Дестабілізація хромосомного апарату в різних таксонах тварин як показник екологічних змін

У клітинних лініях вихідної мієломи і гібридних субліній, як і в лініях ембріональних фібробластів мишей, спостерігається висока частота трапляння ізохромосом (РБ), утворених за участю гомологів Хр миші. Взагалі, число мета- і субметацентричних Хр мишачого походження на клітину і кількість їхніх варіантів у всіх гібридомних лініях була у 2 рази більшою в порівнянні з клітинами батьківської мієломи. Враховуючи утворення ізохромосоми 14 норки, появу у Хр 1 норки типового прицентромерного блоку Хр миші, можна зробити висновок, що активація міжхромосомних взаємодій при соматичній гібридизації клітин є необхідною умовою для виникнення генетично гетерогенних клітинних популяцій і збереження в деяких з них генетичного матеріалу сегрегуючого партнера, у даному випадку - Хр норки.

Фактори, що впливають на гомологічні і гетерологічні міжхромосомні взаємодії в клітинних популяціях лабораторних ліній мишей. Сумарний аналіз частот трапляння асоціацій між гомологами (АГ), міжхромосомних асоціацій між гетерологічними хромосомами за типом робертсонівських транслокацій (РБ) у всіх клітинних популяціях мишей різного походження дозволив одержати такі дані.

Участь у РБ індивідуальних хромосом статистично достовірно корелює (Р<0,05) в основному тільки для групи найменших за розміром хромосом каріотипу миші - 17, 18 і 19. Корелятивні взаємини між участю індивідуальних хромосом в АГ істотно відрізняються від виявлених для асоціацій за типом РБ (рис. 3). Так, сумарно в усіх досліджених клітинних популяціях спостерігаються множинні статистично достовірні кореляції між участю різних хромосом в АГ. Очевидно, основний внесок у появу АГ вносять якісь надхромосомні фактори, неспецифічні стосовно індивідуальних хромосом, але специфічні для самих клітинних популяцій. Отримані дані добре узгоджуються з виявленим збігом між високою частотою трапляння АГ і фенотиповою стабільністю ембріональних фібробластів за ознакою пухлиноспорідненості.

Оскільки взагалі були відсутні корелятивні взаємини між частотами трапляння індивідуальних хромосом миші в асоціаціях за типом РБ в різних клітинних популяціях, було виконано розрахунки умовних "генетичних відстаней" і кластеризації за ними груп клітинних популяцій при використанні стандартної комп'ютерної програми "BІOSYS-І". Частоти трапляння об'єднань кожної хромосоми з іншими підраховано в популяціях клітин кісткового мозку мишей BALB/c, СЗН/Не, СВА/Са, C57BL/6, у групах ліній ембріональних фібробластів, отриманих від цих мишей, а також у метафазах кісткового мозку мишей лінії BALB/c та отриманих від неї мієломних ліній і субліній. Лінії і сублинії ембріональних фібробластів розділили на групи за їх походженням і за пухлиноспорідненістю; припускали також, що здатність продукувати антитіла норки в сублініях GN1 і GN2 відповідає їхній проміжній пухлиноспорідненості, а втрата цієї властивості у субліній GN3 і GN4, NG1 і NG2 зближує їх з вихідними мієломами і відповідає максимальній пухлиноспорідненості.

Аналіз таких умовних "генетичних" відстаней, розрахованих на основі порівняння частот трапляння різних РБ між Хр, показав їхню залежність від належності клітин до мишей різних ліній. Так, популяції клітин ліній із загальним походженням CBA/Ca і C3H/He завжди були ближче одна до одної, ніж до клітинних популяцій лінії C57BL, виведеної з іншого джерела. Клітинні популяції, отримані від різних ліній мишей, але з одним і тим же ступенем пухлиноспорідненості, виявлялися ближчими одна до одної, ніж з різним пухлинним фенотипом, причому клітинні популяції з проміжною пухлиноспорідненістю за цією ознакою виявилися ближчими до клітин з максимальною пухлиноспорідненістю, ніж до вихідних іморталізованих, що адаптуються до росту іn vіtro.

Отже, асоціації між гомологами (їх близьке розташування в метафазних пластинках, АГ) є характеристикою не стільки індивідуальних Хр, скільки досліджуваної клітинної популяції. Злиття гомологів за центромерними районами (за типом робертсонівських транслокацій, рис. 2) типово для усіх досліджених клітинних популяцій мишей у системі іn vіtro, але не зустрічаються в клітинах кісткового мозку іn vіvo. Частоти трапляння гетерологічних РБ специфічні для індивідуальних Хр, їхній розподіл залежить від ступеня пухлиноспорідненості і належності клітинної популяції до певної лінії мишей. Це дозволяє припускати участь у контролі міжхромосомних гетерологічних асоціацій (кластеризації центромер) наявність щонайменше двох незалежних груп факторів - генотипових і пов'язаних із процесами спонтанної пухлинної прогресії клітин.

Таким чином, отримані дані свідчать про те, що одним з провідних факторів у фенотиповій еволюції клітинних ліній мишей іn vіtro є мінливість кількості копій індивідуальних Хр (анеуплоїдія), у яку істотний внесок можуть вносити особливості взаємного розташування Хр у просторі інтерфазного ядра, оцінені в метафазах за наявністю асоціацій між гомологічними Хр і гетерологічними Хр за типом робертсонівських транслокацій.

З метою оцінки справедливості положень про зв'язки між анеуплоїдією, міжхромосомними взаєминами і дестабілізацією каріотипу у клітинних популяцій в різних умовах культивування іn vіtro, для клітинних популяцій іn vіvo далі виконувалися дослідження у різних видів ссавців, що відтворюються в різних екологічних умовах.

Залежність характеристик дестабілізації каріотипу від екологічних змін у лабораторних ліній мишей З 57BL/6, BALB/c, CC57W/Mv. З метою оцінки цитогенетичних ефектів вікових факторів, можливих генетичних відмінностей, особливостей сезону досліджень, а також хронічного низькодозового іонізуючого опромінення розглянуто цитогенетичні аномалії в клітинах кісткового мозку мишей трьох ліній З 57BL/6, BALB/c, CC57W/Mv.

Лінія BALB/c відрізняється від двох інших ліній підвищеною спонтанною частотою трапляння метафазних пластинок із хромосомними абераціями, лімфоцитів з мікроядрами. В порівнянні з іншими дослідженими лабораторними лініями мишей, вона у найменшому ступені реагує на вік, сезон досліджень, а також на збільшення іонізуючого опромінення. У "старих" тварин спостерігається зменшення частки анеуплоїдів (39-41) і одноядерних лімфоцитів з мікроядрами, а влітку в порівнянні з зимою - зменшення ще і двоядерних лімфоцитів, в умовах Чорнобиля - збільшення двоядерних лімфоцитів, тобто, характеристика, що помітно змінюється в залежності від сезону досліджень, збільшується й у відповідь на іонізуюче опромінення.

