Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Consequences of mito-nuclear interactions in life history traits of zebrafish  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000448866
Τίτλος Consequences of mito-nuclear interactions in life history traits of zebrafish
Άλλος τίτλος Συνέπειες συνεργασίας του μιτοχόνδριου με τον πυρήνα στα life history traits του zebrafish
Συγγραφέας Gudkova, Ekaterina A.
Σύμβουλος διατριβής Λαδουκάκης, Εμμανουήλ
Μέλος κριτικής επιτροπής Κουμουνδούρος, Γεώργιος
Πουλακάκης, Νικόλαος
Περίληψη Τα μιτοχόνδρια πραγματοποιούν πολλές κρίσιμες κυτταρικές λειτουργίες όπως ο κυτταρικός θάνατος, η σηματοδότηση αρκετές μεταβολικές διεργασίες όπως η παραγωγή ATP, η σύνθεση αμινοξέων, νουκλεοτιδίων και λιπιδίων, η ομοιόσταση ιόντων, η κινητικότητα και ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων. Ως εκ τούτου, οι μεταλλάξεις στο mtDNA έχουν συσχετιστεί με σοβαρές ανθρώπινες διαταραχές. Οι θεραπείες μιτοχονδριακής αντικατάστασης είναι από τις πιο υποσχόμενες θεραπείες για την πρόληψη των μιτοχονδριακών ασθενειών. Ωστόσο, οι ανησυχίες σχετικά με τις τεχνικές μιτοχονδριακής αντικατάστασης είναι θεμελιώδη θεωρητικά ερωτήματα σχετικά με τη γενετική και την εξέλιξη του mtDNA. Αυτή η έρευνα χρειάζεται ένα πειραματικό μοντέλο συστήματος που θα μοιάζει με θηλαστικά, αλλά θα ήταν πολύ πιο εύκολο να το χειριστούμε. Οι προηγούμενες έρευνες κυρίως έχουν πραγματοποιηθεί μόνο σε ασπόνδυλα όπως η δροσόφυλλα ή σπονδυλωτά όπως τα ποντίκια. Το zebrafish (Danio rerio) είναι ένας πολύ καλός υποψήφιος για ένα τέτοιο μοντέλο πειραματικού συστήματος λόγω της εύκολης συντήρησης και της συνεχούς, και σχεδόν άπειρης, παροχής αυγών. ανίχνευση των συνεπειών που έχει η συνεργασία του μιτοχονδρίου με τον πυρήνα στην αρμοστικότητα των ατόμων zebrafish, όπως η μέτρηση σε διάφορα χαρακτηριστικά της ζωής τους (life history traits). Το πρώτο βήμα είναι ο καθορισμός γενετικών αποστάσεων των έξι διαφορετικών στελεχών του zebrafish και τριών γειτονικών ειδών του γένους Danio που έδειξε ότι τα στελέχη με τις περισσότερες γενετικές διάφορες είναι το ΑΒ και το SJD και όσον αφορά το είδος το Danio nigrofasciatus έχει την πλησιέστερη γενετική απόσταση με το D. rerio. Επίσης, δημιουργήθηκαν οι ειδικοί primers για την επόμενη μελέτη των μιτο-πυρηνικών αλληλεπιδράσεων. Επομένως, η μέτρηση σε life history traits όπως στην κρίσιμη ταχύτητα κολύμβησης, στο καρδιακό ρυθμό, στο μήκος σώματος ανά εκκόλαψη, στο ειδικό ρυθμό ανάπτυξης, στη θνησιμότητα και στο ποσοστό των εκκολαπτόμενων αυγών πραγματοποιήθηκε μέσω σειράς επαναλήψεων πειραμάτων με τα στελέχη του zebrafish AB και SJD και το υβρίδιο τους. Οι εργαστηριακές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Πληθυσμιακής Γενετικής και Εξέλιξης του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης. Λήφθηκαν όλα τα απαραίτητα μέτρα για την εξασφάλιση βέλτιστων συνθηκών αποστείρωσης, καθώς και για την αποφυγή μόλυνσης. Τα κύρια στάδια της μοριακής ανάλυσης ήταν τα ακόλουθα: α) εξαγωγές DNA, β) Αλυσιδωτή Αντίδραση Πολυμεράσης (PCR), γ) προσδιορισμός αλληλουχίας νουκλεοτιδίων προϊόντων PCR σε αυτοματοποιημένη συσκευή προσδιορισμού αλληλουχίας, δ) δημιουργία εκκινητών ειδικών για το στέλεχος/είδος. Τα κύρια μέρη της φαινοτυπικής ανάλυσης ήταν τα ακόλουθα: α) πείραμα μέτρησης της κολυμβητικής ικανότητας στα ψάρια στο στάδιο της μεταμόρφωσης μέσω μέτρησης της σχετικής κρίσιμης κολυμβητικής ταχύτητας σε ειδική κολυμβητική συσκευή, β) πείραμα μέτρησης του καρδιακού ρυθμού μέσω των video στα αυγά, 48 ώρες μετά την γονιμοποίηση, γ) πείραμα μέτρησης του μήκους στην εκκόλαψη μέσω φωτογραφιών των λάρβων που εκκολάπτονταν κάθε 30 λεπτά, 48 ώρες μετά την γονιμοποίηση, δ) μέτρηση των ρυθμών θνησιμότητας, εκκόλαψης και αύξησης μέσω των παραπάνω πειραμάτων. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων του καρδιακού ρυθμού μας έδειξαν ότι το στέλεχος ΑΒ είχε σημαντικά υψηλότερο καρδιακό ρυθμό από δύο άλλα στελέχη. Γενικά, δεν υπάρχουν τόσες πολλές μελέτες σχετικά με τη σύγκριση του καρδιακού ρυθμού εμβρύων διαφορετικών στελεχών/ειδών του zebrafish στα 48 hpf. Η συντριπτική πλειονότητά τους συνήθως χρησιμοποιούν το στέλεχος ΑΒ ως ομάδα ελέγχου για τη μελέτη των επιπτώσεων διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων. Στη μελέτη μας χαρακτηρίσαμε τον «default» καρδιακό ρυθμό για μελλοντικές μελέτες και στόχος μας θα είναι να μάθουμε εάν ο υψηλότερος καρδιακός ρυθμός του στελέχους ΑΒ οφείλεται σε μιτοχονδριακό πολυμορφισμό μεταξύ των στελεχών. Το μήκος στην εκκόλαψη ήταν διαφορετικό για κάθε στέλεχος και το στέλεχος AB είχε μεγαλύτερο μήκος στην εκκόλαψη ενώ το στέλεχος SJD είχε μικρότερο μήκος στην εκκόλαψη και το υβριδικό στέλεχος ήταν ενδιάμεσο μεταξύ τους. Στο μέλλον θα ήταν χρήσιμο να επαληθεύσουμε αυτά τα πειράματα για τα έμβρυα που εκκολάπτονται με 72 hpf καθώς και να ελεγχθεί εάν υπάρχει διαφορά στο μήκος στην εκκόλαψη μεταξύ εμβρύων με τη πρώιμη εκκόλαψη (48-72 hpf) και αργότερη εκκόλαψη (72-96 hpf) σε σχέση με το στέλεχος. Επίσης, είναι ενδιαφέρον ότι το υβριδικό στέλεχος είχε ενδιάμεσο μήκος στην εκκόλαψη μεταξύ δύο μητρικών στελεχών και όχι το ίδιο με το στέλεχος ΑΒ. Θα ήταν ενδιαφέρον να ελέγξουμε εάν αυτό μπορεί να οφείλεται στο mtDNA που κληρονομήθηκε από το στέλεχος SJD ή σε οποιουσδήποτε πολύπλοκους περιορισμούς στους οποίους συμμετέχουν και τα δύο γονικά DNA. Δεν μπορούμε να ερμηνεύσουμε πλήρως τα αποτελέσματα των μετρήσεων του ρυθμού ανάπτυξης λόγω της σημαντικής επίδρασης της αλληλεπίδρασης μεταξύ της επανάληψης και του στελέχους ως παράγοντες, επομένως, δεν μπορούμε να γενικεύσουμε τη σημασία του στελέχους και για τις δύο επαναλήψεις μαζί. Για να αποφευχθεί αυτό στις μελλοντικές μελέτες, η πειραματική διάταξη πρέπει να σχεδιαστεί μόνο για αυτό το πείραμα ώστε να συγκρίνεται ο ρυθμός ανάπτυξης των ψαριών χωρίς να χρησιμοποιείται μεγάλο μέρος τους για το πείραμα κολυμβητικής ικανότητας. Στη μελέτη μας τα παρουσιαζόμενα αποτελέσματα της κολυμβητικής δοκιμασίας έδειξαν σημαντική διαφορά μεταξύ του RUcrit του στελέχους SJD και του στελέχους AB. Ωστόσο, δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές στο μήκος των ψαριών που συμμετείχαν στο τεστ κολύμβησης και δεν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ του RUcrit και του μήκους των ψαριών. Υπάρχει πιθανότητα ότι ο μιτοχονδριακός πολυμορφισμός είναι ο λόγος που το SJD είχε χαμηλότερη κολυμβητική ταχύτητα από ότι το AB επειδή σε μια άλλη μελέτη έχουν παρατηρήσει τα ίδια αποτελέσματα για το στέλεχος WIK που είναι συγγενικό με το SJD. Το επόμενο βήμα στις μελέτες μπορεί να είναι η έρευνα για το εάν η λιγότερη κολυμβητική ικανότητα των στελεχών SJD και WIK εξαρτάται από τη μιτοχονδριακή ποικιλομορφία ή από φαινοτυπικούς παράγοντες Ως αποτελέσματα αυτής της μελέτης, επίσης προέκυψε ότι ο ρυθμός θνησιμότητας και ο ρυθμός εκκόλαψης δεν διέφεραν σε σχέση με το στέλεχος. Αυτές οι μετρήσεις ήταν τυποποιημένες και λάβαμε τα "default" life history traits αυτών των στελεχών. Το είδος D. nigrofasciatus δεν έχει μελετηθεί καλά και υπάρχουν προβλήματα στην αναπαραγωγή του, τα οποία προσπαθούμε να ξεπεράσουμε χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της in vitro γονιμοποίησης.
Φυσική περιγραφή 61 σ. : πίν., σχήμ., εικ. ; 30 εκ.
Γλώσσα Αγγλικά
Θέμα D. nigrofasciatus
D. rerio
Mito-nuclear interactions
Mito-πυρηνικές αλληλεπιδράσεις
PCR
Ημερομηνία έκδοσης 2022-07-29
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Βιολογίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
  Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
Εμφανίσεις 481

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Κατέβασμα Εγγράφου
Προβολή Εγγράφου
Εμφανίσεις : 5