Содержание к диссертации
Введение 6-8
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Обзор тест- систем, применяемых для выявления мутагенов и общая
характеристика мутагенов окружающей среды 9-18
12. Обзор тест-систем с использованием растительных объектов для выявления
мутагенов среды 18-26
1.3. Свободно-радикальные процессы в мутагенезе 27-34
1.4, С(юбодно-радикальные процессы и жизнедеятельность растений 35-40
Глава 2. Объекты и методы исследования
2. К Материал 41
2Л.1. Древесные растения 41-43
2.2. Экол о го-географическая характеристика исследуемых районов г. Ростова-на-Дону 43-44
2.3, Суточная динамика ХЛ-ответа и накопления МДА в листьях тополя разного возраста, 44-45
2А Оценка чувствительности меристемы зачаточных листьев к стандартному мутагену- нитрозометилмочевине 45
2.5. Цитогенетические методы.
2.5Л. Цитогенетический анализ зародышевой меристемы листовых почек древесных растений. 45-46
2.6. Биохимические методы.
2.6Л, Определение содержания малинового лиальдегида в листьях древесных
растений, 4647
2,6,2- Получение хлороформного экстракта липидов. 47
2.6.3, Определение общих липидов. 47-48
2.7. Биофизические методы.
2.7Л. Хемилюминесцентный анализ гомогенатов листьев древесных растений. 48-51
Глава 3. Результаты исследований.
ЗЛ, Суточная динамика ХЛ-ответа и накоплений МДА в листьях тополя разного возраста, 52-57
3.2, Анализ чувствительности меристемы листовых почек к нитрозометилиочевине 58-67
33. Цито генетически и анализ уровня перестроек хромосом в меристеме зачаточных листьев древесных растений в разных районах города, 68-76
3.4. Анализ интенсивности Н2О2-индуцированной люминол- зависимой
хемилюминссненции гомогенатов листьев тополя из разных районов г. Ростова на-Дону, - 77-85 3,5. Анализ содержаїшя малонового диальдегида в листьях: тополя из разных районов г. Ростова-на-Дону 86-90
Глава 4. Обсуждение результатов 91-109
Выводы 110-111
Список использованной литературы 112-1
Введение к работе
Анализ литературы, посвященной эколого-генетическим исследованиям, свидетельствует, что большая часть публикаций посвящена освещению достижений в разработке разнообразных тест-систем, необходимых для проведения мониторинговых исследований состояния среды. Эта проблема становится все более актуальной, так как интенсивно идущий процесс техногенеза обуславливает необходимость разработки принципов оперативной оценки его последствий. В региональных исследованиях, проведенных на европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке, показано, что загрязнение атмосферного воздуха можно считать ведущим параметром дифференциации территории по состоянию среды обитания (Куролап, 1998). С ростом городов и соответственно крупных промышленных центров город уже следует рассматривать как неотъемлемую часть природы. Город представляет собой уникальную концентрацию человеческой биомассы, которая находится в постоянных отношениях с городской средой. Постоянное и непрерывное существование человека в городских условиях требует создания высокочувствительных, предсказательных и сравнительно недорогих тестов для оценки уровня мутагенной активности разнообразных недифференцированных факторов окружающей среды.
Среди более чем 300 известных на сегодняшний день биологических тестов, тест-системы с использованием растительных объектов признаются одними из наиболее чувствительных для определения генотоксичности загрязннчвдей окружающей среды, В конце 1970-х гг., 26 основных биолотческих систем были приняты программой "OS ЕРА Genetic Toxicology для определения мутагенов, кластогенов и карциногенов в окружаюшей среде. Было показано, что растительные объекты уникальны в своей способности служить как показательные тест-объекты, для мониторинга генотоксикантов, существующих как в простых так и в комплексных формах (Te-Hsiu Ma, 1998).
Применение большинства из существующих тестов с использованием растительных объектов сопряжено с рядом трудностей методического, методологического и экономического порядков. Ранее было предложено вести последовательный генетический мониторинг уровня загрязненности участка города с использованием весенних почек древесных растений, используя в каждом районе группы одних и тех же деревьев (Гуськов и др., 1993). Многолетний генетический мониторинг, проводимый в г. Ростове-на-Дону, показал адекватность использования меристемы весенних почек древесных растений в долгосрочном мониторинге среды. Однако, широкое применение данного метода ограничено временем (весна), необходимого для сбора материала. Эти данные носили эмпирический характер и фиксировали состояние среды по оценке уровня аберраций хромосом. В то же время получены многочисленные данные, свидетельствующие о сопряженном протекании процессов свободнорадикального переокисления липидов и изменениями в структуре ДНК, обсуждается возможность участия свободных радикалов различной природы в становлении мутационного процесса. Известно, что большая часть химических веществ способна проявлять свой мутагенный эффект посредством изменения содержания свободных радикалов и концентрации мутагенных продуктов перекисного окисления липидов. Для растений, существующих при постоянно высоких количествах кислорода, образуемого ими в ходе фотосинтеза, эта проблема стоит гораздо острее, т.к. растения часто оказываются в состоянии окислительного стресса, обусловленного образованием повышенных количеств активных форм кислорода в тех или иных структурах клетки. Факторы внешней среды оказывают постоянное влияние на состояние систем генерации активных форм кислорода и, тем самым, способствуют изменению интенсивности окислительных процессов в растительных объектах. Таким образом, анализ интенсивност свободиорадикальных процессов и процессов интенсификации перекисного окисления липидов а листьях древесных растений могут оказаться достаточно эффективной тест-системой для оценки состояния среды, т.к. а этом случае имеется возможность регистрировать и первичные повреждениЯі происходящие уже на биохимическом уровне. В этой связи нами была проведена серия экспериментов но созданию новой генетико -б иохимическои тест-системы для длительного мониторинга недифференцированных мутагенных факторов с использованием древесных растений разных еидов в качестве тест-объектов.
Целью данной работы было создание генетик-биохимической тест-системы для мониторинга недифференцированные мутагенных факторов среды с использованием листьев древесных растении_
Для достижения поставленных целей нами были сформулированы следующие задачи:
- оценка кластогенной реакции меристемы зародышевых листьев к стандартным мутагенам.
- цитогенетический анализ уровня аберраций хромосом в меристеме зародышевых листьев древесных растений, произрастающих в разных районах города Ростова-на-Дону.
- оценка интенсивности перекисного Окисления липидов по накоплению малонового диальдегида в листьях Древесных растений.
— использование разработанной генетик:о_ биохимической тест системы для оценки мутагенности окружающей среды на реберных растениях.
