Глава 5. Методы выявления и оценки генотоксикантов

Определите для частоты мутаций среднее арифметическое (X) , ошибку средней (m) и достоверность разницы между часто-

той мутаций в контрольном и опытном варианте (td). Вся обработка данных проводится аналогично таковой при оценке митотоксического действия фактора (см. Работа 1. Статистическая обработка результатов).

Сделайте вывод на основе статистически обработанных результатов опыта о наличии мутагенного действия изучаемого фактора. Полученные результаты представьте в виде диаграммы

(рис. 5.4.3).

Для характеристики мутагенного действия изучаемого фактора проводится анализ спектра аберраций (рис. 5.4.4). Подсчитывается доля аберраций определенного типа от общего числа всех аберраций. Проводится сравнение спектра спонтанных аберраций (контрольный вариант) и спектра аберраций, индуцированных изучаемым фактором.

ХА,%

1,6

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0	к	о

Рис. 5.4.3. Частота хромосомных аберраций в меристеме проростков корешков Allium cepa

Представить на диаграмме соотношение типов хромосомных аберраций в контрольном и опытном варианте. Проанализировать диаграмму, проведя сравнение спектра и частоты разных типов хромосомных аберраций.

Анализ типов хромосомных перестроек позволяет делать заключение о характере действия препарата. Так, появление фрагментов и мостов свидетельствует о том, что препарат способен вызывать разрывы в ДНК, приводящие к нереципрокным транслокациям и делециям. В случае, когда требуется более детальный анализ типов возникающих ХА, следующим этапом работы дол-

91

Генетическая токсикология

жен быть более трудоемкий метафазный анализ. Однако для общей оценки мутагенности факторов среды и для генетического мониторинга за состоянием окружающей среды вполне достаточен ана-телофазный анализ.

Если при анализе митоза не будет выявлено мутагенного эффекта, изучаемый фактор нельзя считать полностью генетически безопасным. Необходимо дальнейшее исследование его на способность индуцировать другие генетические изменения: точковые мутации, кроссинговер и т.д. Наличие значительных нарушений в митозе достаточно для того, чтобы ставить вопрос о замене данного вещества на безопасный аналог или поиск безопасных путей применения данного фактора.

мосты

отставания

фрагменты

Контроль

фрагменты

отставания

Опыт

Рис. 5.4.4. Соотношение типов хромосомных аберраций

5.5. Drosophila melanogaster

как тест-объект для оценки генотоксичности факторов окружающей среды

Плодовая мушка дрозофила является одним из самых распространенных объектов, используемых для выявления генотоксического действия различных факторов. Ее удобство для таких исследований обусловлено следующими особенностями:

– непродолжительный цикл развития (10 суток от момента откладки яиц до вылета имаго);

92

Глава 5. Методы выявления и оценки генотоксикантов

–высокая плодовитость (200 – 250 яиц от одной самки);

–у дрозофилы изучено большое число генов, определяющих легкоразличимые признаки;

–фенотип дрозофилы хорошо изучен (описано более 200 признаков), что позволяет регистрировать даже незначительные изменения признаков, например, изменение направления жилок на крыльях или числа щетинок;

–дрозофила легко разводится в лабораторных условиях на простых, недорогих питательных средах;

–малое количество хромосом в кариотипе (2n = 8);

–у дрозофилы описаны практически все виды мутаций: различные типы генных, хромосомных и геномных;

–у дрозофилы можно вести учет как генеративных, так и соматических мутаций и таким образом сравнивать закономерности мутирования как половых, так и соматических клеток;

–дрозофила обладает микросомальной ферментной системой сходной с таковой в печени млекопитающих и человека. Поэтому дрозофила может использоваться для выявления и мутагенов и промутагенов.

Но дрозофила как тест-объект токсикогенетики имеет и ряд недостатков:

–относительно низкая чувствительность (по сравнению, например, с бактериями);

–далеко отстоит от человека на родословном древе, а следовательно, полученные результаты можно переносить на человека

сбольшой осторожностью.

5.5.1.Жизненный цикл дрозофилы

Dr. melanogaster относится к насекомым с полным превращением. Оплодотворенные самки откладывают на поверхность корма яйца. Яйцо – около 0,5 мм в длину. На спинной стороне яйца (соответствующем спинной стороне будущего зародыша) имеются два отростка (филаменты) которые не позволяют яйцу погружаться в жидкую среду. На переднем конце яйца расположено отверстие (микропиле). Через него проникает сперматозоид. В нормальных условиях (при температуре +25о C) эмбриональное развитие протекает 20 – 24 часа (рис. 5.5.1).

93

Генетическая токсикология

94