечить формирование высокоспецифичных' механизмов адаптации к факторам среды, в том числе к температуре, у обитателей озера.

Таким образом, возникает необходимость изучения способности ключевых представителей фауны Байкала, к адаптивным реакциям при различных изменениях условий среды. Особенно важным является проведение оценки влияния изменений температурного режима на уровни ключевых биохимических и физиологических процессов, напрямую обуславливающих состояние организмов и их способность к приспособленности и выживанию. Для этого необходимо использование современных методов биохимии и молекулярной биологии, с применением высокочувствительных клеточных и молекулярных реакций. Совмещение данных методов и подходов позволят целостно отследить направления и скорости поведенческих и метаболических адаптаций в условиях стресса у байкальских эндемиков и сопоставить их с аналогами, представителями небайкальской фауны.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Температура как стрессовый фактор

Температура водоемов является важнейшим экологическим фактором среды, оказывающим влияние на все без исключения компоненты гидробиоценоза. По сравнению с почвой и воздухом, вода отличается повышенной термостабильностыо, что более благоприятно для существования жизни. Вода медленно охлаждается и нагревается при смене сезонов года, а также времени суток, играя роль важного регулятора температуры.

В тоже время, температурный режим в водоемах разного типа и географического положения неодинаков, особенно в различные сезоны года и время суток. В достаточно глубоких водоемах температура поверхностных, средних и придонных слоев воды может существенно различаться. Верхний слой воды больше всего прогревается летом, под ним располагаются холодные слои. На границе теплого и холодного слоев зачастую наблюдается сезонный слой резкого скачка температуры - зона термоклина (соприкосновения двух слоев воды: теплого и холодного). Так, в глубоководном озере Байкал зона термоклипа, сформированного в летний период, находится на глубинах от около 50 метров (Kozhova, Izmest'eva, 1998). На больших глубинах обычная температура воды приближается к 3,5-4°С. В водоемах, где температура поверхностных вод имеет выраженное сезонное понижение температур ниже 3-4°С, могут образовываться периоды гомогермии — равномерного температурного состояния. В основном периоды гомотермии носят сезонный и кратковременный характер.

Таким образом, даже в пределах одного водоема или его участка существуют температурные градиенты, выраженные (иногда очень резко) во всех направлениях. Передвижения гидробионтов как горизонтальные, так и вертикальные могут сопровождаться новой температурной обстановкой.

Экологическое значение температуры исключительно велико, так как, с одной стороны, гидробионты весьма чувствительны к ее изменениям, а с другой крайне разнообразны температурные условия, в которых существуют водные организмы.

По последним данным Rothschild и Mancinelli (2001), пределы существования водных эукариот с сохранением метаболической активности находятся в диапазоне от точки замерзания воды до +40°С (для животных) и +60°С (для некоторых видов водорослей).

С температурой окружающей воды теснейшим образом связана интенсивность обмена веществ у гидробионтов и темп их развития. В определенных пределах наблюдается прямая зависимость скорости развития о г изменения температуры среды (Детлаф, 2001). Температура влияет на географическое распространение и зональное распределение гидробионтов не только за счет прямого воздействия, но и за счет того, что с температурным режимом сопряжен газовый режим водоемов и в первую очередь содержание растворенного кислорода. Изменение температуры во многих случаях выступает и как сигнальный фактор, определяющий для водных организмов периоды начала миграции, линьки, спаривания и т.п.

Наряду с приспособленностью гидробионтов к определенным температурам (высоким или низким), большое значение для возможности их расселения и жизни в различных условиях имеет диапазон предельных значений температур, при которых могут выживать виды. Этот диапазон температур для разных видов неодинаков. Одни виды выдерживают колебания в несколько десятков градусов, другие приспособлены жить при г амплитуде колебаний не более двух-трех градусов. Так, например, для гидр

Hydra oligalis, обитающих в стабильных условиях холодных подземных водоемов, или рыб Trematomus bernacchii, обитателей холодных вод Антарктики, повышение температуры всего па иесколвко градусов выше оптимального ведет к гибели (Bosch et al., 1988; Hofmann et al., 2000). Напротив, байкальский вид амфипод Gmelinoides fasciatus способен обитать в водоемах с диапазоном температур от 1-3 до 28°С (Tax геев, 2000).

Исследователи подразделяют живые организмы по их способности поддерживать температуру тела на две категории: Гомойотермные организмы сохраняют постоянную температуру тела. Пойкилотермные организмы характеризуются тем, что имеют непостоянную температуру тела, обладают минимальными способностями к ее физиологической регуляции.

Исходя из диапазона пределов температур обитания, гидробионтов подразделяют на эвритермных, которые могут жить в переделах значительного температурного градиента (более 10 - 15°С) и стенотермных, которые приспособлены к узкой амплитуде колебания температуры. Последние могут быть теплолюбивыми (термофильными) и холодолюбивыми (криофильными). Чем разнообразнее термические условия в местообитании, тем эвритермнее его население. Однако, даже если общий диапазон температур, при которых может жить тот или иной вид, может быть достаточно широк, то для каж/юго отдельного этапа развития вида он обычно значительно уже (Константинов, 1986).

Для каждого вида гидробионтов характерен определенный показатель оп тимальных температур - температурный оптимум. (Никольский, 1974).

Адаптация гидробионтов к изменению температурных условий идет по двум линиям: одна из них — выработка эвритермности за счет биохимических и физиологических адаптивных реакций, другая — выбор мест обитания с устойчивым температурным режимом или же в которых организмы способны избегать воздействий крайних температур при помощи поведенческих реакций (таксисов и преферендумов).

Когда же организм сталкивается с неблагоприятными темперах урными условиями, он может избежать вредных последствий несколькими способами. Во-первых, он может поддерживать температуру своего тела на более или менее постоянном уровне, используя поведенческие, анатомические или физиологические средства. Во-вторых, если организм не может избежать прямого воздействия внешней температуры на внутренние биохимические механизмы, то оп может использовать адаптивную стратегию иного рода, основанную на компенсаторных изменениях в биохимии клеток.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Бедулина, Дарья Сергеевна

6 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

2. У литоральных видов при повышении температуры активность каталазы увеличивается вне зависимости от их термоустойчивости; активность пероксидазы снижается у всех видов (за исключением Gammarus pulex); изменения в активности глутатион S-трансферазы видоспецифичны: у теплочувствительных видов (Eulimnogammarus verrucosus, PaUasea cancelloides) происходит снижение, у теплоустойчивых видов активность либо не изменяется (Gammarus pulex, Eulimnogammarus cyaneus), либо повышается {Gammarus lacustris, Gmelinoides fasciatus).