У С 57BL/6 найбільш виражені відмінності в зв'язку із сезоном досліджень. Влітку у порівнянні з зимою статистично достовірно (P<0,05) збільшується кількість анеуплоїдів, метафаз із міжХрними злиттями за типом робертсонівських транслокацій, з асинхронним розщепленням центромерних районів Хр і зменшуються частоти трапляння хромосомних аберацій, одноядерних лімфоцитів з мікроядрами. В умовах Чорнобиля збільшується частка анеуплоїдних клітин, двоядерних лімфоцитів і одноядерних з мікроядрами, тобто, характеристика, що залежить від сезону досліджень у даної лінії (анеуплоїдія), статистично достовірно збільшується у відповідь на дію іонізуючого опромінення.

У лінії СС 57W/Mv спостерігались найбільш виражені міжгрупові відмінності в зв'язку з віком тварин. У "старих" мишей у порівнянні з молодими статистично достовірно збільшується частота трапляння метафаз із хромосомними абераціями, з асинхронністю розщеплення центромерних районів хроматид і різко зменшується кількість метафаз на 1000 клітин. У залежності від сезону статистично достовірно змінюється тільки частота трапляння метафаз із хромосомними абераціями - у липні вона нижча, ніж узимку. Взагалі у цієї лінії, як і в двох інших, у відповідь на підвищене іонізуюче опромінення, крім збільшення частот трапляння одноядерних лімфоцитів з мікроядрами, спостерігається зростання саме тієї цитогенетичної аномалії (хромосомні аберації), яка найбільше реагує на розходження у віці тварин, та на сезон дослідження, причому кожна лінія характеризується лінійноспецифічними особливостями відповіді на ці фактори, за винятком зростання з віком поліплоїдних клітин. Тільки в лінії С 57BL/6 збільшення частки анеуплоїдних клітин збігається із зростанням міжхромосомних асоціацій за типом робертсонівських транслокацій.

Таким чином, аналіз цитогенетичних аномалій у генетично гомогенних ліній мишей свідчить про те, що генотоксичні впливи (хронічне низькодозове іонізуюче опромінення) індукує зміни частот трапляння тільки тих аномалій, зміни яких у даної лінії спостерігаються й у зв'язку з віком та сезоном досліджень. Тобто, як і при аналізі політенних Хр личинок Ch. thummі, під впливом екзогенних впливів спостерігаються зміни, типові для даного об'єкта на певних стадіях онтогенезу, а також у відповідь на зміну сезонів дослідження.

Вікові відмінності у відповідь на хронічну дію низькодозового іонізуючого опромінення у мишей лінії CC57W/Mv. У мишей лінії СС 57W/Mv виявляються істотні вікові відмінності за частотами трапляння цитогенетичних аномалій в умовах дії підвищеного іонізуючого опромінення.

Так, у "старих" мишей контрольної групи (Київ) у порівнянні з "молодими" статистично достовірно збільшуються частоти трапляння двоядерних лімфоцитів, одноядерних із мікроядрами, а також істотно зменшується кількість клітин, що діляться, у кістковому мозку. Виражених відмінностей не виявлено в клітинах кісткового мозку "старих" мишей чорнобильської групи. Отримані дані свідчать про те, що частоти трапляння одноядерних лімфоцитів із мікроядрами у "старих" мишей у Чорнобилі статистично достовірно (P<0,05) менше, ніж у мишей того ж віку в контрольних умовах і понад у два рази менше, ніж у "молодих" мишей у Чорнобилі. Нижче виявилася і частота трапляння двоядерних лімфоцитів у "старій" групі в порівнянні з "молодою" у Чорнобилі. Тобто, у 2-3 місячних тварин в умовах підвищеної дії іонізуючого опромінення частоти трапляння таких цитогенетичних аномалій, як двоядерні лімфоцити й одноядерні з мікроядрами, виявляються близькими до "старих" мишей контрольної групи і статистично достовірно більшими, ніж у Чорнобильських "старих" мишей. Можна чекати, що така відносно підвищена стабільність хромосомного апарату у "старих" тварин Чорнобильської зони стосовно "молодих" у цих же умовах і стосовно групи "старих" тварин у контрольних умовах обумовлена істотно підвищеними частотами клітинного розподілу. Важливо відзначити, що така ж вікова залежність частот трапляння цитогенетичних аномалій у цих мишей виявлялася і при аналізі кількості еритроцитів із мікроядрами в мазках периферичної крові. У зв'язку з цим при аналізі цитогенетичних аномалій для оцінки глибини пошкоджень хромосомного апарату під впливом дії генотоксичного агента, необхідно враховувати не тільки відсоток клітин з пошкодженнями, але і кількість непошкоджених клітин серед тих, що діляться, оскільки перспективи компенсації індукуючих екологічними змінами пошкоджень, у першу чергу, визначаються саме цим параметром.

Далі було розглянуто цитогенетичні аномалії і міжхромосомні взаємодії в умовах підвищеного іонізуючого опромінення у генетично гетерогенних популяцій різних видів полівок, що мешкають у зоні відчуження Чорнобильської АЕС.

Порівняльний аналіз цитогенетичних аномалій у клітинах кісткового мозку в трьох видів полівок у місцеперебуваннях з різними рівнями радіонуклідного забруднення. Виконано порівняльний цитогенетичний аналіз представників трьох видів мишоподібних гризунів, виловлених у зоні відчуження ЧАЕС у місцях з різним рівнем радіонуклідного забруднення. У рудих полівок (Clethrіonomys glareolus) більшість аутосом представлено акроцентричними Хр. У відносно "чистих" умовах (Неданчичі) в них спостерігали високу частоту міжхромомомних злиттів за типом робертсонівських транслокацій (15,1±2,1 % метафаз із РБ у середньому на одну тварину). І саме частота трапляння таких метафаз статистично достовірно (P<0,05) вищою виявлялася у тварин цього виду в Рудому лісі (23,3±3,1 %). У відносно "чистих" умовах частка анеуплоїдних клітин найменшою виявилася в полівок-економок (Mіcrotus oeconomus), (21,2±6,4 %), а у звичайних полівок (Mіcrotus arvalіs) за цією характеристикою спостерігалася виражена індивідуальна мінливість, що відрізняє її від двох інших видів (у рудої полівки процент анеуплоїдних клітин становив 34,9±4,8; у звичайної полівки - 36,6±13,3), причому тільки в представників звичайної полівки в зоні з найбільшим радіонуклідним забрудненням (Рудий ліс, оз. Глибоке) виявлялося різке збільшення анеуплоїдних клітин (66,9±3,9 %). Тобто, як і при порівнянні різних ліній мишей, серед розглянутих видів мишоподібних гризунів виявилася одна група особин, що "не відповідала" збільшенню частот трапляння цитогенетичних аномалій у відповідь на збільшення рівня радіонуклідного забруднення (представники полівки-економки), а два інших види "відповідали" кожний за різними цитогенетичними характеристиками: руда полівка - збільшенням метафаз із РБ, а вид з вираженою нестабільністю за анеуплоїдією, звичайна полівка - збільшенням частки анеуплоїдних метафаз.

