Введение к работе
Актуальность проблемы. В современной биологии существуют, как
минимум,три крупных области, в разработку которых вносят вклад
исследования, посвященные внутриклеточным бактериальным симбион
там. В первую очередь, это собственно проблема симбиоза различных
организмов. Кроме того, исследования, посвященные прокариотичёским
организма^, обитающим внутри эукариотических, могут представлять
существенный интерес для разработки теории симбиотического проис
хождения клетки эукариот. Наконец, симбиотическая система подобно
го типа может служить моделью для изучения основ организации и
функционирования клетки в соответствии с идеей симбиотического
анализа (Осипов и др., 1976). .
Особенный интерес в этом плане представляют бактерии рода Holospora - облигатные эндонуклеобионты инфузорий рода Paramecium, имеющие сложный жизненный цикл. В жизненном цикле этих эндобионтов Об) выделяют два основных этапа: заражение парамеции и поддержание симбионтов в ряду бесполых поколений зараженных инфузорий.
Мы сосредоточили свое внимание на изучении этапа заражения клетки-хозяина - P.caudatun эндонуклеобионтами H.obtusa и H.unduiata. До наших исследования изучение этого процесса ограничивалось в основном его описанием на светооптическом и электронно-микроскопическом уровне. Было выяснено, каким образом ин«ёкционные формы бактерий проникают в макронуклеус (Ма) или микронуклеус (Ми) парамеций, а также был высказан ряд предположений о том, за счет каких процессов происходит транспорт Эб в ядро клетки-хозяина.
Стало очевидным, что следующим-этапом, изучения процесса заражения парамеций эндонуклеобионтами должен быть экспериментальный анализ который обеспечил бы необходимую базу для дальнейшего исследования симбионто-хозяинных взаимодействий в системе Рага-mecium-Holospora с применением биохимических и молекулярно-био-логических методов.
Цели и задачи исследования. Результаты морфологических исследований заражения P.caudatum эндонуклеобионтами H.obtusa и H.unduiata, выполненных отечественными и зарубежными авторами, и; сответственно, взгляды на природу этого процесса в ряде отношений были противоречивы. В связи с этим устранение этих противоречий и уточнение схемы процесса заражения парамеций указанными Эб на основании морфологических данных являлось первой целью предлагав-
мой работы.
Второй, основной, целью было выявить в процессе заражения клетки-хозяина бактериями-эндобионтами звенья, в которых процесс может быть нарушен в результате различных экспериментальных воздействий. В частности, предполагалось выяснить, чем обусловлена свойственная H.obtusa и H.undulata избирательность заражения Ма и Ми, соответственно, или на какой стадии заражения могут действовать механизмы, обеспечивающие подобную ядерную специфичность Эб.
Для решения подобной задачи возможны два подхода. Во-первых, использование различных экспериментальных воздействий, в результате которых повреждаются те или иные компоненты симбионто-хозяинной системы и прерывается ее дальнейшее йормирование. Во-вторых, генетическое расчленение исследуемого процесса путем подбора различных комбинаций штаммов 36 и клонов хозяина, в которых происходят нарушения процесса заражения*.
Мы использовали оба эти подхода. И в том, и в другом случае мы определяли критические звенья процесса заражения инфузорий P.caudatun эндонуклеобионтами H.obtusa и H.undulata, чувствительные к тому или иному экспериментальному.воздействие ' В соответствии с целями Исследования были поставлены следующие задачи:
-
Провести на светоопуическом(а)иэлектронно-микроскопическом(6) уровне предварительное исследование процесса заражения клетки-хозяина H.obtusa{4)n н.ипаиіаа@/й,происходящего без ' каких-либо экспериментальных вмешательств.
-
Изучить на. светооптическом уровне последствия экспериментально вызванных нарушений процесса заражения парамеций 36, в частности, выяснить: а) обусловлено ли избирательное проникновение бактерий в то или другое ядро размерами ядра-"мишени"; б) обусловлена ли такая избирательность различием вункциональной активности
,Ма и Ми,- в) имеет ли какое-либо значение «ункциональная активность ядерного аппарата клетки-хозяйна для прохождения собственно процесса заражения её H.obtusa и H.undulata (без. учета направленности этого процесса); г) играет ли функциональная ' активность бактерий какую-либо роль при заражении клетки-хозяина и если да, то на каких стадиях этого процесса.
3. Исследовать примеры естественного нарушения процесса зара
жения. Выяснить природу явления резистентности парамеций к зараже-
і 'з
нию бактериями.
~ Научная новизна работы. Представленные в диссертации материалы позволили уточнить и дополнить описание процесса заражения инвузории P.caudatum эндонуклеобионтами Н.obtuse и H.undulata Это позволило разбить процесс на ряд стадий и экспериментальным путем выявить, на каких стадиях он может быть прерван в результате' тех или иных воздействия. Полученные данные служат необходимой основой для дальнейшего, более углубленного изучения данного процесса.
Научно-практическая ценность работы. Оказались полезными и наоли применение в исследовательской практике нескольких лабораторий некоторые методические разработки, выполненные нами. Так, было сконструировано приспособление, позволявшее обездвиживать объекты для их прижизненного изучения с помощь» светового микроскопа. С использованием этого приспособления была отработана методика периодического наблюдения под микроскопом одной и той же- инвузории, позволяющая проследить в динамике исследуемые процессы.
Усовершенствован промышленный комплект микроманипуляторов КМ-2 для выполнения микрургических операций.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на двух заседаниях Ленинградского отделения Всесоюзного обшества протозоологов (1989, 1990), на заседании С.-Петербургского отделения Общества протозоологов при РАН (1993 г.) и на Y Всесоюзном, съезде протозоологов (Витебск, 1992).
Публикации.' По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 1Ц страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав ("Обзор литературы, "Цели и задачи исследования", "Материал и методы", "Результати обсуждение"), заключения, выводов и списка использованоп литературы, содержащего $Ъ названий. Работа иллюстрирована 2/ рисунками и S таблицами.