3. У глубоководных теплочувствительных видов Ommatogammarus flavus и Ommatogammarus albinus при повышенных температурах экспонирования активность всех исследованных ферментов антиоксидантиой системы не изменяется.

4. У всех литоральных видов амфипод в контроле (6-7°С) выявлен конститутивный синтез белков теплового шока (семейств БТШ70 и нмБТШ), уровень которого для белков теплового шока семейства БТШ70 прямо пропорционален видовой терморезистентпости и избираемой температуре; для низкомолекулярпых белков теплового шока эта зависимость выражена в меньшей степени.

6. Выявленные изменения активности аюшоксидантных ферментов и содержания белков теплового шока (семейств БТШ70 и нмБТШ) в ответ на действие температурного фактора носят адаптивный характер и отражают различную приспособленность видов амфипод к изменениям температуры окружающей срсды. Литоральные теплоустойчивые виды обладают более лабильной антиоксидаптной системой и более реактивной системой синтеза белков теплового шока, чем глубоководные тсплочувстви тельные виды.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Бедулина, Дарья Сергеевна, Иркутск

1. Андреева В.А. Фермент пероксндаза (участие в защитном механизме у растений) / В.А. Андреева. М: Наука, 1988.-110с.

2. Асочаков А. А. К методике измерения длины тела амфипод / А. А. Асочаков //Гидробиологический журнал. — 1993. Т. 29. - № 2. — С. 90-94.

3. Базикалова А.Я. Материалы по изучению размножения байкальских амфипод: Изв. АН СССР серия биол. / А.Я. Базикалова №3, 1941. - С. 407 -425.I

4. Базикалова А.Я. Амфиподы оз. Байкал: Тр. Байкальской лимнологической станции АН СССР / А.Я. Базикалова. Т. 11, 1945. - 440 с.

5. Базикалова А.Я. Об амфиподах реки Ангары: Труды Байкальской Лимнологической станции / А.Я. Базикалова. Т. XV, 1957 - С. 377 - 387.

6. Бекман М.Ю. Биология Gammarus lacustris Sars в прибайкальских озерах: Труды Байк. Лимн. Ст. АН СССР / М.Ю. Бекман. Т. XIV, 1954. - С. 268 -311.

7. Бирштейн Я.А. Высшие раки (Malacostrata) // Жизнь пресных вод. М. — Издательство АН СССР - 1940. - Т. 1. - С.405-430

8. Бекман М.Ю., Деньгина Р.С. Население бептали и кормовые ресурсы рыб Байкала // Биологическая продуктивность водоемов Сибири. М., 1969. — С. 42- 47.

9. Вейнберг И.В. Сообщества макрозообентоса каменистого пляжа озера Байкал: Дис. канд. биол. паук/ И.В.Вейнберг; Иркутск, 1995. - 180 с.

10. Вейнберг И.В., Камалтыпов P.M. Сообщества макрозообентоса каменистого пляжа озера Байкал / И.В. Вейнберг, P.M. Камалтынов // Зоологический журнал. 1998. - Т.77. - №3,- С.259 - 265.

11. Гаврилов Г.Б. К вопросу о времени размножения амфипод и изопод оз. Байкал / Г.Б. Гаврилов // Докл. АН СССР. 1949. - T.LXIV. - №5,- С.139 -742.

12. Гайнутдинов М. X. Эволюция термотолерантности животных / М. X. Гайнутдинов, Т. Б. Калинникова // Актуал.пробл.экол.физиологии,биохимии и генетики животных . Саранск . - 2005 . - 44-45 .

13. Галазий Г. И. Байкал в вопросах и ответах / Г. И. Галазий. Иркутск : Вост.-Сиб. кн. изд-во,. 1984. - 308 с.

14. Гиль Т.А. Термоустойчивость некоторых байкальских ракообразных / Т.А. Гиль // Биоразнообразие Байкальского региона: Тр. биол.-почвенного ф-га ИГУ. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2000. — Вып.2. - 104 с.

15. Детлаф Т.А. Температурио-времеиные закономерности развития пойкилотермных животных /Детлаф Т.А. М.: Наука , 2001. - 211 с.

16. Дедю И.И. Амфиподы пресных и солоноватых вод юго-запада СССР / И.И. Дедю. Кишинев: Штиинца, 1980. - 221с.

17. Ербаева Э. A. Gammarus lacustris Sars водоемов восточной Сибири / Э. А. Ербаева, Г. П. Сафронов // Вид и его продуктивность в ареале: Материалы V Всесоюз. Совещ. Вильнюс, 1988. - С. 239-240.

18. Зайцев В.Г. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма // Вестник Волгоградской медицинской академии / В.Г. Зайцев, В.И. Закревский // Тр. / ВАМ. 1998. -Т. 54. - Вып. 4.-С. 49-53.

19. Камалтынов P.M. Амфиподы / P.M. Камалтыпов. Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Т. I. Новосибирск: Наука, 2001. - С. 572-818.

20. Кириченко К.А. Индукция анаэробных процессов при гипертермии / К.А.

21. Кириченко, К.1Т. Чернышова // Вестник РГМУ. 2005. - №3. - С. 173.

22. Ключевская А. А. Действие температуры на байкальских и общесибирских турбеллярий / А. А. Ключевская // Материалы научной конференции «Студент и научно-технический прогресс», 11 13 апреля 2006 г. — Тез. докл.- Новосибирск, 2006. - Т. 2,- С. 178.

23. Ключевская А. А. Сравнение экологических особенностей некоторых байкальских планарий и общесибирской Phagocata sibirica в эксперименте -Дис. капд. биол. наук, Иркутск, 2007, 132.

24. Козлова Н. И. Экология байкальского омуля в раннем пегэмбриогенезе Coregonus autunalis miatorius.-Автореф. дисс. канд. паук.-Иркутск,1997.-19 с.

25. Колесниченко А.В. Белки низкотемпературного стресса растений / А.В. Колесниченко, В.К. Войников. М.: Сиб. ин-т физиологии и биохимии растений Сиб. отд-ния Рос. АН. - Иркутск. - 2003. - 196 с.

26. Константинов А.С. Общая гидробиология: Учеб. для студентов биол. спец. Вузов / А.С. Константинов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк.-1986.-472 с.

27. Кулаева О.Н. Белки теплового шока и устойчивость растений к стрессу / О.IT. Кулаева // Соровский образовательный журнал.-1997. №2. - С. 5-13.

28. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативнаямодификация макромолекул: польза, вред и защита / В.И. Кулинский // Соросовский образовательный журнал.-1999. №1.-2-7 с.

29. Леванидова И. М. К вопросу о причинах несмешиваемости байкальских и палеарктических фаун в Прибайкальских озерах / И. М. Леванидова // Тр./ Байкал. Лимнол. ст. АН СССР. Иркутск, 1948. - Т. 12.-С. 57-81.

30. Мазепова Г.Ф. Остракоды озера Байкал / Г.Ф. Мазепова М.: Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. - 472 с.

31. Меныцикова Е. Б. Окислительный стресс. Ирооксиданты и антиоксиданты / Е. Б. Меныцикова, В. 3. Ланкин, Н. К. Зенков и др. — М.: Фирма "Слово", 2006. 553 с.

32. Мокрушин А.А. Белок теплового шока (БТШ70)-медиатор объемной передачи сигналов в обонятельной коре мозга крыс / А.А. Мокрушин, АЛО. Плеханов//ДАН.-2005. Т.401.- №1,- С.124-128.

33. Мордухай-Болтовский Ф.Д. О распространении байкальского бокоплава Gmelinoides fasciatus (Stebbing) в Горьковском водохранилище / Ф.Д. Мордухай-Болтовский, З.Н. Чиркова // Биология внутренних вод: Ипформ. Бюл. 1971,-№9.-С. 38-41.

34. Наградова Н.К. Мультидоменпая организация ферментов / Н.К. Наградова, В.И. Муронец // Итоги науки и техники. Сер. биологическая химия .1991. - Т. 38. - С - 162.

35. Наградова Н.К. Внутриклеточная регуляция формирования пативной пространственной структуры белков / Н.К. Наградова //Соросовский образовательный журнал. 1997. - № 7. - С. 10-18.

36. Нестерович А. И. Особенности размножения Gammarus lacustris Sars в прибайкальском водоеме / А. И. Нестерович , В. Е. Рощин // Проблемы экологии Прибайкалья: Тез. докл. Иркутск, 1981 — Вып. 2. - С. 146-148.

37. Нестерович А. И. Влияние температурного режима на модель размножения Gammarus lacustris Sar / А. И. Нестерович // Вид в ареале Минск, 1990. - С. 42-49.

38. Никольский Г.В. Экология рыб / Г.В. Никольский. М.: «Высшая школа», 1974. - 356 с.

39. Нилова О.И. Некоторые черты экологии и биологии Gmelinoides fasciatus Stebb., акклиматизированных в озере Отрадное Ленинградской области / О.И. Нилова // Известия Гос. НИИОиРРХ. Т. 110. - Ленинград, 1976. - С. 10 - 15.

40. Островский И. С. Экология Gammarus lacustris Sars в озере Сев-Лич / И. С. Островский // Вид. в ареале. Минск, 1990. - С. 37-41.

41. Панасенко, О.О. Структура и свойства малых белков теплового шока /О.О. Панасенко, М.В. Ким, Н.Б. Гусев //Успехи биологической химии. 2003. - Т. 43. - С. 59-98.

42. Плакунов В. К. Основы энзимологин / В. К. Плакунов. М.: Логос, 2001. -127 с.

43. Плеханов А. Ю. Белок теплового шока пресноводных простейших и его участие в адаптации к изменению солености среды обитания / А. Ю. Плеханов, А. О. Смуров, Ю. И. Подлипасва и др. // Цитология. 2006. - Т. 48. - № 6. - С. 530-534.

44. Побежимова Т.П. Методы изучения митохондрий растений. Полярография и электрофорез / Т.П. Побежимова, А.В. Колесниченко, О.И. Грабельных. -Москва: ООО "НПК "ПРОМЭКОБЕЗОПАСНОСТЬ", 2004. 98 с.

45. Поповская Г.И. Изменения фитопланктона Малого моря / Г.И. Поповская // Изв. СО АН СССР. Сер. Биол. Науки. 1989. - Т. 1. - С.41-47.

46. Ратнер В. А., Васильева J1. А. Мобильные генетические элементы (МГЭ) и эволюция геномов / В. А. Ратнер, JI. А. Васильева // Современные проблемы теории эволюции (ред. J1. П.Татаринов). М.: Наука, 1993. С. 43-59.

47. Рихванов Е.Г. Функции Hspl04p в развитии индуцированной термотолерантности и прионпом наследовании у дрожжей Saccharomyces cerevisiae / Е.Г. Рихванов, В.К. Войников // Успехи соврем, биологии. -2005. Т. 125. - С. 115-128.

48. Рубель А. А. Дрожжевой шаперон hspl04 регулирует экспрессию генов на пос пранскрипционном уровне / А. А. Рубель, А. Ф. Сайфитдинова, А. Г. Лада и др. // Молекулярная биология. 2008. - Т. 42. - № 1,- С. 123-130.

49. Сафроиов Г. П. Экология гаммарид оз. Хубсугул / Г. Г1. Сафронов, А.В. Шошин, К. В Варыханова // Природные условия и ресурсы некоторых районов Монгольской Народной Республики.- Тез. докл. Улан-Батор -1986. - С. 85-86.

50. Сафронов Г. П. Шошин А.В. Gammarus lacustris Sars оз. Хубсугул / Г. Г1. Сафронов, А.В. Шошин // Механизмы адаптации растения и животных к экстремальным факторам среды.- Тез. докл.- Улан Удэ, 1987. — С. 86-87.

51. Сафронов Г.П. Состав и эколотая видов рода Gammarus Fabricius водоемов Восточной Сибири Дис. канд. биол. наук, Иркутск, 1993, 176 с.

52. Сафронов Г.П. К экологии Gmelinoid.es fasciatus Братского водохранилища / Г.П. Сафронов // III Всссоюз. конф. «Проблемы экологии Прибайкалья», Иркутск, 5-10 сентября, 1998. — Тез. докл. — Иркутск, 1998. — С. 83.

53. Скальская И. А. Беспозвоночные-вселенцы в перифитоне и бентосе верхневолжских водохранилищ (обзор)/ И. А. Скальская // Биология внутренних вод. 2008. - №2.-С. 62-73.

54. Скальская И.А. Заселение байкальским бокоплавом водоемов Верхней Волги/ И.А. Скальская // Экологические проблемы бассейнов крупных рек -2: Тез. Международ, конф. Тольятти, 1998. С. 244-245.

55. Скопцов В. Г. Питание Gammarus lacustris Sars в различных районах обитания / В. Г. Скопцов // Трофические связи пресноводных беспозвоночных. Л., 1980. - С. 94-98.

56. Скопцов В. Г. Рост и обмен озерного бокоплава при разных температурах / В. Г. Скопцов // Экология 1981 - №2. -С.97-98.

57. Скулачев В.П. Эволюция, митохондрии и кислород / В.П. Скулачев // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. - № 9. - С. 1-7.

58. Смуров А. О. Белок теплового шока семейства 70 кДа у эвригалинной инфузории Paramecium nephridiaium и его участие в адаптации к изменению солености среды / А. О. Смуров, Ю. И. Подлипаева, А. В. Гудков // Цитология. 2007. - Т. 49. - № 4. - С. 292-295.

59. Снимщиков Л.Н. Бентос Истокского сора / J1.II. Снимщиков // Лимнология прибрежно-соровой зоны Байкала. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1977. - С. 191-198.

60. Соколова Г.А. Гаммарус и личинки семейства Tendipedidae подводных зарослей некоторых озер восточного склона. Дис. канд. биол. наук, Свердловск, 1964, 21 с.

61. Стом А. Д. Влияние температуры и света на подвижность байкальских ручейников / А. Д. Стом, Ю.Л. Кулишепко, А.Э. Балаян // Бюллетень

62. Стом А. Д. Эколого-биологические характеристики некоторых байкальских и прибайкальских ручейников Дис. канд. биол. наук, Иркутск, 2007, 115.

63. Тахтеев В.В. Жизненные формы амфипод озера Байкал / В.В. Тахтеев // Проблемы систематики, экологии и токсикологии беспозвоночных. -Иркутск: Изд-во ИГУ, 2000. С. 12 - 21.

64. Тахтеев В.В. Экологические механизмы эндемичной эволюции бокоплавов (Crustacea Amphipoda) озера Байкал /В.В. Тахтеев, И.В. Механикова, Е.Б. Говорухина // Сибир. эколог, журн. 2003. - № 3. - С. 305-310.

65. Тимофеев M.A. Экспериментальная оценка роли абиотических факторов в ограничении распространения эндемиков за пределы озера Байкал на примере амфипод/ М.А. Тимофеев, К.А.Кириченко // Сиб. экол. журн. 2004. № 1. С. 41-50.

66. Тимофеев М.А. Сравнительная оценка отношения байкальских гаммарид и голарктического Gammarus lacustris к абиотическим факторам. Дис. канд. биол. наук, Иркутск, 2000, 140 с.

67. Флеров М.А. Использование БТ1Л70 для нормализации последствий неизбегаемого стресса у крыс / М.А. Флеров, Н.Э. Ордян, Б.А. Маргулис и др. //Бюл.эксперим. биол.и мед. — 2003. Т. 136.- №8.- С. 138-141.

68. Хочачка П. Стратегия биохимической адаптации / П. Хочачка, Сомеро Д. -М.: Мир, 1977.-398 с.

69. Черепанов В.В.Зообентос прибрежно-соровых участков Северного Байкала / В.В Черепанов., В.Н.Алексапдров, Р.М.Камалтынов и др. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1977. - С. 198-207.

70. Черепанов В.В. Токсикологическая устойчивость байкальских организмов / В.В. Черепанов, М.А. Арипова, Т.Д. Евстигнеева и др. // Круговорот веществ и энергии в водоемах. Иркутск, 1981. - Вып.2. - С.142-143.

71. Шаталина Ж.М. Влияние абиотических стрессовых факторов на содержание, синтез и активность ряда стрессовых белков у байкальских и палеарктических амфипод. Дис. канд. биол. наук, Иркутск, 2004, 147 с.

72. Шатилина Ж.М. Индукция синтеза стрессовых белков семейства а-кристаллинов у амфипод, подвергнутых стрессовым воздействиям / Ж.М. Шатилина, М.А. Тимофеев // Вестник Иркутского университета.

73. Специальный выпуск. Материалы ежегодной научно-теоретической конференции молодых ученых. Иркутск: Иркут. уи.-т., 2004. - С. 22-23.

74. Шилов В.Н. Молекулярные механизмы структурного гомеосгаза / В. Н. Шилов. М. : Интерсигнал, 2006. - 286 с.

75. Шимараев М.Н. О влиянии северо-атлантического колебания (NAO) на ледово-термические процессы на Байкале/ М. Н. Шимараев // Доклады Академии Наук. 2008. - Т. 423. - № 3. - С. 397-400.

76. Янковский О.Я. Токсичность кислорода и биологические системы (эволюционные, экологические и медико-биологические аспекты)/ О.Я. Янковский. С.-П.: "Игра", 2000. 294 с.

77. Яровая Г. А. Биорегулирующие функции и патогенетическая роль протеолиза. Физиологическая роль и биохимические механизмы протеолитической деградации белков / Г. А. Яровая // Лабораторная медицина. 2003. - № 6.

78. Aebi Н. Catalase in vitro / Н. Acbi // Methods enzymol.-1984.vol.l05.-P.121-126.

79. Aarset A. V. Physiological adaptations to low temperature and brine exposure in the circumpolar amphipod Gammarus wilkilzkii / A. V. Aarset, T. Aunaas // Polar Biology. 1987. - V. 8. - N. 2. - P. 129-133.

80. Aarset A. V. Low temperature tolerance and osmotic regulation in the amphipod Gammarus oceanicus from Spitsbergen waters / A. V. Aarset, К. E. Zachariassen //Polar Research. 1988.-V.6. - I.l.-P. 35-41.

81. Aarset A. V. The Ecophysiology of Undcr-Ice Fauna / A. V. Aarset // Polar Research.- 1991.- V. 10. 1.1.- P. 309-324.

82. Airaksinen S. Effccts of heat shock and hypoxia on protein synthesis in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) cells / S. Airaksinen, C.M. Rabergh, L. Sistonen et al. //Journal of Experimental Biology. 1998. - V. 201. - I. 17. - P. 2543-2551.

83. Airaksinen S. Stressor-dependent regulation of the heat shock response in zebrafish, Danio rerio / S. Airaksinen, С. M. I. Rabergh, A. Lahti et al. // Comparative Biochemistry and Physiology. 2003. - V. 134. -1. 4. - P. 839-849.

84. Alevy Y. G. Increased Expression of the Hdj-2 Heat Shock Protein in Biopsies of Human Rejected Kidney 1 / Y. G. Alevy, D. Brennan, S. Durriya et al. // Transplantation 1996. - V. 61. - I. 6. - P. 963-967.

85. Augusteyn R.C. The effects of isolation buffers on the properties of alpha-crystallin/ R.C. Augusteyn, E.M. Parkhill, A. Stevens // Exp Eye Res. 1992 . -V.54. — 1.2. — P. 219-28.

