РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук Київ 2001 Дисерт
Работа добавлена на сайт samzan.net:
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
Інститут клітинної біології та генетичної інженерії
Кобозєва Надія Анатоліївна
УДК 575.224
577.21
ЦИТОГЕНЕТИЧНА МІНЛИВІСТЬ У ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ В ЗВ'ЯЗКУ З РІЗНИМИ ФАКТОРАМИ ДОБОРУ
03.00.15 - генетика
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Київ - 2001
Дисертацією є рукопис
Роботу виконано в лабораторії генетики екологічних стресів Інституту агроекології та біотехнології УААН
Науковий керівник: Глазко Тетяна Теодорівна
кандидат біологічних наук,
старший науковий співробітник,
зав. лаб. генетики екологічних
cтресів Інституту агроекології та біотехнології УААН, м.Київ
Офіційні опоненти:
Кунах Віктор Анатолійович
доктор біологічних наук, професор, член-кор., зав. відділу біотехнології
Інституту молекулярної біології та генетики НАНУ
Тарасюк Сергій Іванович
кандидат біологічних наук,
старший науковий співробітник
лабораторії ДНК-технологій
Інституту агроекології та біотехнології УААН
Провідна установа: Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Захист дисертації відбудеться "21" червня 2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.202.01. в Інституті клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ за адресою: 03143, Київ-143, вул. акад. Заболотного, 148.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України за адресою: 03143, Київ-143, вул. акад. Заболотного, 148
Автореферат розісланий "16" травня 2001 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат біологічних наук __________________ Науменко В.Д. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Цитогенетичні дослідження у ссавців дозволяють вирішувати декілька взаємопов'язаних задач: по-перше, виявлення носіїв конститутивних цитогенетичних аномалій, аналіз зв'язків між ними і генетично детермінованими захворюваннями (Бочков Н. П. та ін., 1999); по-друге, вивчення соматичного мутагенезу в окремих особин та дослідження можливостей використання таких даних з метою прогнозу розвитку різних захворювань, накопичення "генетичного вантажу" в популяціях, народження потомства з уродженими дефектами, а також оцінки екологічного забруднення генотоксинами регіону мешкання.
Найбільш широко такі дослідження проводилися у людини та лабораторних ліній мишей. Накопичено велику кількість даних про різні генетично детерміновані захворювання, що пов'язані з цитогенетичними аномаліями; одержано дані про складну динаміку соматичного мутагенезу, її залежність від низки зовнішніх і внутрішніх факторів.
Традиційно, як показник соматичного мутагенезу розглядаються частоти зустрічальності метафазних пластинок в клітинах периферичної крові чи в клітинах кісткового мозку у ссавців, зокрема, у мишоподібних гризунів. Описано корелятивні взаємовідношення між соматичним мутагенезом і частотами зустрічальності різних аномалій в генеративних клітинах і гаметах (Gaulden M.E., 1992). Однак, не вдалося одержати однозначних даних про зв'язки між соматичним мутагенезом, соматичними патологіями та отриманими дозами генотоксинів. Тобто, незважаючи на велику кількість досліджень, інформативність оцінки соматичного мутагенезу за цитогенетичними аномаліями з метою прогнозу генетичної схильності до розвитку різних захворювань у даної особини та її нащадків залишається недостатньо вивченою.
З'ясування значення соматичного мутагенезу з метою прогнозу можливого накопичення в популяціях "генетичного вантажу" та порівняльний аналіз різних характеристик набувають особливої актуальності, враховуючи збільшення антропогенного забруднення генотоксинами в глобальному масштабі. Це стає важливим у зв'язку з широким використанням для відтворення особин у видів свійських тварин та у людини різних біотехнологічних процедур.
Велика рогата худоба є одним з найбільш близьких видів до людини за синтенією (генетичним зчепленням структурних генів) (Whomak et al., 1996). Аналіз закономірностей соматичного мутагенезу у великої рогатої худоби набуває великого значення. Він дозволяє вивчити ряд закономірностей, недоступних для досліджень у людини, зокрема, у зв'язку з більш довготривалою зміною поколінь у останніх.
У зв'язку із цим у нашому дослідженні виконано аналіз соматичного мутагенезу, який оцінювали за низкою цитогенетичних аномалій у великої рогатої худоби, а також вивчено його закономірності в умовах дії різних ендогенних (породна належність) і біотичного та абіотичного факторів екологічного стресу.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано згідно з тематичним планом наукових досліджень Інституту агроекології та біотехнології УААН "Вивчити генетичні наслідки екологічних стресів у різних видів тварин", N 0196v012073; згідно з договорами між Інститутом агроекології та біотехнології УААН і Чорнобильським Науковим Центром Міжнародних Досліджень N 143 "Генетичні наслідки екологічного стресу в зоні відчуження Чорнобильської АЕС" і N 13/119-99 "Мишоподібні гризуни як біоіндикатор забруднення регіонів зони відчуження Чорнобильської АЕС", а також згідно з міжнародним договором між Україною та Росією Міністерства освіти і науки України "Розробка методів вивчення молекулярно-генетичних механізмів дестабілізації каріотипу в умовах генотоксичних дій", N 2м/96-98.