Взаємне розташування гомологічних Хр і частоти анеуплоїдних клітин у полівки-економки і звичайної полівки. В метафазних пластинках полівок-економок при рутинному фарбуванні легко типуються три пари Хр - 1, 10 і 14; у звичайної полівки Хр 1, 5 і Х (рис. 6 А й Б, рис. 7). В метафазних пластинках кісткового мозку полівок-економок і представників звичайної полівки за "близьке" розташування гомологів приймали їхню одночасну присутність у 1/4 метафазної пластинки і таке положення позначали знаком "+", за максимально віддалене - розташування на периферії строго навпроти один одного, на "кінцях" діаметра, проведеного через центр метафазної пластинки (позначали знаком "-"), усі інші варіанти розглядали як проміжні і позначали як "?". Групи особин полівки-економки і звичайної полівки істотно відрізнялися одна від одної за частотами трапляння метафазних пластинок із близьким розташуванням гомологів одночасно за трьома (P< 0,01) і за двома (P<0,05) парами Хр (табл.5). Отримані дані свідчать про те, що знижена частота трапляння асоціацій між гомологами у клітинах кісткового мозку звичайної полівки збігається з відносно підвищеною (зокрема, стосовно полівки-економки) нестабільністю хромосомного апарата, і, мабуть, може сприяти прогнозу підвищеної чутливості тварин до генотоксичних впливів саме за збільшенням частот трапляння анеуплоїдних клітин. Аналіз метафазних пластинок свідчить про те, що є досить виражена організованість Хр у гаплоїдні набори. Так, на рис. 6 А показано метафазну пластинку полівки-економки, де гаплоїдні набори організовані у дві автономні пластинки, накладені одна на одну.

Відзначається певний збіг у взаємному розміщенні Хр 1 і 10 у цих двох гаплоїдних наборах, а також антипаралелізм їхнього положення. Виділяється диференціація на гаплоїдні набори Хр у метафазах рудих полівок (рис. 8). Таким чином, отримані дані свідчать про наявність у розглянутих видів роз'єднаності Хр на гаплоїдні геноми, а також про зв'язок між взаємним розташуванням гомологів, що віддзеркалюють, мабуть, "міцність" такої роз'єднаності, і збільшенням анеуплоїдних клітин у відповідь на підвищене іонізуюче опромінення.

Таблиця 5. Різні взаємні розташування гомологів у полівок-економок і звичайних полівок, %.

Міжхромосомні взаємодії в клітинах периферичної крові великої рогатої худоби. Для того щоб оцінити специфіку міжхромосомних взаємодій в інших видів ссавців і їхній зв'язок з цитогенетичними аномаліями, розглянуто частоти трапляння РБ і взаємодій між гомологічними Хр в метафазних пластинках периферичної крові великої рогатої худоби. Каріотип великої рогатої худоби представлено 29 парами акроцентричних аутосом і субметацентричними Хр Х і У. У цьому відношенні каріотип великої рогатої худоби схожий з типовим для лабораторних ліній мишей, у яких всі аутосоми також акроцентричні.

Гематологічний химеризм у штучних близнюків і взаємне розташування пари статевих Хр у клітинних популяціях різного походження. Проведено аналіз цитогенетичних показників у клітинах крові корови-донору ембріонів (Морозка, 8 років) і три пари її нащадків (6 міс), що виросли із трансплантованих ембріонів у різних реципієнтів, а також одна різностатева пара близнюків, яка виросла з двох трансплантованих ембріонів іншого походження. Виразність гематологічного химеризму в близнюків великої рогатої худоби варіювала в широких межах (від 0 до 82 % клітин однієї особини може бути представлено клітинами іншого близнюка) і не залежала від статі (у двох парах у близнюків домінують клітини самця, в одній - самки). Якщо розрахувати число анеуплоїдів з урахуванням походження клітин, виходить, що у тварин з перевагою клітин-іммігрантів в середньому відсоток анеуплоїдів становить 36,0±5,7 %, а у їхніх партнерів з перевагою клітин того ж походження, але власних - 21,0±6,8. У власних клітинах в середньому на одну тварину частота трапляння метафаз із РБ становила 6±3 %, у клітинах-іммігрантах - 16±5 %. Тобто, у тварин з вираженим гематологічним химеризмом прослідковується тенденція до підвищення анеуплоїдії, а в клітинах - нащадках стовбурних гематопоетичних клітин, що мігрували до чужого організму, спостерігається тенденція до підвищення метафазних пластинок із РБ.

Далі було розраховано частоти трапляння метафаз із різним взаємним розташуванням статевих Хр. Як і при аналізі метафаз полівок, виділяли три варіанти взаємного розташування статевих Хр: 1) близьке, пара статевих Хр локалізована приблизно в 1/4 метафазної пластинки (рис. 9, А); 2) найбільш віддалене, пара статевих Хр локалізована на периферії метафазної пластинки, навпроти один одного, симетрично щодо центра метафаз (рис. 9, Б); 3) проміжний варіант. Оцінка взаємного розташування пари статевих Хр окремо в клітинах-іммігрантах і власних клітинах свідчить про те, що як правило у клітин-імігрантів існує тенденція до відносно підвищеної частоти трапляння метафаз з найбільш віддаленим варіантом розташування Хр і зниження частоти трапляння метафаз з їх близьким взаємним розташуванням. У середньому на одну тварину в клітинах-іммігрантах частота трапляння метафаз з віддаленим розташуванням пари статевих Хр була 32,0±9,2 %; у власних клітинах - 21,0±3,6 %. Частота трапляння клітин із близьким розташуванням Хр виявилася статистично достовірно (P<0,05) вищою у власних клітинах (50,0±5,0 %), ніж у клітинах-іммігрантах (30,0±5,0 %). Отримані дані свідчать про те, що існують визначені взаємозв'язки між підвищенням анеуплоїдії клітин, зменшенням частот трапляння метафаз із близьким розташуванням пари гомологічних (статевих) Хр, а також збільшенням частот трапляння метафаз з міжХрними асоціаціями за типом робертсонівських транслокацій. Так, зокрема, виявлено, що частота трапляння анеуплоїдних клітин (43-66 Хр, А 1) статистично достовірно (P<0,05) корелює з частотою трапляння метафаз з максимально віддаленими одна від одноі статевими Хр (r=+0,768; p=0,044).