86. Badyaev A. V. Evolution of Morphological Integration: Developmental Accommodation of Stress-Induced Variation/ A. V. Badyaev, K.R. Foresman, R.L. Young // Am. Nat. 2005. - V. 166. - P. 382-395.

87. Barnard J.L. Freshwater Amphipoda of the world / J.L Barnard, C.M. Barnard 11 I. Evolutionary Patterns, I-VIII, IX-XVIII, 1-358; II Plandbook and Bibliography, XIX,- 1983.-P. 359-830.

88. Berger E. ML Small heat shock proteins in Drosophila may confer thermal tolerance / E.M. Berger, M.P. Woodward // Exp. Cell. Res. 1983. - V.147. - 1.2. - P.437-442.

89. Bergmeyer H.U. Methods of enzymatic analysis/ H.U. Bergmeyer // NewYork: Academic Press. 1974. - V.2. - P. 1092-1099.

90. Bondarenko N. A. Floral shift in the phytoplankton of Lake Baikal, Siberia: Reccnt dominance of Nitzschia acicularis / N.A. Bondarenko // J.Plankton Biol. Ecol. -1999.-46.-1.1.-P. 18-23.

91. Boon-Nicrmeijer E.K. Evidence for Two States of Thermotolerance / E.K. Boon-Niermeijer, M.J. M. Tuijl, M.van de Seheur // International Journal of Hyperthermia. 1986. - V. 2. - N. 1. - P. 93-65.

92. Bose S. Chaperone Function of Hsp90-Associated Proteins / S. Bose, T. Weikl, H. Buglet al.// Science. 1996.- V. 274. - N 5293.- P. 1715-1717.

93. Bosch Т. C. Thermotolerance and synthesis of heat shock proteins: these responses arc present in Hydra attenuata but absent in Hydra oligactis / Т. C. Bosch, S. M. Krylow, H. R. Bode et al.//PNAS. 1988,- V. 85.-I. 21.- P. 7927-7931.

94. Boston R. S. Molecular chaperones and protein folding in plants / R. S. Boston, P. V. Viitanen, E. Vierling // Plant Molecular Biology. 1996. - V. 32. - N. 1-2. -P. 191-222.

95. Bradford M. M. Rapid and sensitive method lor quantification of microgram quantities of protein utilizing principle of protein dye binding I M. M. Bradford //Anal Biochem. 1976. - V.72. - P. 248-254.

96. Brover R.W. Pressure effect on thermal preference behavior in gammarid amphipods from 600-1000 m in Lake Baikal / R.W. Brover, M.R. Vordan, G.I. Galazii // J. Threm. Biol. 1984. -№3. - P.305-313.

97. Brown D. C. Genetic and environmental regulation of HSP70 expression / D. C. Brown, M. Tedengren // Marine Environmental Research. 1995. - V.39. -1. 1-4. - P. 181-184.

98. Buchner J. Routes to active proteins from transformed microorganisms / J. Buchner, R. Rudolph // Curr Opin Biotechnol. 1991. - V. 4. - P. 532-538.

99. Burton D.T. Effects of Rapid Changes in Temperature on Two Estuarine Crustaceans / D.T. Burton, T. P. Capizzi, S. L. Margrey et al. // Marine Environ. Res. 1981. - V. 4. - P. 267-278.

100. Burton Т. Effects of Low AT Powerplant Temperatures on Estuarine Invertebrates T. Burton, D. L. B. Richardson, S. L.M., P. R. // Water Environment Federation. 1976. - V. 48. - N. 10. - P. 2259-2272.

101. Camus L. Total oxyradical scavenging capacity of the deep-sea amphipod Eurythenes gryllus / L.Camus, B. Gulliksen // Marine Environmental Research. — 2004.-V. 58.-I. 2-5.-P. 615-618.

102. Caspers G.-J. The expanding small heat-shock protein family, and structure predictions of the conserved "a-crystallin domain" / G.-J. Caspers, J.A. M. Leunissen, W. W. de Jong //Journal of Molecular Evolution. 1995. - V. 40, N. 3. -P. 238-248.

103. Chiang H. L. A role for a 70-kilodalton heat shock protein in lysosomal degradation of intracellular proteins / H. L. Chiang, S. R Terlecky, CP Plant et al. // Science. 1989. - V. 246. - N. 4928. - P. 382 - 385.

104. Clegg J. S. Extensive intracellular translocations of a major protein accompany anoxia in embryos of Artemia franciscana I J. S. Clegg, S. A. Jackson, A. H. Warner//Experimental cell research. 1994. - V. - 212. -N.l.-P. 77-83.

105. Cornet S. Variation in immune defense among populations of Gammarus pulex (Crustacea: Amphipoda) / S. Cornet, C. Biard, Y. Moret // Oecologia. 2009. - V. 159. -N. 2.-P. 257-269.

106. Dietz T. J. The threshold induction temperature of the 90-kDa heat shock protein is subject to acclimatization in eurythermal goby fishes (genus Gillichthys) / T. J. Dietz, G. N. Somcro // PNAS. 1992. - V. 89. - N. 8. - P. 3389-3393.

107. Dick J. T. A. Active brood care in an amphipod: influences of embryonic development, temperature and oxygen / J. T. A. Dick , S. E. Faloon, R. W. Elwood // Animal Behaviour. 1998. - V. 56. - 1.3. - P. 663-672.

108. Dix D.J. Hsp 70 expression and function during gametogenesis / D.J. Dix // Cell Stress Chaperones. 1997. - V. 2. - I. 2. - P. 73-77.

109. Downs C. A. Assessing the Health of Grass Shrimp ( Palaeomonetes pugio ) Exposed to Natural and Anthropogenic Stressors: A Molecular Biomarker System/

110. С. A. Downs, J. Е. Fauth, С. М. Woodley //Marine Biotechnology. 2001.-V.3. -N.4. - P.1436-2236.

111. Einarson S. Effects of temperature, seawater osmolality and season on oxygen consumption and osmoregulation of the amphipod Gammarus oceanicus / S. Einarson // Marine Biology. 1993. - V. 117. - N. 4. - P. 599-606.

112. Ellis C. Phosphorylation of GAP and GAP-associated proteins by transforming and mitogenic tyrosine kinases / C. Ellis, M. Moran, F. McCormick et al. // Nature. -1990. V. 343. - P. 377-381.

113. Eriksson-Wiklund A.-K . Impaired reproduction in the amphipods Monoporeia afflnis and Pontoporeia femorata as a result of moderate hypoxia and increased temperature / A.-K. Eriksson-Wiklund, B. Sundelin // Mar. Ecol. Prog. 2001. -V. 222. — P. 131-141.

