Введение к работе
Актуальность, темы,. Устойчивое существование системи паразит -хозяин предполагает наличие специальных адаптацией как у паразита к жизни в хозяине (среде 1-го порядка), так и у хозяина, организм которого может весьма специфически реагировать на присутствие паразита. Многочисленные данные о морфологических приспособлениях паразитов, их поведении, физиологических реакциях организма хозяина на присутствие паразита иллюстрируют насколько глубоко и многообразно взаимодействие членов пары паризит - хозяин. Многоуровневость взаимоотношений в системе диктует необходимость привлечения, наряду с традиционными, новых методов исследования. Использование молекуляр-ho-гєі- )тических и биохимических методов открывает широкие возможности для углубления наших знаний о сочленах пари паразит - хозяин. Первые полученные результаты свидетельствуют о том, что интеграция этой системы может осуществляться за счет тонких молекулярных механизмов и, возможно, включает в себя согласованную работу геномов паразита и хозяина,. Можно сказать, что проведение такого рода исследований свидетельствует о разработке нового направления в паразитологии - характеристике паразит - хозяинных взаимодействий на молекулярном уровне. Именно это направление положено в основу нашего исследования.
Цель и задачи исследования. Основная цель работы - выяснить особенности белкового синтеза в жизненном цикле трематод рода аи.с-rophailua при переходе от фазы метацеркарии к фазе мариты и в процессе развития гермафродитних особей. Достижение этой цели было бы невозможно без решения более частных проблем: оценка возможности культивирования марит микрофаллид группы " pyg^aeua " in vitro и их пригодности для последующего использования в биохимическом анализе; выявление отдельных белков, синтез которых претерпевает наибольшие изменения в онтогенезе и, наконец, расшифровка молекулярных механизмов работы отдельных генов, отвечающих за синтез зтшс белков. Для реализации этих целей были поставлены конкретные задачи. I) Подобрать условия для культивирования марит в искусственных средах а выяснить темпы их созревания и развития in vitro . 2) Получить марит в результате экспериментального заражения птенцов морских птиц и использовать их в качестве контроля. 3) Выяснить степень различия близких видов рода Microphallus по белковому составу и хромосомным наборам, оценить пригодность применения метода белкового электрофо-
_ 4 -
реза и кариологического анализа для систематики трематод. 4) Подобрать адекватные методы для изучения белкового состава червей на разных стадиях развития. 5) Изучить особенности синтеза белков теплового шока (БТШ). 6) Использовать метод ретардации для поисков белковых факторов, участвующих в регуляции экспрессии генов БТШ.
7) ОцеНИТЬ РОЛЬ БТШ В КИЗНеННОМ ЦИКЛе МИКрофаЛЛИД ГРУППЫ " pygmaeua"
и паразитических организмов в целом.
Научная новизна. С использованием методов белкового электрофореза и кариологтческого анализа подтверждена видовая самостоятельность четырех близких видов трематод рода Microphallus . Впервые у) основе детального знания биологии микрофаллидных трематод, в искусственных УСЛОВИЯХ ВЫраЩеНЫ МЭРИТЫ I .pygmaeua И M.piriforibee .
Уточнены особенности морфогенеза особей гермафродитного поколения, темпы их дайеренцировкя. Получены картины белкового состава червей на разных стадпх созревания и детально изучена система синтеза белков теплоьлчз шока. Проведена работа по выявлению регуляторного механизма синтеза БТШ в онтогенезе марит, что может служить иллюстрацией паразит-г^зяинных взаимоотношений на молекулярном уровне.
Теоретическая и, практическая значимооть,работы. Результаты исследования позволили выявить кариологическов своеобразие микрофал-лид группы " pygmaeua " и представить гипотезу об анцестральяом ка-риотипе трематод и основных путях его принципиальной реорганизации в прсдессе эволюции. Анализ белкового состава представителей разных видов микрофаллид группы " pygmaeua " дает возможность обосновать филогенетические связи внутри этой группы. Полученные данные по изменению белкового состава в овтогенеэв особей гермафродитного поколения внос.г вклад в решение двух теоретических проблем. Во-первых, ато общебиологическая проблема выяснения механизмов смены онтогенетических программ в геноме организмов. Во-вторых, с параэитологичео-кой точки зрения, изменение белкового синтеза можно рассматривать кок адаптацию в паразито-хозяинной системе на молекулярном уровне. Исследование особенностей синтеза белков теплового шока в онтогенезе гермафродитних особей микрофаллид группы " pygmaeua " иллюстрирует это положение. Высказано предположение, что появление БТШ у трематод - проявление диффорэнцировки и смены базового белкового синтеза.
Патогенность ряда видов трематод для своих хозяев придает большую практическую значимость детальным исследованиям их биологии и
жизненных циклов. Отработка методов культивирования трематод в искусственных средах позволит использовать их для проведення разлет- ' ного рода исследований. Гельминты, выращенные in vitro являются ценным материалом для поиска средств иммунизации животных, выделения и изучения антигенов, ферментов, аминокислот и других биологически активных веществ.
Материалы диссертации могут быть использовали при чтении курсов паразитологии, биохимии и молекулярной генетики.
Апробация риботы. Результаты исследований были доложены и об-оуидались на всесоюзной конференции "Экспериментальная биология плоских червей" (Пущияо,1989), на научных отчетных сессиях молодых ученчх и специалистов Мурманского Морского биологического института (Дальние Зеленцы,1987,1989), на семинаре Морской биологичеокой станции ЛГУ (Экибана,IS67). Два доклада были сделаны на семинарах кафедры микробиологии и биохимии университета г.Баффало, США (Buffalo, New York, usa ) (ишь,август 1990). В полном объеме данные обсувдались на семинарах: кафедры зоологии беспозвоночных и кафедры цитологии и гистологии Санкт-Петербургского университета (1991), отдела экспериментальной гидробиологии ШЕИ (1991), кафедры зоологии беспозвоночных МГУ (1991).
Публикации.. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, (два - в зарубежных изданиях), 6 из которых в соавторстве.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературу, включающего Т-О отечественных nf6V зарубежных источников. Текст изложен на /^страницах. Работа содержит 17 рисунков (оригинальные фотографии и схемы) и I таблицу.