Таким чином, у великої рогатої худоби, як і у випадку звичайних полівок, простежується зв'язок між взаємним розташуванням гомологічних Хр на прикладі пари статевих Хр і частотою трапляння анеуплоїдних клітин. Із рис. 9 видно, що в метафазних пластинках периферичної крові великої рогатої худоби виявляється поділ на гаплоїдні набори Хр і антипаралельне розташування гомологів.

Анеуплоїдія у різних порід великої рогатої худоби і взаємне розташування пари статевих Хр. Для того щоб перевірити, чи існують зв'язки між анеуплоїдією клітин, асоціаціями гомологів і міжхромосомними злиттями за типом робертсонівських транслокацій, а також оцінити частоту РБ у порід з підвищеною схильністю до носійства робертсонівських транслокацій (Popescu, Pech, 1991), ці характеристики було розглянуто в клітинах периферичної крові тварин шести порід великої рогатої худоби молочного, м'ясного і комбінованого напрямків продуктивності. Виявлено, що у трьох порід молочного напрямку продуктивності статистично достовірно (P<0,05; P<0,01; P<0,001) рідше трапляються поліплоїдні клітини і метафази з РБ, ніж у трьох порід іншої групи. Виявлений нами факт міжпородних відмінностей за частотами трапляння РБ збігається зі спостереженнями (Popescu, Pech, 1991) про переважну частоту трапляння носіїв робертсонівських транслокацій у тварин комбінованого напрямку продуктивності (сименталів). Виконано аналіз взаємного розташування статевих Хр у порід молочного напрямку продуктивності, а також у м'ясної української породи (табл.6).

Таблиця 6. Варіанті розташування статевих Хр у метафазах порід великої рогатої худоби.

Частота трапляння близького розташування пари гомологів (на прикладі статевих Хр) статистично достовірно (P<0,05) менша у молодих тварин чорно-рябих голштинів, англерів, червоної степової породи, ніж у молодих тварин української м'ясної породи, і така ж тенденція спостерігається щодо другої вікової групи української м'ясної породи. При цьому у молочних порід, за винятком червоної степової, виявляється статистично достовірно (P<0,05) велика частота трапляння метафазних пластинок з віддаленим варіантом розташування пари гомологів. Видно, що такі міжпородні відмінності відповідають і розходженням між групами за частотами трапляння анеуплоїдних клітин (табл.6). Підвищена частота метафазних пластинок із близьким розташуванням гомологів у м'ясної породи виявляється пов'язаною зі зменшенням анеуплоїдії А 1, як і у розглянутих вище тварин з гематологічним химеризмом. Однак, на відміну від химерних тварин, збільшення клітин із близьким розташуванням гомологів збігається із підвищенням частот трапляння РБ (коефіцієнт кореляції між частотою трапляння метафаз із РБ і близьким розташуванням статевих Хр r=+0,562; p=0,05). У тварин голштинської породи частоти трапляння метафаз із близьким розташуванням статевих Хр статистично достовірно (P<0,05) негативно корелювали (r=-0,738; p=0,036) з частотою трапляння анеуплоїдів А 2 типу (59 і 61 Хр). У представників м'ясної української породи частота трапляння метафаз з максимально віддаленими одна від одної статевими Хр статистично достовірно (P<0,05) корелювала (r=+0,465; p=0,039) з часткою анеуплоїдних клітин А 1 (43-66 Хр).

Таким чином, у сименталів, голштинів, м'ясної української породи при індивідуальному аналізі тварин усередині кожної породи виявляються статистично достовірні кореляції між частотою трапляння анеуплоїдів і взаємним розташуванням статевих Хр у метафазних пластинках.

Взагалі, виконані дослідження свідчать про те, що у тварин різних таксонів чітко виявляється такий елемент організації хромосом, як їх підрозділи на гаплоїдні набори. Виявлені зв'язки між взаємним розташуванням гомологічних хромосом і стабільністю клітинних популяцій щодо фенотипових характеристик, за часткою анеуплоїдних клітин свідчать про те, що взаємини між такими гаплоїдними наборами хромосом можуть відігравати істотну роль у стабільності хромосомного апарату у тварин різних видів.

Слід підкреслити, що проблема біоіндикації й прогнозу наслідків екологічних змін для окремого індивідуума складається, по меншій мірі, з двох компонентів - оцінок можливого внеску в фенотипову мінливість клітин різних типів мутацій, а також ймовірності їх виникнення в соматичних і генеративних клітинах. Отримані в роботі дані дозволяють стверджувати, що фенотипова мінливість клітинних популяцій асоційована з анеуплоїдією клітин, тісно пов'язаною з порушенням упорядкованості розташування хромосом в просторі інтерфазних ядер. Тому аналіз упорядкованості хромосом в соматичних клітинах тварин може бути використаний для прогнозу їх індивідуальної чутливості до екологічних змін, появи анеуплоїдних клітинних клонів з широкою фенотиповою мінливістю.

ВИСНОВКИ

1. Знайдено елементи упорядкованості у просторовій організації хромосом в соматичних клітинах тварин різних таксонів. Виявлено тісну асоціацію дестабілізації хромосомного апарату з анеуплоїдією та з фенотиповою мінливістю клітин. Показано, що аналіз упорядкованості хромосом може бути використано для прогнозу появи деяких цитогенетичних аномалій, що індукуються екологічними змінами (хімічний, температурний вплив, вірусна інфекція, а також іонізуюче опромінення).

2. Отримано дані про наявність невипадкового взаємного розташування політенних хромосом у інтерфазних ядрах слинних залоз личинок ІV віку Chіronomus thummі (коефіцієнти кореляцій відстаней між центромерними районами хромосом І й ІІІ, ІІІ й ІІ коливалися в межах 0.41Ј r Ј0.74; 0.1Ј mr Ј0.2). Виявлено зменшення щільності пакування політенних хромосом під впливом факторів середовища (температурний шок, хімічні впливи, зміна сезонів досліджень) і при переході від одного личинкового віку (ІІІ вік) до іншого (ІV вік).

3. У метафазах кісткового мозку лабораторної лінії мишей BALB/c іn vіvo виявлено невипадкове взаємне розташування індивідуальних хромосом, переважно хромосом 12 і 15. Показано просторову роз'єднаність гаплоїдних наборів хромосом миші, що виражається у відсутності асоціацій за типом робертсонівських транслокацій між гомологічними хромосомами.

4. Порівняльний аналіз цитогенетичних характеристик у процесі спонтанної неопластичної еволюції ембріональних фібробластів мишей ліній СЗН/Не, C57BL/6 і СВА/Са показав порушення роз'єднаності гаплоїдних наборів хромосом при пасируванні клітин у системах іn vіtro щодо появ ізохромосом. Виявлено статистично достовірні кореляції (r > 0,400; P<0,05) між мінливістю шести типових ознак пухлинного фенотипу клітинних культур і кількістю копій (анеуплоїдією) різних хромосом. У середині клітинних популяцій виявлено статистично достовірні кореляції (r > 0,400; P<0,05) між копійністю ряду індивідуальних хромосом. Отримані дані свідчать про переважне значення анеуплоїдії в неопластичній еволюції досліджених клітинних популяцій.

