БИОГРАФИЯ ФИО: Богомолова Елена Владимировна

БИОГРАФИЯ
ФИО:
Богомолова Елена Владимировна
Адрес:
ул. Таловая, д. 66, г. Новосибирск, 630097, Россия
Дата рожденья:
июнь, 7, 1979
Место рожденья:
г. Тогучин, Россия
Семейное положение: замужем, 2001; одна дочь, 2003
Настоящая позиция: научный сотрудник,
Лаборатория генетики стресса,
Институт цитологии и генетики, Российская Академия Наук,
Новосибирск, 630090, Россия
Образование:
1996
Новосибирская средняя школа #145
1996-2001
Новосибирский
Государственный
Университет,
Факультет
Естественных Наук, Биология.
Тезисы диплома: "Роль биогенных аминов в адаптации и контроле
стресс-реакции у имаго D. melanogaster", 2001,
Руководитель к.б.н. Грунтенко Н.Е.
2005
Тезисы кандидатской диссертации: "Роль биогенных аминов в контроле
стресс-реакции и в адаптации к стрессирующим условиям окружающей
среды у имаго Drosophila",
Новосибирск,
Научный руководитель проф. И.Ю. Раушенбах.
Профессия и научная позиция:
1999-2001
Студент в Новосибирском Государственном Университете
2001-2005
Аспирант в лаборатории генетики стресса,
Институт цитологии и генетики, Российская Академия Наук
2005-настоящее время Научный сотрудник в лаборатории генетики стресса,
Институт цитологии и генетики, Российская Академия Наук
Научное звание:
Научный сотрудник
Научные интересы: Стресс,
адаптация,
размножение,
ювенильный
гормон, экдистероиды, биогенные амины у насекомых
Методы:
Измерение активности тирозин декарбоксилазы, измерение активности
щелочной фосфатазы, измерение уровня дофамина, анализ
выживаемости, анализ плодовитости.
Публикации:
1.
Gruntenko N.E., Chentsova N.A., Andreenkova E.V., Rauschenbach I.Yu. Stress response in
Drosophila melanogaster strains carrying the mutations impairing biogenic amines metabolism
// VI East European Conference of the International Society for Invertebrate Neurobiology,
Abstracts, Moscow-Puschino, 2000, P.53.
2. Грунтенко Н.Е., Андреенкова Е.В., Монастириоти М., Раушенбах И.Ю. Биогенные
амины негативно регулируют активность синтезирующих их ферментов у имаго
Drosophila. Докл. РАН, 2001, 379, №4, 567-569.
3. Раушенбах И.Ю., Грунтенко Н.Е., Ченцова Н.А., Хирашима А., Суханова М.Ж.,
Андреенкова Е.В., Глазко Г.В. Взаимодействие гормонов в контроле репродуктивной
функции самок Drosophila в условиях стресса генетически детерминировано. Генетика,
2001, 37, №9, 1243-1250.
4. Gruntenko N.E., Chentsova N.A., Andreenkova E.V., Sukhanova M.Zh., Hirashuma A. and
Rauschenbach I.Yu. Hormones interrelationship in the control of Drosophila female
reproductive funktion under stress conditions. // 17th European Drosophila Research
Conference, Abstracts, Edinburgh, Scotland, 2001, Р.130.
5. Chentsova N.A., Gruntenko N.E., Andreenkova E.V., Adonyeva N.V., Rauschenbach I.Yu.
Stress response in Drosophila melanogaster strain inactive with decreased tyramine and
octopamine content // J. Comp. Physiol. B, 2002, V.172, P.643-650.
6. Андреенкова Е.В., Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е. Роль биогенных аминов в адаптации
особей и контроле развития стресс-реакции имаго Drosophila melanogaster // 6-ая
Пущинская школа-конференция молодых ученых "БИОЛОГИЯ - НАУКА 21-го ВЕКА",
2002, Т.1, С.209-210.
7. Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е., Богомолова Е.В., Баунс М., Сегал Д., Раушенбах И.Ю.
Дефицит ювенильного гормона влияет на развитие стресс-реакции у самок Drosophila
melanogaster // Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии,
Тезисы докладов, Новосибирск, 2002, C.173.
8. Раушенбах И.Ю., Грунтенко Н.Е., Ченцова Н.А., Адоньева Н.В., Монастириоти М.,
Сегал Д., Богомолова Е.В. Взаимодействие дофамина и ювенильного гормона в
контроле приспособленности Drosophila к неблагоприятным условиям // Эндокринная
регуляция физиологических функций в норме и патологии, Тезисы докладов,
Новосибирск, 2002, C.131.
9. Раушенбах И.Ю., Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е., Фаддеева Н.В., Богомолова Е.В.
