Анализ потенциальной генотоксичности противогололёдного материала в тесте на индукцию доминантных летальных мутаций в половых клетках самцов дрозофилы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Продолжительное использование противогололёдных материалов (ПГМ) — один из значимых факторов распространения в окружающей среде веществ, входящих в состав многокомпонентных противогололёдных смесей, поэтому расширение методических подходов к оценке их генетической безопасности является актуальной гигиенической задачей.

Материалы и методы. В работе использован ПГМ, состоящий из смеси карбамида с нитратами магния и аммония, который тестировали в виде водного раствора с добавлением в почву для получения водной вытяжки. Инструментом анализа был тест на индукцию доминантных летальных мутаций в половых клетках самцов Drosophila melanogaster.

Результаты. Все тестированные образцы существенно снижали фертильность самцов дрозофилы. Частота ранних доминантных летальных мутаций (РЭЛ) значимо превышала уровни соответствующих контролей, причём эффекты почвенной вытяжки проявились при минимальной концентрации (5 г/л), а раствора ПГМ — при концентрации 10 г/л. Динамика частот поздних доминантных летальных мутаций (ПЭЛ) свидетельствует о гибели сперматозоидов или снижении потенции к спариванию.

Ограничения исследования. В контексте данного исследования метод индукции доминантных летальных мутаций у Drosophila melanogaster и оценка генотоксических эффектов ПГМ в половых клетках самцов мух ограничений не имеют.

Заключение. Проведённое исследование является пока единственным в области оценки генетической безопасности многокомпонентных ПГМ с использованием теста на индукцию доминантных летальных мутаций в половых клетках Drosophila melanogaster.

Результаты демонстрируют высокую информативность методического подхода, основанного на анализе водной вытяжки для выявления и оценки генотоксичности ПГМ при его попадании в почву, которая может стать транзитной средой для миграции компонентов ПГМ, а также продуктов их трансформации в грунтовые воды.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Сбитнев А.В. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста;
Юрцева Н.А. — экспериментальная часть исследования, сбор данных;
Никитина Т.А. — экспериментальная часть исследования, сбор данных;
Водянова М.А. — идея работы, обсуждение и редактирование текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Работа подготовлена в рамках научно-практического проекта в сфере гигиены окружающей среды ФГБУ ЦСП ФМБА России (Рег. № НИОКТР АААА-А20-120101690057-8).

Поступила: 23.05.2024 / Поступила после доработки: 17.06.2024 / Принята к печати: 19.06.2024 / Опубликована: 16.10.2024

Об авторах

Антон Владиславович Сбитнев

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства

Email: ASbitnev@cspmz.ru

Науч. сотр. отд. физико-химических исследований и экотоксикологии  ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: ASbitnev@cspmz.ru

Надежда Александровна Юрцева

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства

Email: NYUrceva@cspmz.ru

Лаборант отд. профилактической токсикологии и медико-биологических исследований ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: NYUrceva@cspmz.ru

Татьяна Александровна Никитина

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства

Email: TNikitina@cspfmba.ru

Биолог отд. профилактической токсикологии и медико-биологических исследований ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: TNikitina@cspfmba.ru

Мария Александровна Водянова

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства

Автор, ответственный за переписку.
Email: MVodyanova@cspfmba.ru

Канд. биол. наук, учёный секретарь ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: MVodyanova@cspfmba.ru

Список литературы

  1. Наместникова О.В., Бузаева М.В. Мониторинг засоления почв в системе обеспечения экологической безопасности крупного города. Современные проблемы гражданской защиты. 2019; (1): 44–52. https://elibrary.ru/zcuhhf
  2. Дергунов С.А., Золотцев О.А. Фрикционные противогололедные материалы: какие из них предпочтительней использовать. В кн.: Фундаментальные и прикладные проблемы эффективности научных исследований и пути их решения. Материалы Международной научно-практической конференции. Самара; 2021: 91–3. https://elibrary.ru/ncgfim
  3. Новикова Д.Н., Евстигнеева Н.А. Применение противогололедных материалов на урбанизированных территориях: негативные аспекты. В кн.: Охрана биоразнообразия и экологические проблемы природопользования. Сборник статей III Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Пенза; 2022: 114–7. https://elibrary.ru/rbwpzf
  4. Юрцева Н.А., Никитина Т.А., Ингель Ф.И., Крятов И.А., Сбитнев А.В. Изучение генотоксических свойств противогололёдных материалов. В кн.: Современные проблемы оценки, прогноза и управления экологическими рисками здоровью населения и окружающей среды, пути их рационального решения. Материалы III Международного форума Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды. М.; 2018: 454–6. https://elibrary.ru/yzicot
  5. Малышева А.Г., Шелепова О.В., Водянова М.А., Донерьян Л.Г., Ушакова О.В., Юдин С.М. Эколого-гигиенические проблемы применения противогололедных реагентов в условиях крупного мегаполиса (на примере территории города Москвы). Гигиена и санитария. 2018; 97(11): 1032–7. https://elibrary.ru/ypxhud
  6. Кошелева Н.Е., Дорохова М.Ф., Кузьминская Н.Ю., Рыжов А.В., Касимов Н.С. Влияние автотранспорта на экологическое состояние почв в Западном административном округе Москвы. Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2018; (2): 16–27. https://elibrary.ru/yuudgr
  7. Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Хайбрахманов Т.С. Экологические последствия применения противогололедных реагентов для почв Восточного округа Москвы. Вестник Московского университета. 2016; (3): 40–9. https://elibrary.ru/xhfhwf
  8. Нефедова Л.Н. Drosophila melanogaster как модель генетики развития: современные подходы и перспективы. Онтогенез. 2020; 51(4): 243–53. https://doi.org/10.31857/S0475145020040059 https://elibrary.ru/lershc
  9. Бучельников В.С. Использование Drosophila Melanogaster в качестве тест-объекта. В кн.: Проблемы геологии и освоения недр. Труды XIX Международного симпозиума имени академика МА Усова студентов и молодых ученых, посвященного 70-летнему юбилею Победы советского народа над фашистской Германией. Томск; 2015: 584–5. https://elibrary.ru/yoshha
  10. Юрченко Н.Н., Иванников А.В., Захаров И.К. История открытий на дрозофиле – этапы развития генетики. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015; 19(1): 39–49. https://elibrary.ru/twqxpt
  11. Зацепина О.В. Оценка генетической безопасности питьевых вод, полученных неконтактной электрохимической активацией: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М.; 2015. https://elibrary.ru/vcbyer
  12. Гуськов А.С. Комплексная гигиеническая оценка ионизации воздушной среды закрытых помещений: Автореф. дисс. … канд. мед. наук. М.; 2005. https://elibrary.ru/npyjkd
  13. Легостаева Т.Б. Нестабильность генома как критерий выбора генотоксикантов, приоритетных для гигиенической регламентации в атмосферном воздухе: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М.; 2010. https://elibrary.ru/qgxrkr
  14. Водянова М.А. Эколого-гигиеническая оценка способов биоремедиации нефтезагрязненных почв селитебных территорий: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М.; 2013. https://elibrary.ru/zowggl
  15. Popis M., Borowiec B., Jankowski M. Drosophila melanogaster research: history, breakthrough and perspectives. Med. J. Cell Biol. 2018; 6(4): 182–5. http://doi.org/10.2478/acb-2018-0028
  16. O’Kane C.J. Modelling human diseases in Drosophila and Caenorhabditis. Semin. Cell Dev. Biol. 2003; 14(1): 3–10. https://doi.org/10.1016/s1084-9521(02)00162-3
  17. Ecovoiu A.A., Ratiu A.C., Micheu M.M., Chifiriuc M.C. Inter-species rescue of mutant phenotype-the standard for genetic analysis of human genetic disorders in Drosophila melanogaster model. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23(5): 2613. https://doi.org/10.3390/ijms23052613
  18. Katanaev V.L. Humanization for neurological disease modeling: A roadmap to increase the potential of Drosophila model systems. Animal Model Exp. Med. 2023; 6(3): 230–6. https://doi.org/10.1002/ame2.12322
  19. Bonini N.M. A perspective on Drosophila genetics and its insight into human neurodegenerative disease. Front. Mol. Biosci. 2022; 9: 1060796. https://doi.org/10.3389/fmolb.2022.1060796
  20. Akhmadullina Y.R., Styazhkina E.V., Gainetdinova Y.V., Petrova A.V. Mutation effect of ionizing and non-ionizing electromagnetic radiation on Drosophila melanogaster. Bull. Exp. Biol. Med. 2023; 174(5): 670–3. https://doi.org/10.1007/s10517-023-05766-6
  21. Тарасова К.А., Батлуцкая И.В. Изменение частоты доминантных мутаций у дрозофилы под воздействием некоторых продуктов биохимического производства. Вестник Омского университета. 2013; (4): 187–90. https://elibrary.ru/satzgl
  22. Clark J.M. Mutagenicity of DDT in mice, Drosophila melanogaster and Neurospora crassa. Aust. J. Biol. Sci. 1974; 27(4): 427–40. https://doi.org/10.1071/bi9740427
  23. Казакова Е.И., Кудрявцева А.А., Ковалева М.И. Исследование генотоксической активности природной и питьевой воды г. Ярославля. В кн.: Экология и рациональное природопользование. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ярославль; 2017: 95–8. https://elibrary.ru/zicxnx
  24. Nikitina T.A., Yurtseva N.A., Smirnova M.V., Ingiri A.A., Sandimirov S.S., Elizarova I.R., et al. Snow samples from settlements of the Murmansk region-genotoxic effects in Drosophila germ cells. Pure Appl. Chem. 2021; 94(3): 257–60. https://doi.org/10.1515/pac-2021-0305 https://elibrary.ru/uveasy
  25. Cелезнева Е.С., Cклюев В.В. Способность Drosophila melanogaster адаптироваться к генотоксическому действию некоторых производных бензотриазола. Вестник Самарского Государственного Университета. Естественнонаучная серия. 2006; (7): 2007–9. https://elibrary.ru/huxxeh
  26. Иванов Ю.Н. Определение количества спонтанных доминантных летальных мутаций в геноме Drosophila melanogaster. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2011; 15(3): 595–9. https://elibrary.ru/ojnlkr

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© , 2025


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.