114. Fader S. С. Seasonal variation in heat shock proteins hsp70 in stream fish under natural conditions / S. C. Fader, Z. Yu , J. R. Spotila // J. Therm. Biol. 1994. -V.5. - P.335—341.

115. Feder M.E. The stress response and stress proteins / M.E. Feder, D.A. Parsell, S.L. Lindquist // Cell Biology of Trauma / ed. J.J. Lemasters, C. Oliver Boca Raton, FL: CRC, 1995. -P.177-191.

116. Fcdcr M. E. Natural thermal stress and heat-shock protein expression in Drosophila larvae and pupae / M. E. Feder, B. N. Figueras // Functional Ecology. — 1997. V. 11. - N. 1. - P. 90-100(11).

117. Feder M. E., Hofmann G. E. Heat-shock proteins, molecular chaperones, and the stress response: evolutionary and ecological physiology/ M. E. Feder, G. E. Hofmann // Annual Review of Physiology 1999. - V. 61. - P. 243-282.

118. Forest F. Preserving the evolutionary potential of floras in biodiversity hotspots/ F. Forest, R. Grenyer, M. Rouget at al. // Nature. 2007. - V. 445. - P. 757-760.

119. Freeman В. C. Identification of a regulatory motif in FIsp70 that affects ATPase activity, substrate binding and interaction with HDJ-1 / В. C. Freeman, M P Myers, R Schumacher et al. // EMBO J. 1995. - V. 14. - I. 10 - P. 2281-2292.

120. Freeman В. С. Molecular Chaperone Machines: Chapcrone Activities of the Cyclophilin Cyp-40 and the Steroid Aporeccptor-Associated Protein p23 / В. C. Freeman, D. O. Toft, R. I. Morimoto // Science. 1996. - V. 274. - N. 5293. - P. 1718- 1720.

121. Fridovich I. Oxygen toxicity: a radical explanation/ I. Fridovich // Journal of Experimental Biology. 1998. - V. 201. - I. 8. - P - 1203-1209.

122. Gabai V. L. Role of Hsp70 in regulation of stress-kinase JNK: implications in apoptosis and aging / V. L. Gabai, A. B. Meriin, J. A. Yaglom et al. // FEBS Letters. 1998. - V. 438. - 1. 1-2. - P. 1-4.

123. Gaitanaris G. Renaturation of denatured lambda repressor requires heat shock proteins / G. Gaitanaris, P. Rubock, A. G .Papavassiliou et al. // Cell. 1990. - V. 61. - 1. 6. - P. 1013-1020.

124. Gething M.-J. Protein folding in the cell / M.-J. Gething, J. Sambrook // Nature. -1992. V. 355,- P. 33 -45.

125. Giaccia A. J. Activation of the heat shock transcription factor by hypoxia in normal and tumor cell lines in vivo and in vitro / A. J. Giaccia, E. A. Auger, A. Koong // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1992. - V. 23. - I. 4. - P. 891-897.

126. Hahn G. M. Thermotolerance, thermoresistance, and thermosensitization / G. M. Hahn, G. C. Li // Stress Proteins in Biology and Medicine. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1990. - P. 79-100.

127. Habig W. PI. Glutathione S-Transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation / W. H. Habig, M. J. Pabst, W. B. Jakoby // J. Biol. Chem. 1974. -V. 249.-P. 7130-7139.

128. Hampton S. E. Sixty years of environmental change in the world's largest freshwater lake Lake Baikal, Siberia/ S. E. Hampton, L.R. Izmest'eva, M.V. Moore et al.// Global Change Biology. - 2008. - V. 14. -1. 8. - P. 1947 - 1958.

129. Hartl F.U. Molecular chaperones in cellular protein folding / F.U. Hartl // Nature. — 1996. — V.381. P.571-579.

130. Hayes R. L. Induction of 70-kD heat shock protein in scleractinian corals by elevated temperature: significance for coral bleaching / R. L. Hayes, C.M. King // Mol Mar Biol Biotechnol.- 1995.- V.4. I. 1.- P. 36-42.

131. Heikkila J.J. Expression of a set of fish genes following heat or metal ion exposure / J.J. Heikkila, GA Schultz, К latrou et al. // J. Biol. Chem. 1982. - V. 257. - I. 20.-P. 12000-12005.

132. Hoffmann A. A. Environmental Stress as an Evolutionary Force / A. A. Hoffmann, M. J. Hercus // Bioscience 2000. - V. 50. - N. 3. - P. 217-226.

133. Hoffmann A. A. Environmental Stress as an Evolutionary Force / A. A. Hoffmann, M. J. Hercus // Bioscience. 2000. - V. 50. - N. 3. - P. 217-226.

134. Hohfeld J. From the cradle to the grave: molecular chaperones that may choose between folding and degradation / J. Hohfeld, D. M. Cyr, C. Patterson // EMBO Rep.-2001,- V. 2. -1.10. P. 885-890.

135. Hochachka P. W. Biochemical Adaptation: Mechanism And Process In Physiological Evolution / P. W. Hochachka, G. N. Somero. Usa: Oxford University Press, 2002. - 480 p.

136. Horst M. Import into and Degradation of Cytosolic Proteins by Isolated Yeast Vacuoles / M. Horst, E. C. Knecht, P. V. Schu // Mol Biol Cell. -1999. V.10. -1. 9. - P. 2879-2889.

137. Jackson S. A. Ontogeny of low molecular weight stress protein p26 during early development of the brine shrimp, Artemia franciscana / S. A. Jackson, J. S. Clcgg // Development, Growth & Differentiation. 1996. - V. 38. - 1.2. - P. 153 - 160.

138. Jacobson T. Combined effects of temperature and a pesticide on the Baltic amphipod Monoporeia affmis / T. Jacobson, A. Prevodnik, B. Sundelin // Aquatic Biology. 2008. - Vol. 1. - P. 269-276.

139. Kamaltynov R. M. On the higher classification of lake baikal amphipods / R. M. Kamaltynov // Crustaceana. 1999. - V. 72. - N. 8. - P. 933-944.

140. Kappe G. Characterization of two novel human small heat shock proteins: protein kinasc-related HspB8 and testis-specific IIspB9 / G. Kappe, P. Vcrschuure, R. L. A. Philipsen et al. // Biochimica et biophysica acta. 2001. — V. 1520. - 1.1. - P. 1-6.

141. Karaman G.S. Freshwater Gammarus species from Europe, North Africa and adjacent regions of Asia (Crustacea-Amphipoda). Part 1. Gammarus pulex-group and related species / G.S. Karaman, S. Pinkster // Bijdr. Dierk. 1977. - T. 47. -I.l.-P. 1-97.