Баланс аллелей, регулирующих базальный уровень дофамина у Drosophila, адаптивен
для популяции // ДАН, 2003, T.393, №6. С.847-848.
10. Gruntenko N.Е., Chentsova N.A., Andreenkova E.V., Bownes M., Segal D., Adonyeva N.V.,
Rauschenbach I.Yu. Stress response in a juvenile hormone deficient Drosophila melanogaster
mutant apterous56f // Insect Mol Biol, 2003, V.12, P.353-363.
11. Gruntenko N.Е., Chentsova N.A., Andreenkova E.V., Karpova E.K., Glazko G.V.,
Monastirioti M., Rauschenbach I.Yu. The effect of mutations altering biogenic amine
metabolism in Drosophila on viability and the response to heat stress // Arch Insect Biochem.
Physiol., 2004, V.55, P.55-67.
12. Грунтенко Н.Е., Ченцова Н.А., Богомолова Е.В., Адоньева Н.В., Раушенбах И.Ю.
Мутация,
вызывающая
дефицит
ювенильного
гормона,
резко
снижает
приспособленность самок, но не самцов Drosophila // III съезд ВОГИС, Москва, 6-12
июня 2004, С.382.
13. Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е., Богомолова Е.В., Фаддеева Н.В., Раушенбах И.Ю.
Баланс аллелей, регулирующих базальный уровень дофамина у Drosophila, адаптивен
для популяции // III съезд ВОГИС, Москва, 6-12 июня 2004, С. 229.
14. Грунтенко Н.Е., Карпова Е.К., Богомолова Е.В., Баунс М., Раушенбах И.Ю.
Взаимодействие гонадотропинов в контроле репродуктивной функции в норме и в
условиях стресса (модель – дрозофила) // Материалы IV конференции молодых ученых,
посвященной М.А. Лаврентьеву. Новосибирск, 17-19 ноября 2004. Ч.2. С.83-86.
15. Богомолова Е.В., Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е., Раушенбах И.Ю. Роль базального
уровня биогенных аминов в адаптации Drosophilidae к стрессирующим условиям
различной природы // XIII Международное совещание и VI школа по эволюционной
физиологии. Тезисы докладов Санкт-Петербург. 2006. С.33.
16. Богомолова Е.В., Адоньева Н.В., Грунтенко Н.Е., Раушенбах И.Ю. Гонадотропины
влияют на активность щелочной фосфатазы у Drosophila virilis // Докл. Биохим. Биофиз.
2007. Т. 414. №5. С. 134-136.
17. Gruntenko N.E., Karpova E.K., Alekseev A.A., Chentsova N.A., Bogomolova E.V., Bownes
M., Rauschenbach I.Yu. Effects of octopamine on reproduction, juvenile hormone metabolism,
dopamine and 20-hydroxyecdysone contents in Drosophila // Arch Insect Biochem. Physiol.,
2007, V.65, N.2, C.85-94.
18. I.Yu. Rauschenbach, E.V. Bogomolova, N.E. Gruntenko, N.V. Adonyeva, N.A. Chentsova.
Effects of Juvenile hormone and 20-hydroxyecdysone on alkaline phosphatase activity in
Drosophila under normal and heat stress conditions. // J. Insect Physiol. 2007. V. 53. P. 587591.
19. Rauschenbach I.Yu., Gruntenko N.E., Bogomolova E.V., Chentsova N.A. Stress as a factor
maintaining polymorphism of genes regulating the levels of stress-related hormones // Institute
of Cytology and Genetics, Novosibirsk, Russia, 2007.
20. Gruntenko N.E., Chentsova N.A., Adonyeva N.V., Karpova E.K., Bogomolova E.V.,
Rauschenbach I.Yu. Interplay of stress-related hormones in the control of insect fitness. // 2nd
World conference of stress. Abstracts. August 2007. Budapest, Hungary. P. 273.
21. Богомолова Е.В., Адоньева Н.В., Грунтенко Н.Е., Раушенбах И.Ю. Влияние мутации