Мета та задачі досліджень. З метою вивчення закономірностей соматичного мутагенезу у великої рогатої худоби різних порід та в різних умовах розведення в роботі поставлені наступні задачі:
-виявити міжпородні відмінності та вікові особливості у великої рогатої худоби за частотою зустрічальності певних цитогенетичних аномалій;
-оцінити вплив біотичного і абіотичного факторів екологічного стресу на частоту зустрічальності цитогенетичних аномалій. Визначити, які цитогенетичні пошкодження є спільними для цих факторів і які існують відмінності в цитогенетичних ефектах біотичного та абіотичного факторів екологічного стресу;
-вивчити закономірності виникнення цитогенетичних аномалій у різних поколінь чорно-рябої худоби, що народилися в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення Чорнобильської АЕС;
-дослідити вплив біотехнологічних процедур, зокрема, штучного одержання двоєн (шляхом підсадки двох ембріонів одному реципієнту) на хромосомний апарат великої рогатої худоби;
-вивчити кореляційні взаємовідношення між різними характеристиками дестабілізації каріотипу в клітинах периферичної крові корів-донорів і кількістю ембріонів.
Наукова новизна одержаних результатів. Виявлено відмінності між групами порід різного напрямку продуктивності за частотою зустрічальності певних типів цитогенетичних аномалій в соматичних клітинах крові. Так, для порід молочного напрямку продуктивності характерна підвищена частка анеуплоїдів I типу, для комбінованого та м'ясного напрямків - підвищена частота зустрічальності міжхромосомних асоціацій за типом робертсонівських транслокацій. Вивчено цитогенетичну мінливість у великої рогатої худоби під впливом біотичного та абіотичного факторів екологічного стресу. Спільним наслідком дії для цих факторів є збільшення частки поліплоїдів, анеуплоїдів, частот зустрічальності хромосом з міжхромосомними асоціаціями і асинхронним розщепленням центромірних районів хромосом. Штучне одержання двоєн супроводжується гематологічним химеризмом, який може призводити до дестабілізації хромосомного апарату тварин, зокрема, за рахунок спонтанної соматичної гібридизації між клітинами різного походження.
Науково-практична цінність роботи. Одержано дані про те, що частота зустрічальності деяких цитогенетичних аномалій (зокрема, частка анеуплоїдів І типу та зустрічальність метафаз з міжхромосомними асоціаціями за типом робертсонівських траслокацій) є ознакою, яка пов'язана з належністю тварин до певної породи. Це дозволяє розробляти породоспецифічні заходи цитогенетичного контролю племінних тварин. Для оцінки впливу різних біотичних та абіотичних факторів рекомендується використовувати менш трудомісткий підхід, який не потребує високої кваліфікації, до оцінки дестабілізації хромосомного апарату, а саме, визначення частоти зустрічальності двоядерних лімфоцитів, а також одноядерних лімфоцитів та еритроцитів з мікроядрами. Результати проведених досліджень свідчать про те, що штучна двойневість у великої рогатої худоби призводить до появи гематологічного химеризму, який супроводжується певною дестабілізацією хромосомного апарату клітин периферичної крові. Вперше виявлено вірогідну кореляцію між частотою зустрічальності певних цитогенетичних аномалій в клітинах периферичної крові у корів-донорів і кількістю одержаних від них ембріонів. Ці дані свідчать прo неoбхідність обoв`якoвoгo кoнтрoлю за станoм генетичнoгo апарату при викoристанні біoтехнoлoгічних прoцедур з метoю запoбігання накoпиченню генетичних дефектів у стадах великoї рoгатoї худoби.
Особистий внесок здобувача. Автор разом з керівником дисертації сформулював тему і мету дослідження, визначив завдання роботи і розробив підходи до їх вирішення, зробив висновки за результатами досліджень. Здобувач особисто проводив аналіз цитогенетичних препаратів та джерел літератури у порівнянні з власними даними, а також статистичну обробку одержаних результатів.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційного дослідження доповідалися на наступних конференціях: "Молекулярно-генетичні маркери тварин" (Київ, 1994); "Проблеми агропромислового комплексу гірського регіону Карпат (Н.Ворота-В.Бакта, 1994); "Генетика продуктивності тварин" (Київ, 1994); "Підсумки 8 років робіт по ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС" (Зелений Мис, 1994); "Теоретичні й практичні аспекти породоутворювального процесу у молочному та м'ясному скотарстві" (Київ,1995); "Молекулярно-генетичні маркери тварин" (Київ, 1996); "Genetic days" (Ческе-Будейовіце, 1998); "Молекулярно-генетичні маркери тварин" (Київ, 1999); а також на звітній сесії Інституту агроекології та біотехнології УААН; на засіданнях відділення сільськогосподарської біотехнології і вченої ради Інституту агроекології та біотехнології УААН.
Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковано в 6 статтях у наукових журналах та 11 тезах наукових конференцій.
Структура і обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, 3 основних розділів (огляд літератури; матеріали та методи досліджень; результати досліджень та їх обговорення) і висновків. Результати досліджень наведено у 21 таблиці. Ілюстративний матеріал складається з 7 рисунків. Список літератури містить 175 праць, у тому числі 105 іноземних.
ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження виконували на наступних породах великої рогатої худоби: червоній степовій, англерській, червоно-рябих голштинах, чорно-рябій голштинізованій худобі, білоголовій українській, червоній горбатівській, салерсах, сименталах і українській м'ясній породі двох вікових груп. Крім того, у чорно-рябих голштинів чотирьох поколінь: батьківського, першого, другого і третього та чотирьох груп: в умовно контрольній групі; у тварин, яких годували кормами з підвищеним вмістом радіонуклідів; в групі тварин, що несуть антитіла до вірусу бичачого лейкозу; у груп тварин, які утримувалися в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення в 30- і 10-км зонах Чорнобильської АЕС.
Досліджені породи великої рогатої худоби Кількість дослідже-них тварин Кількість розгляну-тих метафаз Кількість еритроци-тів з мікро-ядрами Кількість розглянутих клітин для аналізу ЛМЯ, ДЛ, ДЛ-МЯ, МІ
Породи молочного напрямку продуктивності
Чорно-ряба худоба: батьківське покоління 6 - 18000 ЛМЯ-6000, ДЛ-6000
перше покоління 15 - 45000 ЛМЯ-21000, ДЛ-21000
друге покоління 12 - 36000 ЛМЯ-24000, ДЛ-24000
третє покоління 3 - 9000 ЛМЯ-6000, ДЛ-6000
чорно-ряба худоба експериментального господарства Тимірязєвської академії 15 - 45000 -
умовно контрольної групи 13 1092 - ЛМЯ-18000, ДЛ-18000, МІ-18000
тварини, яких годували кормами з підвищеним вмістом радіонуклідів 4 - - ЛМЯ-12000, ДЛ-12000, МІ-12000
лейкозна група 11 923 - -
тварини, що утримувалися в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення 13 780 - ЛМЯ-72000, ДЛ-72000, МІ-72000
Червона степова порода 6 182 - ДЛ-МЯ-9000
червона степова порода господарства Тимірязєвської академії 29 - 87000 -
Англерська порода 8 281 - ДЛ-МЯ-9000
Породи комбінованого напрямку продуктивності
Білоголова українська 10 - 30000 -
Червона горбатівська 9 - - ЛМЯ-27000, ДЛ-27000, МІ-27000
Салерси 21 333 - ЛМЯ-63000, ДЛ-39000, МІ-39000
Симентали 9 427 - -
Породи м'ясного напрямку продуктивності
Українська м'ясна порода 19 1322 57000 ДЛ-МЯ-21000
Сумарно 203 5340 327000 ЛМЯ-249000, ДЛ-225000, МІ-168000
Короткострокову культуру клітин крові готували звичайним способом на середовищі Генкса-199 з додаванням антибіотиків (стрептоміцин і пеніцилін) та фітогемаглютиніну. Клітини культивували протягом 72 годин при температурі 37°С. Потім суспензію центрифугували (1000 об/хв., 10 хвилин) інкубували у гіпотонічному розчині KCl (0,54%) протягом 50 хвилин, фіксували сумішшю метилового спирту з льодяною оцтовою кислотою у співвідношенні 3:1. Суспензію клітин наносили на чисті, охолоджені предметні скельця. Після висушування препарати фарбували барвником Гімза. Для оцінки частоти мікроядер у двоядерних лімфоцитах з метою блоку цитокінезу у флакони з короткостроковою культурою клітин периферичної крові за 6 годин до зняття культури вносили цитохалазин Б (15 мг/мл).
У клітинах периферичної крові оцінювали наступні цитогенетичні характеристики: частоти зустрічальності метафаз із хромосомними абераціями (ХА) (хромосомні, хроматидні розриви, фрагменти, кільцеві хромосоми); асинхронним розщепленням центромірних районів хромосом (АРЦРХ); асоціаціями хромосом по центромірних районах за типом робертсонівських транслокацій (МАРБ), частки поліплоїдних (ПП) і анеуплоїдних клітин двох типів: I- з числом хромосом від 53 до 67 (АІ), II - з числом хромосом 59 чи 61 (АІІ), та три варіанти мікроядерного тесту: кількість еритроцитів (ЕМЯ), одноядерних лімфоцитів (ЛМЯ) і двоядерних лімфоцитів (ДЛ- МЯ) з мікроядрами на 1000 клітин, а також мітотичний індекс (МІ) і частота зустрічальності двоядерних лімфоцитів (ДЛ) були розраховані на 1000 клітин.
