Таырып. оршаан ортаны мутагендер, канцерогендермен ластануын анытайтын жне дегейін баалайтын негізгі тест-жйелер

Трлі факторларды мутагендігін баалау тест-жйелерді кмегімен жргізу ажет. Кптеген жргізіліп жатан жмыстара арамастан, азіргі кезде бар тест-жйелерді біреуі де зерттеліп отыран осылыстарды адама атысты мутаген екендігін немесе еместігін крстетеін 100%-тік тиімділігі жо.

азіргі кезде жздеген тест-жйелерді белгілі болуына арамастан, биотестілеу кезінде оларды жасы сипатталан она жуыы ана олданылады. рбір тест-объектіде оршаан ортаны кйін анытайтын крсеткіштерді біреуі ана олданылады. Бл кп жадайда хромосома аберрациясы, сестринские хроматидтік алмасулар, анеуплоидты клеткаларды жиілігін баалау жне микроядролы тест. Алайда айтылан крсеткіштер барлы жадайда олданылмайды жне олар ымбат. Сондытан олара осымша жаа крсеткіштерді интегралды баалау шін олдану ажет. Осындай крстекіштерді бірге бір тест-жйеде пайдалану оны сезімталдыын жоарылатуа кмектеседі. Сонымен атар бірнеше тест-жйелерді пайдалан­бауа да келуі ммкін.

оршаан ортаны мутагендігімен канцепргендігін анытау жне баалау шін микроорганизмдерді олдану. оршаан ортаны мутагендігін анытау шін олданылатын ондаан тест-жйелерді ішінде е сезімталдары жне репрезантивтілері болып микроорганизмдер болып табылады.

1. Микроорганизмдер кезкелген экожйені траты компоненті болып табылады.

2. Микроорганизмдерді репродуктивті периодыминималды, генотиптерді алмасуы ыса уаытта теді.

3. Бактерияларды хромосомалар жинаы заплоидты жне генотипті бзылуы фенотиптік крініске бірден ие болады. Фенотип згерістерін тіркеу тсілдері жасы жасалан.

4. микроргинзмдерде жргізілген тестілер экономикалы жаынан тиімді жне тез уаытта апарат алуа жне жеке тжірибелер арасындаы статистикалы маызды емес дегейде згергіштікті алуа ммкіндік береді.

Вирусты тест-жйелер. Вирустар клетканы кейбір ызметіні индикаторы ретінде арастырылады. Олар осылыстарды мутагендігін анытауды тест-жйесі ретінде арастырыла алады. Бл рамында РН да, ДН да бар вирустара атысты. Адам мен жануарлара атысты мутагендерді вирустарды кпшілігіне мутаген болатындыы аныталды.

Бактериалды тест-жйелер. Эймс тесті. Бл тсілді мні келесіде - Salmonella typhimurium индикатор штаммдарында гендік мутацияны туызуа химиялы осылысты немесе оны метаболитіні абілетін тіркеу абілетінде. Бл тсіл ортаны мутагендігін анытауда олданылатын экспресс тсілдерді ке тараан трі. Эймс тесті екі компоненттен трады: тіркеу жне активтендіретін. Тіркеу компонентін S. Typhimurium штаммдары райды. Активтендіретін компонентінде микросомалы тотыу жйесіні ызмет етуі шін ажет тышан бауырыны гомогенантты постмитохондриалды супернатанты (S-9 фракциясы) жне кофакторлар бар. SOS-хромотест. Бл тест мутациялы процесті SOS-репарацияны ызмет етуіні салдары туралы азіргі кездегі тсінккі негізделген. SOS-хромотест генотоксиндерді бар-жотыына жргізілетін сапалы колориметрлік тест. Бл тест кмегімен трлі осылыстарды немесе оларды метаболиттеріні мутагендігін Escherichia сoli клеткаларында байайды.

Саыраулатар мутагендерді анытау шін олданылатын тест-объект. Фитопатогендерді ішінде саыраулатар басты орын алатындытан бл организмдерді кілдері тест-объектілер ретінде олдананы жасы. Бл тсілмен пестицидтерді жне баса осылыстарды мутагенділігі аныталады.