apterous56f на активность N-ацетилтрансферазы и щелочной фосфатазы у самок
D. melanogaster. // Генетика, 2008, Т.44. С. 710-712.
ТЕЗИСЫ КАНДИДАТСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
Тема: Роль биогенных аминов в контроле стресс-реакции и адаптации к неблагоприятным
условиям среды имаго Drosophila (генетико-физиологические аспекты)
Исследована активность тирозиндекарбоксилазы (ТДК) (первого фермента синтеза
октопамина (ОА)) у особей 6-ти линий, несущих различные мутации синтеза биогенных
аминов: линии TβH, несущей нуль-мутацию гена тирамин-β-гидроксилазы, фермента,
синтезирующего ОА из тирамина (ТА) (мутация приводит к полному отсутствию ОА и
резкому увеличению содержания ТА у мух); линии Ste с мутацией ebony (e) гена N-β-аланилдофаминсинтетазы, вызывающей удвоение содержания ДА; линии iav, несущей мутацию
inactive, снижающую активность ТДК; линий дикого типа – Canton S и Oregon R, и линии
р845, из которой получена линия TβH. Показано, что: (i) мутация, изменяющая уровень ДА,
не сказывается на активности первого фермента синтеза ОА; (ii) мутация Tβh гена,
вызывающая повышение содержания ТА, приводит к резкому снижению активности ТДК у
самок обоих изученных возрастов и молодых самцов. Это подтверждает предположение о
том, что увеличение концентрации ТА выше уровня, свойственного D. melanogaster в норме,
ингибирует активность синтезирующего его фермента, ТДК.
Исследовано развитие стресс-реакции у особей линии TβhnM18 и ее линии-предшественника,
р845, линий iav, ste, e (линия, несущая мутацию ebony в ином генетическом окружении, чем
ste) и линий дикого типа Canton S и Oregon R. В качестве индикаторов развития стрессреакции использованы активность тирозиндекарбоксилазы и уровень содержания дофамина.
Показано, что нарушения в метаболизме этих аминов не препятствуют инициации стрессреакции: она развивается и у линии, лишенной ОА, и у особей с резко повышенными
уровнями ДА и ТА. Сделан вывод, что биогенные амины не являются триггером стрессреакции у дрозофилы.
Показано, однако, что мутации, изменяющие уровни биогенных аминов, изменяют
интенсивность стресс-реакции у дрозофилы: стресс-реактивность систем ДА и ОА у
мутантных линий значительно снижена по сравнению с линиями дикого типа (стрессреактивность рассчитывалась как процент изменения признака при стрессе по отношению к
его значениям в норме).
Исследована роль биогенных аминов в адаптации имаго Drosophila, посредством: (i)
определения выживаемости особей линий Canton S, TβhnM18, ste, e, и iav при кратковременном
тепловом стрессе и сопоставления ее с базальным уровнем дофамина у них; (ii) изучения
выживаемости при тепловом стрессе особей линии дикого типа D. melanogaster (Canton S) и
D. virilis (101) с экспериментально повышенным уровнем дофамина; (iii) изучения
выживаемости при тепловом стрессе, реципрокных самцов гибридов F1 линий 101 и 147 D.
virilis, имеющих различный уровень дофамина при одинаковом содержании октопамина и
тирамина; (iv) определения уровня содержания дофамина и выживаемости особей линий
Canton S, ste и e при стрессировании иной природы, чем тепловой стресс (голодании).
Показано, что повышенный базальный уровень ДА у дрозофилы негативно коррелирует с
выживаемостью при тепловом стрессе и позитивно – при голодовом (при длительном
голодовом стрессе особи с повышенным базальным уровнем ДА дольше сохраняют уровень
амина, необходимый для нормального функционирования). Следовательно, наличие в
популяциях насекомых аллелей, определяющих различный базальный уровень ДА,
способствует их адаптации к неблагоприятным условиям различной природы.
АННОТАЦИЯ К ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ
Тема: Роль биогенных аминов в репродуктивной функции, выживаемости и контроле стрессреакции имаго Drosophila
Была изучена роль биогенных аминов (БА) (дофамина (ДА) и октопамина (ОА)) в
репродуктивной функции, выживаемости и контроле стресс-реакции имаго Drosophila.
Первым этапом была исследована активность тирозиндекарбоксилазы (ТДК) (первого
фермента синтеза ОА) у особей 6-ти линий, несущих различные мутации синтеза БА. В
результате подтверждено сделанное ранее предположение о существовании у имаго
Drosophila механизма обратной связи в регуляции содержания БА [1, 6, 8].
Далее было изучено влияние теплового стресса (380С) на содержание ОА и 20гидроксиэкдизона (20ГЭ) у имаго линий Drosophila virilis, контрастных по уровню
метаболизма ювенильного гормона (ЮГ), в нормальных и стрессирующих условиях.
Установлено, что особи линии дикого типа имеют существенно более низкое содержание
ОА и 20ГЭ, чем мухи мутантной линии. Показано, что тепловой стресс вызывает
возрастание уровня ОА и 20 ГЭ у особей линии дикого типа, тогда как у мух мутантной
линии уровень обоих гормонов не изменяется. Исследовано также влияние теплового
стресса на метаболизм ЮГ и плодовитость линий D. melanogaster дикого типа и линий,
несущих мутации генов, вовлеченных в метаболизм ОА и ДА. Обнаружено, что у самок
линии с измененными уровнями БА резко изменена деградация ЮГ. Плодовитость мух с
удвоенным содержанием ДА существенно снижена по сравнению с линией дикого типа [2].
Были исследованы базальный уровень ДА и выживаемость при тепловом стрессе
линий дикого типа и мутантных линий с удвоенным содержанием ДА. В результате было
показано, что выживаемость мутантных линий резко снижена по сравнению с мухами
дикого типа. Также была изучена выживаемость при длительном голодовом стрессе у мух
тех же линий. Было показано, что выживаемость мутантных линий значительно выше, чем у
дикого типа. Таким образом было установлено, что в условиях теплового стресса адаптивное
преимущество имеют насекомые с базальным уровнем ДА, характерным для дикого типа,
тогда как при голодании более устойчивыми оказываются мутантные особи с повышенным
базальным уровнем ДА [3, 8].
Была исследована активность щелочной фосфатазы (ЩФ) у молодых самок D. virilis
под влиянием экзогенных ЮГ и 20Э. Было показано, что экспериментальное повышение
титров ЮГ и 20Э вызывает повышение активности ЩФ. Также было показано, что стресс
вызывает падение активности ЩФ и у обработанных 20Э, и у контрольных мух. Был сделан
вывод, что 20Э регулирует уровень ДА у дрозофилы, изменяя активность ЩФ,
контролирующего пул предшественника ДА [4].
Далее была исследована активность ЩФ и N-ацетилтрансферазы (NAT) у линии
apterous56f (ap56f) со сниженным в результате мутации уровнем ЮГ и повышенным - ДА и
линии дикого типа в норме и при экспериментальном повышении титра ЮГ. Установлено,
что в норме активность обоих исследованных ферментов у самок линии ap56f существенно
ниже, чем у линии дикого типа. Аппликация ЮГ вызывает повышение активности ЩФ у
самок мутантной линии до уровня, характерного для обработанных ЮГ самок линии дикого
типа [5, 10]. Также линия ap56f оказалась удобной для изучения роли ЮГ в развитии стрессреакции. Было показано, что особи ap56f развивают стресс-реакцию, судя по изменениям
активности ТДК и ЮГ-гидролизующей активности, уровня ДА, экспрессии гена hsp70 и
плодовитости, тем не менее, стресс-реактивность мутантных мух значительно отличается от
дикого типа [7].
Содержание ДА и выживаемость при тепловом стрессе были также изучены у
реципрокных гибридов (самцов) F1 от скрещивания двух линий D. virilis - линии 101 (дикого
типа) и 147 с X-связанной мутацией, которая значительно повышает содержание ДА. Самцы
147x101 имеют значительно более высокое содержание ДА и более низкую выживаемость,
чем самцы 101x147 [8].
Был изучен эффект кормления мух ОА на уровень деградации ЮГ, содержания ДА,
20ГЭ, оогенез и плодовитость мух дикого типа Drosophila. Было найдено, что кормление
мух OA (i) вызывает значительное снижение деградации ЮГ у самок, но не у самцов, D.
melanogaster и D. virilis; (ii) не влияет на содержание ДА у особей D. melanogaster и D. virilis;
(iii) повышение содержания 20Э у самок D. virilis; (iv) снижает в большой степени
количество вителлогенических (стадии 8-10) и зрелых (стадия 14) ооцитов у самок D. virilis;
(v) снижает плодовитость особей D. melanogaster и D. virilis [9].
ТЕЗИСЫ ОСНОВОПОЛАГАЮЩИХ СТАТЕЙ
1. БИОГЕННЫЕ АМИНЫ НЕГАТИВНО РЕГУЛИРУЮТ АКТИВНОСТЬ
СИНТЕЗИРУЮЩИХ ИХ ФЕРМЕНТОВ У ИМАГО DROSOPHILA
Грунтенко Н.Е.1, Андреенкова Е.В.1, Монастириоти М.2, Раушенбах И.Ю.1
1
2
- Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия;
- Institute of Molecular Biology and Biotechnology, FORTH, 711-10 Heraclion, Crete, Greece.