Для досліджень використовували мікроскоп Carl Zeiss Jena, збільшення у 1000 разів.
Статистичні відмінності оцінювали за критерієм Ст`юдента та комп`ютерною програмою ANOVA-MANOVA (пакет STATISTICA).
РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
Відмінності у порід великої рогатої худоби різного напрямку продуктивності за частотами зустрічальності ряду цитогенетичних аномалій
Порівняльний аналіз частот зустрічальності різних цитогенетичних аномалій дозволив виявити вірогідні відмінності тільки за двома характеристиками.
Частка AI найбільш високою виявилася у тварин молочного напрямку продуктивності: англерської, червоної степової і чорно-рябої порід (табл.1). Частота зустрічальності метафаз з МАРБ була суттєво вищою у порід комбінованого і м'ясного напрямків продуктивності - салерсів, сименталів та української м'ясної породи в порівнянні з породами молочного напрямку - чорно-рябої, червоної степової і англерської.
Таблиця 1
Частоти зустрічальності цитогенетичних аномалій в клітинах периферичної крові чорно-рябої голштинізованої худоби, червоної степової, англерської порід, салерсів, сименталів та української м'ясної породи
кіл-сть дослідж. тварин кіл-сть дослід. метафаз АІ АІІ ПП частота зустрічальності метафаз (у %)
МАРБ ХА АРЦРХ
чорно-ряба худоба
13 1092 61±6 8±3 3±1 2±1 1±1 3±1
червона степова порода
6 182 81±5 1±1 1,0±0,5 0,3±0,4 0 1,0±0,5
англерська порода
8 281 82,0±2,5 6,5±1,0 1±1 0 0 0
салерси
11 333 37,0±3,5 2±1 5±1 11±2 2±1 5,5±1,0
симентальська порода
9 427 29±4 13±4 12±3 10,0±2,5 - -
українська м'ясна порода
19 1322 38±2 7±2 6,0±1,5 9±1 2±1 2±1
Одержані дані свідчать про те, що для кожної породи виявлено свої особливості розподілу частот зустрічальності цитогенетичних аномалій, однак спостерігаються і деякі спільні тенденції, що відрізняють групи порід різного напрямку продуктивності.
Виявлено відмінності за частотою зустрічальності еритроцитів з мікроядрами (ЕМЯ) у порід великої рогатої худоби різного напрямку продуктивності.
Частота зустрічальності цієї характеристики вірогідно вища у чорно-рябої породи, ніж української м'ясної (P<0,001) та білоголової української порід (P<0,05) (табл.2). У білоголової української частота зустрічальності ЕМЯ також була вірогідно вищою (P<0,001) в порівнянні з українською м'ясною породою.
Таблиця 2
Частота зустрічальності еритроцитів з мікроядрами (ЕМЯ) на 1000 клітин у деяких порід великої рогатої худоби
чорно-ряба порода білоголова українська порода українска м'ясна порода
кількість тварин ЕМЯ, ‰ кількість тварин ЕМЯ, ‰ кількість тварин ЕМЯ, ‰
7 6,0±0,5 10 4,1±0,5 20 1,4±0,3
Таким чином, найбільші значення частоти зустрічальності ЕМЯ характерні для породи молочного напрямку продуктивності - чорно-рябої, а найменші - для породи м`ясного напрямку - української м'ясної.
Цитогенетична мінливість у зв'язку з інфікованістю вірусом бичачого лейкозу (біотичний фактор екологічного стресу) та хронічним низькодозовим опроміненням (абіотичний фактор екологічного стресу)
У зв'язку з підвищенням антропогенного забруднення довкілля великої уваги набуває вплив абіотичного та біотичного факторів екологічного стресу на цитогенетичну мінливість. Виконано порівняльний аналіз внутрішньопородної диференціації за частотами зустрічальності цитогенетичних аномалій у різних груп чорно-рябої худоби (умовно контрольній (К); групі тварин, що несуть антитіла до вірусу бичачого лейкозу (БЛ); а також у групі тварин, яких утримували в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення 30-км зони Чорнобильської АЕС (РЗ) (табл.3).
Виявлено, що в групах БЛ і РЗ cуттєво вищі, ніж у К, частки ПП (P<0,05 - для БЛ; P<0,05 - для РЗ) і АІІ, а також частоти зустрічальності метафаз з АРЦРХ (P<0,01- для БЛ; P<0,05 - для РЗ) та МАРБ (P<0,05 - для БЛ; P<0,05 - для РЗ). Проте, у групі РЗ, в порівнянні з іншими групами суттєво вищими виявилися частоти АІ і ХА.
