Партеноклонування шовковичного шовкопряда шляхом культивування яєчника донора у порожнині тіла самця - Автореферат

Деякі із створених у той час клонів впродовж десятиліть зберігалися і зберігаються як сукупності ізогенних особин, які можна легко відтворити, постійно пропонуючи дослідникові проблему молекулярного механізму цього унікального явища і водночас надаючи йому благодатний матеріал для вивчення не лише клонування, але і безлічі інших проблем експериментальної генетики і біології розвитку. Ямашити (1980), що показав можливість партеногенетичного розвитку з яєць, що дозріли в імплантованому в тіло самця яєчнику. В межах названого підходу вивчення здатності до партеноклонування яєць, що розвинулися в яєчниках, узятих з личинок "хороших" партеноклонів і пересаджених в тіло самців, де синтез багатьох компонентів ооциту не має місця, представляє особливий інтерес і отримані на цій експериментальній моделі клонування результати надмірно виправдали наші очікування. Мета роботи - виявлення і фенотипова оцінка здатності до партеноклонування яєць шовковичного шовкопряда, що розвинулися в яєчниках, імплантованих в порожнину тіла личинок протилежної статі. Порівняти здатність до партеноклонування яєць, що формуються в яєчниках різних клонів-донорів при пересадці їх в самців однієї породи (лінії).Оцінку здатності генотипу до партеноклонування проводили за відносною кількостю яєць, що почали розвиток (підрахунок пігментованих яєць), й за відсотком виходу личинок з яєць, що розвиваються . Цим методом також вивчали білковий склад гемолімфи личинок, яєць порід і клонів, що досліджувалися, а також яєць, які розвинулися в імплантаті. Слід зазначити, що навіть гірші варіанти пересадок сповна прийнятні для постановки досліджень, а відмінності результатів за віками не заважають стверджувати, що, починаючи з II личинкового віку, яєчник здатний забезпечити проходження оогенезу в чужорідному середовищі: у яєчниках, імплантованих в чоловічий організм, формуються ооцити, здатні до термічного партеногенезу. Ми виявили, що у всіх варіантах з чоловічим реципієнтом (P29>C-5>, P29>repoiax>, P29>mo>, P29>RELPS>, P29>REZE>, P178>C-5>, Pos>C-5>, P50>C-5>, Pwr1>C-5>, PWRB2>C-5>, PWRB13>C-5>, P4n17>C-5>) пересадка яєчників партеноклона в самців моновольтинних порід призводить до одного результату: яйця, що сформувалися в імплантаті, почавши партеногенетичний розвиток, не вступають потім в діапаузу і розвиваються до імаго, здібних до нормального й партеногенетичного розмноження. Порівняння показників бездіапаузного виходу личинок з яєць, що розвинулися в самцях С-5, виявило максимальний вихід личинок для клона Р29 (69%), найменший (46%), - при трансплантації яєчника клона PWRB2 (табл.Вплив процедури трансплантації і організму самця на розвиток імплантованого яєчника проявляється в трикратному збільшенні пікнотичних ядер в імплантаті в порівнянні з контролем, в зміні кольору яєчника й ооцитів, що сформувалися в ньому, у відсутності вітеліну і в зміні розподілу білків ооплазми у фракції 30 КДА. Яйця, що сформувалися в імплантаті, до стадії імаго зберігають в значній мірі здатність клона-донору до партеноклонування, навіть якщо яєчник розвивався в організмі протилежної статі з початку II личинкового віку. (Здобувачем проведено експериментальну роботу в повному обсязі, підбір і аналіз літератури, статистичний аналіз даних дослідження і підготовлено до друку). (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку). (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

1. Основний зміст роботи

У результаті виконання диссертаційної роботи встановлено феногенетичні характеристики партеноклонування, що досягається шляхом культивування яєчника донора в порожнині тіла самця. Основні наукові й практичні результати викладено у наступних висновках: 1. Показано можливість партеноклонування за Астауровим на унікальній лабораторній колекції партеноклонів і порід шовковичного шовкопряда, використовуючи метод трансплантації яєчників клона в порожнину тіла самців і самиць. Проведено більше 2500 операцій, виживаність реципієнтів склала 72%, приживаність імплантатів - 64%.

2. Вплив процедури трансплантації і організму самця на розвиток імплантованого яєчника проявляється в трикратному збільшенні пікнотичних ядер в імплантаті в порівнянні з контролем, в зміні кольору яєчника й ооцитів, що сформувалися в ньому, у відсутності вітеліну і в зміні розподілу білків ооплазми у фракції 30 КДА. Організм реципієнта також зазнає зміни: у його гемолімфі зявляються нові фракції білків, відбувається зміна кольору власних гонад й ооцитів, що дозріли, у випадку реципієнтів-самиць, проте цитологічна картина статевих залоз реципієнта відповідає контролю.

3. Яйця, що сформувалися в імплантаті, до стадії імаго зберігають в значній мірі здатність клона-донору до партеноклонування, навіть якщо яєчник розвивався в організмі протилежної статі з початку II личинкового віку.

4. Клони, отримані шляхом трансплантації яєчника в самця, в 100% випадків розвиваються без діапаузи, яка складає більшу частину життєвого циклу донора і реципієнта, і яка обумовлюється наявністю гормону діапаузи, що синтезується у самиць й у самців в підглоткових гангліях.

5. У трансплантаційному клоні з чоловічим реципієнтом має місце фенотипова мінливість, прояв якої обумовлений відсутністю адекватного середовища для нормального формування ооцитів в імплантаті і яка прихована в трансплантаційних клонах з жіночим реципієнтом.