Исследована активность тирозиндекарбоксилазы (ТДК) (первого фермента синтеза
октопамина (ОА)) у особей 6-ти линий, несущих различные мутации синтеза биогенных
аминов: линии TβH, несущей нуль-мутацию гена тирамин-β-гидроксилазы, фермента,
синтезирующего ОА из тирамина (ТА) (мутация приводит к полному отсутствию ОА и
резкому увеличению содержания ТА у мух); линии Ste с мутацией ebony (e) гена N-β-аланилдофаминсинтетазы, вызывающей удвоение содержания ДА; линии iav, несущей мутацию
inactive, снижающую активность ТДК; линий дикого типа – Canton S и Oregon R, и линии
р845, из которой получена линия TβH. Показано, что: (i) мутация, изменяющая уровень ДА,
не сказывается на активности первого фермента синтеза ОА; (ii) мутация Tβh гена,
вызывающая повышение содержания ТА, приводит к резкому снижению активности ТДК у
самок обоих изученных возрастов и молодых самцов. Таким образом, результаты настоящей
работы подтверждают предположение о том, что увеличение концентрации ТА выше
уровня, свойственного D. melanogaster в норме, ингибирует активность синтезирующего его
фермента, ТДК. В работе обсуждается роль биогенных аминов в регуляции метаболизма ЮГ
у насекомых.
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГОРМОНОВ В КОНТРОЛЕ РЕПРОДУКТИВНОЙ
ФУНКЦИИ САМОК DROSOPHILA В УСЛОВИЯХ СТРЕССА ГЕНЕТИЧЕСКИ
ДЕТЕРМИНИРОВАНО
Раушенбах И.Ю.1, Грунтенко Н.Е.1, Ченцова Н.А.1, Хирашима А.2, Суханова М.Ж.1,
Андреенкова Е.В.1, Глазко Г.В.1
1
2
- Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия;
- Department of Applied Genetics and Pest Management, Faculty of Agriculture, Graduate
School, Kyushu University, Fukuoka 812-8581, Japan.
Изучено влияние теплового стресса (380С) на содержание октопамина (ОА) и 20гидроксиэкдизона (20ГЭ) у имаго линий Drosophila virilis, контрастных по уровню
метаболизма ювенильного гормона (ЮГ), в нормальных и стрессирующих условиях. У мух
дикого типа (линия 101) обнаружен четко выраженный половой диморфизм по уровню
обоих гормонов. Установлено, что особи линии 101 имеют существенно более низкое
содержание ОА и 20ГЭ, чем мухи мутантной линии 147. Показано, что тепловой стресс
вызывает возрастание уровня ОА и 20 ГЭ у особей линии 101, тогда как у мух линии 147
уровень обоих гормонов не изменяется. Исследовано также влияние теплового стресса на
метаболизм ЮГ и плодовитость линий D. melanogaster дикого типа и линий, несущих
мутации генов, вовлеченных в метаболизм ОА и дофамина (ДА). Обнаружено, что у самок
линии TβhnM18, лишенной ОА, и самок линии Ste с удвоенным содержанием ДА, резко
изменена деградация ЮГ: она увеличена у молодых и половозрелых TβhnM18 самок и
снижена у молодых и повышена у зрелых мух линии Ste. Плодовитость мух линии Ste
существенно снижена по сравнению с линией дикого типа. Мухи всех линий D. melanogaster
оказались способными к развитию стресс-реакции, однако стресс-реактивность систем
метаболизма ЮГ и плодовитости у мутантных линий существенно отличается от линий
дикого типа. Обсуждается взаимодействие ЮГ, 20ЭГ, ОА и ДА в регуляции размножения
Drosophila в условиях стресса.
3. БАЛАНС АЛЛЕЛЕЙ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ БАЗАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ ДОФАМИНА
У DROSOPHILA, АДАПТИВЕН ДЛЯ ПОПУЛЯЦИИ
Раушенбах И.Ю., Ченцова Н.А., Грунтенко Н.Е., Фаддеева Н.В., Богомолова Е.В.
Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия.
Исследованы базальный уровень дофамина (ДА) и выживаемость при тепловом стрессе
(38оС, 4 ч) однодневных самок линий дикого типа Canton S и Oregon R и двух линий
независимого происхождения, ebony (e) и scarlet ebony (ste), несущих мутацию ebony гена N-
β-аланил-дофаминсинтетазы, вызывающую удвоение содержания ДА. Показано, что (1)
базальный уровень ДА у самок линий дикого типа достоверно не различается; (2)
содержание ДА у мух линий ste и e вдвое превышает уровень амина у мух дикого типа
(различия достоверны при p<0,001 для обеих линий); (3) выживаемость самок линий дикого
типа после теплового воздействия не различается; (4) выживаемость самок обеих мутантных
линий (ste и e) резко снижена по сравнению с мухами дикого типа. Аналогичные результаты
получены для самцов этих линий (данные не приводятся). Сделано заключение, что именно
мутация ebony, вызывающая удвоение уровня ДА, снижает устойчивость мух к высокой
температуре. Также изучена выживаемость при длительном голодовом стрессе мух линий
Canton S, ste и e. Показано, что (1) выживаемость самок мутантных линий значительно
выше, чем у дикого типа; (2) мухи линий e и ste не различаются по их устойчивости к
голоданию. Такие же данные получены для самцов этих линий. Измерено содержание ДА
после 11 дней голодания у самок линий Canton S, ste и ebony. Показано, что длительный
голодовой стресс приводит к резкому снижению уровня ДА у самок всех исследованных
линий. Причем у самок дикого типа уровень амина становится вдвое ниже, чем это
необходимо для нормального функционирования особей, а у мутантных мух он
приближается к уровню, характерному для дикого типа в норме. Таким образом, в условиях
теплового стресса адаптивное преимущество имеют насекомые с базальным уровнем ДА,
характерным для дикого типа, тогда как при голодании более устойчивыми оказываются
мутантные особи с повышенным базальным уровнем ДА. Учитывая, что в популяциях
насекомых достаточно широко распространены меланистические формы, со значительно
увеличенным базальным уровнем ДА, сделан вывод, что это способствует адаптации
популяции к неблагоприятным условиям различной природы.
4. ГОНАДОТРОПИНЫ ВЛИЯЮТ НА АКТИВНОСТЬ ЩЕЛОЧНОЙ ФОСФАТАЗЫ У
DROSOPHILA VIRILIS.
Богомолова Е.В., Адоньева Н.В., Грунтенко Н.Е., Раушенбах И.Ю.
Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия.
Ранее было показано, что при повышении уровня дофамина (ДА) у молодых самок дикого
типа D. virilis и D. melanogaster возрастает титр ювенильного гормона (ЮГ), и в этой
регуляции существует обратная связь: при повышении титра ЮГ уровень ДА падает. Также
было показано, что повышение титра 20-гидроксиэкдизона (20Э) вызывает у молодых самок
Drosophila повышение содержания ДА и ЮГ, а снижение титра 20Э приводит к снижению
уровня ДА и ЮГ, и что повышение уровня ДА у молодых самок дикого типа D. virilis,
повышая титр ЮГ, вызывает у них повышение содержания 20Э. Регуляция уровня ДА
гонадотропинами, ЮГ и 20Э, может осуществляться несколькими путями - на уровне
синтеза, деградации или контроля пула предшественника. Ферментом, регулирующим пул
предшественника ДА - тирозина, является щелочная фосфатаза (ЩФ). В связи с этим была
исследована активность ЩФ у молодых самок D. virilis под влиянием экзогенных ЮГ и 20Э.
Было показано, что экспериментальное повышение титров ЮГ и 20Э вызывает повышение
активности ЩФ. Также была измерена активность ЩФ у мух после аппликации ЮГ и
ацетона и воздействия высокой температуры (38оС, 1 ч). Показано, что в обеих группах ЩФ
реагирует на стресс значительным снижением активности. Показано также, что
экспериментальное повышение титра 20Э приводит к значительному повышению
активности ЩФ. Это значит, что обнаруженное ранее повышение уровня ДА под влиянием
повышения титра 20Э происходит, в частности, за счет ЩФ. Также была измерена
активность ЩФ у обработанных 20Э и контрольных самок после воздействия теплового
стресса (2 часа при 380С). Показано, что стресс вызывает падение активности ЩФ и у
обработанных 20Э, и у контрольных мух. Чтобы оценить, влияют ли изменения в титре
гонадотропинов на интенсивность ответа ЩФ на действие стрессора, была рассчитана
стресс-реактивность ЩФ как процент изменения активности ЩФ при стрессе по отношению
к её значениям в норме. Оказалось, что обработка и ЮГ, и 20Э повышает стрессреактивность ЩФ. Сделан вывод, что 20Э регулирует уровень ДА у дрозофилы, изменяя
активность ЩФ, контролирующего пул тирозина, а ЮГ влияет на активность ЩФ
опосредованно, воздействуя, по-видимому, на иные этапы метаболизма ДА.
5. ВЛИЯНИЕ МУТАЦИИ APTEROUS56F НА АКТИВНОСТЬ NАЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ И ЩЕЛОЧНОЙ ФОСФАТАЗЫ У САМОК
D. MELANOGASTER.
Е.В. Богомолова, Н.В. Адоньева, Н.Е. Грунтенко, И.Ю. Раушенбах
Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия.
Исследована активность щелочной фосфатазы (ЩФ) и N-ацетилтрансферазы (NAT) у 1-сут
самок линии apterous56f (ap56f) со сниженным в результате мутации уровнем ювенильного
гормона (ЮГ) и повышенным - дофамина и линии дикого типа Canton S D. melanogaster
(предшественницей линии ap56f) в норме и при экспериментальном повышении титра ЮГ.