Сторектілерді оршаан ортаны мутагендік жне канцепргендік факторларын анытау жне баалау шін тест-объектілер ретінде пайдалану. Кезкелген тест-жйе барлы мутагендерді анытай алмайтындытан лемдік денсаулы сатау йымыны мамандары бірнеше тест-жйелерді, соны ішінде сіресе сторектілерге негізделген тест-жйелерді пайдалану дрыс деп санайды. Сонымен атар, біратар in vitro тест-жйелері жне субсторектілерге жргізілген тест-жйелерді арнайы сратарды шешу шін олдануа болады. Мутагендікті анытауды жануарларда жргізілетін келесі цитогенетикалы тсілдері бар: микроядролы тест, хромосомалы аберрацияларды метафазалы анализі, сестринские хроматидтік алмасулар, тым уалайтын транслокацияларды тіркеу, инверсияларды тіркеу тсілі, доминантты леталды мутациларды цитогенетикалы тест, ерте эмбриондара жргізілген цитогенетикалы тест, доминантты леталдарды анализі, Рецессивті жыныспен тіркескен леталды мутациялар, соматикалы мозаиктер тсілі, аномалды спермияа тест жне т.б.

Адам аныны лейкоциттері – оршаан ортаны мутагендік серін анытауа арналан тест-жйе.Химиялы осылыстарды мутагендік серін зерттегенде (сіресе нерксіпте) жиі адам аныны лимфоциттері олданылады. Бл жйені баса тест-жйелерге араанда бірнеше артышылытары бар:

1. Материалды тікелей донорлардан немесе ан ю орталытарында алуа ммкіндік бар;

2. Тжірибегеолданылатын клетка популяциясыны кп болуы, мысалы, анны 1мл-де 1-3x10⁶ кіші лимфоциттер бар;

3. Лейкоциттер популяциясыны синхрондыы, себебі, шеткі анны барлы клеткалары тынышты кезеінде болады;

4. Лейкоцит популяциясыны белок-полисахаридтік комплексі бар осылыстармен еткенде клеткалы цикл бойынша озалуыны басталуын реттеуге ммкіндік;

5. лейкоциттерді сіру, фиксациялау жне препарат дайындау жасы ойылан;

6. Хромомомаларды айта руларыны зерттелгендігі, оларды табии жадайда сирек болуы;

7. Материалды фиксациялау уаыты туралы мліметті лейкоцит клеткаларыны популяциясыны бірінші жне соы клеткалы цикл бойынша жылжуы туралы мселелерді шешілуіні зерттелгендігі;

8. Бірінші клеткалы блінуде G1,S, жне G2 фазаларыны ту затыыны белгілі болуы. Микроядролы тест. Ол мутагендерді адама серіні индикаторы ретінде де зерттейді. Бірінші зерттеулерде мутагендік серлерге дшар болан адамны жілік майы жне лимфоциттері олданылды. Микроядролардыадамны шеткі аныны эриторциттерінде де зерттеуге болады. Алайда бл ебекті кп ажет етеді.

Кпкомпонентті оршаан ортаны мутагендік жне канцепргендік серін анытауа арналан тест-жйелер. Жоарыда жеке алынан тест-жйе барлы мутагендерді анытай алмайтындыы айтылды. Сондытан копкомпонентті тест-жйелерді ру ажет. Оан келесі таоаптар ойылады: 1)рамында про- жне эукариотты организмдер болуы ажет; 2) тірі организмдерді негізгі патшалытарыны кілдерін амту ажет; 3) лабораториялы жадайда жасы сетін тест-организмдердер болуы ажет; 4) ортаны ке тараан ластаушыларына сезімтал организмдерді амту ажет; 5) биологиясы, экологиясы жасы зерттелген жне таралу ареалы ке организмдерді кеірек олдану ажет; 6) включать такие ымбат жне тіркеу шін крделі аппаратураны ажет етпейтін, біра кп малмат беретін тест-реакциялары бар тест-организмдерді олдану.

