ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ФАКТОР КАК ФИЗИЧЕСКИЙ МУТАГЕН

В  настоящее  время  все  большее  внимание  уделяется  растительным  системам  как  средствам  оценки  уровня  влияния  тех  или  иных  факторов  на  живые  организмы  [2;  3,  с.  98].  Одной  из  наиболее  распространенных  и  простых  в  освоении  тест-систем  является  Allium  test  [5,  p.  101]

Целью  нашего  исследования  было  выяснение  уровня  воздействия  физических  факторов  на  протекание  процессов  на  клеточном  и  тканевом  уровне,  в  первую  очередь  нас  интересовал  такой  физический  фактор,  как  электромагнитное  излучение.  Электромагнитное  излучение  окружает  нас  повсюду,  и  изучение  его  воздействия  на  настоящее  время  является  крайне  актуальным,  так  как  работ  в  данном  направлении  ведется  не  так  уж  и  много  [1,  4].  Однако,  перед  тем  как  переходить  к  изучению  влияния  электромагнитного  излучения,  необходимо  было  выявить,  при  каких  температурных  условиях  в  клетках  модельного  объекта  наиболее  интенсивно  и  без  каких  либо  патологий  протекает  митоз,  а  также  выяснить,  при  каких  температурах  митоз  начинает  протекать  патологично.

Для  исследования  влияния  температурного  фактора  на  митотическое  деление  клеток  нами  использовались  луковицы  Allium  сера.  Для  проведения  опыта  луковицы  отбирались  по  возможности  одинаковыми  по  размеру  и  помещались  в  разные  емкости  так,  что  донце  луковиц  соприкасалось  в  водой.  Через  2—3  дня  проращивания  молодые  корни  можно  использовать  для  подсчета  митотического  индекса.  Длина  корней  не  должна  превышать  1—2  см,  после  чего  луковицы  срезаются  и  фиксируются  в  фиксаторе  Кларка  с  последующей  окраской  2  %  ацетоорсеином.  После  чего  методом  раздавливания  готовились  временные  препараты  и  анализировались  на  малом  увеличении  под  микроскопом.

Митотический  индекс  (Mi)  рассчитывался  по  формуле:

,

где:  (P+M+A+T)  —  сумма  клеток,  находящихся  на  стадии  профазы,  метафазы,  ана-  и  телофазы, 

N  —  общее  число  проанализированных  клеток.

Достоверность  различий  между  средними  арифметическими  митотических  индексов  приводилось  с  помощью  t-критерия  Стьюдента.

Нами  была  исследована  митотическая  активность  при  следующих  температурах:  33,  37,  41  и  45°С.  В  виде  контроля  выступали  образцы,  выращиваемые  при  25°С.  Объем  проведенных  работ  отражен  в  табл.  1.

Таблица  1.

Объем  проведенных  работ

В  ходе  исследования  были  получены  следующие  значения  митотического  индекса  (табл.  2).

Таблица  2.

Значение  митотического  индекса  при  различных  температурах

Максимальное  значение  митотического  индекса  нами  было  отмечено  при  33°С,  однако  достоверные  отличия  были  выявлены  не  во  всех  случаях.  При  33°С  он  был  достоверно  выше,  чем  при  25  и  41  градусе,  уровень  статистической  значимости  составил  0,1  и  1  %  соответственно.

Для  удобства  оценки  изменчивости  митотического  индекса  мы  использовали  графическую  форму  отображения  материала  (рис.  1).

Рисунок  1.  Значение  митотического  индекса  при  различных  температурах

При  рассмотрении  графика  заметны  два  положительных  пика  —  при  33  и  45°С.  Первый  пик  имеет  вполне  логичное  объяснение  —  это,  по  всей  видимости,  как  раз  тот  самый  температурный  оптимум  для  протекания  митоза.  Наличие  на  графике  второго  пика  интерпретировать  несколько  сложнее.  Однако  при  внимательном  изучении  микропрепаратов  было  выявлено  своеобразное  «зависание»  клеточного  цикла  на  стадии  профазы,  что  и  объясняет  высокое  значение  митотического  индекса.  То  есть  в  данном  случае  высокое  значение  митотического  индекса  свидетельствует  не  об  интенсивности  митоза,  а,  наоборот,  о  нарушение  клеточного  цикла.

Поэтому  для  проведения  регрессионного  анализа  значения  митотического  индекса  при  45°С  использоваться  не  будут.  Результаты  применения  полиноминальной  регрессии  к  полученным  данным  представлены  на  рис.  2.

Рисунок  2.  Значение  митотического  индекса  при  различных  температурах  с  использованием  полиноминальной  регрессии

Таким  образом,  мы  можем  сделать  следующие  предварительные  выводы:

·оптимальные  температурные  условия  для  протекания  митоза  —  диапазон  температур  28—30°С;

·температуры  выше  41°С  приводят  к  нарушению  клеточного  цикла.

Работа  выполнена  в  рамках  ПСР/НИР-15.

Список  литературы:

1.Песня  Д.С.,  Романовский  А.В.,  Прохорова  И.М.  Разработка  методики  для  оценки  влияния  УВЧ  излучения  сотовых  телефонов  и  других  приборов  с  ЭМИ  на  организмы  in  vivo  //  Ярославский  педагогический  вестник.  —  Ярославль:  ЯГПУ  им.  К.Д.  Ушинского,  2010.  —  Т.  3  (Естественные  науки).  —  №  3.  —  С.  80—84.

2.Прохорова  И.М.  Растительные  тест-системы  для  оценки  мутагенов  /  Сост.  И.М.  Прохорова.  —  Ярославль:  ЯрГУ,  1988.  —  13  с.

3.Тарасов  В.А.  Принципы  количественной  оценки  генетической  опасности  химических  загрязнителей  биосферы  //  Мутагены  и  канцерогены  в  окружающей  среде:  новые  подходы  к  оценке  риска  для  здоровья.  —  СПб,  1998.  —  С.  92—117.

4.Pesnya  D.S.,  Romanovsky  A.V.  Comparison  of  cytotoxic  and  genotoxic  effects  of  plutonium-239  alpha  particles  and  mobile  phone  GSM  900  radiation  in  the  Allium  cepa  test  //  Mutation  Research/Genetic  Toxicology  and  Environmental  Mutagenesis.  —  V.  750.  —  Issues  1—2.  —  2013.  —  P.  27—33.

5.Fiskesjо  G.  The  Allium  Test  as  a  standard  in  environmental  monitoring  //  Hereditas.  —  1985.  —  Т.  102.  —  P.  99—112.