Установлено, что в норме активность обоих исследованных ферментов у самок линии ap56f
существенно ниже, чем у линии Canton S. Аппликация ЮГ вызывает повышение активности
ЩФ у самок мутантной линии до уровня, характерного для обработанных ЮГ самок линии
Canton S.
6. СТРЕСС-ОТВЕТ ЛИНИИ INACTIVE DROSOPHILA MELANOGASTER С
ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТИРАМИНА И ОКТОПАМИНА
Н.А. Ченцова, Н.Е. Грунтенко, Е.В. Богомолова, Н.В. Адоньева, Е.К. Карпова, И.Ю.
Раушенбах
Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия.
Гидролиз ювенильного гормона, активность тирозин декарбоксилазы, содержание дофамина
и жизнеспособность (выживаемость и плодовитость) были изучены в нормальных и
стрессирующих условиях у имаго линии inactive Drosophila melanogaster, несущей мутацию,
которая снижает активность тирозин декарбоксилазы и приводит к пониженному
содержанию тирамина и октопамина. Был отмечен половой диморфизм по активности
тирозин декарбоксилазы, уровню дофамина и выживаемости при тепловом стрессе у мух
линии inactive. Было показано, что имаго inactive имеют повышенный уровень дофамина и
пониженный уровень выживаемости при тепловом стрессе по сравнению с имаго дикого
типа (Canton S). Деградация ювенильного гормона снижена у молодых и повышена у
половозрелых самок линии inactive по сравнению с самками дикого типа. Как было
показано, плодовитость самок линии inactive не отличается от таковой у самок линии дикого
типа в нормальных условиях, но после теплового воздействия динамика ее восстановления
оказалась различной. Было найдено, что самки линии inactive развивают стресс-реакцию, в
качестве индикаторов которой были использованы деградация ювенильного гормона,
активность тирозин декарбоксилазы, содержание дофамина и плодовитость.
7. СТРЕСС-ОТВЕТ У МУТАНТНОЙ ЛИНИИ APTEROUS56F DROSOPHILA
MELANOGASTER СО СНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ЮВЕНИЛЬНОГО ГОРМОНА
Н.Е. Грунтенко1, Н.А. Ченцова1, Е.В. Богомолова1, М. Баунс2, Д. Сегал3, И.Ю. Раушенбах1
1
- Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия;
- Institute of Cell and Molecular Biology, University of Edinburgh, U.K.;
3
- Department of Molecular Microbiology and Biotechnology, Tel Aviv University, Tel Aviv
69978, Israel.
2
Метаболические системы, вовлеченные в стресс-реакцию взрослых насекомых - это
ювенильный гормон (ЮГ), дофамин, октопамин, экдистероиды и белки теплового шока.
Роль ЮГ в развитии стресс-реакции была изучена у линии apterous56f (ap56f) D. melanogaster,
которая имеет сильно сниженную продукцию ювенильного гормона. В нормальных
условиях мутация ap56f приводит к повышенному уровню деградации ЮГ, причем ЮГэстераза делает больший вклад в это повышение, чем ЮГ-эпоксид гидролаза. Уровень
дофамина у молодых самок ap56f в два раза выше, чем у дикого типа (Canton S), в то время
как у молодых самцов и зрелых мух обоих полов уровень дофамина такой же, как у дикого
типа. Активность тирозин декарбоксилазы, первого фермента, вовлеченного в синтез
октопамина, не различается у особей линий ap56f и Canton S. Плодовитость самок ap56f, но не
самцов, примерно в пять раз ниже, чем у самок дикого типа. Выживаемость при стрессе
сильно снижена у самок линии ap56f, но не у самцов. Особи ap56f развивают стресс-реакцию,
судя по изменениям активности тирозин декарбоксилазы и ЮГ-гидролизующей активности,
уровня дофамина, экспрессии гена hsp70 и плодовитости, тем не менее, стресс-реактивность
мутантных мух значительно отличается от дикого типа.
8. ЭФФЕКТ МУТАЦИЙ, ИЗМЕНЯЮЩИХ МЕТАБОЛИЗМ БИОГЕННЫХ АМИНОВ
DROSOPHILA, НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ И ОТВЕТ НА ТЕПЛОВОЙ СТРЕСС
Грунтенко Н.Е.1, Ченцова Н.А.1, Андреенкова Е.В.1, Карпова Е.К.1, Глазко Г.В.1, Фаддеева
Н.В.1, Монастириоти М.2, Раушенбах И.Ю.1
1
2
- Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия;
- Institute of Molecular Biology and Biotechnology, FORTH, 711-10 Heraclion, Crete, Greece.