оршаан ортадаы ластаушыларды мутагенділігін сімдік тест-жйелері арылы цитоге­нети­ка­лы дістермен анытау

сімдік клеткаларыны хромосомалары цитогенетикалы эксперименттерде кеінен олданылады. Хромосомаларды мутагенділігін зерттеу шін, жануарлара араанда сімдік хромосомалары млшері, суреттеріні натылыы жне баса параметрлері жаынан таптырмайтын объект болып саналады. Хромосома аберрациясына анализ жасау шін, сімдік лпаларынан алынан, интенсивті блінетін клеткалардан жасалатын, уаытша немесе траты препараттар олданылады. детте, меристеманы біріншілік жне екіншілік немесе жапыраты су аймаынан алынады.

Пестицидтерді кариотоксикасына баа беру шін олданылатын тест-жйелар, соматикалы сімдік клеткаларыны ауытуларына негізделген. Бл, мутагендерден химиялы ораныс жасауды алышарттары, осыны негізінде потенциялды генетикалы ауіптілікке баа беріледі. Хромосомаларды рылымыны бзылуын зерттеу, оршаан ортаны ластаушыларды дегейіне крсеткіш болады. Хромосома аберрациясыны алыптасуы, гендік мутацияны индукциясымен зара байланысты. сімдікті соматикалы клеткасындаы хромосомаларды айта рылуын анытауды екі дісі бар: метафазалы жне анафазалы.

Метафазалы діс. Хромосомалардаы айта рылуларды анытауды метафазалы дісі, хромосома­ларды рылымды згерулерініе анализ жасайды, яни ол, митотиклы блінуді метафазасына дейін жетеді. Осы діс аылы, тек айта рылуды санды млшерін ана емес, сонымен атар, хроматидтік, хромосомды згерулерді на анытап, айта руларды барлы типі мен нсасын круге болады. Хромосома аномалияларыны метафазалы діспен толы жне детальді анализденуі, химия, медициналы генетика, космосты биология жне экологияны баса да салалары шін те баалы [Немцева, 1970]. сімдіктерді экспериментке атысынсыз алдын-ала деу себебі, метафаза сатысында клеткаларды максимальді млшерде жиналып алуына байланысты. Бл детте, клеткаларды парасинхрондыына байланысты, мысалы, ДНК синтезіні ингибиторлар кмегімен (5-аминоурацилмен немесе колхицинмен) клетканы метафаза сатысында тежелуі, митотикалы ршыты бзылуынан болады [Макаров, Сафронов, 1978].

Анафазалы діс. Хромосома аберрациясын зерттеу – оршаан ортаны мутагендермен ластануыны негізгі критериі болып табылады. Хромосомаа анафазалы анализ жасау, аберрацияларды жылдам жне оай табуа ммкіндік берді. Бл діс делециядаы згерулерді фрагменттер трінде тіркейді: ассиметриялы транслокация – кпір, изохроматидті делеция – жп хроматид фрагменттері, парацентрлік делеция – ацентрлік фрагмент жне микрофрагмент.

Біра, мутагенді ластаушылара баа беру шін олданылатын дістер жайлы арама-айшы ойлар бар. Кейбіреулер ксенобиотиктерді мутагенділігін анафазалы діспен баалаан жылдамыра дейді. Кптеген жмыстарды нтижелері крсеткендей, метафазаа араанда анафазалы діспен кбірек аномалиялар табыан. Бл, агентті табиатына байланысты (айта рылуды андай типін шаырады), сонымен атар, ртрлі объекттерді хромосомаларыны осылуыны сас болмауы [Иофа, Митин, Нилова, 1984]. Баса авторларды ойлары бойынша, анафазаа араанда метафазалы діспен кбірек аномалиялар табуа болады, себебі, анафазалы діс, кариотипінде хромосома жиынтыы кп сімдіктерге ана олданылады. Сондытан, мамандарды басым блігі метафазалы дісті жоары баалайды. Хромосомалы діске жоары митотикалы индексті, интенсивті блінетін лпалар ажет. Кариологиялы зерттеулерді табысы тек материалды сапасына ана емес, сонымен атар, сіру шартына, бекітуге, мацерацияа, бояуына, препаратты езуге жне баса да факторлара байланысты [паушева, 1988; Турков, 1986; Босток, Самнер, 1980].

Тозаны аналы клеткасыны микроспорогенезі. Мутагендік сер, сімдіктерді аналы клеткаларыны, тозаны даму сатыларына, тозады дндерді алыптасуына жне оларды ызмет атаруларына прогрессивті негативті сер етеді. Хромосомаларды мейотикалы блінуіндегі кптеген бзылулар – I жне II блінуіндегі анафаза жне телофазадаы кпіршелер, жеке хромосомаларды элиминациясы жне алып кетуі, монада тетрадаларымен атар алыптасу, диаджне баса аномалийлер – тозаны маызды морфологиялы ртрлі сапалыыны, мір сру абілетіні тмендеуіні жне фертильдігіні себептері болып табылады [Егоркина, Зарубина, Кириллов, 2000].

Ааш, бта жне шптесін сімдіктеріні, декоративті жне ауылшаруашылы даылдарыны микрогаметогенез сатысындаы ртрлі бзылулар лкен елді мекендерді ауа бассейндеріндегі кластогендер млшерін, ндіріс ксіпорындарын, автострадаларды, пестицидтерді жне баса да оршаан ортаны ластауыш кздерін баалау шін олданады.

Глді сімдіктерде аталы жыныс клеткаларыны алыптасуы мейозбен байланысты. Гл тозадытарыны мейозын байау шін алдымен сімдік масатарыны ынаптан шыуына дейінгі кезеін жазып алу керек (масаты ынаптан шыуына 3см аланда). Фиксатор ретінде Карнуа немесе Ньюкомер фиксаторлары пайдаланылады. 10-12 сааттан кейін тозадытарды 70%-тік спиртпен жуып, фиксацияланан материалды 70-80%-тік этил спиртіні ерітіндісіне салып, тоазытышты ішінде сатайды. Жас тозадытардан жасалан уаытта препараттардан хромосомалар бзылуын, I метафаза блінуіндегі хромосомаларды санауа жне мейоз жолын круге болады. Фиксацияланан материалды пинцет арылы кішкентай бліктерге гітіп, препаратты спиртовкада ыздарып, ацетокарминмен бояйды. Объектті езгіеу сірке ышылыны 45%-тік ерітіндіде жреді. Препарат бояланнан кейін, шеттерін парафинмен жабыстырады немесе Гойер ерітіндісіне салынады. Анализ кезінде мейоз сатысындаы барлы бзылулара кіл блу керек: профаза 1; метафаза 1; анафаза 1; телофаза 1; профаза 2; метафаза 2; анафаза 2; телофаза 2.

Тозаны стерилдігі. Глді сімдіктерді тым арылы кбею жйесінде амфимиксисті болмауы тн екені белгілі. Осындай трлерді тозадары ртрлі дегейде дифференциацияланан. Бл – стерилді тозадар пайызы кп екенін, тоза дндерді клемдеріні жне формаларыны трленуі жне олардаы саылауларды саны, гистохмимялы зерттеулерде интенсивті бояуды крсетеді. Керісінше, амфимиксті трлер шін жаымды жадайда аталы стерилдігіні спонтанды дрежесіні дамуы 10%-тен аспайды. Оларда морфологиялы тегістелген тозадары бар. Биоиндекацияа амфимиксисі жне жоары спонтанды мутабильдігі бар, мутагендерге жоары сезімталдыы бар популяциялар жарамды [Егоркина, Зарубина, Кириллов, 2000].

Мутагендерді сімдіктерге сер ету мінезін анытау шін тозаны біратар генетикалы сипаттамалары олданылады. Олар: трі, формасы, рнектелуі, стерилдігі жне мір сру абілеттілігі, трішілік сыйымсызды, ауыз жне крахмалды млшері [Олимпиенко, 1988]. Мониторингтік зерттеулерде тоза­дарды ке олданылуы, оларды фитотоксиканттара те сезімталдылыымен тсіндіріледі [Бессонова, Лыжен­ко, 1991]. Оны гаплоидты жадайы тозаны тзілу процесінде пайда болатын летальді мутацияларды крсетеді [Бессонова, Грицай, Юсыпова, 1996]. Антропогендік ластанан айматарда редукциямен келісілген археспория клеткаларында, цитопатологиямен келісілген генративті организмдерде, мейоз бзылуларында стерилдікті жоарылауы байалады. сімдікті стерилдігі 50-80%-ке дейін седі [Бондарь, Частоколенко, 1990; Бессонова, Лыженко, 1991; Олимпиенко, 1988; Бессонова В.П., Грицай З.В., Юсыпова, 1996].

Тозаны фертилдігі негізгі генетикалы белгі ретінде бола алады. Ол аталы гаметофитіні мутагендік деуді дрежесіне реакциясын сипаттайды жне скрининг, оршаан ортаны мониторингі жне селекция жолында айтарлытай сезімтал маркер бола алады. Популяция немесе блек сімдік болсын, кез келген экосистемада тоза экологиялы хабарды негізгі кзі екенін ескере отырып, тозаны фертилдігіні клемі жне згергіштігі генетикалы жкті дегейін жеткілікті млшерде крсете алады деп жорамалдаса болады. Бл гентикалы жк популяцияда сімдіктерді индукцияланан мутагенездегі гентикалы бзылуларды жиналуынан пайда болады. Мысалы, шалынды овсяница [ындаы Олимпиенко, 1988]. Стерилдікті барлы трлерін популяцияны гентикалы кптрлілігіні, ішкі жне популяция аралы атынастарды тмендеуіне келетін генетикалы элиминация ретінде арастыруымыз керек [Бондарь, Частоколенко, 1990].

Тозаны стерилдігі негізінен ацетокармин дісімен аныталады. Фертилді тоза дндерімен цитоплазмасы тйіршікті жне спермилері ою ызыл тске боялады, ал стерилді тоза дндері ацетокарминмен боялмайды десе де болады. Кейбір даылдарды тоза дндеріні рытандыру абілетін иодты діспен анытауа болады. Оны негізінде крахмалды иодты реакция кмегімен анытау жатыр. Себебі, фертилді жне стерилді тоза дндеріні айырмашылыы – полисахаридтер млшерінде.

Тозаны мір сру абілеттілігі. П.И. Диаконны дісімен аныталады. Тозаны мір сру абілеттілігін сукциндегидрогеназа активті тынысты ферменттерді болуымен жориды. Бл ферментті атысуынан тссіз 2, 3, 5-хлорид трифенилтетразол ерітіндісі айта жары ызыл тсті формазан алпына келеді. лген тоза дндері тссіз болып алады. Бл діс кптеген ауылшаруашылы даылдармен жмыс істегенде наты нтиже береді.

Липидтерді асын тотыты ышылдандыру дісі. Аа сімдіктеріні жапыратарындаы липидтерді интенсивті асын тотыты ышылдандыру анализіне негізделген аладаы генотоксикалы жадайды анытайтын жаа діс сынылан. Соы жылдары мутациялы процесті пайда болуыны негізгі ролі – оттегіні активті формаларына жне липидтерді асын тотыты ышылдануыны німдеріне берілетіндгі крсетілген. Е.П. Гуськов жне оны ызметкерлері 2000 жылы хромосомалар аберрациясыны дегейі мен липидтерді асын тотыты ышылдануыны німдері арасынан жаымды корреляцияны тапты. Бл биохимиялы дістерді олдануа ммкіндік береді. Бл дісті негізгі асиеті – кпжылды мониторингті ткізу.