Введение к работе
Актуальность темы. Лейкозы – гетерогенная группа злокачественных заболеваний крови. Точные молекулярные механизмы возникновения и развития лейкозов до сих пор не установлены.
В Российской Федерации лейкоз крупного рогатого скота распространен повсеместно (М.И. Гулюкин и др., 2005). Высокий уровень заболеваемости отмечается в целом ряде регионов (В.А. Апалькин, 2005; Г.А. Симонян, 2005; О.В. Морозова, 2008; И.М. Донник и др., 2009, 2010; М.А. Амироков и др., 2011; М.П. Семененко и др., 2011; Г.А. Горячева, 2012). Ежегодно увеличивается количество неблагополучных пунктов, растет число выявленных инфицированных ВЛКРС и больных лейкозом животных.
Первые случаи лейкоза крупного рогатого скота в нашей стране были официально зарегистрированы в 1965 году. Многочисленные попытки справиться с распространением заболевания в большинстве случаев оказались безуспешными (М.И. Гулюкин и др., 2005). Это связано с целым рядом причин: широким распространением инфекции в сельскохозяйственных предприятиях и личных подсобных хозяйствах граждан, отсутствием средств терапии и профилактики и т.д. Добиться успехов в решении этой проблемы можно лишь благодаря разработке системы, включающей меры по ограничению, профилактике, диагностике заболевания и лечению животных. Такая система может быть создана только на основе знания механизмов возникновения и развития лейкоза. В последние годы учеными достигнуты значительные успехи в изучении возбудителя болезни – вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС), а также расшифровке патогенетических особенностей проявления инфекции (N. Gillet et al., 2007). Однако, молекулярные механизмы развития заболевания исследованы недостаточно. Это делает особенно актуальной задачу по изучению генетических и эпигенетических изменений, происходящих в организме животных, больных лейкозом.
Цель и задачи исследования. Цель исследования – изучение цитологических, генетических и протеомных изменений в крови, происходящих при лейкозе крупного рогатого скота.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
-
Охарактеризовать гистологические изменения в крови инфицированных животных.
-
Провести анализ цитогенетических нарушений в лимфоцитах инфицированных животных.
-
Изучить изменения белкового состава сыворотки крови инфицированных животных.
-
Разработать методические подходы к обнаружению в крови животных провирусной ДНК вируса лейкоза крупного рогатого скота на основе рестрикционного анализа.
Научная новизна. Впервые описан ряд цитогенетических и протеомных изменений, происходящих в крови при лейкозе крупного рогатого скота. Продемонстрировано, что частота встречаемости микроядер в лимфоцитах инфицированных животных в 18 раз выше, чем у интактных животных. Показано, что ВЛКРС-инфекция сопровождается повышением концентрации отдельных белков сыворотки крови: кластерина, транстиретина, ретинол-связывающего белка. Предложены новые методические подходы к молекулярной диагностике лейкоза крупного рогатого скота на основе рестрикционного анализа провирусной ДНК.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в выявлении отдельных цитологических, генетических и протеомных изменений в крови крупного рогатого скота, инфицированного вирусом лейкоза, которые могут быть использованы для уточнения механизмов развития заболевания.
Полученные результаты могут быть использованы в области молекулярной диагностики лейкоза крупного рогатого скота. Результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс на кафедре экологии и генетики Тюменского государственного университета и используются при чтении лекций по дисциплинам «Молекулярная генетика», «Общая цитогенетика» и при проведении большого специализированного практикума «Методы молекулярной генетики».
По результатам исследований опубликовано учебно-методическое пособие «Методы молекулярной генетики», утвержденное на заседании учебно-методической комиссии Департамента биологии Тюменского государственного университета (протокол № 17 от 06.12.2010).
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и получили положительную оценку на Всероссийской научной конференции «Интеллект-2008» (г. Красноярск, 2008 г.); Всероссийской научной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биологии» (г. Томск, 2010 г.); Международной научной конференции «Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 2011 г.); Всероссийской научной школе «Биоматериалы и нанобиоматериалы: Актуальные проблемы и вопросы безопасности» (г. Казань, 2012 г.); межкафедральных семинарах в Тюменском госуниверситете (2008-2013 гг.).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, из них 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ («Ветеринария», «Современные проблемы науки и образования»).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов, практических предложений, списка сокращений, списка литературы и приложений. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц и 20 рисунков. Список цитируемой литературы включает 380 источников, в том числе 312 на иностранном языке.
Положения, выносимые на защиту:
-
-
В крови животных, инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота, повышается частота встречаемости бластных клеток, аномальных форм лимфоцитов, а также лимфоцитов, содержащих микроядра.
-
В сыворотке крови животных, инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота, происходят изменения белкового состава, повышается содержание кластерина, транстиретина, ретинол-связывающего белка.
-
Рестрикционный анализ ДНК без предварительной ее амплификации может применяться в качестве метода молекулярно-генетической диагностики лейкоза крупного рогатого скота.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д.б.н., проф. И.В. Пак за ценные советы и помощь при подготовке диссертации. Отдельную благодарность автор выражает ректору Уральской государственной сельскохозяйственной академии (УрГСХА), д.б.н., проф., акад. РАСХН И.М. Донник за научное консультирование, помощь при выполнении работы и опубликовании результатов исследований. Автор признателен своим учителям и первым научным руководителям д.в.н., проф. Г.С. Сивкову, д.б.н., проф. Р.М. Цою. Автор благодарит д.б.н., чл.-кор. РАН А.Б. Четверина и сотрудников лаборатории биохимии вирусных РНК Института белка РАН за помощь в освоении молекулярно-биологических методов исследования.
Похожие диссертации на Цитологические, генетические и протеомные изменения в крови крупного рогатого скота, инфицированного вирусом лейкоза
-