Содержание дофамина (ДА), активность тирозин декарбоксилазы (ТДК) и выживаемость
были изучены в нормальных и стрессирующих условиях у мух линий ste и e, несущих
мутацию
ebony,
повышающую
уровень
ДА,
и
безоктопаминовой
линии
TβhnM18
D. melanogaster. В качестве контроля были использованы линии дикого типа Canton S и
Oregon R, и линия p845, из которой была получена линия TβhnM18. Был найден половой
диморфизм по активности ТДК, содержанию ДА и выживаемости у особей всех изученных
линий D. melanogaster. Мутация TβhnM18 сильно снижает активность ТДК у самок, в то время
как мутация ebony не имеет такого эффекта. По содержанию ДА и выживаемости при
тепловом стрессе особи линии TβhnM18 не отличаются от особей дикого типа. Особи линий
ste и e имеют сильно повышенный уровень ДА в нормальных условиях, резко сниженную
выживаемость при тепловом стрессе, но повышенную выживаемость при голодании.
Содержание ДА и выживаемость при тепловом стрессе были также изучены у реципрокных
гибридов (самцов) F1 от скрещивания двух линий D. virilis - линии 101 (дикого типа) и 147 с
X-связанной мутацией, которая значительно повышает содержание ДА. Самцы 147x101
имеют значительно более высокое содержание ДА и более низкую выживаемость, чем
самцы 101x147. Особи всех изученных линий D. melanogaster развивают стресс-реакцию,
судя по изменениям активности ТДК и содержания ДА. Обсуждается роль биогенных
аминов в развитии стресс-реакции и адаптации к стрессам окружающей среды у Drosophila.
9. ЭФФЕКТ ОКТОПАМИНА НА РЕПРОДУКЦИЮ, МЕТАБОЛИЗМ
ЮВЕНИЛЬНОГО ГОРМОНА, СОДЕРЖАНИЕ ДОФАМИНА И 20ГИДРОКСИЭКДИЗОНА У DROSOPHILA
Грунтенко Н.Е.1, Карпова Е.К.1, Алексеев А.А.2, Ченцова Н.А.1, Богомолова Е.В.1,
Баунс М.3, Раушенбах И.Ю.1
1
2
- Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия;
- Институт Химической Кинетики и Горения СО РАН, Новосибирск, Россия;
3
- Institute of Cell and Molecular Biology, University of Edinburgh, U.K.
Был изучен эффект экспериментально увеличенного содержания октопамина (кормление
мух ОА) на уровень деградации ювенильного гормона (ЮГ), содержания дофамина (ДА)
20-гидроксиэкдизона (20Э), оогенез и плодовитость мух дикого типа Drosophila. Было
найдено, что кормление мух OA (i) вызывает значительное снижение деградации ЮГ у
самок, но не у самцов, D. melanogaster и D. virilis; (ii) не влияет на содержание ДА у особей
D. melanogaster и D. virilis; (iii) повышение содержания 20Э у самок D. virilis; (iv) снижает
в большой степени количество вителлогенических (стадии 8-10) и зрелых (стадия 14)
ооцитов у самок D. virilis; (v) снижает плодовитость особей D. melanogaster и D. virilis.
Обсуждается возможный механизм действия ОА как нейрогормона на репродуктивную
функцию Drosophila.
10. ЭФФЕКТ ЮВЕНИЛЬНОГО ГОРМОНА И 20-ГИДРОКСИЭКДИЗОНА НА
АКТИВНОСТЬ ЩЕЛОЧНОЙ ФОСФАТАЗЫ У DROSOPHILA В НОРМАЛЬНЫХ
УСЛОВИЯХ И УСЛОВИЯХ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА
Раушенбах И.Ю., Богомолова Е.В., Грунтенко Н.Е., Адоньева Н.В., Ченцова Н.А.
Институт Цитологии и Генетики СО РАН, Новосибирск, Россия.
Изучен эффект 20-гидроксиэкдизона (20Э) и ювенильного гормона (ЮГ) на активность
щелочной фосфатазы (ЩФ) у молодых самок дикого типа D. virilis и D. melanogaster в
нормальных условиях и при тепловом стрессе (38оС). Показано, что и кормление мух
20Э, и аппликация ЮГ приводят к значительному увеличению активности ЩФ.
Активность ЩФ была также измерена у молодых самок мутантной линии apterous56f D.
melanogaster
со
сниженным
уровнем
ювенильного
гормона.
Ферментативная
активность у мутантных мух оказалась сниженной по сравнению с мухами дикого
типа. Было показано, что повышение уровней ЮГ и 20Э не препятствует ответу ЩФ на
тепловой стресс, но изменяет стресс-реактивность. Обсуждаются механизмы регуляции
уровня ДА гонадотропинами у Drosophila.