142. Karaman G.S. The genus Laurogammarus n. gen. (lam. Gammaridae) in Yugoslavia (Contribution to the knowledge of the Amphipoda 135) / G.S. Karaman // Bilten Drustva ekologa Bosne Hacegovine Ser. B, Broj 3, Kniga II. -1984.-P. 29-36.

143. Karanova M.V. Mechanisms of freezing tolerance in a frost-resistant amphipod Gammarus lacustris / M.V. Karanova, E.N. Gakhova // Biofizika. 2002. - V. 47. - N.l. - P. 116-124.

144. Kato K. Coinduction of Two Low-Molecular-Weight Stress Proteins, В Crystallin and HSP28, by Heat or Arsenite Stress in Human Glioma Cells / K. Kato, S. Goto, K.i Hasegawa // J. Biochem. 1993. - V. 114. - N. 5. - P. 640-647.

145. Kerr R. A. Atlantic climate pacemaker for millennia past, decades hencc? / R. A. Kerr// Science-2005. V. 309. - P. 41-42.

146. Klemenz R. Alpha B-crystallin is a small heat shock protein / R. Klemenz, E Frohli, R H Steiger // PNAS. 1991,- V. 88. - N. 9. - P. 3652-3656.

147. Koban M. Molecular adaptation to environmental temperature: heat-shock response of the eurythermal teleost Fimdulus heteroclitus / M. Koban, A. A. Yup, L.B. Agellon et al. // Mol Mar Biol Biotechnol. 1991.- V. 1. - P. 1 -17.

148. Kopecek P. Stress proteins: nomenclature, division and functions / P. Kopecek, K. Altmannova, E. Wcigl // Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. — 2001. V. 145.- I. 2. - P. 39-47.

149. Kozhova О. M. Phytoplankton of Lake Baikal: structural and functional characteristics / О. M. Kozhova // Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol. 1987. -V.25. - P. 19-37.

150. MacArthur, R. H., Wilson E. O. The Theory of Island Biogeography. Princeton, N.J.: Princeton University Press 1967, 203 pp.

151. MacRae Т. H. Structure and function of small heat shock/alpha-crystallin proteins: established concepts and emerging ideas / Т. H. MacRae // Cell. Mol. Life Sci. -2000. -V.57. -1.6. P. 899-913.

152. Maranhao P. The influence of temperature and salinity on the duration of embryonic development, fecundity and growth of the amphipod Echinogammarus marinus Leach (Gammaridae) / P. Maranhao, J. C. Marques //Acta Oecologica. -2003.-V. 24. 1.1. - P. 5-13.

153. Marshall J. S. Identification of heat shock protein hsp70 homologues in chloroplasts / J. S. Marshall, A. E. DeRocher, K. Keegstra // PNAS. 1990. - V. 87. - I. 1. - P. 374-378.

154. Mason C.F. Biology of Freshwater Pollution/ C.F. Mason Longman, London, 1981.

155. Merck К. В. Structural and functional similarities of bovine alpha-crystallin and mouse small heat-shock protein. A family of chaperones / К. B. Merck, P. J. Groenen, С. E. Voorter et al. // J. Biol. Chem. 1993. - V. 268. - I. 2. - P. 10461052.

156. Miller D. The heat shock response of the cryptobiotic brine shrimp Artemia—I. Thermotolerance / D. Miller, A. G. McLennan // Thermal Biol. 1988 . - V.13. -P. 119-123.

157. Mitchell-Olds T. Chaperones as buffering agents? / T. Mitchell-Olds, C. A. Knight // Sciencc. 2002. - V. 296. - P. 2348-2349.

158. Morimoto R. 1. Cells in stress: transcriptional activation of heat shock genes / R. I. Morimoto//Science . 1993. - V. 259. - I. 5100. - P. 1409-1410.

159. Morimoto R. Regulation of the heat shock transcriptional response: cross talk between a family of heat shock factors, molecular chaperones, and negative regulators / R. Morimoto // Genes & Dev. 1998. - V. 12. - P. 3788-3796.

160. Mosser D. D. Temperature ranges over which rainbow trout fibroblasts survive and synthesize heat-shock proteins / D. D. Mosser, J. J. Heikkila, N. C. Bols // Journal of Cellular Physiology. 1987. - V. 128. - I. 3. - P. 432 - 440.

161. Nepple B. Induction of stress proteins in the phototrophic bacterium Rhodobacter sphaeroides / B. Nepple, R. Bachofen // FEMS Microbioigy letters. — 1997. V. 153. - P. 173-180.

162. Neuparth T. Effects of Temperature and Salinity on Life History of the Marine Amphipod Gammarus locusta. Implications for Ecotoxicological Testing / T. Neuparth, F.O. Costa, M.H. Costa // Ecotoxicology. 2001. - V. 11. - N. 1. - 6173.

163. Novcr L. Heat shock response of eukaryotic cells / L. Nover. Berlin: Springer-Verlag, 1984. - 82 p.

164. Nover L. Heat Shock Response / L. Nover. CRC Press, Boca Raton, FL, 1991.

165. Ostroumova E.A. The search for proteins with immunochemical affinity to plant stress proteins at cold-adapted endemic Baikal fishes / E.A. Ostroumova, V.A. Ostroumov, O.N. Sumina // J. of Therm. Biol. 2001. - V.26. - P.209-214.

166. Panov V.E. Establishment of the baikalian endemic amphipod Gmelinoides fasciatus Stebb. in lake Ladoga / V.E. Panov // Hydrobiologia. 1996. - V.322. -P. 187-192.

167. Panov V. E. Effects of temperature on individual growth rate and body size of a freshwater amphipod / V. E. Panov, D. J. Mcqucen // Canadian journal of zoology. -1998. V. 76. -1. 66. - P. 1107-1116.

168. Pelham H. R. The retention signal for soluble proteins of the endoplasmic reticulum / H. R. Pelham // Trends Biochem Sci. 1990. - V. 15. - I. 12. - P. 483-486.

169. Phillips G. J. Heat-shock proteins DnaK and GroEL facilitate export of LacZ hybrid proteins in E. coli / G. J. Phillips, T. J. Silhavy // Nature. 1990. - V. 344. -P. 882-884.

170. Pinkster S. A revision of the genus Echinogammarus Stebbing, 1899 with some notes on related genera (Crustacea, Amphipoda) / S. Pinkster / Mem. Mus. civ. stor. nat. — 1993. Ser. 10.-P. 1-183.