5. Показано, що асоціації між гомологами в 28 досліджених клітинних популяціях різних лабораторних ліній мишей є переважно популяційною характеристикою; збільшення частоти їхньої трапляння, як правило, пов'язане з фенотиповою стабільністю клітинної популяції. Гетерологічні асоціації специфічні для різних клітинних ліній мишей, залежать від стадії неопластичної еволюції клітин і істотні для міжхромосомних обмінів при міжвидовій соматичній гібридизації клітин.

6. При аналізі частот трапляння цитогенетичних аномалій у клітинах кісткового мозку мишей лабораторних ліній З 57BL/6, BALB/c, CC57W/Mv виявлені їхні лінійно-специфічні відмінності в умовах хромосомонічної дії підвищеного іонізуючого опромінення. Показано, що в різних ліній мишей збільшувалися частоти трапляння саме тих типів цитогенетичних аномалій, які у цих ліній змінювалися в залежності від віку і сезону досліджень. Спостерігали статистично достовірне (P<0,05) зменшення частот трапляння деяких цитогенетичних аномалій в умовах підвищеного іонізуючого опромінення у мишей лінії СС 57W/Mv з віком, обумовлене активацією клітинної проліферації у тварин у цих умовах.

7. Виявлено видоспецифічні особливості ефектів іонізуючого опромінення у видів мишоподібних гризунів: для рудої полівки типове підвищення частот трапляння метафазних пластинок з міжхромосомними асоціаціями за типом робертсонівських транслокацій, для звичайної полівки - анеуплоїдних клітин. У звичайної полівки в порівнянні з полівкою-економкою спостерігали зменшену частоту асоціацій між гомологами (4,8±1,1 % і 18,4±2,2 % метафаз відповідно), що збігалося зі збільшеною "чутливістю" представників цього виду до індукції анеуплоїдії іонізуючим опроміненням.

8. У клітинах периферичної крові великої рогатої худоби виявлено зв'язок між частотою трапляння зближеного розташування гомологів (на прикладі пари статевих хромосом) у просторі метафазних пластинок і міжпородними відмінностями щодо частот трапляння анеуплоїдних клітин. У сименталів частота трапляння анеуплоїдних клітин (43-66 хромосом, А 1) статистично достовірно (P<0,05) корелювала з частотою трапляння метафаз із максимально віддаленими статевими хромосомами (r=+0,768; p=0,044); у тварин голштинської породи частоти трапляння метафаз із близьким розташуванням статевих хромосом статистично достовірно (P<0,05) негативно корелювали (r=-0,738; p=0,036) з частотою трапляння анеуплоїдів типу А 2 (59 і 61 хромосома); у представників м'ясної української породи частота трапляння метафаз із максимально віддаленими статевими хромосомами статистично достовірно (P<0,05) корелювала (r=+0,465; p=0,039) з часткою анеуплоїдних клітин А 1 (43-66 хромосом).

9. Гетерологічні міжхромосомні асоціації за типом робертсонівських транслокацій статистично достовірно (P<0,05) частіше траплялися в клітинах крові тих порід, для яких характерна підвищена частота трапляння носіїв конститутивних робертсонівських транслокацій. У м'ясної української породи виявлено кореляції між частотою трапляння метафаз з такими асоціаціями і близьким розташуванням статевих хромосом (r= +0,562; p=0,05).

10. Важливість стабільності організації хромосом у просторі інтерфазного ядра виявляється в наявності зв'язку між різними типами міжхромосомних асоціацій і дестабілізацією каріотипу в різних моделях і у різних видів. Так, при зменшенні асоціацій між гомологами спостерігається збільшення частот трапляння анеуплоїдних клітин, а збільшення асоціацій між гетерологічними акроцентричними хромосомами щодо центромерних районів супроводжується збільшенням імовірності виникнення робертсонівських транслокацій. Це дозволяє припустити можливість використання даних характеристик міжхромосомних взаємин для прогнозу підвищеної імовірності виникнення певних цитогенетичних дефектів у різних тварин.

11. Несприятливі впливи, зокрема, іонізуюче опромінення у низькодозовому діапазоні, призводять до збільшення частоти трапляння лише тих типів цитогенетичних аномалій, мінливість яких типова для онтогенезу, сезону досліджень і специфічна для даного виду, даного індивідуума. Тобто, несприятливі впливи не індукують появу якісно нових дефектів, а лише підсилюють початково наявну дестабілізацію деяких елементів в організації генетичного матеріалу.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Глазко Т.Т., Зайниев Г.А. Пространственная организация политенных хромосом в ядрах клеток слюнных желез личинок Ch.thummi//Цитология. - 1985. - Т.27, №10. - С. 1111-1117.

2. Глазко Т.Т., Зайниев Г.А. Гетерогенность изменений морфологии ядер клеток слюнной железы личинок Chiromomus thummi при центрифугировании // Цитология. - 1986. - Т. 28, № 9. - С. 920-927.

3. Глазко Т.Т. Кариотипические особенности ряда клональных линий межвидовой гибридомы мышь-норка // Цитология. - 1988. - Т. 30, № 5. - С. 597-605.

4. Глазко Т.Т. Подходы к анализу взаимного расположения хромосом в клетках костного мозга мышей // Цитология. - 1988. - Т. 30,№ 7. - С. 867-874.

5. Глазко Т.Т., Лавровский В.А. Кариотипическая изменчивость эмбриональных фибробластов мышей двух генотипов в процессе спонтанной неопластической трансформации. // Цитология. - 1990. - Т. 32,№2. - С. 171-180.

6. Глазко Т.Т., Лавровский В.А. Спонтанная анеуплоидия эмбриональных фибробластов мышей линии С 3Н/Не и СВА/Са, возникающая в процессе их неопластической эволюции // Цитология. - 1991. -Т. 33,№ 4. - С. 95-103.

7. Глазко Т.Т., Лавровский В.А., Кондрахин Ю.В. Фенотипическая и хромосомная изменчивость эмбриональных фибробластов мышей разных линий в процессе спонтанной неопластической эволюции // Эксперимент. онкология. - 1991. - Т. 13,№ 4. - С. 29-35.

8. Глазко Т.Т., Глазко В.И., Созинов А.А. Использование трансплантации эмбрионов для ускорения генетического прогресса//Докл. ВАСХНИЛ. - 1992. - №3. - С. 28-31.

9. Глазко Т.Т., Винничук Д.Т., Созинов А.А. Гематологический химеризм у близнецов крупного рогатого скота // Цитология и генетика. - 1992. - Т.26, №5. - С. 6-11.