Таблиця 3
Каріотипові характеристики клітин периферичної крові тварин чорно-рябої худоби: умовно контрольної групи (К), носіїв антитіл до вірусу бичачого лейкозу (БЛ) та тварин, що утримували в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення 30-км зони Чорнобильської АЕС (РЗ)
групи тварин кіл-сть тварин АІ АІІ ПП частота зустрічальності метафаз (у %)
МАРБ ХА АРЦРХ
К 10 53±6 8±4 3±1 3±1 1±2 2±1
БЛ 11 43±5 18±3 6±1 8±2 2±1 10±2
РЗ 5 61±5 15±3 9±2 7±2 5±1 9±3
Таким чином, спільними для ефектів біотичного та абіотичного факторів екологічного стресу є збільшення АІІ, ПП, МАРБ та АРЦРХ. Відмінності полягають у тому, що в групі тварин, які знахoдилися під впливом радіаційного забруднення, вищою виявилася частка АІ та частота зустрічальності ХА.
Було виконано дослідження впливу абіотичного фактору - радіонуклідного забруднення, на частоти зустрічальності еритроцитів з мікроядрами (ЕМЯ), двоядерних лімфоцитів (ДЛ), а також одноядерних лімфоцитів з мікроядрами (ЛМЯ) у представників різних поколінь чорно-рябої худоби в умовах хронічного низькодозового іонізуючого опромінення 30-км зони ЧАЕС (табл.4).
Частота зустрічальності ЛМЯ у чорно-рябої худоби в батьківському поколінні (0) вірогідно вища, ніж у першому (І) (P<0,01), другому (ІІ) (P<0,01) та третьому (ІІІ) (P<0,001) поколіннях тварин, народжених у зоні підвищеного радіонуклідного забруднення. Ця характеристика в ІІІ поколінні виявилася вірогідно нижчою, ніж у ІІ (Р<0,01). Одержані дані про частоти зустрічальності ЛМЯ свідчать про певну адаптацію тварин до підвищеного рівня радіонуклідного забруднення з часом, оскільки найменші значення характерні для особин, які контактували з ним, починаючи з внутрішньоутробного періоду та далі протягом усього життя. Частота зустрічальності ЕМЯ у тварин чорно-рябої худоби, які народилися в 10-км зоні підвищеного радіонуклідного забруднення, виявилася вірогідно вищою у ІІ поколінні (P<0,05) відносно І.
Таблиця 4
Кількість ЕМЯ, ДЛ і ЛМЯ на 1000 клітин у тварин чорно-рябої породи 0, І, ІІ та ІІІ поколінь, які відтворювалися в 10-км зоні Чорнобильської АЕС і хронічно підлягали дії підвищеного рівня іонізуючого опромінення
кількість тварин покоління ЕМЯ, ‰ ДЛ, ‰ ЛМЯ, ‰
6 0 5,0±1,0 8,0 4,5±0,4
15 І 4,5±0,3 5,4±0,5 2,4±0,4
12 ІІ 5,9±0,5 5,3±1,0 3,0±0,3
3 ІІІ 5,0±0,6 6,0±3,0 1,5±0,4
За частотою зустрічальності одноядерних лімфоцитів з мікроядрами спостерігали феномен зменшення (адаптації). У батьківському поколінні частота зустрічальності ЛМЯ була вірогідно вищою, ніж у наступних поколіннях тварин, які відтворювалися в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення (P<0,01 - для І покоління; P<0,01- для ІІ; Р<0,001- для ІІІ).
Вплив гематологічного химеризму на частоту зустрічальності різних цитогенетичних аномалій в зв'язку з підсадкою ембріонів корові-реципієнту
Крім впливу біотичних і абіотичних факторів екологічного стресу в останній час особливої уваги набуває широке використання біотехнологічних процедур. За данними (Ocana-Quero J.M. et al., 1999; Yoshizawa M. et al., 1999) застосування біотехнологічних процедур призводить до збільшення цитогенетичних аномалій у ембріонів корів, одержаних після запліднення іn vіtro. В наших дослідженнях ми порівняли частоти зустрічальності різних цитогенетичних аномалій у клітинах різного походження у тварин з гематологічним химеризмом. Химерні популяції клітин периферичної крові розбили на дві: у першій - склад статевих хромосом відповідав статі тварини, позначені як власні клітини, у другій – склад статевих хромосом відповідав протилежній статі, позначені як клітини-"імігранти".
У сименталів у клітинах-"імігрантах" суттєво вищoю виявилася частота зустрічальності метафаз із МАРБ (табл.5). У червоно-рябих голштинів у клітинах-"імігрантах" у порівнянні з власними клітинами вищими були частоти зустрічальності метафаз з МАРБ та АРЦРХ.