6. У трансплантаційних клонах різні домінантні алелі гетерозигот можуть проявлятися у фенотипі неповно, обумовлюючи фенотипову мінливість відповідних ознак, серед яких чорне забарвлення мурашів, жовтий колір кокона і, ймовірно, життєздатність.

7. На ознаці чорного забарвлення мурашів (ch /ch), що генетично детермінована, показано, що міра неповного прояву домінантного алеля убуває за градієнтом від свого максимуму і залежить від положення яйця в оваріолі в напрямі від апікального її кінця до базального, тобто від віку ооциту в процесі оогенезу; у тому ж напрямі убуває і життєздатність мурашів трансплантаційного клона.

8. Виявлені відхилення фенотипа трансплантаційного потомства від фенотипа донора мають характер тимчасових модифікацій і не успадковуються в наступних партеногенетичних поколіннях, що отримуються звичайним способом за методом Астаурова і зберігають генотип і фенотип клону-донора. трансплантація яєчник шовкопряд партеноклонування

Перелік наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1.Забелина В. Ю. Способность к термопартеногенезу яиц тутового шелкопряда Bombyx mori L., развившихся в яичниках, имплантированных в личиночном возрасте в сому противоположного пола / В. Ю. Забелина, В. В. Клименко // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. - 2006. - Вип. 3, № 729. - С. 76-80. (Здобувачем проведено експериментальну роботу в повному обсязі, підбір і аналіз літератури, статистичний аналіз даних дослідження і підготовлено до друку).

2.Клименко В. В. Термический партеногенез у тутового шелкопряда: возможности клонирования и бездиапаузного развития методом трансплантации яичников / В. В. Клименко, К. А. Дорошенко, В. Ю. Забелина // Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології. - 2007. - Т. 1. - С. 236-240. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

3.Забелина В. Ю. Развитие в чужеродной соме трансплантированных яичников и способность к термическому партеногенезу сформировавшихся в них яиц у тутового шелкопряда Bombyx mori L. / В. Ю. Забелина, К. А Дорошенко, В. В. Клименко // Фактори експериментальної еволюції організмів. - 2008. - Т. 5 - С. 373-377. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

4.Дорошенко К. А. Термический партеногенез яиц тутового шелкопряда Bombyx mori L., формирующихся в яичниках, имплантированных в чужеродную сому / К. А. Дорошенко, В. Ю. Забелина, В. В. Клименко // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. - 2007. - Вип. 6, № 788. - С. 39-43. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

5.Zabelina V. Ovary transplantation in the silkworm Bombyx mori L.: parthenocloning by eggs produced in male recipient / V. Zabelina, V. Klymenko // Sericologia. - 2008. - Issue 48, № 2. - P. 123 - 128. (Здобувачем проведено експериментальну роботу в повному обсязі, підбір і аналіз літератури, статистичний аналіз даних дослідження і підготовлено до друку).

6.Онтогенетичний підхід в аналізі здатності до штучного термічного партеногенезу : матеріали VI Всеукр. наук. конф. студентів та аспірантів ["Біологічні дослідження молодих учених в Україні"], (Київ, 21-22 вересня 2006 р.) / М-во освіти і науки України, Київський нац. ун-т. ім. Тараса Шевченка. - К.: Київський нац. ун-т. ім. Тараса Шевченка, 2006. - С. 30. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

7.Сравнительный анализ развития яичников, трансплантированных в различных личиночных возрастах в сому самцов и самок тутового шелкопряда Bombyx mori L. : матеріали I Міжнар. конф. молодих учених ["Біологія: від молекули до біосфери"], (Харків, 21-23 листопада 2006 р.) / М-во освіти і науки України, Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна. - Х.: Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна, 2006. - С. 104. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

8.Сравнение хода оогенеза имплантата в чужеродном окружении при использовании различных партеноклонов тутового шелкопряда : матеріали II Міжнар. конф. молодих учених ["Біологія: від молекули до біосфери"], (Харків, 19-21 листопада 2007 р.) / М-во освіти і науки України, Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна. - Х.: Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна, 2007. - С. 7. (Додаткове видання). (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

9.Використання метода трансплантації яєчників при вивченні ролі генотипу та оточення у детермінації здатності до термопартеногенезу в шовковичного шовкопряда : зб. тез IV Міжнар. наук. конф. студентів та аспірантів ["Молодь і поступ біології"], (Львів, 7-10 квітня 2008 р.) / М-во освіти і науки України, Львівський нац. ун-т ім. Івана Франка. - Л.: Львівський нац. ун-т ім. Івана Франка, 2008. - С. 132-133. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

10.Исследование фенотипической изменчивости в трансплантационном потомстве тутового шелкопряда Bombyx mori L. : матеріали III Міжнар. конф. молодих учених ["Біологія: від молекули до біосфери"], (Харків, 18-21 листопада 2008 р.) / М-во освіти і науки України, Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна. - Х.: Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна, 2008. - С. 185-186.

11.Исследование влияния сомы реципиента на развитие имплантата методом трансплантации гонад у тутового шелкопряда Bombyx mori L. : материали I Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых ["Фундаментальные и прикладные исследования в биологии"], (Донецк, 23-26 февраля 2009 г.) / М-во образования и науки Украины, Дон. нац. ун-т. - Д.: Дон. нац. ун-т, 2009. - С. 367-368. (Здобувачем проведено частину експериментальної роботи, статистичний аналіз даних дослідження, частково підібрані і проаналізовані літературні дані, підготовлено до друку).

Размещено на .ru