Структурно-функциональная организация белков крови и некоторых других внеклеточных жидкостей рыб - Автореферат

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ БЕЛКОВ КРОВИ И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ВНЕКЛЕТОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ РЫБ Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Работа выполнена в Институте биологии внутренних вод им. Официальные оппоненты: доктор биологических наук, Немова Нина Николаевна профессор, чл.- РАН доктор биологических наук, Микодина Екатерина Викторовна профессор доктор биологических наук Бурлаков Александр БорисовичЭволюционный и экологический успех рыб обеспечен, прежде всего, эффективными механизмами стабилизации внутренней жидкой среды организма, включающей плазму крови, интерстициальную и некоторые другие внеклеточные жидкости (Gamble, 1954; Строганов, 1962; Thorson et al., 1967; lutz, Robertson, 1971; Шмидт-Ниельсен, 1982; Немова, 1992; Новиков, 2000; Озернюк, 2003). Современные представления о белках плазмы крови и их транскапиллярном обмене у высших позвоночных основаны на модели крупных белков-мономеров (Klotz et al., 1975; Шульц, Ширмер, 1982), способных проникать в интерстициальное пространство в некоторых отделах микроциркуляционного русла ввиду функциональной разнокачественности капилляров в отношении белков (Pappenheimer, 1953; Landis, Pappenheimer, 1963; Zweifach, Intaglietta, 1968; Peterson et al., 1972; Поленов, Дворецкий, 1976; Осборн, 1978). Несмотря на то, что исследования физико-химических свойств отдельных белков крови охватывают представителей разных отрядов рыб (Herschberger, 1970; Valenta et al., 1976, 1977; Купер, 1980; Чихачев, 1982; Кирпичников, 1987; Зорин и др., 1994; Mestel, 1996), сведения об участии белков в стабилизации водного обмена немногочисленны (Строганов, 1962; Чихачев, Цветненко 1979; Цветненко, 1986, 1989, 1990; Чалов, Лукьяненко, 1989), а систематических исследований способов организации и интеграции белков крови на рыбах не проводилось. Выявить механизмы формирования структурно-функционального разнообразия белков крови у рыб с разным таксономическим и экологическим статусом. белок кровь рыба таксономический Обоснована концепция о существенных структурно-функциональных отличиях белков крови высших позвоночных и рыб, а также высоком уровне структурно-функционального разнообразия белков крови у Pisces: у рыб из первичных таксонов белки представлены специализированными мономерами; у костистых рыб - полифункциональными мономерами и олигомерами, способными к межмолекулярным взаимодействиям и проникающими с помощью механизма избирательной проницаемости через стенку капилляра в интерстициальное пространство, претерпевая при этом структурные преобразования.В качестве объектов исследования использовали 27 видов рыб, представителей 2 классов Pisces - Хрящевых (Chondroichthyes) и Костных (Osteichthyes) рыб, 2 подклассов - Пластиножаберных (Elasmobranchii) и Лучеперых (Actinopterygii), 9 отрядов, 14 семейств, 18 родов, число исследованных экземпляров указано в скобках: Хрящевые рыбы - катран Squalus acanthias L. Зародыши получали в виде потомства F1 от индивидуальных внутривидовых и межродовых реципрокных скрещиваний леща, плотвы и синца в период 1999-2007 гг.; всего было поставлено 31 серий скрещиваний, в том числе 20 внутривидовых и 11 межродовых (Лещ х Плотва, Плотва х Лещ, Плотва х Синец, Синец х Плотва) (Слынько, 2000; Андреева и др., 2000; Лапушкина, 2002; Андреева, 2005, 2007). Зародышей для анализа белков отбирали на стадиях 1. образования перивителлинового пространства и бластодиска, 2. дробления, 3. бластулы, 4. гаструляции, 5. начала сегментации туловища (3-5 сегментов), 6. сегментации туловища (18-23 сегментов), 7. окончания сегментации и установления кровообращения, 8. массового выклева, 9. этапе «свободного эмбриона», 10. смешанного питания, 11. рассасывания желточного мешка и перехода на внешнее питание, 12. малька (Крыжановский 1949; Васнецов, 1953; Ланге, Дмитриева 1981). Изучали способ организации (мономер/олигомер) белков крови, особенности их поверхностной структуры (по наличию ковалентно связанных с белком углеводов, прочности связи сиаловых кислот с белком, влиянию на белки 8М мочевины) и уровень их специализации (по связыванию красителей и продуктов деструкции гемоглобина). Для этого определяли электрофоретическую подвижность, молекулярную массу нативных молекул и субъединиц; ковалентно и нековалентно связанные с белком углеводы, устойчивость гликопротеидов к действию нейраминидазы; поверхностные SH-группы; ?макс комплексов белков с альбуминспецифичным красителем бромкрезоловым пурпурным, связывание белков с бромфеноловым синим и синим Эванса; связывание белков с гемоглобином, гемином и Fe3 ; прочность связи гем-глобин и связей между субъединицами гемоглобина; форму и размеры кристаллов гемоглобина; устойчивость гемоглобина, ДНК и липопротеидов к дестабилизирующим факторам; прочность связи сиаловых кислот с белками.Первичные системы транспорта питательных соединений в зародыше обеспечены токами цитоплазмы, пронизывающими желток (Oppenheimer, 1947; Светлов и др, 1975; Баранов др.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