Таблиця 5
Частота зустрічальності цитогенетичних аномалій у клітинах периферичної крові червоно-рябих голштинів та сименталів з гематологічним химеризмом в "аборигенних" власних клітинних популяціях і в клітинах-"імігрантах"
кіл-сть тварин кіл-сть метафаз АІ АІІ Частота метафаз з МАРБ ХА АРЦРХ
червоно-рябі голштини власні клітини
3 197 23±4 5±2 4±1 5±1 4±3
клітини-"імігранти"
3 124 27±4 3±2 7±1 6±2 14±5
симентальська порода власні клітини
8 205 16±3 7±4 6±3 1±1 1±1
клітини "імігранти"
7 132 12±3 8±3 16±5 1±1 2±1
Зв`язок цитогенетичних характеристик у корів-донорів з кількістю вимитих у них ембріонів
З метою оцінки можливого внеску тварин з відносно підвищеною частотою зустрічальності цитогенетичних аномалій у клітинах крові в наступне покоління, що отримали з використанням ембріотрансплантацій, розглянуто частоти зустрічальності цитогенетичних аномалій у клітинах периферичної крові салерсів. Розраховано кореляційні взаємовідношення між різними характеристиками дестабілізації каріотипу у периферичній крові корів-донорів ембріонів і кількістю ембріонів, яких вимили у цих донорів (табл.6).
Виявилося, що між кількістю ембріонів і частотою зустрічальності метафаз з ХА, існує вірогідна позитивна кореляція (r=0,58; Р<0,05). Тобто, в популяцію вимитих ембріонів найбільший внесок вносили ембріони, одержані від корів-донорів, для яких була характерна підвищена частота зустрічальності цитогенетичних аномалій (хромосомних аберацій) у метафазних пластинках клітин периферичної крові.
Таблиця 6
Кореляційні взаємовідношення між різними характеристиками дестабілізації каріотипу в периферичній крові корів-донорів ембріонів і кількість ембріонів
Харак-теристики АІ АІІ ПП МАРБ ХА АРЦРХ Кіл-сть ембріонів
АІ 1.00
АІІ -.39 1.00
ПП -.23 .34 1.00
МАРБ -.43 .45 .61 1.00
ХА .37 -.29 -.38 -.58 1.00
АРЦРХ -.07 .09 .01 -.09 -.40 1.00
Кіл-сть ембріонів -.15 -.24 -.43 -.31 .58 -.45 1.00
Одержані дані свідчать про необхідність цитогенетичного контролю при використанні біотехнологічних процедур.
ВИСНОВКИ
1.Виявлено міжпородні відмінності у груп порід великої рогатої худоби різного напрямку продуктивності за частотою зустрічальності певних типів цитогенетичних анoмалій. Частота зустрічальності метафаз з МАРБ у порід м'ясного та комбінованого напрямків вірогідно вища (Р<0,001), ніж у молочного. Породи молочного напрямку продуктивності, в свою чергу, відрізнялися від м'ясного і комбінованого напрямків вірогідно вищою часткою АІ (P<0,001). Частота зустрічальності ЕМЯ на 1000 клітин у тварин спеціалізованої молочної чорно-рябої породи виявилася вірогідно вищою в порівнянні з розглянутими породами комбінованого (P<0,05) і м'ясного напрямків продуктивності (P<0,001).
2.У тварин, інфікованих вірусом бичачого лейкозу в порівнянні з умовно контрольною групою вірогідно вищими виявилися часткa ПП (P<0,05) та частоти зустрічальності метафаз з АРЦРХ (P<0,01) і МАРБ (P<0,05), а також спостерігалася тенденція до підвищення частки АІІ.
3.Тварини, які утримувалися в умовах підвищеного радіонуклідного забруднення в порівнянні з умовно контрольною групою характеризуються вірогідно вищою часткою ПП (P<0,05) і частотами зустрічальності метафаз з АРЦРХ (P<0,05), МАРБ (P<0,05), а також суттєво вищими частотами АІІ, АІ, ХА.
4.Виявлено складну динаміку соматичного мутагенезу у тварин чорно-рябої породи в різних поколіннях, народжених у зоні підвищенного радіонуклідного забруднення: в батьківському поколінні виявилася вірогідно вищою частота зустрічальності ЛМЯ в порівнянні з нащадками (P<0,01; P<0,01; P<0,001).
5.Загальними для ефектів біотичного та абіотичного факторів екологічного стресу є збільшення АІІ, ПП і частот зустрічальності метафаз з АРЦРХ і МАРБ.
6.Відмінності в ефектах біотичного та абіотичного факторів екологічного стресу полягають у тому, що у групі тварин, які знаходилася під впливом радіаційного забруднення виявилися вищими частоти зустрічальності метафаз з ХА та АІ.
7.Штучне одержання двоєн (шляхом підсадки двох ембріонів одному реципієнту) супроводжується гематологічним химеризмом, що може призводити до дестабілізації хромосомного апарату тварин за рахунок спонтанної соматичної гібридизації між клітинами різного походження. Відзначається підвищена частота зустрічальності МАРБ в клітинах-"імігрантах" у близнюків з гематологічним химеризмом симентальської породи і червоно-рябих голштинів.