10. Глазко Т.Т. Некоторые проблемы лейкоза крупного рогатого скота, индуцируемого вирусом бычьего лейкоза//Вiсн.аграр.науки. - 1993. - №9. - С. 68-72.

11. Глазко Т.Т. Независимая изменчивость различных кариотипических характеристик в процессе спонтанной неопластической эволюции эмбриональных фибробластов мышей // Цитология. - 1993. - Т.35, № 1. - С. 36-44.

12. Столина М.Р., Глазко Т.Т., Соломко А.П., Малюта С. С., Глазко В.И. Влияние малых доз хромосомонического ионизирующего излучения на ранние этапы эмбриогенеза у мышей // Докл. АН Украины. - 1993. - № 6. - С. 93-98.

13. Глазко Т.Т., Созинов И.А., Глазко В.И. Изменчивость различных характеристик у груп черно-пестрого скота // Цитология и генетика. - 1993. - Т.27, № 6. - С. 3-8.

14. Глазко Т.Т., Глазко В.И., Созинов И.А. Изменчивость различных генотипических характеристик у животных, содержащихся в зоне аварии ЧАЭС // Докл. РА с. -х. наук. - 1994. - № 2. - С. 29-31.

15. Глазко В.И., Созинов И.А., Глазко Т.Т. Генетическая структура черно-пестрого скота в условиях повышенного радионуклидного загрязнения //Докл. АН Украины. - 1994. - № 5. - С. 161-166.

16. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Ковалева О.А., Столина М. Р, Соломко А.П., Глазко В.И. Малюта С. С. Возрастная изменчивость некоторых характеристик дестабилизации кариотипа мышей линии СС 57W/Mv // Докл. АН Украины. - 1995. - № 9. - С. 132-136.

17. Глазко В.И., Глазко Т.Т., Архипов Р.П., Созинов И.А., Курман А.А. Генетическая изменчивость у крупного рогатого скота в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС // Вiсн. аграр.науки. - 1995. - № 11. - С. 99-110.

18. Созинов А.А., Архипов Н.П., В.И. Глазко В.И., Глазко Т.Т. Генетическая изменчивость в зоне отчуждения//Аграрная наука. - 1996. - N 3. - C.19.

19. Глазко В.И., Созинов А.А., Глазко Т.Т., Архипов Н.П. Генетико-популяционные изменения у черно-пестрого скота в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС // Вісн. аграр. науки. - 1996. - № 4. - С. 19-27.

20. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Бунтова Е.Г., Глазко Г.В., Созинов А.А. Гетерогенность цитогенетической изменчивости в клетках костного мозга лабораторных и диких грызунов в условиях зоны отчуждения Чернобыльской АЭС // Цитология и генетика. - 1996. - Т. 30, № 4. - С. 25-33.

21. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Глазко Г.В., Созинов А..А. Межлинейные различия цитогенетической изменчивости у мышей в 30-км зоне Чернобыльской АЭС // Агроекологiя та бiотехнологiя. - Киев: "Аграрна наука". - 1996. - С. 225-239.

22. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Столина М.Р., Соломко А.П., Малюта С. С., Глазко В.И. Цитогенетическая изменчивость у мышей линий С 57ВL/6, BALB/c и CC57W/Mv в 30-км зоне Чернобыльской АЭС // Докл. АН Украины. - 1996. - № 7. - С. 137-144.

23. Глазко Т.Т., Созинов А.А., Глазко В.И., Архипов Н.П. Проблемы оценки реальной генетической ситуации в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС // Вісн. аграр. науки. - 1996. - № 1. - С. 60-64.

24. Glazko T.T., Buntova E.G., Archipov N.P., Glazko V.I., Sozinov A.A., Glazko G.V. Heterogeneity of cytogenetic variabilities in bone marrow cells of laboratory and wild mice in conditions of Ghernobyl zone // Tsukuba Association of Radiation Safety (TARS). - 1997. - Vol. 8. - Р.13-22.

25. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Ковалева О.А., Глазко Г.В., Костенко С. А. Цитогенетическая изменчивость у разных линий мышей в 30-км зоне Чернобыльской АЭС // Зб.наук. пр. Iнституту землеробства УААН. - Київ, 1998. - Вип. 1. - С. 294-301.

26. Глазко Т.Т., Глазко Г.В., Семиходский A.Н. Изучение взаимосвязей между кариотипической стабильностью и межхромосомными ассоциациями в клетках млекопитающих // Цитология и генетика. - 1998. - Т.32, № 2. - С. 31-42.

27. Глазко Т.Т., Ковалева О.А., Сафонова Н.А., Глазко Г.В. Цитогенетическая изменчивость в поколениях мышей линии СС 57W//Mv, воспроизводящихся в условиях низкодозового ионизирующего облучения//Зб. наук. пр. Інституту агроекології та біотехнології УААН. - Київ, 1998. - Вип. 2. - С. 297-304.

28. Глазко Т.Т., Ковалева О.А., Придатко О.Е. Цитогенетические характеристики и их изменчивость у мышей линий BALB/c и C57Bl/6 // Докл. АН Украины. - 1999. - № 10. - С. 191-196.

29. Глазко Т.Т., Костенко С. А., Бунтова О.Г. Проблемы биоиндикации экологического загрязнения с помощью обыкновенных полевок // Зб. наук. пр. Iнституту агроекології та біотехнології УААН. - Київ, 1999. - Вип. 3. - C. 149-160.

30. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А. Меж- и внутрипородная цитогенетическая нестабильность у крупного рогатого скота// Зб. наук. пр. Iнституту агроеколoгії та біотехнології УААН. - Київ, 2000. - Вип. 4. - C. 198-209.

31. Костенко С. А., Бунтова Е.Г., Глазко Т.Т. Видоспецифичная дестабилизация кариотипа в условиях радионуклидного загрязнения (ЧАЭС) у полевок Microtus arvalis, Cletrionomys glareolus, Microtus oeconomus//Цитология и генетика. - 2001. - Т.35,№2. - С. 11-18.

32. Глазко Т.Т. Мікроядерний тест у великої рогатої худоби // Вісн.аграр.науки. - 2001. - №9. - С. 45-48.

33. Глазко Т.Т., Грунтенко Е.В. Вероятные ключевые события канцерогенеза: Препр. / СО АН СССР. Ин-т Цитологии и генетики; - Новосибирск: 1984. - 32 с.

34. Архипов Н.П., Лябик В.В., Чижевский И.В., Глазко В.И., Глазко Т.Т. Влияние радиационных факторов на генетическую систему крупного рогатого скота, которые содержатся в Чернобыльской зоне отчуждения: Препр. / Чернобыльский научно-технический центр международных исследований. - 1999. - 48 с.

35. Glazko T.T. Approaches to the analysis of mutual arrangement of metaphase chromosomes in murine bone marrow cells //XXIII rd-Symposium on Biological models. - Mlyn (CSSR). - 1986. - Р. 23.

