Ластанған су экожүйелерін бақылауға арналған микробалдырлардың тест-штамдарын алу

КІРІСПЕ
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
1.1 Су экожүйелерінің экологиялық мониторингі
1.2 Экотоксиканттар және олардың классификациясы
1.3 Техногенді ластаулар және олардың адам денсаулығына әсері
1.4 Фототрофты ағзалардың су экожүйелерін зерттеудегі рөлі

1.5 УК сәулелерін индуцирленген мутагенезде қолдану

1.6 Жасыл микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii . әр түрлі поллютанттардың токсикалығын бағалау үшін модельді объект

1.6.1 Зерттеу объектісі ретіндегі Chlamydomonas reinhardtii.дің ерекшеліктері
1.6.2 Chlamydomonas reinhardtii жасушаларының морфологиясы мен жұқа құрылымы
1.6.3 Клеткалық бөлінудің синхронизациясы және өсуі
1.6.4 Гаметогенез және жыныстық цикл
1.6.5 Chlamydomonas reinhardtii.мен жұмыс істеудің негізгі артықшылықтары
1.7 Нанобөлшектер, олардың қолданылуы және қоршаған ортаның ластануы
1.8 Токсиканттардың балдырларға әсерін анықтауда флуоресценцияны өлшеу әдістерін пайдалану
2 ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ
2.1 Зерттеу объектiлерi
2.2 Зерттеу әдістері
2.2.1 Микробалдырларды әртүрлі жарықтандыру және қоректену жағдайларында дақылдау
2.2.2 Микробалдырларды сақтау
2.2.3 Микробалдыр клеткаларын сандық есептеу әдістері
2.2.4 Мутантты штамдар алу бойынша тәжірибе қою әдістемесі
2.2.5 Биотестілеу әдістері
2.2.6 Флуоресценцияны импульстік флуорометрде өлшеу
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Ультракүлгін сәулесі көмегімен Chlamydomonas reinhardtii мутант штамдарын алу
3.1.1 УК жарықпен сәулелендіргеннен кейін клеткалардың тіршілігін сақтап қалуы
3.1.2 Клеткалардың мутабильділігі
3.2 Микробалдырлардың табиғи және мутантты штамдарына ауыр металдардың әсері кезінде тіршілігін сақтап қалуы бойынша скрининг жүргізу
3.3 Chlamydomonas reinhardtii CC.124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC.79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC.124m.a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне наноматериалдардың әсерін зерттеу
3.3.1 Chlamydomonas reinhardtii CC.124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC.79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC.124m.a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне Аргоника нанобөлшектерінің әсерін зерттеу
3.3.2 Chlamydomonas reinhardtii CC.124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC.79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC 124m.a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне AgNO3 нанобөлшектерінің әсерін зерттеу
3.4 Күміс нанобөлшектерінің Chlamydomonas reinhardtii жасыл микробалдырының мутанттары хлорофилінің флуоресценция параметрлеріне әсерін зерттеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Біздің елімізде қоршаған ортаны қорғау және экология мәселелері өзекті болып отыр. Көптеген өндірістік, тұрмыстық және ауылшаруашылық ағынды сулары алдын-ала тазартусыз ашық су қоймаларына ағызылып жіберілуде. Кейбір су қоймалар адам денсаулығы мен табиғатқа қауіп төндіру жағдайында, өйткені құрамында органикалық заттар және токсикалық элементтер мен ауыр металдар иондарының жоғары концентрациялары бар. Осыған байланысты су экожүйелерінің ластану деңгейлерін анықтауға қолданылатын жаңа әдістерді өңдеу мәселелері өзекті болып отыр.
Өзендер мен суқоймалардың өзін-өзі тазалау қабілеті ластанудың жылдан жылға өсуіне байланысты шамасы жеткіліксіз. Сол себепті ластанған суларды қайта қалпына келтіру үшін, алдымен ластану дәрежесін, ластаушы заттардың токсикалығын тексерген жөн.
1. Заядан Б.К., Садвакасова А.К., Жубановa A.A. Устойчивость клеток микроводоросли Chlamydomonas reinhardtii к токсическому действию ионов кадмия в различных условиях культивирования // Вестник КазНУ, Серия биологическая. - 2005. N 3 (26). - С. 116 – 121.
3. Заядан Б.К. Альгобиотехнология в Казахстане. // Сбор. Материалы Межд.народный научная конференция «Актуальные проблемы альгологии, микологии и гидроботаники», Ташкент, 2009. Стр19-20.
5. Заядан Б.К., Садвакасова А.К. Модельные тест-штаммы микроводорослей,
перспективные для мониторинга нефтезагрязненных водных экосистем. //Межд. Научно-практическая конф., посвященная 75-летию КазНУ им. аль-Фараби и 75-летию биологического факультета. 2009. С.187-189.
6. Заядан Б.К., Г. Өнерхан. Бурабай және қопа көлдері суларына микробалдыр штаммы көмегімен био-тест жүргізу// Вестник КазНУ. Биология сериясы. - 2010. № 4(27). 125-128 бб.
7. Zayadan B.K. Role of microalgaes in biomanitoring and bioremediation of water ecosystems //XXIX international conference of polish phycological society. Taxonomy the queen of science – the beauty of algae. Institut of botany polish academy of sciences Krakow – Niedzica, Poland 19-23 rd May. - 2010. - Р. 79
9. Zayadan B.K. «Genetic analysis of mutant strains of Chlamydomonas reinhardtii resistant to cadmium (Cd ++). Journal of the Chinese medical association. International journal of genetics. Volume 33, number 4, august. - 2010. - Р.141
1. Harris E.H. // The Clamydomonas, Sourcebook, Academic Press, Inc., San Diego, CA, USA.1989.
2. Маторин Д.Н., Погосян С.И., Смуров А.В.//Оценка качества среды инструментальными методами с использованием фототрофных организмов. В учебном пособии. Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование. Ред. Мелехова О.П, Егорова Е.И. М.: Изд. Академия. 2007. С. 243-246.
3. Будников Г. К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных экосистем// Соросовский образовательный журнал. 1998. -№ 5. -С. 23-29.
4. Васильев И. Р., Маторин Д. Н., Венедиктов П. С. Метод биотестирования природных вод по замедленной флуоресценции микроводорослей//Методы биотестирования вод. 1988. - Вып. 1. - С. 23-26.
5. РД 118-02-90. Методическое руководство по биотестированию воды. -М., 1991.-70 с.
        
        ӘЛ  - ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТТЕТІ
БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ
Микробиология кафедрасы
Магистерлік диссертация
ЛАСТАНҒАН СУ ЭКОЖҮЙЕЛЕРІН БАҚЫЛАУҒА ... ... ... ... ... ... жетекші
б.ғ.д., проф. Заядан Б.Қ.
Нормабақылаушы
б.ғ.к., доцент ... ... ... ... ... Заядан Б.Қ.
Алматы, 2012
РЕФЕРАТ
Жұмыс ХХ беттен, ХХ сурет, ХХ кестеден тұрады, ХХ әдебиет қолданылған.
Кілтті сөздер: биомониторинг, биоиндикация, биотестілеу, УК-сәулелендіру, индуцирленген ... ... ... CC-124, ... ... мутабильділік, тест-штамм.
Өзектілігі: Қоршаған ортаны қорғау мәселелері соңғы жылдары біздің елімізде өткір сипатқа айналды. Аумақтың су балансының бұзылуы ... ... ... ... және ауыл ... ағын ... ... ала тазалаусыз суқоймаларға құйылып жатыр.
Су экожүйелерінің ластануын зерттеуде, соның ішінде ауыр ... және ... ... ... ... басқа токсикалық заттармен ластану деңгейін, топырақтың антропогендік өзгеруінің бағытын анықтауда ыңғайлы тест-объектілердің бірі біржасушалы микробалдырлар болып табылады. Олардың ішінде ... ... ... ... алады. Бұл нағыз ядросы бар бір клеткалы организм, ол изогамды, гетероталломды, зертханалық жағдайларда жыныстық циклі оңай ... түр. Осы ... ... ... reinhardtii генетикалық зерттеулер мен бағытталған селекция мен мутагенез әдістері ... ... ... ие жаңа ... жасау үшін ыңғайлы объект болып табылады. Сондықтан әртүрлі поллютанттармен ластанған су экожүйелерін биологиялық бақылауға ... ... ... ... және ... ... ... тест-штамдарды сұрыптап алу экобиотехнологияның өзекті мәселелерінің бірі болып табылады.
Жұмыстың ... ... су ... бақылауға арналған микробалдырлардың тест штамдарын алу және алынған штамдар көмегімен ластанған су экожүйелерін бақылау.
Жұмыстың міндеттері:
1. УК сәулелермен әсер ету ... ... ... алу;
2. Алынған мутант штамдардың көмегімен ластанған су экожүйелерін бақылау;
3. Микробалдырлардың өсуіне түрлі наноматериалдардың әсерін зерттеу. ... ...
1. ... ... СС-124 ... ... УК ... арқылы мутагенез жүргізіп түрлі токсиканттарға сезімтал Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a7, Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a5, Chlamydomonas ... ... ... штамдары алынды.
2. Chlamydomonas reinchardtii табиғи түр және мутантты штамдарына скрининг жасау барысында ... ... ... ... reinhardtii CC-124m-a7 штамы таңдап алынды.
