Введение к работе
1. Актуальность темы -
Несмотря на появившеєся з последнее грека-.большое количество работ го гнию природной среды мутагенами, достоверный ответ на вопрос об их влиянии на а может быть дан только на основе глубоких исследований. Число известных генных веществ велико и продолжает возрастать [Stole; 1972]. Химические гены в настоящее время представляют собой обширною труппу широко ющнх по структуре органических н неорганических соединений с видовой и й нзбіїрательностью. Часть этих агентов присутствуют в окружающей природе, из них являются продуктами человеческой деятельности.
В процессе жизнедеятельности человек постоянно подвергается воздействию магнитных нолей [Нефедов Б. И., Яшин А. А., 1994] . Так, например, остается па вопрос о генетических последствиях применения в медицине диагностических и !рапевтическнх приборов на основе лазеров л КВЧ-излученпя. Между тем, их і на геном человека практически не изучено. При скрининге же мутагенов ощей среды необходимо как можно более полно охватывать все потенциальные ;їгщ способные так или иначе оказывать свое влияние на наследственность. Так, гр, до сих пор не известно о влиянии злектромяеннтных волн с выраженной ной составляющей на процессы, происходящие г генетическом материале ов В. П., 1995]. Таким образом, стоит вопрос об исследовании суммарной ной активности всех средрвых факторов. Для эффективного исследования ной активности перечисленных факторов необходима разработка новых, более сных н чувствительных тест-систем, апробирование их характеристик как в е решения задач скрининга мутагенности различных сред так и с помощью гвия заведомыми мутагенами (например, противоопухолевым препаратом тявом).
Вопрос относительно механизма действия мутагенов на генетический материал хожен. Наиболее актуальной является сегодня проблема рака Общеизвестно, что мутагены проявляют и канцерогенную активность [Сейц И.Ф., Князев П. Г., 1986]. с этим, целесообразно разрабатывать н атрофировать краткосрочные тест-системы чения соматических мутаций. Для выявления соматических мутаций применяют темы с использованием лимфоцитов человека, тест-системы, позволяющие ь точковые мутации в отдельных клетках, культивируемых in vitro и т. д.
Наиболее удобным методом скрининга мутагенов окружающей среды
является метод соматической рекомбинации у Drosophila melanogaster.
Преимущества этого метода очевидны: быстрая смена поколений, отсутствие
необходимости содержать большое число особей на умеренные средства,
возможность экстраполяции экспериментальных данных на человека. Кроме того,
данный метод весьма информативен, удобен и дешев, несмотря на то, что он
обладает рядом ограничений, связанных с особенностями метаболизма
дрозофилы. В настоящее время для скрининга мутагенов окружающей среды
применяются линии у (yellow - жёлтое тело, ген находится в I хромосоме) и wsn
(white singed - белые глаза, извитые макрохеш, гены находятся в I хромосоме).
Основные ограничения при скрининге мутагенов окружающей среды на основе
вышеназванной тест-системы-низкая чувствительность D. melanogaster к
полицикличесхим ароматическим углеводородам и ароматическим аминам и
необходимость использования большого объёма выборки особей в исследованиях.
Преодоление этих ограничений создало бы основу для разработки аналитических
батарей, состоящих из гестеркых линий, наиболее удобных для скрининга
мутагенов окружающей среды.
Особую актуальность имеет решение указанных задач для промышпенно развитых регионов. До сегодняшнего дня не проводилось никаких исследований по мутагенной активности питьевой воды г. Гулы различного происхождения, не была охарактеризована мутагенность коммунальных и промышленных стоков города. Между тем, биомониторкнг водной среды является одной из основных составляющих в комплексе мониторинга окружающей среды [Майстренко В.Н., Хамитов Р.З.,БудниковГ. К., 1995].
Применение Drosophila melanogaster в тест-системах скрининга мутагенов окружающей среды сделает этот объект ещё более значимым в практике скрининга.
2. Целью настоящей работы явилось: создание тест-системы, оптимизирующей метод скрининга мутагенов окружающей среды на основе линий у и wsn Drosophila melanogaster.
5
Основные задачи исследования . ... -:
1) Изучение загрязненности генотоксикантамл водсогроводной, дадземных и
грунтовых вод, а также сточных бытовых и промышленных вод Тулы в
зависимости от времени года,; выявление и характеристика; спектра
мутагенов, характерных для вод Тульской области в зависимости; от
источников загрязнения;
2) . Характеристика .мутагенной активности .. широкого спектра
электромагнитных излучении: электромагнитных волн с. выраженной .
ггродсшьнсЯсскггавлшощей^лазетталучЕй, КВЧ-нзлученнг, .
3} Оіфеделвнив чувствителыюстк вовой тест-системы у : wsrt vg (с
применением в качестве, положительного контроля:, супермутагена:
платинового ряда)
3. Научная новизна
ервые была изучена сезонная мутагенная активность питьевой воды г. Тулы
ных источников, мутагенность сточных бытовых и промышленных вод Тулы.
грвые а тест-системе у vsn Drosophila mekmogaster была изучена мутагенная
:ость. оЕсогшатина.
по изучено мутагенное действие электромагнитных волн с выраженной
[ьнсй составляющей, лазерных лучей, КВЧ-гадучения, .
їдана тест-система у wm vg, оптимизирующая метод скрининга мутагенов .
нощей среды на основе линий у и wm D. rulamgasier.
4. Научно-практическая значимость работы Теоретическая значимость заключается в выявлении мутагенного эффекта у донно считавшихся немутагенными факторов, выяснении механизма действия омапштных излучений на геном дрозофилы. і _
Практическая значимость работа заключается в усовершенствовании методов )ринга и скрининга канцерогенов на дрозофиле, более адекватной опенке иных свойств химических соединений водных объектов окружающей среды и еристике геногоксического загрязнения вод Тулы и области. Результаты работы могут иметь значение для оптимизации мониторинга нощей среды и могут быть внедрены в практику в виде методических ндацнй и научных публикаций.
5. Внедрена? результатов исследования . . *
Результаты исследования используются в работе сотрудников НИИ новых меди
цинских технологий, на медицинском факультете Тульского государственного укивер-
ситета, ка естественнонаучно* факультете Тульскогс государственного педаго-
гичесхого университета, в курсе лекции Пущинсжого государственного университета.
6. Апробация работы
Апробация работы состоялась в НИИ новых медицинских технологии (1993 г.) Основные положения диссертации обсуждались на конференциях лаборатории биоинформатики, П открытой научной конференции молодых ученых г. Пушино, IV Всероссийской конференции . «Бслотовские чтения», Ученом совете НИИ канцерогенеза, на конференциях лаборатории методов скрининга канцерогенов НИИ канцерогенеза ОНЦ РАМН, на Ученом совете НИИ новых медицинских технологий МЗ РФ. По теме работы опубликованы две статьи, три тезиса докладов и методическая разработка.
7. Объем работы.
Диссертация изложена на 209 страницах машинописью, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, использованных в работе, 4 разделов собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. В работу включено 23 таблицы, 19 рисунков. Указатель литературы содержит ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов.