Введение к работе
]. . , J
| у -:.-. Актуальность темы. Универсальность нуклеосомного уровня ^'.^организации хроматина эукариот не исключает различий в белковом составе и размерах нуклеосом. Спектры поверхностно-расположенных фрагментов хромосомальных белков определяются как собственно белками, так и их взаимодействием с гомологичной ДНК, т.е. они . являются по-существу интегрированным выражением фено- и ге-нотипических признаков. В связи с этим представляется перспективным использовать результаты сравнения спектров поверхностно расположенных фрагментов хромосомальных белков при изучении превращений хроматина в процессе раннего эмбрионального развития и дифференциации тканей, а также апробировать возможность использования результатов такого сравнения в качестве количественного критерия при построении естественных систем. В предстоящем десятилетии, вероятно, именно молекулярно-биологическим критериям будет принадлежать главенствующая роль при решении спорных вопросов фИЛОГеНИИ НЫНе ЖИВУЩИХ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ /Nelson, 1987/.
Изменения функциональной активности хромосомального материала эукариот имеют, по-видимому, решающее значение в становлении состояний длительной устойчивой адаптации к экстремальным воздействиям и, в частности, к гипоксии. Однако к началу настоящей работы особенности состава и конформации хроматина тканей контрольных и адаптированных к гипоксии животных не были изучены. Отсутствовали также данные по сравнению влияния адаптации к гипоксии на хроматин разных тканей. В качестве одного из подходов для выявления изменений состава и конформации хромосомального материала, обусловливающих изменения его функциональной активности, может быть сравнение спектров фрагментов белковых молекул, расположенных на поверхности хроматина.
Иммунохимический анализ является весьма тонким и чувствительным приемом как для обнаружения аминокислотных замен в гомологичных белках, происходящих в процессе эволюции, так и для выявления изменений в конформации целых биологических систем и входящих в их состав молекул. Указанные особенности делают в настоящее время иммунохимические методы инструментом, не имеющим эквивалента в исследовании целостных биологических систем. Это позво-
4 ляет считать иммунохимический анализ хроматина перспективным для выявления филогенетических связей и понимания механизмов адаптации к экстремальным воздействиям.
Цель работы. Исследование антигенных свойств хроматина позвоночных животных в процессе раннего индивидуального развития, дифференциации тканей и при изменении функциональных состояний.
Апробация возможности использования различий в антигенных свойствах хроматина в качестве дополнительного количественного критерия при проведении сравнительно-эволюционных исследований.
Научная новизна и практическая значимость. Впервые для изучения стадийно- и функционально-специфических превращений хроматина позвоночных животных использованы приемы иммунохимического анализа, применение которых не вызывает разрушения надмолекулярной организации хроматина. Преимущество такого подхода состоит также в том, что он обладает высокой чувствительностью и позволяет улавливать изменения как во всей совокупности поверхностно-расположенных эпитопов хроматина, так и, в случае применения антисывороток к индивидуальным белкам, в отдельных фрагментах системы.
Установлено, что формирование спектра антигенных детерминант хроматина происходит в процессе индивидуального развития животных и не заканчивается к моменту окончания органогенеза.
Впервые в опытах ин виво показано, что при длительной адаптации к прерывистой гипоксии средней тяжести происходят изменения в антигенной структуре хроматина мозга и сердца. Эти изменения выражаются , в частности, в увеличении антигенной активности белков высокоподвижной группы. Отсутствие изменений в антигенных свойствах хроматина печени свидетельствует, вероятно, о том, что в данных условиях этот орган или не испытывает недостатка в кислороде, или его энергетические затраты восполняются за счет гликолиза.
Выявленные изменения в антигенных свойствах хромосомальных белков при адаптации к гипоксии позволяют приблизиться к пониманию механизмов процесса адаптации, происходящего в генетическом аппарате.
Обоснована возможность использования данных сравнительно-иммунохимического анализа хроматина в качестве дополнительного критерия в сравнительно-эволюционных исследованиях и для решения вопросов таксономии.
Апробация работ» Материалы диссертации были доложены: на Всесоюзных конференциях по нейрохимии /Ростов-на-Дону,. 1976; Ереван, 1983; Горький, 1987/; Всесоюзной конференции по белкам ЦНС /Днепропетровск, 1978/; Всесоюзных симпозиумах по структуре и функции клеточного ядра /Новосибирск, 1975; Алма-Ата, 1977; Харьков, 1980/; Конференции биохимиков Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Ленинграда /Рига, 1981/; Всесоюзных биохимических съездах /Ленинград, 1979; Киев, 1986/; Советско-американском симпозиуме по метаболизму миокарда /Ташкент, 1979/; X Международном конгрессе кардиологов /Москва, 1980/; конференциях Федерации Европейских Биохимических Обществ /Дрезден, ГДР, 1978; Москва, 1984/.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 33 работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения результатов, выводов и списка цитированной литературы - 350 наименований на русском и иностранных языках. Работа изложена на 282 страницах машинописного текста и иллюстрирована 87 рисунками и 25 таблицами.