8.Виявлено вірогідну кореляцію (r=0,58; Р<0,05) між частотою зустрічальності ХА в клітинах периферичної крові у корів-донорів і кількістю oдержаних від них ембріонів.
ПЕРЕЛІК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А., Столина М.Р., Соломко А.П., Малюта С.С., Глазко В.И. Цитогенетическая изменчивость у мышей линий C57BL/6, BALB/c CC57W/Mv и в 30-км зоне Чернобыльской АЭС. Доповіді Національної академії наук України, 1996, N 7, с.137.
2.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А., Бунтова Е.Г., Глазко Г.В., Созинов А.А. Гетерогенность цитогенетической изменчивостив клетках костного мозга лабораторных и диких грызунов в условиях зоны отчуждения Чернобыльской АЭС. Цитология и генетика, Киев, 1996, т.30, с.25-33.
3.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А., Глазко Г.В., Созинов А.А. Межлинейные различия цитогенетической изменчивости у мышей в 30-км зоне Чернобыльской АЭС. Агроекологія та біотехнологія, Київ, "Аграрна наука", 1996, с.225-239.
4.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Цитогенетический контроль животных, полученных путем трансплантации эмбрионов. "Агроекологія і біотехнологія" Збірник наукових праць Інституту агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2000, Випуск 4, с.191-198
5.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Меж- и внутрипородная цитогенетическая нестабильность у крупного рогатого скота "Агроекологія і біотехнологія" Збірник наукових праць Інституту агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2000, Випуск 4, с.198-209.
6.Сафонова (Кобозєва) Н.А., Глазко Г.В. Цитогенетическая изменчивость у различных пород КРС. Доклады Россельхозакадемии, 1997, с.15-17.
7.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Цитогенетическая изменчивость различных групп крупного рогатого скота. Тез.конф."Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, 1994, с.117-118.
8.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Цитогенетична мінливість у різних груп великої рогатої худоби. Тез. Між. конф. "Проблеми Агропром. комплексу гірського регіону Карпат", Н.Ворота-В.Бакта, 1994, с.78.
9.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Характеристики спонтанної цитогенетичної мінливості у великої рогатої худоби. Тез. науково-виробничої конференції "Генетика продуктивності тварин", Київ, 1994, с.25.
10.Глазко Т.Т., Созинов И.А., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Кариотипическая изменчивость у черно-пестрого скота в 30-км зоне Чернобыльской АЭС. IV Международная научно-техническая конференция "Итоги 8 лет работ по ликвидации последствий аврии на ЧАЭС" Зеленый Мыс, 1994, с.258-259.
11.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Цитогенетичні аномалії та деякі механізми їх виникнення. Тез. Науково-виробничої конференції "Теоретичні й практичні аспекти породоутворювального процесу у молочному та м'ясному скотарстві", Київ, Асоціація "Україна", 1995, с.241-242.
12.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А., Глазко Г.В., Овсепян А.А., Дынник В.В., Кривохарченко А.В. Цитогенетическая изменчивость клеток и количество эмбрионов у коров - доноров эмбрионов. Тез.докл. II Международ. конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, 1996, Аграрна наука, с.81.
13.Glazko T.T., Safonova (Kobozeva) N.A., Glazko G.V., Krivoharchenko A.V., Ovsepyan A.A., Dinnik V.V. Relations between cytogenetic variability in blood cells of cows embryo quantity.XXVth International Conference on Animal Genetics ISAG (International Society of Animal Genetics) 1-25 July, 1996, Centre International de Congress Vinci Tours-France, p.162, E007.
14.Glazko T.T., Safonova (Kobozeva) N.A. Differences of cytogenetic variability in blood cells of Holstain and Ukranian beef cattle. EAAP, Norway, 1996, p.167.
15.Glazko T.T., Safonova (Kobozeva) N.A., Kovalova O.A., Kostenko S.A. The breed specificity of kariotype instability in some cattle breed. "XXIIIth Genetic days" South Bohmian University, 1998.
16.Glazko T.T., Safonova (Kobozeva) N.A., Kovalova O.A., Kostenko S.A. The breed specificity of kariotype instability in some cattle breed. Czech Journal of animal science, Ceska akademie zemedelskych ved Prague, 1998.
17.Глазко Т.Т., Сафонова (Кобозєва) Н.А. Цитогенетическая изменчивость внутри и между некоторыми породами крупного рогатого скота. Тез. докладов третьей международной конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, 1999, с.100-101.
АНОТАЦІЯ
Кобозєва Н.А. Цитогенетична мінливість у великої рогатої худоби в зв'язку з різними факторами добору.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15. - генетика, Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ, Київ, 2001.
Дисертацію присвячено вивченню міжпородних відмінностей за частотою зустрічальності низки цитогенетичних аномалій у великої рогатої худоби, а також впливу різних факторів на цитогенетичну мінливість. Виявлено, що для порід молочного напрямку продуктивності характерна анеуплоїдія, для м'ясного і комбінованого напрямків - міжхромосомні асоціації за типом робертсонівських транслокацій. Розглянуто вплив біотичних та абіотичних факторів екологічного стресу на цитогенетичну мінливість у великої рогатої худоби. Установлено, що загальними для цих факторів є збільшення частки поліплоїдів, анеуплоїдів, частот зустрічальності хромосом з міжхромосомними асоціаціями і асинхронним розщепленням центромірних районів хромосом. Відмінностю абіотичного фактора екологічного стресу є те, що під впливом хронічного низькодозового іонізуючого опромінення помітно вищими виявилися частоти анеуплоїдії I типу та хромосомних аберацій. Показано, що штучне одержання двоєн (шляхом підсадки двох ембріонів одному реципієнту) супроводжується гематологічним химеризмом, який може призводити до дестабілізації хромосомного апарату тварин за рахунок спонтанної соматичної гібридизації між клітинами різного походження.
Ключові слова: цитогенетична мінливість, робертсонівські транслокації, біотичні та абіотичні фактори екологічного стресу, соматична гібридизація.
АННОТАЦИЯ
Кобозева Н.А. Цитогенетическая изменчивость у крупного рогатого скота в связи с разными факторами отбора.-Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.15.-генетика, Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАНУ, Киев, 2001.
Диссертация посвящена изучению межпородных отличий по частоте встречаемости ряда цитогенетических аномалий у крупного рогатого скота, а также влиянию различных факторов на цитогенетическую изменчивость. Обнаружено, что для пород молочного направления продуктивности характерна анеуплоидия, для мясного и комбинированного направлений - межхромосомные ассоциации по типу робертсоновских транслокаций. Рассмотрено влияние биотических и абиотических факторов экологического стресса на цитогенетическую изменчивость у крупного рогатого скота. Установлено, что общими для этих факторов является увеличение доли полиплоидов, анеуплоидов, частот встречаемости хромосом с межхромосомными ассоциациями и асинхронным расщеплением центромерных районов хромосом. Отличием абиотического фактора экологического стресса оказалось то, что под влиянием хронического низкодозового ионизирующего облучения заметно выше оказались частоты анеуплоидии I типа и хромосомных аберраций. Показано, что искусственное получение двоен (путем подсадки двух эмбрионов одному реципиенту) сопровождается гематологическим химеризмом, который может приводить к дестабилизации хромосомного аппарата животных за счет спонтанной соматической гибридизации между клетками различного происхождения.
Ключевые слова: цитогенетическая изменчивость, робертсоновские транслокации, биотические и абиотические факторы экологического стресса, соматическая гибридизация.
SUMMARY
Kobozeva N.A. Cytogenetic variability in cattle connected to different selection factors.
Thesis for competition on scientific degree of phylosophy doctor on the specialty 03.00.15.-genetics, Institute of Cell Biology and Gene Engineering NASU, Kyiv, 2001.
The thesis is devoted to interbreed differences in cattle investigation and also to different factors influence onto cytogenetic variability. It's shown that dairy breeds have a trend to aneuploidy, and beef and combined breeds have a trend to Robertsonian translocation. Abiotic and biotic factors influens onto cytogenetic variability in cattle is overviewed.
Data are submitted that the artificial producing of twins (by the way of embryo pair transplantation) was accompanied by expressed karyotype destabilization, the certain contribution in which could be brought by the observed spontaneous hybridization between blood cells of different origin.
Key words: cytogenetic variability, Robertsonian translocation, biotic and abiotic factors, spontaneous hybridization.
2. Синтез последовательного корректирующего устройства
3. Планировка котлована Геометрические параметры- отметка бровки отметка дна
4. Аневризмы Аневризма грудной аорты Аневризма брюшной аорты Аневризма периферических сосудов
5. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук1
6. Анализ альтернатив управленческих решений
7. Людмила Вікторівна Наталья АлександровнаНаталія Олександрівна Татьяна Ивановна Тетяна Іванівна Вла
8. темах на їх основі стимульовані післяростовими обробками 01
9. Страхование на 201314 гг
10. При этом разумеется принимались во внимание экономические условия в которых осуществлялась деятельность
11. на тему- Підвищення ефективності використання персоналу підприємства Виконав- студентка ІІІ.html
12. Лекция 1 Давлетьяров А
13. Газель УАЗ 4
14. Диоген Синопский
15. Красный металлист; 15.
16. Реферат- Инновационная и инвестиционная деятельность предприятия
17. ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
18. Introduction of the new words
19. Kids Beginners BZZZ ZIG СПб Dnce Designers Москва Monkey Style СПб Pride спб OxyGEN СПб Poker Fce Тосно Splsh
20. центральная макроэкономическая проблема любого государства