3. Chlamydomonas reinchardtii табиғи және мутантты штамдарына Аргоника және AgNO3 ... ... ... ... ...
ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
1.1
Су экожүйелерінің экологиялық мониторингі
1.2
Экотоксиканттар және олардың классификациясы
1.3
Техногенді ластаулар және олардың адам денсаулығына әсері
1.4
Фототрофты ... су ... ... ... ... индуцирленген мутагенезде қолдану
1.6
Жасыл микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii - әр түрлі поллютанттардың токсикалығын бағалау үшін модельді объект
1.6.1
Зерттеу объектісі ретіндегі ... ... ... reinhardtii жасушаларының морфологиясы мен жұқа құрылымы
1.6.3
Клеткалық бөлінудің синхронизациясы және өсуі
1.6.4
Гаметогенез және жыныстық цикл
1.6.5
Chlamydomonas ... ... ... ... ... олардың қолданылуы және қоршаған ортаның ластануы
1.8
Токсиканттардың балдырларға әсерін анықтауда флуоресценцияны өлшеу әдістерін пайдалану
2
ЗЕРТТЕУ ... МЕН ... ... ... ... ... және ... жағдайларында дақылдау
2.2.2
Микробалдырларды сақтау
2.2.3
Микробалдыр клеткаларын сандық есептеу әдістері
2.2.4
Мутантты штамдар алу бойынша ... қою ... ... ... флуорометрде өлшеу
3
ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1
Ультракүлгін сәулесі көмегімен Chlamydomonas reinhardtii мутант ... ... ... ... ... ... ... сақтап қалуы
3.1.2
Клеткалардың мутабильділігі
3.2
Микробалдырлардың табиғи және мутантты штамдарына ауыр металдардың әсері ... ... ... ... ... скрининг жүргізу
3.3
Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC-124m-a7 мутантты штамдары ... ... ... ... зерттеу
3.3.1
Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC-124m-a7 мутантты штамдары жасушаларының ... ... ... әсерін зерттеу
3.3.2
Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC 124m-a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне AgNO3 ... ... ... ... Chlamydomonas reinhardtii жасыл микробалдырының мутанттары хлорофилінің флуоресценция параметрлеріне әсерін зерттеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Біздің елімізде ... ... ... және ... ... өзекті болып отыр. Көптеген өндірістік, тұрмыстық және ауылшаруашылық ағынды сулары алдын-ала тазартусыз ашық су қоймаларына ағызылып жіберілуде. Кейбір су қоймалар адам ... мен ... ... ... жағдайында, өйткені құрамында органикалық заттар және токсикалық элементтер мен ауыр металдар иондарының жоғары концентрациялары бар. Осыған ... су ... ... деңгейлерін анықтауға қолданылатын жаңа әдістерді өңдеу мәселелері ... ... ... мен ... ... тазалау қабілеті ластанудың жылдан жылға өсуіне байланысты шамасы жеткіліксіз. Сол себепті ластанған суларды қайта қалпына ... ... ... ластану дәрежесін, ластаушы заттардың токсикалығын тексерген жөн. Қазіргі уақытта ластаушы заттардың токсикалығын тексеруде ... ... ... ... алынып отыр, оның бірден бір себебі тірі ағза токсикантарға өте ... ... ... ... ... уақытта биотестілеу үшін ыңғайлы тест-объект табу немесе құрастыру өзекті мәселелердің бірі болып ... ... ... ... ... ... ... токсикалығын бағалау, ағын сулар токсикалығын бақылау, экстракттар, жуындылар мен ... ... ... мақсатта жылдамдатылған бағалау, зертханалық мақсаттарда химиялық анализ жүргізу үшін қолдануға болады.
Микробалдырлардың фотосинтетикалық аппараттары әртүрлі ластағыш заттарға ... ... және ... ... басқалардан бұрын жауап береді. Люминесцентті әдіс арқылы анықталатын фототрофты микроорганизмдер клеткаларының пигментті аппараты белсенділігінің өзгеруі ... ... ... ... ... мен олар тіршілік ететін ортаның жағдайының көрсеткіші қызметін атқаруы мүмкін. Сол себепті әртүрлі поллютанттармен ластанған су экожүйелерін тестілеу үшін ... ... ... ... ... жылдам болып табылады. Осыған байланысты биоиндикациялау үшін тест-жүйелер құрастыру өзекті мәселелердің бірі болып отыр.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ӘДЕБИЕТКЕ ... Су ... ... мониторингі
Экология және қоршаған орта мәселелері соңғы жылдары біздің елімізде аса өткір сипатқа ие болды. Көптеген өнідірістік, коммуналды-тұрмыстық және ауыл ... ағын ... ... ала ... ашық ... ... ... суқоймалар адам денсаулығы мен табиғатқа қауіпті күйде, себебі құрамында органикалық ... ... ... мен ауыр металдар иондарының концентрациясы жоғары. Айтылғанға байланысты экологиялық мониторинг ... ... ... және ... жою үшін әдістерді құру өзекті болып табылады.
түсінігі объекттер, құбылыстар және процестер қатысында әртүрлі іс-әркеттерден ... ... мен ... ... және болжау, адам үшін кері салдарды алдын алу бойынша ұсыныстар жасау, бұлардың әрқайсысы белгілі бір әдістерді қолдануды қажет етеді. ... ... ... бір объектісіне мониторинг жүргізу үшін осы объектті бақылау мен қадағалауды ғылыми негіздеу қажет. Осыған байланысты қоршаған орта мониторингі ... ... ... ... ... ... және ... мониторингтің бастапқы сатысы болып немесе мониторинг ... оның ... ... ... қоршаған ортаның адам денсаулығы мен халыққа әсер ету жағынан оны бақылау, себебі бұл көрсеткіш қоршаған ортаның сапасын көрсетеді.
Мониторингтің ... ... - бұл ... жиынтығы, олар үшін келесі параметрлер зерттеледі: биотаның және биогеноценоздың күйі мен динамикасы, регионалды және жергілікті деңгейлерде биологиялық әртүрлілік, адамның биотаға, ... және ... ... ... ... ... ... сипаты мен биотаның ластаушы заттарға реакциясы және т.б.
Экологиялық мониторинг бойынша табиғи ортаны қадағалаудың кез келген ... ... ... ... ... тек ... ... сондай-ақ абиоталық құрастырушыларын біріншілік бақылаудан алынған деректерді жинау және сақтау, алынған деректерді талдау, ... ... ... ... мен практикалық пайдалану туралы шешімдер қабылдау. Бұл кезде биологиялық көрсеткіштер ... ... ... ... ... ... ... жағдайының экологиялық мониторингін жүргізу үшін биологиялық көрсеткіштер ... ... бұл ... организмдік және популяциялық деңгейлерге сәйкес мәліметтер, сондай-ақ биотестілеу мен генетикалық ... ... ... ... ... мына ... басым биологиялық мониторинг міндеттері биоиндикатор-ағзалар көмегімен қоршаған орта ... ... ... ... мен ... ... және ... болып табылады. Табиғи процестердің, жағдайлардың немесе тіршілік ету ... ... ... ... ... осы ... болуы, саны мен даму ерекшеліктері табылады. Мұндай міндеттерді шешу мүмкін, себебі көптеген ... ... ету ... ... ... ... су, ... химиялық құрамына, климаттық және ауа-райлық жағдайларға, басқа организмдердің болуына және т.б.) сезімтал және ... және осы ... ... ... бір, жиі кіші ... ... ете алады.
Осыған байланысты, экологиялық мониторингтің бірінші сатысында табиғи объектке оның ... ... ... ... ... ... ... баға беріледі. Бұл кезде онда тіршілік ететін организмдер немесе белгілі бір ... ... ... ... ... сыртқы әсерлерге жауап қайтару сипаты табиғи құрамдастыққа экстраполяцияланады.
Ағза - ... ... - орта ... ... ... ... міндетті компонент ретінде экожүйелердегі генетикалық өзара әсерлесулерді де ... ... ... ... ... ... бірі ... биоценозға әсері мен клеткалық жүйелерге осы әсерлердің генетикалық салдарын бағалау болып табылады. Осындай ... ... ... тек ... маңызға ғана ие емес, сонымен қатар модельді генетикалық тест-жүйелерді құрастыру үшін де қолданылуы мүмкін.
Шетел зерттеушілері қоршаған орта сапасын және оның адам үшін ... ... үшін ... ... әдістер мен тәсілдерді құрастыру мен енгізу биологиялық мониторингтің басты мақсаты деп санайды. Оны шешу үшін қоршаған орта ... ... және ... ... және ... белсенділігін зерттеу қажет. Бұл әртүрлі организмдер, микроорганизмдерден жоғарғы эукариоттарға ... ... ... заттардың кең спектрі мен олардың әсер ету механизмін анықтау үшін әртүрлі тестілеу жүйелерінің құруын қажет етеді. ... ... ... ... ... ... ... құрылыс, транспорттың жеке және мемлекеттік паркінің ұлғаюы қоршаған ортаның барлық объектілерінің ластануына әкеліп соқты, әсіресе табиғи және ағын сулардың органикалық және ... ... ... Мұндау жағдайлар халық денсаулығы мен өміріне қауіп төндіргендіктен, табиғи және жасанды суқоймаларды ... ... ... ... және белгілі ластаушыларды биотестілеу әдістерін құру қажет ... ... ... ... ... яғни ... жағдайларда биологиялық объектілерді су ортасының суммалық және арнайы токсикалылығын табуда құрал ретінде қолдануға қазіргі уақытта үлкен көңіл бөлінуде. Биотестілеу ... ... ... ... ол орта ... ... ... токсикалық, организмге, оның жеке функциясына немесе организмдер жүйесіне әсерін бағалауға негізделген.
1.2 Экотоксиканттар және олардың классификациясы
Экотоксиканттар - қоршаған ... улы ... ... олар адам мен ... ұзақ ... әсер етіп, ортаның биотикалық және абиотикалық компоненттерінде ұзақ уақыт бойы сақталуға, миграциялауға және жинақталуға ... ... ... ... ... ... рет ... мәселелердің қауіптілігін сезіне бастады. Бұның себебі климаттың глобальды жылынуы, полюстардағы озонды тесіктердің пайда ... ... ... ... ... және ... ... топырақтардың, азық-түліктердің зиянды химиялық заттармен ластануы, өсімдіктер мен жануарлардың көптеген түрлерінің жойылуы, планетадағы саны өсіп ... ... ... ... ... ... ...
Экологиялық аспектіде кез келген химиялық ластаулар экожүйедегі бөтен текті кешен болып табылады, және оларды қауіптіліктің төрт класына жіктеу ...
I - аса ... II - ... ... III - ... қауіпті және IV - аз ... ... орта мен адам ... үшін ... ... бойынша жоғары мәнге ие экотоксиканттарға бейорганикалықтардан ауыр металдар, ал органикалықтардан - ... және ... ... ... және ... ... ... жатады. Өздерінің токсикалық қасиеттері мен химиялық тұрақтылығы үшін суперэкотоксиканттар атауына ие болған диоксиндер мен диоксин тәрізді ... адам үшін аса ... ... табылады.
Ауыр металдардың ластау көздері мен негізгі зақымдаушы эффекттері:
Ауыр металдар тобына асыл және ... ... ... тығыздылығы 8 мың кг/м3 асатын металдарды (қорғасын, мыс, цинк, никель, кадмий, кобальт, сүрме, висмут, сынап, қалайы, ванадий, жартылай ... ... және т.б.) ... ... ... қоршаған ортада кеңінен таралған және адамдарда ауру туғызуға қабілетті.
Австрияның азық-түлік институтының мәліметтері бойынша, ауыр металдар тобында ең ... ... ... және ... ... бұл ... элементтерге жататын және көптеген минералдардың құрамында қоспа түрінде болатын кадмий болып табылады. Алайда ... ... ... ... ... оның ... концентрациясынан бірнеше есе рет жоғары. Кадмий ядролық энергетикада, гальванотехникада, аккумуляторлар өндірісінде (никель-кадмийлі батареялар) ... ... ... ... шыны мен ... ... электродты материал, әр түрлі құйындылардың компоненті ретінде пайдаланылады. Қоршаған ортаның бұл элементпен ластануының негізгі ... ... ... ... ... ... көмірді күйдіру, тау-металлургиялық комбинаттардың ағынды сулары, минеральды тыңайтқыштар, бояғыштардың өндірісі және т.б. ... ...
