Ковалева М.К., Мензянова Н.Г.
НИИ биологии Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина, Харьков, Украина;
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
В настоящее время для изучения закономерностей старения в качестве моделей используют клеточные культуры животных и растений. Однако клетки млекопитающих, переведенные в систему in vitro, адаптируясь к новым условиям, могут существенно изменять свои свойства. Альтернативой клеточным культурам, полученным из многоклеточных организмов могут быть культуры одноклеточных организмов такие как эукариточеские микроводоросли рода Dunaliella.
В работе культура Dunaliella viridis Teodor. была использована для проверки гипотезы влияния средовых факторов на процессы старения. Согласно этой гипотезе, создание «оптимальных» условий для функционирования в случае вегетативного размножения клеток может влиять на «репликативное старение». В качестве показателей «репликативного старения» культуры использовали степень плоидности клеток, которую оценивали по содержанию ДНК, триацилглицеридов, β-каротина, карбонилированных белков, а также содержанию РНК и белков в процессе длительного культивирования разных субкультур Dunaliella viridis. С целью получения различных субкультур и создания различных условий функционирования клетки микроводорослей пересаживали на свежую среду Артари с разной частотой: 1) субкультура-10 – частота пересадки 10 дней (на стадии экспоненциальной фазы); 2) субкультура-20 – частота пересадки 20 дней (на стадии перехода в стационарную фазу); 3) субкультура-30 – частота пересадки 30 дней (на стадии ранней стационарной фазы); 4) субкультура-40 – частота пересадки 40 дней (на стадии поздней стационарной фазы).
Было обнаружено, что к 10-му пассажу культивирования в клетках субкультуры-40 (стационарная фаза роста) увеличивалось содержание ДНК и триацилглицеридов (ТГ) в 2, 6 раза, содержание ?-каротина в 2 раза, доля карбонилированных белков увеличивалась в 2 раза, а содержание РНК уменьшалось по сравнению с клетками, находящимися в экспоненциальной фазе роста (субкультура-10), то есть к 40-м суткам роста культуры формировался возрастзависимый эпигенотип. Исходя из этого, субкультуру-10 можно определить как «молодую» культуру, а субкультуру-40 – как «стареющую». При дальнейшем культивировании субкультур D. viridis на протяжении 2-х лет было показано, что эпигенотип субкультуры-10 оставался неизменным: содержание ДНК, ТГ и β-каротина, которое может служить показателем старения культур, не изменялось на протяжении всего культивирования. Увеличение содержания ДНК, ТГ и β-каротина было характерно для субкультур-20, -30 и -40. Так, если выразить скорость увеличения плоидности в разных субкультурах через величину тангенса угла наклона кривой содержания ДНК в процессе пассирования, то для субкультуры-10 он равен 0,14, для субкультуры-20 – 0,17, а для субкультуры-30 – 1,12, то есть почти в 10 раз больше, чем в субкультуре-10. Содержание ДНК в клетках субкультуры-40 варьировало от пассажа к пассажу, но было выше, чем в клетках субкультуры-10. Подобные закономерности были выявлены и для содержания ТГ и β-каротина в клетках субкультуры-40, т. е., снижение частоты пересадки приводило к снижению вариабельности исследуемых показателей.
Таким образом, создание определенных условий для функционирования культур микроводорослей (частота пересадки) оказывает влияние на формирование возрастзависимых эпигенотипов, а также на стабильность сформировавшегося эпигенотипа в процессе длительного культивирования.