36. Глазко Т.Т. Влияние N-метил-N-нитрозометилмочевины на изменение внутренней структуры политенных хромосом при температурных воздействиях в ядрах клеток слюнных желез личинок Chiromomus thummi //Канцерогенные нитрозосоединения и их предшественники:образование и определение в окружающей среде. - Таллин. - 1990. - С. 60.

37. Глазко Т.Т. Изменчивость кариотипа эмбриональных фибробластов мышей разных линий в процессе спонтанной неопластической эволюции // Всесоюзн. совещание "Клеточные механизмы адаптации", Чернигов/ Цитология. - 1991. - Т.33,№ 5. - С. 95-96.

38. Глазко Т.Т., Столина М.Р., Соломко А.П., Малюта С. С., Глазко В.И. Кариологические изменения в клетках костного мозга мышей линии CC57W, индуцируемые низкими дозами ионизирующего облучения// Докл. Радиобиологического съезда. -Киев; Пущино,-1993. - С. 233-234.

39. Glazko T.T. The analysis of connections between cell interactions and nuclear architecture // Workshop on Intercellular Communication. - Moscow, Pushchino (Russia), 1994 - P. 46.

40. Глазко Т.Т. Созинов И. А, Сафонова Н.А. Кариотипическая изменчивость у черно-пестрого скота в 30 км зоне Чернобыльской АЭС// IV Междунар.конф. "Итоги 8 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС", Зеленый Мыс, Чернобыль. -1994. - С. 258-259.

41. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А. Цитогенетическая изменчивость различных групп крупного рогатого скота//Молекулярно-генетические маркеры животных. - Киев, 1994, С. 117-118.

42. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А. Характеристики спонтанної цитогенетичної мiнливостi у великої рогатої худоби// Тез. науково-виробн. конф. "Генетика продуктивностi тварин". -Київ,1994. - С. 25.

43. Глазко Т.Т. Межхромосомные ассоциации в клеточных популяциях in vivo и in vitro // Всеросийский симп. "Биология клетки в культуре". Санкт-Петербург/ Цитология. - 1996. - Т.38, № 2. - С. 193-194.

44. Глазко В.И., Созинов А.А., Архипов Н.П., Глазко Т.Т. Генетическая ситуация в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС на примере некоторых видов млекопитающих// Cб..докладов Междунар. конф. "Чернобыль-94", Чернобыль, 1996, С. 285-292.

45. Glazko T.T., Glazko G.V., Saphonova N.A., Krivohartchenko A.V., Ovsepjan A.A., Dinnik V.V. Relations between cytogenetic variability in blood cells of comsеmbryo donors and embryo quantity // XXVth International Conference on Animal Genetics ISAG (International Society of Animal Genetics). - Tours (France). - 1996. - P.162.

46. Глазко Т.Т., Семиходский А.Н., Глазко Г.В. МежХромосомные ассоциации и их изменчивость в клеточных популяциях различного происхождения // Тез. докл. Международной конф. "Молекулярно-генетические маркеры растений". - К.: Аграрна наука. - 1996. - С. 72-73.

47. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Глазко Г.В., Овсепян А.А. Дынник В. В, Кривохарченко А.В. Цитогенетическая изменчивость клеток крови и количество эмбрионов у коров - доноров эмбрионов// Тез. докл. II Межд. конф. "Молекулярно-генетические маркеры животных", Киев, Аграрна наука, 1996, С. 81.

48. Glazko T.T., Safonova N.A., Kovalova O.A., Kostenko S.A. The breed specificity of kariotype instability in some cattle breed// Czech J. Animal Sci. - 1998. - № 9. - P. 388.

49. Глазко Т.Т. Характеристики дестабилизации кариотипа в прогнозе генетической изменчивости// Материалы рабочего совещания "Консервация генетических ресурсов", Пущино, 1998, С. 49-51.

50. Глазко Т.Т., Сафонова Н.А., Глазко Г.В., Ковалева О.А., Костенко С. А. Цитогенетический анализ разных видов млекопитающих воспроизводящихся в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС// Тез. третьей международ.конф. "Проблемы индустриальных регионов: менеджмент и экология". Запорожье, 1998, С. 82-84.

51. Glazko T.T., Buntova E.H., Kostenko S.A., Kovaleva O.A., Safonova N.A. Cytogenetic variability in populations of small rodents in zone of Chernobyl's accident // II Europ.Cytogen.Conf."Cytogenetics&Cell genetics". - Vienna(Austria). - 1999. - P.100.

52. Глазко Т.Т., Ковалева О.А., Придатко О.Е. Генетические и средовые факторы цитогенетической изменчивости у мышей линий BALB/c и C57Bl/6// Тез. докл. III Межд. конференции "Молекулярно-генетические маркеры животных". Киев, 1999, С. 94-96.

53. Ковалева О.А., Настюкова В.В., Баронова Е.В., Глазко Т.Т. Конститутивные цитогенетические аномалии и хромосомоническое воздействие ионизирующего облучения// Матеріали науково-практичного семінару І-ту землеробства УААН, Киев, 1999, С. 288-289.

54. Glazko T.T., Buntova E.H., Kostenko S.A., Kovaleva O.A., Safonova N.A. Cytogenetic instability in some rodent species in 30 km zone of Chernobyl's accident// Proc. International VIII Conf."Plant&Animal Genome"- San Diego (USA). - 2000. - P.8575.

55. Глазко В.И., Глазко Т.Т. Генетическая изменчивость у диких и домашних видов млекопитающих в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС // Труды Междунар. Конф. "Проблемы радиационной генетики на рубеже веков". - Москва, 2000. - С. 249.

АНОТАЦІЇ

Глазко Т.Т. Дестабілізація хромосомного апарату в різних таксонах тварин як показник екологічних змін. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук зі спеціальності 03.00.16. - екологія, Інститут агроекології і біотехнології УААН, Київ, 2001.

Для вирішення проблеми біоіндикації та прогнозу наслідків екологічних змін є необхідність пошуку ознак дестабілізації генетичного матеріалу, які передують формуванню мутацій. Одною з таких ознак може бути просторова упорядкованість хромосом. У зв'язку з цим виконано дослідження соматичних клітин тварин з різних таксонів, що знаходяться у мінливих екологічних умовах. У метафазах виявлено поділ хромосом на гаплоїдні набори. Показано, що перехід до пасування клітин у культуральних умовах супроводжується руйнуванням організації хромосом у гаплоїдні набори і що головною подією у фенотиповій еволюції клітин іn vіtro є зміна копійності неперебудованих хромосом (анеуплоїдія). При оцінці цитогенетичних наслідків відтворення ліній мишей в умовах хронічного низькодозового іонізуючого опромінення виявлено, що збільшення частот трапляння спостерігається лише за тими цитогенетичними аномаліями, мінливість яких виникає з віком або сезоном досліджень. Оцінка цитогенетичних аномалій у трьох видів полівок показала видоспецифічність відповіді на генотоксичний вплив. Спостерігається збільшення анеуплоїдних клітин і зниження метафаз із близьким розташуванням гомологів у еволюційно найбільш "молодого" із досліджених видів, полівки звичайної. У великої рогатої худоби виявлено статистично достовірні кореляції між частотою трапляння анеуплоїдних клітин і метафаз із віддаленим розташуванням гомологів. Отримані дані свідчать про існування надхромосомного рівня упорядкованності хромосом і зв'язку його руйнування із дестабілізацією каріотипу в умовах екологічних змін (хімічні, температурні впливи, вірусна інфекція, а також іонізуюче опромінення).

Ключові слова: дестабілізація каріотипу, екологічні зміни, гаплоїдний набір хромосом, міжхромосомні асоціації, цитогенетичні аномалії, хронічне низькодозове опромінення.

Глазко Т.Т. Дестабилизация хромосомного аппарата в разных таксонах животных как показатель экологических изменений. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16. - экология, Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев, 2001.

Для решения поблем биоиндикации и прогноза последствий экологических изменений необходим поиск признаков дестабилизации генетического материала, предшествующих формированию мутаций. К одному из таких признаков может относиться пространственная упорядоченность хромосом. В целях оценки наличия элементов упорядоченности в организации хромосом в интерфазных ядрах, а также связи их разрушения с возникновением различных цитогенетических аномалий, в настоящей работе выполнены исследования на разных таксонах животных, находящихся в меняющихся экологических условиях.

В ядрах с политенными хромосомами наблюдаются закономерности во взаимном расположении 3-х из 4-х гетерологичных хромосом кариотипа Chironomus thummi. Обнаружено, что упорядоченность расположения хромосом сопровождается их контактами с периферией ядра и друг с другом. Средовые неблагоприятные воздействия индуцируют уменьшение механической прочности упаковки политенных хромосом и ослабление межхромосомных связей по сравнению с их контактами с периферией ядра. Преобладание периферических контактов над межхромосомными выявлено и при смене личиночных стадий.

У животных разных таксонов (клетки костного мозга - лабораторные линии мышей, полевка-экономка, рыжая полевка, обыкновенная полевка; клетки периферической крови - породы крупного рогатого скота) в метафазных пластинках выявляется подразделенность хромосом на гаплоидные наборы. В некоторых из них наблюдается более "плотная упакованность" одного из гаплоидных наборов и антипараллельная ориентация гомологов.

Анализ динамики межхромосомных взаимодействий в процессе спонтанной неопластической эволюции клеточных популяций лабораторных линий мышей показал, что переход к пассированию клеток в культуральных условиях сопровождается разрушением организации хромосом в гаплоидные наборы. Обнаружено, что главным событием в фенотипической эволюции клеток в системе in vitro является изменение копийности неперестроенных хромосом (анеуплоидия). Изменчивость по анеуплоидии клеток оказалась связанной с межхромосомными ассоциациями, меняющимися при адаптации клеток к условиям пассирования, а также при соматической гибридизации клеток.

При оценке цитогенетических последствий воспроизводства лабораторых линий мышей в условиях хромосомонического низкодозового ионизирующего облучения обнаружено, что увеличения частот встречаемости наблюдаются только по тем цитогенетическим аномалиям, изменчивость которых возникает в связи с возрастом, с сезоном исследований. Анализ цитогенетических аномалий у трех видов полевок в местообитаниях зоны отчуждения Чернобыльской АЭС, отличающихся по уровню радионуклидного загрязнения, показал видоспецифичность ответа на генотоксические воздействия. Наблюдается активация процессов слияния-расщепления хромосом, а также увеличение анеуплоидных клеток у эволюционно наиболее "молодого" из исследованных видов - обыкновенной полевки. Этот вид отличался и сниженной частотой встречаемости метафаз с близким расположением гомологов. У крупного рогатого скота выявлены статистически достоверные корреляции между частотой встречаемости анеуплоидных клеток и метафаз с удаленным расположением гомологов (на примере пары половых хромосом) у разных пород и внутрипородных групп.

Выявленные связи между взаимным расположением гомологичных хромосом и стабильностью клеточных популяций по фенотипическим характеристикам (опухолеродность клеточных линий мышей), по доле анеуплоидных клеток (виды мышевидных грызунов, группы крупного рогатого скота) свидетельствуют о том, что взаимоотношения между гаплоидными наборами хромосом могут играть существенную роль в стабильности хромосомного аппарата. Следовательно, анализ взаимоотношений между гомологичными хромосомами может быть использован для прогноза в клеточных популяциях появления анеуплоидии.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о существовании надхромосомного уровня упорядоченности хромосом (элементов "надхромосомного генетического кода") и связи его разрушения с дестабилизацией кариотипа в условиях экологических изменений (химические, температурные воздействия, вирусная инфекция, а также ионизирующее облучение).

Ключевые слова: дестабилизация кариотипа, экологические изменения, гаплоидный набор хромосом, межхромосомные ассоциации, цитогенетические аномалии, хромосомоническое низкодозовое облучение.

Glazko Т.Т. A destabilizing of chromosome apparatus in animals of different taxa as a index of ecological changes. - Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the doctor of agricultural sciences on a speciality 03.00.16. - ecology, Institute of Agriecology and Biotechnology UAAN, Kiyv, 2001.

The search of genetic destabilizing traits, preceding to mutation formation, is necessary for the problem solutions of bioindication and prognosis of the consequences of ecological changes. One of such trait can be the spatial chromosome arrangement. In this relation the researches of somatic animal's cells of different taxa located in varying ecological conditions were carried out. The dividing of chromosomes to haploid sets in metaphase plates was revealed. The cell transition to cultural conditions was accompanied by destruction of chromosome organization in haploid sets. The main event, associated with phenotype evolution of cells in vitro was the chromosome copy changes (aneuploidy). In bone marrow cells of laboratory mice lines in conditions of chronic low dose ionizing irradiation the increases of frequencies only on that cytogenetic anomalies, which variability arising in connection with the age, the seasons of researches were observed. The analysis of cytogenetic anomalies in three vole's species had shown the species-specific traits of the answer on the genotoxic effects. The increase of aneuploid cells and the decrease of metaphases with close arrangement of homologous chromosomes in evolutionary most "young" of investigated vole species, ordinary vole, were observed. The statistically authentic correlation between frequency of aneuploid cells and metaphases with remote arrangement of homologous chromosomes in different cattle breeds and intrabreed groups were detected. The obtained data testified the existence of underchromosomal level of ordering and connection of its destruction with a karyotype destabilizing in conditions of ecological changes (chemical, temperature influences, virus infection, ionizing irradiation).