1.3 ... ... және ... адам ... әсері
"Су - бұл тіршілік" қанатты сөзі бәрімізге белгілі. Бұрында ... ... - тұщы таза су, ... ... ... кезде таусылатынға айналып бара жатыр. Бүгінгі күні ауыз суы, өнеркәсіптік өндіріс үшін және егістіктерді суару үшін жарамды су ... ... ... ... жатыр. Қазіргі кезде су объектілерінің (өзен, көл, теңіз, жер асты сулар т.б.) ластану мәселесі аса ... ... ... ... ... ... су ... мен таза суды қолданусыз тіршілік ете алмайды. Күн сайын әлемде алдын ала ... су мен ... ... ... алынатын химиялық реагенттерден миллиондаған куб метр түрлі ерітінділері жасалады. ... ... ... ... ... ... ерітінділер зиянды заттардан арылту мақсатында канализацияға төгілу алдында тазартуға ұшырайды. Алайда термодинамикалық шектеулер салдарынан тазартудан кейін су бастапқы ... ... ... принципиальды мүмкін емес.
Адамның бұндай әрекеттері нәтижесінде табиғатта қауіпті тенденциялар пайда болды. Әлемдегі тұщы су қорлары оның өспелі минерализациялануы себебінен ... бара ... ... ... табиғи сулардағы жалпы тұздар мөлшеріндегі ауыр металдар иондарының үлесі күрт ... ... ... ... ... тыңайтқыштар, беттік белсенді заттар, мұнай өнімдерінің концентрациясы әрдайым жоғарылап жатыр.
Су құрылымының уникальдығы оның еріткіш ретінде әмбебаптылығын шарттайды. Табиғи суларда ... ... ... ... ... ... ортаға үнемі күшейтіліп жатқан антропогенді жүктеме салдарынан ... ... ... өзіндік тазарту үдерістерінің тежелуі соншалықты, суқойма оған ағынды, шаруашылық-тұрмыстық сулармен түсетін ... ... ... ... көбінесе шамасы жетпейді. Қоспалардың қосылуы кезінде токсиндер өзара әсерлесуге түсіп, нәтижесінде бастапқы заттарға қарағанда одан да улы жаңа ... ... ... Суда қандай қосылыстардың бар екендігін ескеру, тіпті болжау да қиын.
Ластану деңгейіне тәуелді суқоймалар жеті класқа ... ... ... - судың сапасы - су ластануының индексі (СЛИ) деп аталатын кешенді ... ... оны ... бір ... бойынша су құрамындағы мұнай өнімдері, мыс, хлоридтер мен сульфидтер және басқа қоспалардың мөлшері жайындағы мәліметтер негізінде санайды.
Төменде су класына ... СЛИ ... ...
* 1-ші ... - өте таза су (0,3-тен төмен)
* 2-ші класс - таза су (1-ге ...
* 3-ші ... - ... ластанған (1...2,5)
* 4-ші класс - ластанған (2,5...4)
* 5-ші ... - лас (4...6)
* 6-шы ... - өте лас (6...10)
* 7-ші ... - ... лас ... ... ... ластаушы заттарды анализдеу кезінде аса көңілді ауыр металдарға аудару қажет. Олар бауыр, бүйрек, сүйек жүйесінде жинақталады, жүйке жүйесі мен репродуктивті ... әсер ... ... ... ... көрініс табатын алыстатылған эффектілерді туғызуға қабілетті. Кейбір металдар канцерогенді әсерге ие. Сынап, қорғасын, күшән, марганец ұрпаққа ... әсер ... ... ... су экожүйелерін зерттеудегі рөлі
Су экожүйелерін зерттеуде ерекше орынды микробалдырлар алады. Себебі бұл ағзалардың кейбір ... ... ... ... бір ... ... ... суқоймаларда микробалдырлардың белгілі бір систематикалық топтары өкілдерінің болуы ... ... ... ... ... ... ... поллютанттардың токсикалығы туралы айтуға болады, және сәйкесінше суқоймалардың ремедиациясы үшін қажетті жолдар мен құралдарды ... Ағын ... ... ... мен ... индикациялаудың биологиялық әдісі осы принципке негізделген, бұл әдіс ... ... ... және ... ... ... зерттелетін суқойма суының химиялық құрамын айтуға мүмкіндік ... ... су ... ... үшін фототрофты микроорганизмдерді пайдаланумен байланысты үш бағыт ... ... ... Биоремедиация.
Биоиндикация суқойманың ластанғанын немесе ластануын онда тіршілік ететін ... ... ... мен ... ... ... сипаттамасы бойынша анықтауды қарастырады, себебі ұзақ уақыт улану нәтижесінде су экожүйелерінде ... ... ... ... ... ... ... формалды сипаттамасы үшін түрлік байлықтың және әртүрлілік индекстері қолданылады. Су экожүйесін біз су ... ... мен ... ... ... ... ... және осы процестер нәтижесінде қалыптасатын орта мен онда тіршілік ететін биота бірлестігі деп түсінеміз. Химиялық анализ, ... еті ... ... ... ... ... тек әсер ететін немесе оның тіршілік еті нәтижесі болатын факторларды ... ... ... ал су ... ... ... тестілеу объектісіне ғана қатысты ортаға жеке баға береді.
Су жүйесінің ... ... ... су ... ... ... бойынша бағалауға мүмкін. Бірқатар шетел және отандық жүйелерде бағалау үшін балықтардан ... ... ... ... сол ... басқа тобының дамуымен байланысты көрсеткіштер немесе индекстер қолданылады. Балдырлар, автотроф бола ... ... ... ... ... және ... трофикалық базисінің пайдалануда, органикалық затты құру үшін азот пен фосфордың биогенді қосылыстарын қолдана, бірінші ... ... ... жүктеме қарқындылығы осы негізде дамитын балдырлар көптігінде ... ... ... ... құрамында да. Дәл осы сипаттамалар - балдырлардың трофикалық ... ... ... саны мен ... ... өзгеруі - биоиндикациялық әдістерде қолданылады.
Балдырлардың көптігі мен құрамдастықтарының түрлік құрамы ... ... ... су ... ... ... табиғи және антропогендік процестер нәтижесін интегралды бағалайды. Сонымен қатар, балдырлар құрамдастығы бойынша биоиндикация - арзан экспресс-әдіс, ал ... ... ... ... табылады. Балдырлар трофикалық тізбекте ластаушы заттарға, оларды жинап үлгермей, бірінші болып жауап қайтарды, сондықтан орта жағдайларының өзгеруіне ... - су ... ... мен көптігінің өзгеруі, сондай-ақ балдырлар құрамдастығының өзгеруі орта ... ... ... ... ... ... жүруі мүмкін. жоғарғы трофикалық звено бойынша биоиндикация әдістері әлі толығымен жасалмаған, ал төменгі трофикалық деңгейлер бойынша биоиндикациялық бағалау кеңінен ... ... ... ... ... табиғи сулар токсикалығын бағалау, ағын сулар токсикалығын бақылау, ... ... мен ... ... ... ... ... бағалау, лабораторлық мақсаттарда химиялық анализ жүргізу үшін ... ... ... міндеттерге тәуелді бүтіндей биотестілеу жүйесіне және әдістерге талаптар әртүрлі болуы мүмкін.
Индикация мен экожүйені бақылаудың биологиялық ... ... ... ... бағыттардың ғалымдарын қызықтыруда - биологтарды, экологтарды, химиктерді және т.б. ... үшін ... ... ... ... - ... ... жоғарғы сатыдағы өсімдіктер, дафниялар, моллюскалар, балықтар және басқалар.
Қазіргі уақытта биотестілеу үшін модельді объект ретінде хлорелла және сценедесмус ... ... ... ... ... ... ... сәйкес тест-функцияның жүйелік деңгейін алып тастау бойынша моделденетін процесс немесе құбылыс ... ... ... ... ... бір ... ... функциясын сенімді сипаттайтын биохимиялық параметр бүтіндей организмнің күйін біршама деңгейдегі ықтималдықпен ғана бағалай үшін қолданылады және су ... ... ... ... үшін ... ... соның ішінде мұнаймен және радиоактивті заттармен, топырақтың - ... және ... да ... заттармен ластануын, бұзылған жерлердің күйін зерттегенде ыңғайлы тест-объект болып микробалдырлар табылады - бұл объекттер табиғатта кеңінен таралған. 1 г ... ... ... 10-15 түрдің бірнеше он мыңдаған клеткалары, ал орман түсіндісінде - балдырлардың 3 млн дейін ... ... ... ... ... ... қолданудың негізгі артықшылығының бірі олардың көбеюінің жоғары жылдамдығы, бұл зертханалық жағдайларда көптеген ұрпақ бойы клеткалық популяцияны ... ... ... Сонымен қатар, микробалдырлардың фотосинететикалық аппараты әртүрлі ластаушы заттарға сезімтал болып келеді және ... ... ... ... ... ... Фототрофты микроорганизмдер клеткаларының пигменттік аппаратының фотосинтетикалық активтілігінің өзгеруі ... ... ... ... ... көрсеткіші бола алады, бұдан шығатыны олардың тіршілік ету ортасының ... де ... ... ... ... ... ... балдырының табиғи және мутантты штамдарына әсерінің салдарын зерттеу біздің ... тек ... ... ... биологиялық әсері жағынан ғана емес, сонымен қатар қоршаған орта объектілерінің генетикалық мониторингі үшін тест-жүйе алу мүмкіндігі жағынан да ... ... ... ... алғы шарт - ... заттарға тұрақтылық белгілісін генетикалық бақылау сұрағын зерттеу қоршаған орта жағдайы туралы ақпаратты алуда үлкен көмек береді. Бұл дегеніміз, ... ... ... модельді тест-жүйе биоценоз жағдайын бағалау үшін ыңғайлы болып табылады.
1.5 УК сәулелерін индуцирленген мутагенезде қолдану
Жер бетіндегі биологиялық жүйелердің ... үшін күн ... ... (УК) ... (λ = 200-400 нм) ... ... ... әсіресе микроорганизмдердің клеткаларына, жеңіл енеді де, ДНҚ-ның әмбебап бөліктерін зақымдап, әртүрлі мутациялық өзгерістерді тудырады. Осыған байланысты УК-сәулелендіру ... ... ... ... ... тәжірибелерде қолданылады.
Кез келген мутацияларды алу үшін мутаген дозасын таңдау ... ... ... бұл ... мутанттардың шығым пайызы жоғары болуы және салыстырмалы жоғары дәрежеде тіршілігін сақтап қалуы тиіс. Бұл өз кезегінде қолданылатын ... ... ... ... және ... ... ... талап етеді.
Экологиялық қауіпсіздік мәселелеріне қоршаған ортаны ластаушы ... ... ... және ... ... ... ... солардың бірі ауыр металдар, ауыл шаруашылығында қолданылатын гербицидтер және мұнай өнімдері.Экотоксиканттардың ... ... ... және ... ... ... ... зерттеу қазіргі кездегі экспериментальдік экологияның өзекті міндеті болып табылады, себебі алынған нәтижелер генетикалық тест-жүйелерді құрастыруда қолданылуы ... ... ... ... ... ... - ... мутагендік активтілігі зерттелген, норфлуразон микробалдырлар мен өсімдіктердің фотосинтетикалық аппаратына көптік әсерге ие. Бұл ... ... ... ... ... ... штамы УК-сәулелендіру арқылы алынған, селективті фактор ретінде норфлуразонның әртүрлі концентрациялары алынған. Сонымен қатар Chlamydomonas ... ... ... мутантты штамы да УК-сәулелендіру арқылы алынған. Бұл мутантты ... су ... ауыр ... соның ішінде кадмийден тазалауда перспективті болып табылады.
1.6 Жасыл микробалдыр Chlamydomonas reinhardtii - әр түрлі поллютанттардың токсикалығын ... үшін ... ... ... ... ... ... мониторингтің ыңғайлы модельді объектісі хламиномонада (Chlamydomonas reinhardtii, Dangeard) - тіршілік етудің түрлі жағдайларына бейімделуге қабілетті, жасыл, ... ... ... ... Бұл ең ... нағыз ядролы бір жасушалы ағза. Зертханалық жағдайларда оңай бақыланатын күрделі емес жыныстық циклге ие, изогамды, гетероталломды түр (Сурет 1).
Сурет 1 - ... ... ... Зерттеу объектісі ретіндегі Chlamydomonas reinhardtii-дің ерекшеліктері
Біржасушалы жасыл балдыр Chlamydomonas reinhardtii балдырлардың ең алуантүрлі тобының - Chlorophyta бөлімінің - ... ... ... Бұл балдыр кіретін Chlamydomonadaceae тұқымдасына 33 туыс және 800 түр жатады. Chlamydomonas ... ең ... ... оның ... негізінен ағынды, ластанған сулар мен топырақтардың (шалшықтар, тоғандар, арықтар, батпақтардың) ... ... ... ... ... ... гаметалардың диморфизмі әр түрлі дәрежелі - изогамды және гетерогамды - түрлер кіреді. Бұл туысқа бір гаплоидты клетка гаметаларға бастама бере ... олар өз ... ... ... және мейозды бастан кешіретін зиготаны түзетін гомоталломды формалар да, және шағылысудың екі генетикалық детерминацияланатын типке бөлінген гетероталломды формалар да кіреді. ... ... ... бұл туысқа жататын тек бірнеше түрлер ғана, соның ішінде C. еugametos, C. smithii, C. ... ... ... және биохимиялық зерттеулердің белгілі объектісі Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster секілді модельді ағзалардың ... ... ... ... ... ... балдырлар, қоңыр немесе қызыл балдырларға қарағанда, эффективтірек биоаккумуляторлар екендігі белгілі: Chlorella sp., Chlamydomonas sp. және Selenastrum sp. ерітілген Cu, Pb, ... ... ал ... ... ... - ... ауыр металдардың 90%-на дейін сіңіреді. Бұл балдырларды ауыр металдардың перспективті биоаккумуляторлары ретінде қарастыруға болады.
1.6.2 Chlamydomonas reinhardtii жасушаларының морфологиясы мен жұқа ... ... ... ... ... бір ... ағза, мембранаға сыртынан капсуламен қапталған клетка қабырғасы ... ... ... жеті ... ... оның ... ... гидроксипролин - гликопротеиндер мен полисахаридтер - ... ... ... ... ... ... тек бір ғана ірі хлоропласттан тұрады. Хлоропласттың ішінде фотосинтез ... ... ... ... ... ... ... және көз дағы орналасады. Ағза жылжымалы - ол алдыңғы жағында орналасқан екі ... ... ... және көз ... жарықты қабылдап, фототаксисті жүзеге асырады. Талшықтары эукариоттарға тән ... ие. ... ... ... ... алдыңғы ұшында екі жиырылғыш вакуольді және ірі ядрошығы бар ядроны көруге болады. Электронды микроскоппен зерттеу кезінде ... ... ішкі ... ... ... ... ... ұйымын көруге болады. Хромосомалардың гаплоидты саны, әр түрлі мәліметтер бойынша, 8-ден 16-ға дейін жетеді. Типтік ... ... ... ... ... ... ... тобы, эндоплазмалық ретикулумның тегіс және кедір-бұдыр мембраналары, рибосомалар, микротүтікшелер, микроденешіктер және ... ... ... ... ... ... ... құрылымға ие.
1.6.3 Клеткалық бөлінудің синхронизациясы және өсуі
Chlamydomonas клеткалары сұйық ортада экспоненциальді өседі, орта ... және ... да ... ... температура мен жарық интенсивтілігіне байланысты дарақтар саны тәулігіне 1-4 есе ... ... ... ... оларда ұзақ уақыт бойы тәуліктік циклде жарық пен қараңғының алмасуымен синхронды өсуді ұстауға болады. Бірклеткалы балдырларда бактериялар мен ... ... ... өсу мен ... ... арасында тәуелділік болмайды. Синхронды Chlamydomonas дақыдарында бөліну тәуліктік ... біп рет ... ... ... ... ... ... бірқатар ДНҚ репликациясы жүруі мүмкін және сйәкесінше басқа клеткалық компоненттердің саны өсе түседі, осылайша, бөліну кезінде бірден 4, 8 немесе 16 ... ... ... және ... ... ... ... түрінде шағылысудың екі типі бар, бұл екі типтің вегетативті клеткалары морфологиялық жағынан ажыратылмайды. Смит пен Регнери алғаш рет шағылысу типі жұп ... ... mt+ және mt- ... ... олар ... ... тәрізді жүргізіп, мейоз кезінде 2:2 қатынасында ажырайды.
Аталық дақылдарды азоттық аштық жағдайында өсіру арқылы копуляцияны бақылау мүмкіндігінің ... ... және ... ... ... біршама жеңілдетті. Клеткаларға қоректік ортадағы әр компоненттің жетіспеушілігі ... ... ... ... ... ... ... анықталды.
Бұл эмпирикалық фактінің метаболикалық негізі әлі анықталмаған, бірақ құбылыстың өзі зерттеушілермен кеңінен қолданылады. Кейтс пен ... ... ... әдісін өздері құрастырған режимге енгізіп, синхронды дақылдарды сұйық ортада өсіру арқылы бір уақытта копуляцияны алды. ... және ... ... ... ... ... ... гаметалар дифференцировкасы кезінде клетка санының екі есеге көбейетінің және ДНҚ ... ... ... ДНҚ ... бірдей болатынын анықтады, бұл, ДНҚ репликациясы осы уақыттта екі рет ... ... ... ... және ... ... кезінде хлоропласттар ДНҚ-ы бір-ақ рет жүретінін тапты, себебі ... ол ... ... 7% ... ... вегетативті клеткаларда оның удесі 14% дейін жетеді. Осылайша, жыныстық процесс физиологиясы ... ДНҚ мен ... ДНҚ ... ... санын және клеткалық бөліну санын анықтайтын бірқатар реттеуші ... ... бұл ... ... ... түзілуіне алып келеді. Гаметалар вегетативті клеткалардан кіші мөлшерімен ерекшеленеді, сондай-ақ олар азот көзін қоспай әрі қарай ДНҚ репликациясына немесе клеткалық ... ... және ең ... олар ... ... ... (Сурет 2).
Сурет 2 - Жасушаның ... ... ... ... mt+ ... ... ... mt- затын клеткалар бөлуеді, нәтижесінде клеткалар бір-бірімен жабысады. Бұл заттар тек жабысу процесіне қатысады, бірақ кейінгі ... ... роль ... ... құйылысу пройесінің өзі электрондық микроскопия деректері бойынша Фридманмен жәе басқалармен сипатталған, олар копуляция кезінде жыныстық ... ... ... ... яғни mt+ ... ... ... сатыларда клеткалардың құйылысуынан зигота түзіледі, сонан соң хлоропласттар мен ядролардың ... ... ... ... ... төрт ... ... алып келетін ішкі қайта ұйымдасу сатылары әлі толық сипатталмаған. ДНҚ молекуласы екі еселенген және қосылған, ... ... ... ... ... әлі ... кезде ажырау жүреді. Алмасу ықтималдығы барлық клеткалық бөлінулерінде бірдей.
Chlamydomonas reinchardtii үшін хлоропласттық және митохондриалдік гендердің бір ата-аналық берілу тән. ... ... ... ... ... 95% ... жағдайларда mt+ ата-анадан беріледі, ал митохондриальдік геном mt- ата-анадан келеді.
1.6.5 Chlamydomonas reinhardtii-мен жұмыс істеудің негізгі артықшылықтары
Осылайша, Chlamydomonas reinhardtii әр ... ... тірі ... ... ... ыңғайлы объект және экобиотехнологияда қолдану үшін модельді объект болып табылады, себебі:
1) бұл зертханалық жағдайларда оңай ... ... ... ие, нағыз ядросы бар, ең қарапайым бір жасушалы ағза;
2) қарапайым синтетикалық ортада жақсы ... оны ... ... ... ... сақтау кезінде жоғары тіршілікке қабілеттілігін сақтайды;
3) онымен жұмыс жасау үшін стандартты микробиологиялық әдістерді пайдалануға болады;
4) ... ... ... оны ... де, ... қоректендіру жағдайларында да (ең жақсысы көміртегі көзі ретінде ацетатты пайдаланып) өсіруге болады;
5) бұл ... ... ... ... ... ... екі генетикалық детерминациялаушы типіне бөліну) түр. Будандасу типі бір ядролық генмен анықталады, жасушалары екі типті - mt+ или mt- - бола ... және екі ... ... ... ... клеткалық құрамның тең мөлшерін енгізеді.
6) оның физиология-биохимиямық және генетикалық ерекшеліктері жақсы зерттелген. Патогенді емес.
Әр түрлі ... ... ... ... ... да, ... фотосинтезге, генетикалық үдерістерге әсері бойынша популяцияларға әсерін анықтау үшін ыңғайлы модельді объект біржасушалы балдыр хлорелла және жасыл біржасушалы ... ... ... ... ... Dangeard) болып табылатыны белгілі. Жасыл балдыр хламидомонаданың табиғи және мутантты штамдарына мутагенді ... ... ... ... экожүйелерді ластайтын факторлардың биологиялық әсері жайлы білімімізді кеңейту мақсатында ғана емес, сонымен қатар қоршаған орта объектілерінің генетикалық мониторингі үшін ... алу ... ... болуымен қызығушылық тудырады. Теориялық дәлелдеме бойынша, зиянды заттарға төзімділік белгісін генетикалық бақылау сұрақтарын зерттеу қоршаған ... ... ... ... ... көп ... тигізеді. Бұл Chlamydomonas reinhardtii негізіндегі модельді тест-жүйе биоценоз жағдайын бағалау үшін ыңғайлы болып табылатындығын көрсетеді. ... ... ... ... үшін түрлі объектілер - қарапайымдылар, бактериялар, микробалдырлар - ... ... ... ... елестетілетін және практикалық маңызды нәтижелерді Chlamydomonas reinhardtii микробалдырын пайдалану арқылы алуға болатындығы айтылады.
Антропогенді факторлардың әсеріне балдырлардың жауап ... ... ... және осының салдарынан олардың құрылымдық-функционалдық сипаттамаларының өзгеруі су ... ... ету ... ... ... өзгеруінің немесе бұзылуының репрезентативті көрсеткіштері бола алатындығы белгілі. Осыған биологиялық мониторинг мақсаттарында микробалдырлар қауымдастығы ... ... ... пайдалану негізделген.
1.7 Нанобөлшектер, олардың қолданылуы және қоршаған ортаның ластануы
Нанотехнология материалдары бүгінгі күннің өзінде көпшілік тұтыну ... ... ... ... ... және ... кең қолданыс тапты, қазіргі кезде наноматериалдарды пайдаланумен 700-дей өнім түрлері саналады.
Наноматериалдар пластиктер, катализаторлар, отын элементтерінің ... мен ... су ... ... ... ... және электроника компоненттерінің өндірісінде қолданылады. Өндiрiстiң үлкеюi олардың қоршаған ортаға ... ... ... ... ... ... әсерінің экологиялық салдарын бағалау аса маңызды болып табылады.
Британдық стандарттар институты, Американдық материалдарды сынау қоғамы және Денсаулық үшiн жаңа ... ... ... ... ... анықтауға сәйкес, наноматериал деп бөлшектері кем дегенде бір ... 100 ... ... ... ... ... бұл ... мөлшерлері кем дегенде екі өлшемде 1 нм-ден 100 нм-ге дейін құрайтын нанобөлшектер аса маңызды болып табылады.
Қасиеттері көбінесе ... ... ... ... ... ... ... заттар әрекеттерінің ерекшеліктері уникальды механикалық беріктік, ерекше спектральды, электрлік, магниттік, химиялық, биологиялық сипаттамалар секілді жаңа ... ие ... ... ... кең ... ... ... материалдар микроэлектроникада, энергетикада, құрылыста, химиялық өнеркәсіпте, ғылыми зерттеулерде қолданыс ... ... ... ... мен ... биологиялық белсенділігі, атап айтқанда, дәрілік препараттарды мекен-жайлық тасымалдау, онкологиялық аурулар мен ... ... ... ... және ... ... мақсаттарында, қоршаған ортаның сапасын жақсарту үшін, парфюмерлік-косметикалық және тағамдық өнеркәсіптерде және ... ... ... ... ... ...
Нанотехнологиялар мен наноматериалдарды қолдану сөзсіз ХХI ғасырдағы ғылым мен техниканың ең ... ... бірі ... ... ... адам мен басқа биологиялық объектілердің наноматериалдармен тығыз контактісі күтілетінін ескерсек, оларды қолданудың потенциальды ... ... ... ... ... ... болып табылатыны анық.
Тұтыну өнімдерінде күміс нанобөлшектері өте көп мөлшерде пайдаланылады. Күміс нанобөлшектерін текстиль, жеке гигиена ... ... ... ... ... ... бояулар мен тіпті тағамдық қоспалар секілді кеңінен тұтыну тауарларында кеңінен ... ... ... ... ... Ag нанобөлшектері осы барлық өнімдерге қосылады. Күмістің антимикробтық белсенділігін көбінесе металдық бөлшектердің қасиеттерімен емес, ерітілген ... бар ... ... Токсиканттардың балдырларға әсерін анықтауда флуоресценцияны өлшеу әдістерін пайдалану
Қазіргі кезде биомониторингтің міндеттері үшін токсиканттардың балдырларға әсерін анықтау үшін ... ... ... ... ... перспективті болып табылады. Флуоресцентті әдістердің негізі фотосинтетикалық мембраналарда орналасқан хлорофилл балдырлар күйінің табиғи датчигі болып табылатындығында. Фотосинтездің ... ... ... ... ... ... ... көрсеткіштері мен фотосинтездеуші ағзалардың фотосинтетикалық аппараты күйінің сипаттамаларымен байланысын анықтады.
Жарық жинаушы кешенмен жұтылған жарық квантының энергиясы фотосинтездің келесі ... ... ... ... ... ... ... немесе жылуға ыдырау жолымен жоғалтылған бөлінген зарядтар энергиясына ... ... ... ... ... кезіндегі (Fm) және фотосинтетикалық аппараттың күйінің өзгерістерін тудырмайтын жағдайларда (Fо) ... ... ... ... ... фотосинтездің біріншілік үдерістерінің эффективтілігін анықтауға мүмкіндік береді, ол (Fm-Fо)/Fm=Fv/Fm тең. ... ... ... ... (Fv/Fm) ... өлшемсіз энергетикалық сипаттамасы болып табылады, ол пайдалы әсер коэффициентіне және ... ... ... тәуелсіз аналогты болып келеді. Корреляцияның жоғары коэффициентіне ие Fо ... ... ... ... аппаратының жарық жинаушы пигменттерінің суммалық мөлшеріне сәйкес болады және, сәйкесінше, микробалдырлар жасушаларының ... ... ... ... МЕН ӘДІСТЕРІ
2.1 Зерттеу объектiлерi
Объект ретінде әл-Фараби атындағы ҚазҰУ биотехнология кафедрасының фототрофты микроорганизмдер ғылыми зертханасы коллекциясынан ... ... ... ... ... жабайы және мутантты штамдары қолданылды.
Chlamydomonas reinhardtii -- бұл қозғалмалы бір жасушалы жасыл балдыр, хламидомонада (Chlamydomonas) туысының ... Бұл ... ... пен тұщы суда кең ... Жасушаның диаметрі 10 мкм шамасында, жіңішкерген алдыңғы ұшында орналасқан екі бірдей (тең) талшық көмегімен ... ... ... ... және ... ... 25-280С температурада жүзеге асырылды.
Қолданылған қоректік орталар:
1) L-2 min ... - ... - 0,10 ... - 0,05
K2HPO4 - 0,72 ... - 0,36 ... - 1 ... ... - 1 ... су - 1000 ... рН=6,8-7
Микроэлементтер ерітіндісінің құрамы (г/л):
ZnSO4х7H2O - ... - 11,4 ... - 5,1 ... - 5,0 ... - 1,6
CuSO4х5H2O - 1,6
(NH4)6 Mo7O24х9H2O - 1,1 ... су - 1000 ... ... ... ... үшін 1,5 - 2% ... қолдандық. 1 атм. 30 мин залалсыздандырдық.
2) Трис-ацетат-фосфатты қоректік орта (г/л):
NH4Cl - ... - 1 ... - 0,5 ... - ... - ... - ... - 15 ... x3H2O
Агар - 20 г
Дистилденген су - 1000 ... ... - 1 ... рН=7
Алынған ортаның рН мәнін 7-ге дейін мұзды сірке қышқылын қосу ... ... ... ... ... мен AgNO3 нанобөлшектері пайдаланылды.
Нанотехнологияның заманауи өнімі ретінде біз ЖШС "Вектор-Про" ... ... ... препаратын қолдандық. Препаратты пайдалану нұсқауы бойынша оның құрамына су, биокүміс және хитозан кіреді. Аргоника жоғары дисперсті ... ... ... ... ... ... бөлшектерінің мөлшері 20-40 ангстремге тең. Модификацияланған хитозан күмістің әсерін синергиялы ... ... ... ... AgNO3 ... ... болып табылады. Бұл қосылыс күмістің көптеген басқа қосылыстарының әмбебап алғы заты болып табылады. Олардың жарыққа сезімталдығы галогенидтерге қарағанда әлдеқайда ...
2.2 ... ... ... әртүрлі жарықтандыру және қоректену жағдайларында дақылдау
Chlamydomonas reinchardtii түрі - ... ... Оны ... ... ... гетеротрофты қоректену жағдайларында дайын органикалық қосылыстарды қолдану арқылы қараңғыда өсіруге болады.
Chlamydomonas reinchardtii табиғи және мутантты штамдары клеткаларының ауыр металдар ... ... сырт орта ... ... ... үшін біз дақылдау жағдайларының екі вариантын қарастырдық: гетеротрофты және фототрофты.
Фотосинтез процесі есебінен автотрофты қоректену тәсілін қамтамасыз ететін ... ... ... ... L2 min ... ... ... жарықтандыру 4000 люкс.
Гетеротрофты жағдайларды жасау үшін микробалдыр клеткаларын қоректік ортаға ... ... ... көзі ... 2 г/л есебінен қоса отырып термостатта өсірдік.
2.2.2 Микробалдырларды ... ... ... ... ... тұзақпен (кәдімгі микробиологиялық отырғызуға сай) табақшалардан сұйық қоректік ортасы бар стерильді ... ... ... ... бар ... ... кейін колбалар мен пробиркаларды клетка санын өсіру үшін 1-1,5 аптаға жарыққа қойдық. Ол үшін біз әр әйнек ... ... ... орналастырылған кәдімгі медициналық хирургиялық шкафты қолдандық. Колбада өсіріліп жатқан дақылды оқтын-оқтын сілкіп ... ... ... ... кейін, бұл сұйықтықтың жасылдауынан немесе агардағы анық жасыл ... ... ... мен пробиркаларды тоңазытқышқа көшірдік, оның температурасы 6-10°С, 300-500 люкс әлсіз жарықтандыру 15 вт лампадан немесе люминесцентті лампадан үнемі беріліп ... ... ... ... ұзақ ... ... және агар-агар кебе бастаған жағдайда сирек (1,5-2 айдан кейін) қайта отырғызуды талап етеді. ... ... ... ... есептеу әдістері
Клеткалардың санын балдыр сұйықтығында есептеу үшін ... ... ... ... ... ... науа ... тұратын пластинкалық әйнек. Орталық бөлігінің биіктігі жалпы пластинканың биіктігінен 0,1 мм аласа, соның арқасында жабын ... ... ... ... камера пайда болады.
Пластинканың орта бөлігінің беткі жағында шаршылы тор ... ... Сол тор ... ... ... ... үстін жабын шынымен жабады. Жабын әйнегі мұқият сүртіледі. Сүрткеннен кейін ... шыны мен ... ... артық сұйықтықтарды сүзгі қағаздың немесе дәкенің көмегімен жойылады. Микроскоппен белгіленген шаршыдағы балдыр ... саны ... де, 1 мл ... ... ... ... Сұйықтықтағы клеткалар санын Горяев камерасы көмегiмен мына формула ... ... = ... Х - 1 мл ... ... ... m - ... клетка саны.
2.2.4 Мутантты штамдар алу бойынша тәжірибе қою әдістемесі
Жарыққа сезімталдық мутациясының индукторы ретінде УК ... ... ... ОБНП ... ... жүзеге асырдық. Бес күндік хламидоманада клеткаларын, 10 мл дистелденген суда суспензияладық. Сонан соң 106 ... ... ... ... ... 4 мл ... 1, 3, 5, 7 және 10 мин бойы сәулелендірдік. Сәулелендіру кезінде Orbital Shaker OS-20 тербелткіші көмегімен ... ... ... ... ... ... ... қоректік ортасы бар табақшаларға отырғызып, фотореактивацияны болдырмау үшін қараңғы жерге 24 сағатқа қойдық, сонан соң оларды жарыққа (1500 лк) шығардық және 7-10 ... ... ... ... сақтап қалуын және мутацияларды тудыратын мутагеннің оптимальді дозаларын анықтадық.
Макроколониялар әдісі.
Макроколониялар әдісі - кәдімгі микробиологиялық ... ... ... мен мутациялар санын есептеу үшін қоректік орта бетіне Петри табақшаларына клеткалардың белгілі бір мөлшерін 500-1000 ... бір ... ... ... ... ... ... қойдық. 7-14 тәуліктен кейін МБС-2 бинокулярлық ұлғайтқышпен 7х2 үлкейтуінде тірі қалған хламодомонада ... ... ... және колония мөлшері, морфологиясы және түсі бойынша мутантты клондар үлесін есептедік.
2.2.5 Биотестілеу әдістері
Ағын сулардың ... ... үшін ... әдіс ... ... ... Тест-объект ретінде әртүрлі организмдерді қолданады. Берілген жұмыста тестіленетін су құрамындағы токсикалық заттардың ... ... ... ... ... салыстырғанда тіркеуге негізделген биотестілеу әдістемесі. Көбею қарқындылығының көрсеткіші - ... ... ... өсу ... ... ... ... санының өсу коэффициентінің төмендеуі токсикалықтың критериі болып табылады. Қысқа мерзімді биотестілеу - 96 с тестіленетін ... ... ... ... әсерін анықтауға мүмкіндік береді, ал ұзақ - 14 тәулік - созылмалы токсикалық әсер көрсеткіші.
2.2.6 ... ... ... ... импульстік флуорометрде өлшеудің типтік процедурасы кезінде ең алдымен зондтаушы ... ... ... ... ... ... Fo ... өлшенеді. Пластохинондар пулының толығырақ тотығуы үшін үлгіні көбінесе ФЖ I ні қоздыратын тұрақты алыстатылған қызыл жарықпен (700 ... ... ... ... Одан ... ФЖ II нің ... ... орталықтарын жабық күйге айналдыратын қанықтырушы жарықтың бір импульсін береді және флуоресценцияның максимальды деңгейін Fm ... Осы екі ... ... ауыспалы флуоресценцияның максимальды көрсеткішін Fv = Fm - Fo береді. Қанықтырушы импульс тудырған ... ... ... ... кейін біраз уақыт өткен соң хлорофилл флуоресценциясының қарапайым индукциялық қисығына F(t) тән флуоресценцияның шығымы өзгерістерін ... ... ... ... ... Бұл ... барлық индукциялық қисық бойы F(t) Fm-ге қарағанда кішірек болып қалады. Fm және F(t) арасындағы айырмашылық флуоресценцияның өшуін ... Ол ашық ... ... фотохимиялық өшіру және әлі белгісіз үдерістердің арқасындағы ... емес ... ... ... қисықты тіркеу кезінде үлгіні қанықтырушы импульстармен жарықтандыру ... осы екі ... ... бөлек бағалауға мүмкіндік береді. Осы параметрлерді нақты анықтау үшін ашық ... ... ... ... ... ... қажет (Fo' мәні). Бұл көрсеткішті зондтаушы импульстармен қоздырылатын флуоресценциясының қарқындылығын тұрақты әсерлеуші жарықты ... ... ... ... арқылы анықтайды.
Фотохимиялық және фотохимиялық емес өшіруді анықтау үшін сәйкес формулалар келтірілген:
Fm' - Ft Fm - Fm' ... = ... ; qN = ... ; NPQ = ------ ... - Fo' Fm - Fo' ... Х - Импульсті флуориметрлер WaterPAM (сол жақта) және ToxiPAM (оң жақта).
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 ... ... ... ... reinhardtii мутант штамдарын алу
Өндірістің қарқынды дамуы қоршаған ... ... ... ... ... өткір мәселеге айналдырып отыр.
Табиғи экожүйелердің стресстері оған сырттан әртүрлі токсиканттарды, соның ішінде ауыр ... ... ... ... ... ... ... өзі тазалау қабілеті өндірістен түсіп жатқан зиянды ... ... ... ... үлкен зардап шегуде.
Осыған байланысты микроорганизмдерді қолдануға негізделген қоршаған ортаның ... ... ... және ... ... ... зарарсыздандыру үшін жаңа биотехнологиялық әдістерді жасау өзекті мәселе болып табылады. Бұл мәселені шешу үшін сәйкес ... ... ... ... ... және ... негізінде жаңа тест-жүйелер құрастыру қажет.
3.1.1 УК жарықпен сәулелендіргеннен кейін клеткалардың тіршілігін сақтап қалуы
Табиғатта спонтанды мутациялардың пайда болу жиілігі жоғары ... біз ... ... алу үшін ... ... Ол үшін ең алдымен Chlamydomonas reinhardtii CC-124 жабайы ... ... ... және ... ... ... ... және Chlamydomonas reinhardtii CC-124 штамм клеткаларында мутацияларды индукциялау үшін қажетті УК-жарықтың оптималды дозалары анықталды. Тіршілігін сақтап қалу туралы ... ... ... тірі ... ... қалыптасқан макроколониялар санының пайыздық қатысы бойынша қарадық.
Мутацияның кез келген типін жүзеге асыру үшін тіршілігін сақтауға салыстырмалы ... ... ... ... пайызы белгіленетін мутагеннің дозасын анықтап таңдау қажет екендігі белгілі. Бұл, өз кезегінде, қолданылатын мутагеннің әр түрлі дозаларының летальді және мутагенді ... ... ... ... ... 106 ... клеткалардың суспензиясын 4 мл мөлшерінде Петри табақшаларында 1, 3, 5, 7, 10 ... бойы ... ... ... СС-124 ... штамы клеткаларының тіршілігін сақтауына УК-сәуленің әсері зерттелді. Сәйкес ... ... ... тірі ... ... қалыптасқан макроколониялар санының бірдей сұйылтудағы сәулелендірілмеген суспензия егулеріне пайыздық қатынасы бойынша тіршілігін сақтауы есептелді.
Chlamydomonas ... CC-124 ... тип ... ... ... УК-жарықтың 0, 1, 3, 5, 7 және 10 минуттық ... ... және ... ... ... ... мен ... түзуі зерттелді.
Сурет Х - Chlamydomonas reinchardtii CC-124 табиғи тип штамын УК сәулемен сәулелендіру
Сурет Х - ... ... СС-124 ... ... мен ... ... ... Х - СС 124 табиғи штамы мен СС 124m-a7 ... ... ... x100)
Жарықта дақылданған Chlamydomonas reinhardtii CC-124 клеткаларының тіршілігін сақтауы
Кесте 1 - ... ... ... ... ... CC-124 ... клеткаларының жарықта тіршілігін сақтауы
Тіршілігін сақтау
Сәулелендіру ұзақтығы, мин
0
1
3
5
7
10
Өсіп шыққан ... ... ... ... саны, %
95
35
17,8
10,3
3,8
0
Экспериментальді мәліметтер УК-сәулесі жасушалардың тіршілік сақтауына күшті токсикалық әсер ететіндігін көрсетті ... ... 1 мин ... ... 10 ... бойы ... дақылданған тірі қалған клеткалардың үлесі 35%-ды құрады. Жасушалар ірі ... және ... ... болды, олар бақылау тобынан аз ерекшеленді.
3 мин бойы сәулелендіруден кейін тірі қалған клеткалардың үлесі ... ... ... ... ... ... мен түсі ... біртекті емес (ірі, орташа және өте ұсақ, жасыл, ашық жасыл және қою жасыл түсті) екендігі байқалады - 17, 8%.
5 ... ... ... өсіп ... клеткалардың жалпы саны 10,3%-ды құрады.
7 минуттық сәулелендіруден кейін тірі қалған клеткалардың үлесі ... тең ...
10 ... бойы ... ... ... клеткаларының өсуі байқалмады.
Сурет 4 - УК-мен сәулелендірудің Chlamydomonas reinhardtii СС-124 табиғи штамы клеткаларының тіршілігін сақтауына әсері
Жоғарыда ... УК ... ... ... еніп, ДНҚ-ның уникалды бөліктерін, сонымен қатар клетка компоненттерін, ... ... ... ... УК ... ... ... ферментативті жүйелерінің өзгерісі барлық клеткалық құрылымдардың жұмыс істеуіне күшті әсер ... бұл УК ... ... ғана ие ... ... ... клеткаларына мутагенді әсер ететінін дәлелдейді.
Қараңғыда дақылданған Chlamydomonas reinhardtii CC-124 клеткаларының тіршілігін ... ... яғни ... (27°С) ... ... тәжірибелік мәліметтер УК-жарықтың клеткалардың тіршілігін сақтауына күшті токсикалық эффект беретінін көрсетті (Кесте 2).
Кесте 2 - ... ... ... ... ... CC-124 ... ... қараңғыда тіршілігін сақтауы
Тіршілігін сақтау
Сәулелендіру ұзақтығы, мин
0
1
3
5
7
10
Өсіп шыққан клеткалар саны
7500
1650
351
150
81
0
Өсіп шыққан клеткалар саны, %
83,3
18,3
3,9
1,6
0,9
0
Қараңғылық әсері сәулеленген клеткалар үшін жағымды фактор ... ... тірі ... клеткалар саны жарықта дақылданған клеткаларға қарағанда әлдеқайда аз болды.
1 мин сәулелендіруден кейін тірі қалған ... ... 18,3% ... ... ... түсті, мөлшері орташа.
3 мин сәулелендіруден кейін - 3,9% болды. Өсіп ... ... ... емес. Әртүрлі мөлшерлі клеткалар кездесті: орташа және өте майда, ... түсі ... ... ... ашық жасылға дейін.
5 мин сәулелендіруден кейін - 1,6% құрады. Тірі ... ... ашық ... ... ... ... ...
7 мин сәулелендіруден кейін - 0,9% болды. Өсіп шыққан колониялар сары түсті, өте майда мөлшерлі.
10 минуттық сәулелендіруде ... бір ... тірі ... яғни бұл доза ... ... ... ... анықталды.
Сәулелендіру дозасы жоғарылаған сайын тіршілік сақталуының төмендеуі бойынша УК-сәуленің күшті зақымдаушы әсері жайында айтуға болады. Алынған ... ... ... хламидомонада клеткаларына летальды әсер ететіні көрінеді. Тіршілігін сақтау қисығы сигмоидты сипатқа ие (сурет 5).
Сурет 5 - ... ... ... ... ... СС-124 табиғи штамм клеткаларының тіршілігін сақтауына әсері
3.1.2 Клеткалардың мутабильділігі
УК жарық тек зақымдаушы және летальді эффект көрсетпей, ... ... және ... фактор ролін ойнайды. УК жарық спонтанды өзгеріспен салыстырғанда микроорганизмдерде мутациялар жиілігін ... ... Бұл ... ... ... ... ... маңызы бар өзгерістерге алып келеді.
Зерттеулер барысында Chlamydomonas reinhardtii СС-124 штамын УК сәулемен 1-10 минут бойы ... ... ... ... ... ... және ... мутациялардың оптимальды пайда болуына мүмкіндік жасайтыны анықталды.
Сәулелендіру дозасының жоғарылауымен бұзылу көріністері дәрежесінің көбеюі ғана емес, ... ... ... ... ... ... яғни ... өзгерісі жүрді.
Мутанттарды анықтау бірден сәулелендіруден кейін емес, жасушалардың бір тәуліктік қараңғылық репарациясынан ... ... ... бұл ... ДНҚ ... қателіктер нәтижесінде түрлі мутациялар жиілігі жоғарылайды.
Мутациялық үдеріс макроколониялар әдісімен көрінетін мутанттар ... ... ... ... ... колониялардың бояуы мен мөлшерлерінің өзгеруімен сипатталатын морфологиялық мутанттар алынды.
Дақылдаудың әр түрлі жағдайларында генотипін тексерусіз, массалық сұрыптау ... ... ... мен ... өзгеруімен сипатталатын колониялар алынды. Алынған колонияларды біз 4 ... ... ... майда колониялар, түсі жасыл
2) орташа мөлшерлі колониялар, түсі ашық-жасыл
3) мөлшері майда колониялар, түсі ...
4) ... ... ... түсі ... мутанттардың шығуын талдау пигментті және карликтік мутациялар үлкен пайызды құрайтынын көрсетті. Chlamydomonas reinchardtii CC-124 ... тип ... ... ... ... ... ... анықталды (Кесте 3). 3 минуттық сәулелендіруде жарықта 8550 колониядан 147 мутантты колония, ал 3 ... ... ... 43 ... колония алынды. Мұндай экспозиция басқа дозалармен салыстырғанда мутанттардың түзілуін максималды жиілікпен тудырды.
Алайда сәулелендіруден кейін қараңғыда дақылданған клеткалардың ... ... ... ... 4). Бұл ... ... ... мүмкін.
Кесте 3 - УК сәулесінің әртүрлі дозаларымен әсерлендірілгеннен кейін жарықта өсірілген Chlamydomonas ... CC-124 ... түрі ... мутацияға ұшырау жиілігі
Сәулелендіру уақыты
(минут)
0
1
3
5
7
10
Колониялардың жалпы саны
8550
3150
1062
927
342
0
Қалыпты колониялар ... ... ... 4 - УК ... әртүрлі дозаларымен әсерлендірілгеннен кейін қараңғыда өсірлген ... ... CC-124 ... түрі ... мутацияға ұшырау жиілігі
Сәулелендіру уақыты
(минут)
0
1
3
5
7
10
Колониялардың жалпы саны
7500
1650
351
150
81
0
Қалыпты колониялар саны
7500
1638
308
125
52
0
Мутантты колониялар ... ... ... ... индуцирленген мутагенез әдістерімен Chlamydomonas reinchardtii мутантты штамдары алынды.
Табиғатта спонтанды ... ... өте ... болуына байланысты біз мутантты штаммдар алу үшін индуцирленген мутагенез әдісін қолдандық. Мутациялар индукторы ретінде УК-жарық қолданылды.
УК сәулелердің әсерінен ... ... ... 4 типі ... ... топ - ... ... майда мөлшерлі колониялар (А) - 17%;
2 топ - ашық ... ... ... ... ... (В) - 34%. ... жағдайда:
3 топ - ашық ... ... ... ... ... (C) - 65%;
4 топ - сары түсті, орташа мөлшерлі колониялар (D) - ... ... ... ... ... ... ... құрады.
Сурет 6 - Алынған мутантты колониялардың сандық қатынасы
Түрлі мутантты колониялар ... ... ... ... ең көп ... ашық жасыл түсті, орташа мөлшерлі колониялар 34%-ға дейін құрағанын көрсетті. ... ... ... ... ... ... 65%-ын ... ашық жасыл түсті, майда мөлшерлі колониялар басым болды. Мутациялардың максимальды жиілігі УК сәулемен 3 минут бойы әсер ... ... ... анықталды.
Әдебиеттерде УК жарық клеткаларға әсер еткенде пигменттер синтезін ... ... ... өсуін тежеу мүмкіндігі айтылған. Алынған мутанттар бақылау тобынан морфологиялық ... ... ... Бұл ... ... ... нәтижелері Chlamydomonas reinchardtii CC-124 табиғи тип штамының клеткаларын УК сәулелендіргенде морфологиялық мутанттардың пайда болуын шақыратыны дәлеледейді. ... және ... ... типтерінің пайда болу жиілігінің дозалық тәуелділігі УК сәулелендіруді индуцирленген мутагенез үшін ... ... ... ... береді.
3.2 Микробалдырлардың табиғи және мутантты штамдарына ауыр ... ... ... ... ... ... ... скрининг жүргізу
Микроорганизмдер тіршілігіне негізделген кез келген биотехнологияларды жасау бірінші сатыда жоғары арнайы белсенділікке ие ... ... ... ... ... Ұқсас мәселелерді шешуде әртүрлі жолдар бар. Соңғы уақытта балдырларды әр түрлі ... ... ... ауыр ... ластанудың биоиндикаторы ретінде жиі қолдана бастады. Ластануларға классикалық тест-объект - бір клеткалы жасыл балдырлар. ... су ... ... ... үшін ... қысқа тіршілік циклі және пигменттік секторлау, клетка споруляциясының бұзылуы және летальділігі көрсеткіштері бойынша баға беру ... ... ... ... және ... динамикасына негізделген әдіс соңғы нәтижеде токсиканттың тест-жүйенің тіршілігінің ұзақтығына және ұрпақ беру қабілетіне әсері туралы мәліметтер береді. ... ... ... ... коллекциялық штамдарының скринингі нәтижесінде кадмий иондарына сезімтал ... ... ... қарастырылады.
Осы мақсатта Chlamydomonas reinhardtii коллекциялық штамдарының табиғи және мутантты клеткаларының тіршілік сақтауына ... ... ... ... ... ... ... reinhardtii СС-124 табиғи штамы, Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a7 және СС-124m-a5 мутантты штамдары тексерілді. Эксперименттерде кадмий иондарының түрлі концентрациялары: 0,01; 0,05; 0,1 және 0,2 ... ... ... ... ... ... зерттелетін штамдары клеткаларының тіршілік сақтауы зерттелді (Сурет 3).
Сурет 3 - Кадмий иондарының әртүрлі концентрациясында микробалдыр - ... ... ... және ... ... ... көрініп тұрғандай, кадмий иондары дақылдағы клеткалар санына айқын көрінетін әсер етеді: кадмий иондарының концентрациясы неғұрлым ... ... ... оның ... ... ... ... айқынырақ көрінеді. Кадмий иондарына жоғары сезімталдылықты СС-124m-a7 және СС-124m-a5 мутантты штамдар көрсетті, ал ең жоғары сезімталдылықпен СС-124m-a7 мутантты штамының ... ... ... иондарының концентрациясы 0,01 мг/мл-ге тең ортада СС-124m-a7 штамының өсіп шыққан клеткаларының ... саны ... ... ... ... ... концентрациясын 0,05 мг/мл-ге дейін жоғарылатқанда, бұл клеткалардың тіршілік сақтауы 3,7%. Одан басқа, оларға бақылау тобымен салыстырғанда пигментация ... мен ... ... тән. ... ... иондарының 0,1 және 0,2 мг/мл концентрациялары бұл штамм үшін сублетальды деп санауға болады, себебі токсиканттың бұндай мөлшерлерінде ... өсуі ... ... ... яғни кадмий иондары қосылмаған ортада өскен клеткалар үшін тіршілік сақтау 96,5%-ды құрады.
СС-124 табиғи штамы клеткаларының өсуі ... ... ... 0,01 және 0,05 ... ... 1,5 және 3 есе ... Клеткалар жасыл түсті, орташа мөлшерлі болды. Кадмий иондарының концентрациясын ... ... ... дақылдардың толығымен өлуіне әкелді.
Сонымен, біз Chlamydomonas reinhardtii табиғи және мутантты штамдары клеткаларының тіршілік сақтауына ... ... ... ... ... барысында микробалдырлардың кадмийге сезімтал штамдары сұрыптап алынды. Кадмий иондарының 0,2 мг/мл концентрациясын микробалдырдың барлық штамдарының ... үшін ... деп ... ... ... ... ... жасушалардың өсуі байқалмайды.
Белгiлi жай, экологиялық мәселелердi шешу үшiн ең алдымен қоршаған орта ... ... ... ... ... ... ... иондарына сезімтал Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a7 мутантты штамы су экожүйелерінің кадмиймен ластануын биоиндикациялау және мониторингісі кезінде ... ... ... мүмкін.
3.3 Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii ... ... ... ... ... ... әсерін зерттеу
Нанотехнологиялар мен наноматериалдарды қолдану сөзсіз ХХI ғасырдағы ғылым мен техниканың ең перспективті бағыттарының бірі болып табылады. Болашақта адам мен ... ... ... ... ... контактісі күтілетінін ескерсек, оларды қолданудың потенциальды тәуекелдер мәселелерін зерттеу бірінші дәрежелі міндет болып табылатыны анық. Сондықтан зерттеулердің модельді объектісі ... ... ... reinhardtii микробалдырына түрлі наноматериалдардың әсерін зерттеу өзекті болып табылады.
3.3.1 Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және ... ... CC-79 бен ... reinhardtii CC-124m-a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне Аргоника нанобөлшектерінің әсерін зерттеу
Бұл жұмыста Chlamydomonas ... CC-124 ... типі және ... ... CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC-124m-a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне Аргоника ... ... ... ... нәтижелері қарастырылды.
Осы мақсатта Chlamydomonas reinhardtii коллекциялық штамдарының табиғи және ... ... ... ... ... дақылдап, олардың 1, 3, 8, 11 және 15 тәулікте өсуін бақыладық (Сурет 3). Жасушалардың бастапқы мөлшері 1 млн ... ... ... Х - ... reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC-124m-a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне Аргоника нанобөлшектерінің әсері
Суретте ... ... ... ... ... ... ... бірінші тәулігінде Chlamydomonas reinhardtii CC-124 және CC-79 микробалдырлар дақылдарында жасушалардың өсуі сәйкесінше 1,35 млн және 2,05 ... ... ... ал ... өсуі ... 0,85 млн-ға дейін төмендеді. Үшінші тәулікте бақылауда 2,1 млн ... ... және CC-79 бен ... ... ... 1,6 ... дейін биомассаның көбеюі байқалды. Аргоника қосылған CC-124 табиғи штамы ... ... ... өсуі 3,05 млн ... 8-ші ... ... ал одан кейін 15-ші тәулікте біртіндеп 2,6 млн-ға дейін біртіндеп өсудің төмендеуі байқалды. СС-79+Аргоника дақылының өсуі 8-ші тәулікте 2,2 млн ... ... ал ... ... ... ... бұл көрсеткіш 1,95 млн кл/мл-ге тең. Эксперименттің 11-ші тәулігінде CC-79 штамында клеткалардың өсуі 2,6 ... ... ... ал ... ... ... 1,8 млн ... дейін өсудің тежелуі байқалды. 15-ші тәулікте CC-79 және CC-124m-a7 мутантты штамы клеткаларының өсуінің сәйкесінше 2,45 млн кл/мл және 1,5 млн ... ... ... ... байқалды.
Сөйтіп, Аргоника препаратын қосқан кезде, Chlamydomonas ... ... ... ... клеткаларының өсуі CC-124 табиғи штамы мен СС-79 мутантты штамдарына қарағанда салыстырмалы төмен болды. Алынған ... ... ... ... ... мутанттары табиғи штамдармен салыстырғанда наноматериалдардың токсикалық әсеріне сезімтал болып келетіндігі жайлы қорытынды жасауға мүмкіндік ... ... ... ... ... ... дақылы дамуының жылдамдығын төмендете алатындығы көрсетілген. Chlamydomonas ... ... ... ... ... ... айырмашылықтар бақыланды.
3.3.2 Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas reinhardtii CC 124m-a7 мутантты штамдары жасушаларының өсуіне AgNO3 ... ... ... жұмыста Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және Chlamydomonas reinhardtii CC-79 бен Chlamydomonas ... ... ... ... ... өсуіне AgNO3 нанобөлшектерінің әсерін зерттеу нәтижелері қарастырылды.
Осы мақсатта Chlamydomonas ... ... ... ... және ... клеткаларын AgNO3 нанобөлшектері қосылған ортада дақылдап, олардың 1, 3, 8, 11 және 15 ... ... ... ... 3). ... бастапқы мөлшері 1 млн кл/мл-ге жеткізіліп алынды.
Сурет Х - Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи типі және ... ... CC-79 бен ... ... ... мутантты штамдары жасушаларының өсуіне AgNO3 нанобөлшектерінің әсері
Суретте көрініп тұрғандай, ортаға AgNO3 қосылғаннан кейінгі инкубациялаудың бірінші тәулігінде ... ... CC-124 және CC-79 ... ... ... өсуі ... 2,15 млн және 1,3 млн-ға дейін жоғарылады, ал СС-124m-a7 өсуі керісінше 0,4 млн-ға дейін төмендеді. Үшінші ... ... 2,5 млн ... ... және CC-79 бен ... ... штамдарында 1,6 млн-ға дейін биомассаның көбеюі байқалды. AgNO3 қосылған CC-124 табиғи ... ... ... ... өсуі 3,55 млн ... 11-ші тәулікте байқалды, ал одан кейін 15-ші тәулікте біртіндеп 3,2 млн-ға дейін біртіндеп өсудің ... ... СС-79+ AgNO3 ... өсуі 8-ші ... 2,4 млн ... ... ал CC-124m-a7 мутантты дақыл нұсқасында бұл көрсеткіш 2,2 млн кл/мл-ге тең. Эксперименттің 11-ші тәулігінде CC-79 штамында клеткалардың өсуі 2,6 ... ... ... ал ... ... ... 1,8 млн кл/мл-ге дейін өсудің тежелуі байқалды. 15-ші тәулікте CC-79 және CC-124m-a7 мутантты штамы клеткаларының өсуінің сәйкесінше 2,2 млн ... және 1,6 млн ... ... біртіндеп төмендегені байқалды.
Сөйтіп, AgNO3 нанобөлшектерін қосқан кезде, Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a7 мутантты штамы клеткаларының өсуі CC-124 ... ... мен СС-79 ... штамдарына қарағанда салыстырмалы төмен болды. Алынған нәтижелер Chlamydomonas reinhardtii жасыл микробалдырының мутанттары табиғи штамдармен салыстырғанда наноматериалдардың токсикалық ... ... ... ... ... ... ... мүмкіндік береді.
AgNO3 нанобөлшектері Chlamydomonas reinhardtii микробалдырлар дақылы дамуының жылдамдығын төмендете алатындығы көрсетілген. Chlamydomonas reinhardtii мутантты штамдарында нанобөлшектерге сезімталдығы ... ... ... алынған нәтижелер бойынша, Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи тип ... ... СС-79 және ... ... ... клеткаларына қарағанда наноматериалдардың әсеріне төзімдірек болып табылады.
Бұл наноматериалдардың тірі ағзалар ... ... ... ... ... ... объекттер ретінде Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи тип штамы мен СС-79 және СС-124m-a7 мутантты штамдарын қолдануға болатынын көрсетеді.
Қорытындылай келе, микробалдырлар ... ... ... ластаушылармен қатар, бейорганикалық ластаушыларды да анықтау үшін практикалық мәнге ие ... ... ... ... ... ... reinhardtii-дің жоғары сезімтал мутанттарын заманауи наноматериалдардың токсикалық әсерлерін бағалауда биотестілеу ... ... ... ... ...
3.4 ... нанобөлшектерінің Chlamydomonas reinhardtii жасыл микробалдырының мутанттары хлорофилінің флуоресценция параметрлеріне әсерін зерттеу
Берілген жұмыста Chlamydomonas reinhardtii микробалдырының табиғи және ... ... ... күміс нанобөлшектерінің токсикалық әсері зерттелді.
Chlamydomonas reinhardtii жасушаларының микробалдырлардың баршылығы F0 бойынша және оның ... ... ... Fv/Fm ... ... нәтижелері (бақылауда және күміс нанобөлшектерін қосқаннан кейінгі) Х ... ... 1 - ... және ... ... ... кейінгі C. reinhardtii жасушаларының флуоресценция параметрлерінің өзгеруі (тәуліктік инкубациялар)
Обьекттер
Күміс нанобөлшектері, 5х10[-][6] М
Fo,%
Fv/Fm,%
CC-124
37
22
СС-79
46
0
Nfr -4
30
15
Күміс нанобөлшектері C. reinhardtii ... ... ... ... да, ... ... де Fv/Fm ... көрініп тұр. Эритромицинге төзімді CC-79 мутантты штамы күміс нанобөлшектеріне сезімталдығы жоғарырақ. Норфлуразонға төзімді Nfr-4 ... ... да ... ... ... нанобөлшектеріне сезімталдығы жоғары екендігі көрінеді. Бұл мәліметтер C. reinhardtii ... ... ... ... ... ... ... ие бола алатындығын көрсетеді.
ҚОРЫТЫНДЫ
Қоршаған орта объекттерінің әр түрлі токсиканттармен, соның ішінде ауыр металдармен ластануына диагностика жүргізу және ... орта ... ... ... ... ... шешу өзектілігін алдын ала анықтайды.
Су сапасынының негізгі көрсеткіштері биоценоздың түрлік және сандық көрсеткіші болып ... ... ... құрамы суқойма өнімділігінің және су экожүйелері сапасының маңызды көрсеткіші болып ... ... су ... ... ... баға беру үшін ... пайдаланып биотестілеу тәсілі қолданылады.
Осыған байланысты суқойма жағдайын биоиндикациялау және биообъекттерге поллютанттардың токсикалық әсерін ... үшін жаңа ... құру ... шешу ... ... ... кадмийдің микробалдырлардың тіршілігін сақтауына әсері зерттелді, су экожүйелерін биотестілеу мутагенез және көп сатылы ... ... ... және ... ... ... reinchardtii мутант тест-штамдары алынды.
Алынған нәтижелер келесі қорытындыларды жасауға мүмкіндік береді:
1. Chlamydomonas reinhardtii СС-124 табиғи түріне УК сәулелендіру арқылы мутагенез ... ... ... ... ... ... СС-124m-a7, Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a5, Chlamydomonas reinhardtii СС-124m-a3 мутантты штамдары алынды.
2. Chlamydomonas reinchardtii табиғи түр және мутантты штамдарына ... ... ... ... жоғары сезімтал Chlamydomonas reinhardtii CC-124m-a7 штамы таңдап алынды. Бұл штамм ластанған су экожүйелерін биотестілеу кезінде модельді ... ... ... ... ... ... ... табиғи және мутантты штамдарына Аргоника және AgNO3 нанобөлшектерінің әсері зерттелді. Зерттеу нәтижелері бойынша наноматериалдардың тірі ... ... ... ... ... ... модельді объекттер ретінде Chlamydomonas reinhardtii CC-124 табиғи тип штамы мен СС-79 және СС-124m-a7 ... ... ... болады деген қорытынды жасай аламыз.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1. Заядан Б.К., Садвакасова А.К., ... A.A. ... ... ... Chlamydomonas reinhardtii к токсическому действию ионов кадмия в различных условиях культивирования // Вестник КазНУ, Серия биологическая. - 2005. N 3 (26). - С. 116 - ... ... Б.К. ... в ... // Сбор. Материалы Межд.народный научная конференция , Ташкент, 2009. Стр19-20.
5. Заядан Б.К., Садвакасова А.К. Модельные тест-штаммы микроводорослей,
перспективные для мониторинга нефтезагрязненных ... ... ... Научно-практическая конф., посвященная 75-летию КазНУ им. аль-Фараби и 75-летию биологического факультета. 2009. С.187-189.
6. Заядан Б.К., Г. ... ... және қопа ... ... ... ... көмегімен био-тест жүргізу// Вестник КазНУ. Биология сериясы. - 2010. № 4(27). 125-128 бб.
7. Zayadan B.K. Role of microalgaes in ... and ... of water ... //XXIX ... ... of polish ... society. Taxonomy the queen of science - the beauty of algae. Institut of botany polish academy of sciences Krakow - ... Poland 19-23 rd May. - 2010. - Р. ... Zayadan B.K.

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 44 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Кадмийге сезімтал CHLAMYDOMONAS REINHARDTII мутантты штамдарын алу және оларды қолдану48 бет
Целлюлозалитикалық бактериялар50 бет
Бурабай көлінің экологиялық жағдайын микробалдырлар көмегімен бағалау26 бет
Еуропалық конвенция жануарды халықаралық тасымалдау кезіндегі қауіпсіздік жайлы мәлімет10 бет
Микробалдыр Chlorella vulgaris және Chlorella pyrenoidosa штамдарының аралас дақылдарының қоюланған суспензиясын алып, құс шаруашылығының өнімділігіне әсерін зерттеу39 бет
Микробалдырлар негізіндегі биологиялық белсенді жемдік қоспалардың ауылшаруашылық жануарлардың ішек микрофлорасына әсерін зерттеу45 бет
Микробалдырлар туралы мәлімет56 бет
Орман экожүйелеріндегі макроэлементтердің биогеохимиялық өрістеуіндегі шағынорганизмдердің рөлі5 бет
Экологиялық факторлардың түйнекті бактериялар Rhizobium Meliloti өнімділігіне әсері38 бет
Қой қылауының індеттанулық мәліметтерді, клиникасы және диагностикасы31 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь