Влияние лекарственного препарата ирунина на плодовую мушку Drosophila melanogaster

Название проекта: Влияние лекарственного препарата ирунина на плодовую мушку Drosophila melanogaster

Автор проекта: Конева Аделина Сергеевна

Образовательная организация: МБУ ДО «ЭБЦ «Смоленский зоопарк», г. Смоленск

Руководитель проекта: Куреленкова Маргарита Анатольевна, педагог дополнительного образования

Краткое описание работы: Главной целью работы является исследование и оценка генотоксического и тератогенного воздействия ирунина на плодовую мушку (Drosophila melanogaster), которая часто используется для оценки негативных эффектов медицинских препаратов. Учитывая результаты исследований негативного воздействия гризеофульвина, можно предположить, что ирунин, являясь препаратом того же класса и спектра действия, также оказывает генотоксическое и тератогенное воздействие на живые организмы, следовательно, при использовании в качестве лекарственного препарата может быть опасным для человека.

Презентация проекта:


Текст доклада:

03. Конкурсная работа, Конева Аделина, Зоопарк

Дополнительные материалы:

….


Согласие на обработку персональных данных: есть в распоряжении оргкомитета

38 thoughts on “Влияние лекарственного препарата ирунина на плодовую мушку Drosophila melanogaster

  1. Скажите, пожалуйста, почему в своих исследованиях Вы использовали дрозофилу, а не другие синантропные виды мух, например, представителей семейств Muscidae (настоящие мухи) или Calliphoridae (синие или зеленые мясные мухи)?

  2. Дело в том, что Drosophila melanogaster используется как объект научных исследований очень давно, еще со времени работ Томаса Ханта Моргана по теории хромосомной наследственности и генетике. В настоящее время расшифрованы геномы 12 видов дрозофил. И что особенно интересно! Специалисты утверждают, в генетическом коде дрозофил есть соответствие 61% известных болезней человека. Даже такие болезни, как болезнь Паркинсона, Хантингтона и Альцгеймера. Дрозофила используется для изучения механизмов иммунитета, онкологических заболеваний, сахарного диабета и наркотической зависимости. Кроме того, малое число хромосом (2n = 8) делают ее незаменимым объектом для учебных исследований в области экологической генетики.
    Вот такая удивительная связь организма человека и какой-то плодовой мушки! Кто-бы мог подумать! Но, как утверждает классик: «Есть многое в природе, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам!» (Цитата из трагедии Шекспира “Гамлет» в переводе М. Вронченко 1828 год).

  3. Аделина, здравствуй. В своей работе ты объяснила, почему выбор лекарственного препарата пал на ирунин. Как ты считаешь, могут ли возникать подобные генотоксические и тератогенные изменения при использовании других групп лекарственных препаратов, широко используемых во врачебной практике, например, противовирусных?

    1. Конечно, могут, так как любой препарат имеет побочное действие. Другое дело, что не каждый из них может вызвать столь серьезные изменения на генном уровне. Хотя любое побочное действие – это уже определенное противоречие, так как лекарство призвано помочь в преодолении болезни, а не усугублять или вызывать при этом сопутствующие недуги. Но, к сожалению, это характерно для большинства лекарственных групп. Народная мудрость гласит: «Одно лечим, другое калечим!» Лучше и не скажешь!
      Кстати, используя эту методику, можно оценить действие любых химических веществ, например, солей тяжелых металлов. Единственное, что необходимо учитывать, это безопасность этих веществ для здоровья исследователя.

  4. Здравствуйте. Статистическую обработку вы проводили на основании критерия Стьюдента на уровне значимости q=0,05. Скажите, пожалуйста, насколько можно доверять полученным данным?

    1. Здравствуйте, Ирина. Действительно, от тщательности измерений, подсчетов и последующих вычислений зависят результаты исследований, вернее достоверность и корректность этих результатов. В любом исследовании после многократных подсчетов интересующего параметра получают различные результаты. Поэтому в качестве оценки действительного значения величины этого параметра пользуются средним арифметическим значением этих результатов. Отсюда следует, что с увеличением числа повторных измерений достоверность возрастает.
      Я в работе использовала только четыре повторности, поэтому при таком ограниченном числе оценка действительного значения параметра производится в форме двух значений – минимального и максимального. Это, так называемая, граница доверительного интервала. При оценке достоверности различий средних значений, по всем параметрам, получается, различие достоверно. С учетом максимальной абсолютной погрешности и квадратичного отклонения от среднего критерий надежности (коэффициент Стьюдента) соответствует данным справочной таблицы из методического пособия Нечаевой Г.А и Федороса Е.И. «Экология в экспериментах». Поэтому полученным данным вполне можно доверять.

  5. В своей исследовательской работе ты использовала для разведения и поддержания жизнеспособности дрозофил дрожжевую питательную среду. Почему, ведь готовить ее гораздо сложнее, чем агаро-сахарную?

    1. Светлана, объяснение простое. Дело в том, что агаро-сахарную питательную среду готовить проще, а вот использовать ее можно только для содержания взрослых имаго. Для получения личинок она не годится, так как в ней личинки не развиваются. Кладка яиц лучше всего происходит на питательную среду с хорошо проросшими дрожжами, т.е. спустя 1-2 суток после приготовления. Поэтому в данном случае, проще – не значит лучше!

  6. Аделина, укажи, пожалуйста, составные компоненты питательной среды, которая используется в твоих исследованиях. Как правильно ее готовить?

    1. Для приготовления 1 литра питательной среды необходимы следующие компоненты: сахар – 10 г, манная крупа – 10 г, изюм (без косточек) – 40 г, дрожжи сырые – 72 г (сухие – 24 г), агар-агар – 10 г, пропионовая к-та (или яблочный уксус) – 5 мл.
      Порядок приготовления питательной среды:
      1. Изюм хорошо промыть и размельчить в мясорубке или растереть в ступке, приливая горячую воду.
      2. В емкость налить около 0,5 л воды, добавить в нее изюм, поместить на огонь.
      3. Залить водой дрожжи и замочить агар для набухания.
      4. Сахар и манную крупу смешать сухими, засыпать в закипающую воду, помешивая. Варить до консистенции жидкой каши.
      5. Дрожжи перемешать, залить в раствор, довести до кипения и варить 40-60 мин.
      6. Набухший агар влить в раствор, помешивать до полного растворения.
      7. После выключения огня добавить пропионовую кислоту (за неимением кислоты можно использовать яблочный уксус).

  7. Скажите, пожалуйста, почему для статистической обработки Вы не использовали критерий F Фишера или коэффициент корреляции Пирсона? Ведь используя их, легче проводить статистику.

    1. Для применения указанных методов в результатах моих исследований не было достаточных условий. Для применения критерия Фишера измерение должно быть проведено в шкале интервалов и сравниваемые выборки должны быть равномерно распределены. А для применения коэффициента корреляции Пирсона также необходимо соблюдать следующие условия: переменные должны быть получены в интервальной шкале и число варьирующих признаков в сравниваемых переменных X и Y должно быть одинаковым. У меня были несколько другие условия, поэтому я успешно использовала критерий Стьюдента.

  8. Для проведения подсчета личинок вам нужно было получить кладку яиц, для этого необходимо было провести скрещивание. Но для чистоты эксперимента вам нужно было брать виргинных самок. Вы можете утверждать, что вы не нарушили условия эсперимента.

    1. Уважаемый, Игорь Витальевич, ответ на ваш вопрос размещен чуть ниже (комментарий 25.03.2018 в 12:12).
      Я случайно спутала место внесения ответа, а повторно один и тот же комментарий система не пропускает. Прошу меня извинить за невнимательность.

  9. В своей работе Вы говорите о том, что всю посуду, которая используется в экспериментах с дрозофилой необходимо стерилизовать или обрабатывать дезинфицирующими средствами. С чем это связано, ведь это обычные мухи и зачем нужна стерильность, ведь это не бактериологические исследования?

    1. Да, действительно, необходимо было брать виргинных (девственных) самок, поэтому начальную группу дрозофил нам любезно предоставили сотрудники медицинской лаборатории СГМА. В течение 8 часов самки остаются виргинными. В одну пробирку с питательной средой помещали 5 самок и столько же самцов одинаковой линии – это родительское поколение. При этом больше 5 пар в одну пробирку помещать нельзя, так как перенаселение резко снижает плодовитость дрозофил. Она попросту падает.
      Спустя 3-5 суток после начала кладки родительские особи удаляются из пробирок, а из отложенных яиц развивается следующее поколение.

      1. Дело в том, что настоящим бичом дрозофилы в лабораторных условиях является маленький, величиной с яйцо дрозофилы клещ, который иногда настолько обильно размножается на мухах, что может погубить их, если своевременно не принять соответствующих мер. Лучшее средство борьбы с клещами – это содержание в чистоте стаканчиков для среды, а главное ватных пробок, которые при повторном употреблении обычно и являются переносчиками этого паразита. Поэтому стаканчики и пробки нужно стерилизовать каждый раз при закладке новых культур. Нужно время от времени дезинфицировать также термостат, в котором содержат культуры дрозофилы.

    2. Извините, уважаемый Николай Александрович, за путаницу в порядке ответов. Ответ на ваш вопрос размещен чуть ниже (комментарий 25.03.2018 в 12:31). Я случайно ошиблась, а система в изменении отказывает. Извините меня, пожалуйста, постараюсь в дальнейшем быть более внимательной.

  10. В вашей работе речь идет о генотоксическом и тератогенном воздействии ирунина на плодовую мушку. При этом вы наблюдали морфозы глаз и крыльев. В чем это проявлялось?

    1. Во-первых, нужно четко представлять, что такое «морфозы» как биологическое понятие. Морфозы – это ненаследственное изменение фенотипа организма под влиянием экстремальных факторов среды. А проще говоря, это аномалии развития отдельных органов. Эти аномалии (морфозы) имеют неадаптивный и необратимый характер, при этом развивается патология и уродства. Такие нарушения и являются тератогенным эффектом.
      В моей работе морфозы крыльев проявлялись в утрате некоторых секторов. А морфозы глаз – в исчезновении различного количества фасеток или даже в полной редукции глаз.

  11. Для работы с дрозофилами их необходимо на время усыплять. Аделина, скажи, пожалуйста, что ты использовала для наркоза: хлороформ или эфир?

    1. Да, действительно, любая манипуляция с мушками, требует их обездвиживания, даже элементарный подсчет имаго. В качестве наркотизирующего вещества я использовала диэтиловый эфир, который капала на ватную крышку морилки и держала ее в горизонтальном положении, чтобы мухи уснули на стенке, а не на питательной среде. Очень важно не передержать мух в парах эфира, т.к. от большой дозы они погибают через 3-5 мин. Если во время просмотра мухи просыпаются, надо рядом с ними положить ватку, смоченную каплей эфира, и накрыть стаканчиком.
      Хлороформ мухи переносят значительно хуже, поэтому его лучше не использовать.

  12. Аделина, а каким образом ты использовала в исследовании ирунин? Ты разбавляла лекарство в воде или использовала какую-то микстуру, содержащую препарат.

    1. Ирунин, который я использовала, был в капсулах. Поэтому мне не нужно было его измельчать. Содержимое капсул в разных дозах растворяла в теплой питательной среде, которая потом застывала. При этом очень важно, чтобы застывшая среда не была бы очень плотной (агар взят в избытке). Личинки в такой среде не развиваются. Если же среда очень мягкая (недостаток агара), то личинки гибнут по причине того, что просто тонут.

  13. Скажи, пожалуйста, где ты брала необходимое оборудование, ведь твои исследования довольно специфические? В какой лаборатории ты работала? Разве все это можно провести в школе или в домашних условиях?

    1. Безусловно, в лаборатории со специальным оборудованием работать было-бы проще и, может быть, даже интересней. Но, за неимением этого, исследования проводились в обычной школьной лаборатории. Дело в том, что объект исследования довольно доступный, можно использовать любые линии дрозофилы – Canton-S или Canton-Ts. Начальная культура дрозофилы была взята в лаборатории Смоленской медицинской академии. Помимо этого, специалисты лаборатории дали практические рекомендации по проведению исследований и условий содержания дрозофил.
      Что же касается специального оборудования, то понадобился термостат и микроскоп. Это все есть в школе. Все остальное – это подручный материал, который можно было приспособить к условиям исследования. И самое главное, запастись терпением!

  14. Ознакомилась с вашей работой, которая правильно структурно выстроена, логична, грамотно изложена. Введение выглядит достаточно содержательным и емким. Четко сформулированы цель и задачи. Проанализированы результаты исследований, составлены гистограммы и графики, кратко сформулированы основные выводы. Работа интересна тем, что ее материал выходит за рамки школьной программы и носит, действительно, исследовательский характер. Вы хорошо оперируете научными терминами.
    Желаю успехов в дальнейшей исследовательской деятельности. Как мне показалось, вам это нравится, поэтому не останавливайтесь на достигнутом.

    1. Уважаемая, Маргарита Александровна! Большое спасибо за хорошие слова в адрес моей работы. Постараюсь продолжить свою исследовательскую деятельность. Еще раз, большое спасибо!

  15. Аделина, а можно провести подобные исследования, не имея микроскоп? Возможно ли использование обычной лупы?

    1. Да, конечно, можно использовать и лупу, но только она должна иметь высокое разрешение, так как объект исследования слишком мелкий. Представьте себе особь размером не более 2 мм, у которой нужно рассмотреть фасетки глаз и сектора крыльев. Безусловно, микроскопом при этом пользоваться удобнее, особенно хорошо иметь под руками бинокуляр. Но я работала с обычным микроскопом из школьного кабинета биологии.

  16. Работа, конечно, интересная и довольно кропотливая. С какими трудностями Вы столкнулись во время исследований?

    1. Трудностей хватало. Во-первых, это моя первая работа с таким чрезвычайно подвижным материалом, который так и норовил разлететься. Во-вторых, сложности с использованием эфира для временного обездвиживания дрозофил: если его маловато – мушки раньше времени просыпаются (это требует дополнительного использования эфира), если много – то мушки засыпают, к сожалению, навсегда (это может поставить под угрозу весь эксперимент). Для чистоты эксперимента необходимо было получить чистую культуру дрозофил, что также сделать нелегко. Кроме этого, использование микроскопа тоже вносит свои неудобства, гораздо проще рассматривать невооруженным глазом, но для этого нужны крупные объекты исследования, а не такая «мелочь» как дрозофила.

  17. Скажи, пожалуйста, а вот работа с таким материалом как мухи и их личинки не вызывала у тебя чувство брезгливости?

    1. Спасибо за необычный вопрос. Сказать, что я испытывала особое удовольствие, например, работая с личинками, значит слукавить. Конечно, первое время было не совсем приятно, но я ведь понимаю, что изучение биологии и в дальнейшем медицины, не всегда сопряжено с приятными вещами. Поэтому, особенно брезгливому человеку, я в этом абсолютно уверена, не место в биологических и медицинских лабораториях.
      Не знаю, на сколько, я удовлетворила ваше любопытство, но я старалась.

  18. Соколова Светлана Ивановна, учитель биологии:

    Мне очень понравилась твоя работа. Аделина, ты проявила настоящие исследовательские качества: самостоятельность, терпение, знание общенаучных терминов и понятий. Содержание работы полностью соответствует выбранной теме, которая раскрыта в достаточной степени. Прослеживается логическая связь между частями работы. Сделаны четкие выводы, в которых прослеживаются причинно-следственные связи.
    Кроме этого, понравились твои ответы на вопросы. Они отличаются глубиной и информативностью. Чувствуется отсутствие формального отношения к происходящему. Прослеживается серьезное отношение не только к работе, но и к людям, задающим вопросы.
    Ты молодец! Желаю дальнейших успехов.

    1. Большое спасибо вам, Светлана Ивановна, и всем, кто заинтересовался моей работой. Спасибо за интересные вопросы и добрые слова. Мне было приятно общаться с вами. Не скрою, я не ожидала такого количества вопросов, но я отвечала на них с удовольствием. Ваш интерес воодушевляет меня на продолжение исследований в этом направлении.
      Я благодарна всем, кто меня поддерживал все это время. Благодарна своему руководителю за помощь. Большое спасибо всем, всем, всем! С уважением, Аделина Конева.

  19. Аделина, ты хорошо справилась с поставленной целью. Работа получилась очень интересная. Я обратила внимание на перечисленные тобой трудности, с которыми ты столкнулась Удивительно, как тебе хватило терпения работать с таким непростым материалом, как плодовая мушка. Продолжай работу дальше. Например, можно исследовать воздействие на мушек колебаний температурного режима или изменений плотности популяции. Мне кажется, что это тоже будет интересным. Не останавливайся на достигнутом.

    1. Здравствуйте, Тамара Петровна. Спасибо большое за хорошие слова и совет. Вы, конечно, предлагаете интересные темы для исследования. Возможно, я воспользуюсь вашими советами. Но все же, если я продолжу работать с плодовой мушкой, то мне интереснее изучать влияние различных лекарственных препаратов, широко используемых в лечебной практике. Мне кажется, что это более актуальное направление. А впрочем, я подумаю, в каком направлении буду вести дальнейшие исследования. Возможно, вообще сменю объект и предмет исследований.

Comments are closed.