171. Polla B. S., Mitochondria are selective targets for the protective effects of heat shock against oxidative injury / B. S. Polla, S. Kantengwa, D. Francois et al.// PNAS. 1996.- V. 93,- N. 13,- P. 6458-6463.

172. Queltsch C. Hsp90 as a capacitor of phenotypic variation / C. Queltsch, Т. A . Sangster, S. Lindquist // Nature. 2002. - N. 417. - P. 618-624.

173. Rassow J. Protein folding and import into organelles / J. Rassow // Post-translational Processing: A Practical Approach. USA: Oxford University Press, 1999.-P. 43-94.

174. Ritossa F. A new puffing pattern induced by temperature shock and DNP in drosophila/ F. Ritossa // Cellular and Molecular Life Sciences 1962. - V. 18. -N. 12. - P. 571-573.

175. Roberts R.L. 14-3-3 proteins are essential for RAS/MAPK cascade signaling during pseudohyphal development in S. cerevisiae / R. L. Roberts, II. U. Mosch, G. R. Fink//Cell. 1997. - V.89. -1.7. - P. 1055-65.

176. Rudolph K. Die Flohkrebsfauna (Crustacea, Amphipoda) der Lander Brandenburg und Berlin/K. Rudolph// Natursch Landschaftspfl Brandenburg. 2001. -V. 10. -pp. 166-172.

177. Rothschild L. J. Life in extreme environments / L. J. Rothschild, L. M. Rocco // Nature. -2001. V. 409. - P. 1092-1101.

178. Rutherford S. Hsp90 as a capacitor for morphological evolution/ S. Rutherford, S. Lindquist // Nature. 1998. - V. 396. - № 6709. - P. 336 - 342.

179. Rutherford S. L. Protein folding and the regulation of signaling pathways / S. L. Rutherford, C. S. Zuker // Cell. 1994. - V. 79. - N. 7. - P. 1129-1132.

180. Sanders В. M. Characterization of stress protein response in two species of Collisella limpets with different temperature tolerances / В. M. Sanders, C. Hope , V. M. Pascoe et al. // Physiol. Zool . 1991. - V. 64. - P. 1471-1489.

181. Sanders B.M. Stress proteins in aquatic organisms: an environmental perspective / B.M. Sanders//Crit. Rev. in Toxicol.-1993. V.23. -1.1. - P.49-75.

182. Sanders M. M. Glutamine is a powerful effector of heat shock protein expression in Drosophila Kc cells / M. M. Sanders, C. Kon // Journal of Cellular Physiology. -1991. V. 146. - I. 1. - P.180- 190.

183. Savage A. A. The survival and growth of Gammarus ligrinus Sexton (Crustacea:Amphipoda) in relation to salinity and temperature / A. A. Savage //Hydrobiologia. 1982.-V. 94.-N. 3.-P. 201-212.

184. Scherrer L. C. A heat shock protein complex isolated from rabbit reticulocyte lysate can reconstitute a functional glucocorticoid rcceptor-Hsp90 complex / L. C.

185. Scherrer, К. A. Hutchison, E. R. Sanchez et al. // Biochemistry. 1992. - V. 31. -I. 32. - P. 7325-7329.

186. Skowyra D. The E. coli dnaK gene product, the hsp70 homolog, can reactivate heat-inactivated RNA polymerase in an ATP hydrolysis-dependent manner / D. Skowyra, C. Georgopoulos, M. Zylicz // Cell. 1990. - V. 62. - I. 5. - P. 939944.j

187. Sures B. Pollution-induced heat shock protein expression in the amphipod Garnmarus roeseli is affected by larvae of Polymorphic minutus (Acanthocephala) / B. Sures, H. Radszuweit // Journal of Helminthology 2007. - V. 81. - P.191-197.

188. Teotonio H. Variation in the reversibility of evolution/ H. Teotonio, M. R. Rose // Nature 2000. - V. 408. - P. 463-466.

189. Timm V. The recent appearance of a baikalian crustacean, Gmelinoides fasciatus (Stebbing, 1899) (Amphipoda, Gammaridea) in lake Peipsi / V. Timm, T. Timm // Eeati Teaduste Akadeemia Toimetised Bioloogia. — 1993. V.42. - №2. - P.144 — 153.

190. Timofeyev M.A. On the role of adaptive abilities in the distribution of endemic amphipods from Lake Baikal / M.A.Timofeyev // Verh. Intrenat. Verein. Limnol. -2002.-V. 28.-P.1613-1615.

191. Tissieres A. Protein synthesis in salivary glands of Drosophila melanogaster: Relation to chromosome puffs / A. Tissieres, H. K. Mitchell, U. M. Tracy // Journal of molecular biology. 1974. - V.85. - I. 3. - P. 389-398.

192. Towbin H. Blectrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications / H. Towbin, T. Staehelin, T. Gordon // Proc Nat Acad Sci. 1979. - V.76. - P. 4350-4354.

193. Young J. S. The effects of temperature on peripheral neuronal function ineurythermal and stenothermal crustaceans / J. S. Young, L. S. Peck, T. Matheson // Journal of Experimental Biology. 2006. - V. 209. - P. 1976-1987.

194. Wang K. Alpha-crystallin can act as a chaperone under conditions of oxidative stress / K. Wang, Л Spector // Investigative Ophthalmology & Visual Science. — 1995,- V. 36.-P. 311-321.

195. Willsie J. K. Nuclear p26, a small heat shock/ -crystallin protein, and its relationship to stress resistance in Artemia franciscana embryos / J. K. Willsie, J. S. CI egg // The Journal of Experimental Biology . 2001. - V. 204. - P. 23392350.

196. Wijnhoven S. Exotic and indigenous freshwater Gammarid species: physiological tolerance to water temperature in relation to ionic content of the water/ S. Wijnhoven, M.C. van Riel, G. van der Velde // Aquatic Ecology. 2003. -V.37. -N. 2. — P. 151-158.

197. Winston G.W. Oxidants and antioxidants in aquatic animals / G.W. Winston Сотр. Biochem. Physiol.-1991.- C. 1991. V.100. - N. 1-2.-P. 173-176.

198. Zhu D. HSP70-2 is required for CDC2 kinase activity in meiosis I of mouse aspermatocytes // D. Zhu, D. J. Dix, E. M. Eddy // Development. V.124. - I. 15. - P. 3007-3014.

Информация о работе

Бедулина, Дарья Сергеевна
кандидата биологических наук
Иркутск, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Влияние температурного фактора на биохимические и клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Влияние температурного фактора на биохимические и клеточные механизмы резистентности у байкальских и палеарктических амфипод - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы