Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания

Установлено, что геном каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе с поверхностного на глубинное выращивание в жидкой среде специального состава не претерпевает заметных изменений на протяжении нескольких первых пассажей. После 4 - 6 пассажей роста тканей в глубинной культуре обнаружен полиморф...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Спиридонова, Е.В., Адноф, Д.М., Андреев, И.О., Кунах, В.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2008
Теми:	Оригинальные работы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8082
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания / Е.В. Спиридонова, Д.М. Адноф, И.О. Андреев, В.А. Кунах // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 2. — С. 35-41. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860269811904282624
author	Спиридонова, Е.В. Адноф, Д.М. Андреев, И.О. Кунах, В.А.
author_facet	Спиридонова, Е.В. Адноф, Д.М. Андреев, И.О. Кунах, В.А.
citation_txt	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания / Е.В. Спиридонова, Д.М. Адноф, И.О. Андреев, В.А. Кунах // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 2. — С. 35-41. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
collection	DSpace DC
description	Установлено, что геном каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе с поверхностного на глубинное выращивание в жидкой среде специального состава не претерпевает заметных изменений на протяжении нескольких первых пассажей. После 4 - 6 пассажей роста тканей в глубинной культуре обнаружен полиморфизм RAPD-спектров, который может отражать как изменения последовательности ДНК, так и генетической структуры клеточной популяции, формирующей штамм. Введение промежуточного пассажа на твердой среде более простого состава перед переводом в жидкую среду не оказывает существенного влияния на уровень и характер изменений генома. Встановлено, що геном калюсних тканин раувольфії зміїної при переведенні з поверхневого на глибинне вирощування в рідкому середовищі спеціального складу не зазнає помітних змін протягом кількох перших пасажів. Після 4–6 пасажів росту тканин у глибинній культурі виявлено поліморфізм RAPD-спектрів, що може відображати зміни як послідовності ДНК, так і генетичної структури клітинної популяції, що формує штам. Введення проміжного пасажу на твердому середовищі спрощеного складу перед переведенням у рідке середовище істотно не впливає на рівень і характер змін геному. Genome of Rauwolfia serpentina callus cells was found to fail undergo the noticeable changes for several early passages upon the switch from surface to submerged cultivation in the liquid medium of special composition. After subsequent 4–6 passages in submerged culture RAPD spectra polymorphism was revealed which may reflect the changes in DNA sequence as well as in the structure of cell population that forms the strain. Introduction of the intermediary passage on the agar-solidified medium of more simple composition prior to transfer into liquid medium appeared not to affect essentially the level and the pattern of genome changes.
first_indexed	2025-12-07T19:05:27Z
format	Article
fulltext	35ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 2 Установлено, что геном каллусных тканей рауволь� фии змеиной при переводе с поверхностного на глубинное выращивание в жидкой среде специального состава не претерпевает заметных изменений на протяжении не� скольких первых пассажей. После 4–6 пассажей роста тканей в глубинной культуре обнаружен полиморфизм RAPD�спектров, который может отражать как изме� нения последовательности ДНК, так и генетической структуры клеточной популяции, формирующей штамм. Введение промежуточного пассажа на твердой среде более простого состава перед переводом в жидкую среду не оказывает существенного влияния на уровень и ха� рактер изменений генома. Введение. Раувольфия змеиная Rauwolfia serpentina Benth. представляет собой источник индольных алкалоидов, которые широко ис� пользуются для изготовления лекарственных препаратов, имеющих гипотензивное, проти� воаритмическое и психотропное действие. Де� фицит природного сырья обусловливает стой� кий интерес к культурам тканей in vitro этого растения как альтернативному источнику био� массы для получения ценных метаболитов. В результате длительных разработок, проводив� шихся в Ленинградском химико�фармацевти� ческом институте (в настоящее время Химико� фармацевтическая академия, г. Санкт�Петер� бург, Россия) и в нашей лаборатории, на основа� нии культуры тканей R. serpentina, полученной Р.Г. Бутенко в 1962 г., было создано несколько клеточных штаммов и линий, наибольшей про� дуктивностью из которых обладает каллусный штамм К�27 [1–4]. Штамм К�27 характеризуется повышенной продуктивностью индольных алкалоидов, в частности противоаритмического алкалоида аймалина, и более 25 лет выращивается в стандартизованных условиях, обеспечиваю� щих при поддерживающем отборе накопление 0,9–1,2 % аймалина в сухой биомассе [3, 4]. Однако при выращивании каллусных тканей в условиях поверхностного роста на агаризован� ной питательной среде в промышленных мас� штабах, проводившемся в 90�х годах прошлого столетия на Харьковском химфармобъедине� нии «Здоровье», был выявлен ряд недостатков упомянутой технологии. Для промышленного производства биомассы более эффективными являются способы суспензионной или глубин� ной культур, предполагающие выращивание клеточных агрегатов или тканей в жидких пи� тательных средах в ферментерах значительно� го объема. Ранее в нашем отделе был проведен комп� лексный эксперимент, направленный на адап� тацию штамма К�27 к условиям промышленно� го производства, в частности на оптимизацию условий выращивания в жидкой питательной среде. Было показано, что в специально подоб� ранных условиях глубинной культуры происхо� дит ускорение накопления алкалоидов, что позволяет сократить время культивирования тканей до сбора урожая. Результаты изучения накопления индолиновых алкалоидов и об� щей продуктивности штамма К�27 при выра� © Е.В. СПИРИДОНОВА, Д.М. АДНОФ, И.О. АНДРЕЕВ, В.А. КУНАХ, 2008 УДК (575.22 + 576.5): 582.937 Е.В. СПИРИДОНОВА, Д.М. АДНОФ, И.О. АНДРЕЕВ, В.А. КУНАХ Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, 03143 Киев, ул. Акад. Заболотного, 150 E�mail: i.o.andreev@imbg.org.ua ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ ГЕНОМА КАЛЛУСНЫХ ТКАНЕЙ РАУВОЛЬФИИ ЗМЕИНОЙ ПРИ ПЕРЕВОДЕ В УСЛОВИЯ ГЛУБИННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ 36 Е.А. Спиридонова, Д.М. Адноф, И.О. Андреев, В.А. Кунах ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 2 щивании его в различных условиях (поверх� ностном и глубинном) на разных типах пита� тельных сред были опубликованы ранее [5, 6]. Вместе с тем, учитывая обширные литератур� ные данные, демонстрирующие на цитологи� ческом уровне значительную изменчивость генома клеток растений в культуре in vitro, остался открытым вопрос о стабильности гено� ма культивируемых тканей при значительном изменении условий выращивания, а именно в случае перехода от поверхностной культуры к глубинной в жидкой среде, отличающейся по составу от стандартной для штамма К�27. Для решения этого вопроса методом RAPD�ПЦР было проведено исследование генетического материала каллусной ткани штамма К�27, вы� ращивавшейся в жидкой среде РЖ в течение различного срока. Материалы и методы. В работе использо� вали гормононезависимый каллусный штамм К�27 R. serpentina, продуктивность, генетичес� кие и биохимические особенности которого описаны в работах [4, 7]. Штамм был получен путем обработки тканей клеточной линии А [2] мутагеном этиленимином и дальнейшей селекции по признаку «содержание алкалои� дов» на специально разработанной питатель� ной среде, обеспечивающей высокий уровень накопления индолиновых алкалоидов [3]. С 1982 г. штамм К�27 выращивается на агари� зованной среде 10С по [8] (клеточная линия К�27(10С)). Кроме того, в экспериментах ис� пользовали агаризованную среду 5С по [9], а также питательную среду РЖ по [10], специаль� но разработанную для глубинного выращива� ния культуры тканей R. serpentina. Каллусные культуры выращивали в колбах объемом 250 мл, содержащих 50 мл агаризованной среды, в темноте при 24–26 °С. Жидкие культуры вы� ращивали в колбах объемом 250 мл, содержа� щих 50 мл среды, на продольном шейкере при покачивании с частотой 60–70 колебаний в 1 мин, в темноте при температуре 24–26 °С. Размер экспланта при пересадках составлял 4–5 г живой ткани на колбу. При проведении эксперимента (рис. 1) ткань переносили в дру� гую среду и культивировали на протяжении шести пассажей. Ткань для анализа ДНК от� бирали в конце каждого пассажа (на 30�е сут� ки роста). ДНК из культивируемых тканей выделяли с использованием цетавлона по методике [11]. Концентрацию и качество препаратов ДНК определяли визуально по интенсивности флюо� ресценции комплексов ДНК – бромистый этидий в УФ�свете после фракционирования в 1%�ном агарозном геле. Анализ генома проводили методом RAPD� ПЦР. Амплификацию ДНК осуществляли в термоциклере «Терцик» («ДНК�технологии», Россия). Реакционная смесь объемом 20 мкл содержала 1 � ПЦР�буфер с 2 мM MgCl2 («Мед� биосервис», Киев), 0,2 мМ каждого dNTP, 1 ед. Taq�полимеразы («Амплисенс», Москва), 0,25 А01 * А02 А03 * А04 A05 A07 A08 А09 A11 А12 * А13 * А14 А16 * А17 А18 А19 * А20 В01 * В02 B04 * В05 В06 В07 В08 В10 В с е г о CAGGCCCTTC TGCCGAGCTG AGTCAGCCAC AATCGGGCTG AGGGGTCTTG GAAACGGGTG GTGACGTAGG GGGTAACGCC CAATCGCCGT TCGGCGATAG CAGCACCCAC TCTGTGCTGG AGCCAGCGAA GACCGCTTGT AGGTGACCGT CAAACGTCGG GTTGCGATCC GTTTCGCTCC TGATCCCTGG GGACTGGAGT TGCGCCCTTC TGCTCTGCCC GGTGACGCAG GTCCACACGG CTGCTGGGAC 15 5 10 7 14 11 8 8 3 12 16 7 12 8 11 9 9 10 5 11 14 11 10 7 9 242 8 5 6 4 6 3 5 4 3 3 6 1 1 4 3 3 2 5 2 4 4 4 6 3 7 103 Праймер Нуклеотидная последователь� ность Количество ампликонов мажорных ампликонов Праймеры, продукты амплификации с которыми об� наруживали вариабельность между исследуемыми объектами. Та б л и ц а 1 Перечень использованных праймеров и характеристика продуктов, полученных при ПЦР с ДНК исследованных вариантов штамма К)27 R. serpentina ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 2 37 Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия мкМ праймера («Литех», Москва), 20 нг анали� зируемой ДНК. На нее наслаивали 20 мкл ми� нерального масла. Для ПЦР использовали про� грамму: денатурация 94 °С/2 мин; 5 циклов: денатурация 94 °С/30 с, отжиг 36 °С/30 с, элон� гация 72 °С/1 мин; 35 циклов: денатурация 94 °С/20 с, отжиг 36 °С/20 с, элонгация 72 °С/ 40 с; элонгация 72 °С/2,5 мин. В работе было использовано 25 десятинуклеотидных прай� меров (табл. 1). ПЦР с каждым праймером проводили в двух повторностях. Продукты амплификации разделяли в 1,7%�ном агароз� ном геле с бромистым этидием в 1 � ТВЕ�бу� фере при напряженности электрического поля 2 В/см. Гели фотографировали в проходящем ультрафиолете с использованием светофильтра «О � 2». При анализе электрофореграмм учи� тывали только четко различимые и воспроиз� водимые в повторных реакциях фрагменты. Для каждого из объектов рассчитывали долю полиморфных локусов по сравнению с исход� ным штаммом К�27, который выращивали в стандартных условиях на среде 10С. Результаты исследований и их обсуждение. Изучали реакцию генома клеточной линии К� 27(10С) R. serpentina при изменении состава пи� тательной среды и условий выращивания, в частности, при переходе от поверхностного выращивания каллусной ткани к глубинному, а также динамику изменений генома при даль� нейшем выращивании в глубинной культуре. При проведении эксперимента в одном вари� анте ткань с агаризованной среды 10С перено� сили в жидкую среду РЖ – полученный вари� ант культивируемых тканей был обозначен как РЖ (10С). В другом случае перед переносом ткани линии К�27(10С) в жидкую среду вводи� ли промежуточный пассаж (30 сут) на агаризо� ванной среде более простого состава 5С. Ткань выращивали в условиях глубинной культуры на протяжении шести пассажей и в конце каж� дого пассажа отбирали пробы для проведения анализа генома методом RAPD�ПЦР. В качест� ве контроля для сравнения использовали ткань штамма К�27, постоянно растущую на безгор� мональной твердой среде 10С. Обобщенная схема эксперимента представлена на рис. 1. Среды 5С и РЖ отличались от стандартной для штамма К�27 среды 10С по содержанию микро� и макросолей, сахара и витамина В1. Основные отличия в составе использованных сред представлены в табл. 2. Так, в средах 5С и РЖ содержание сахара было снижено в 2 и 4 раза соответственно. Кроме того, в средах 5С и РЖ почти в 2 раза уменьшено содержание азота, а в 5С соотношение количества азота в составе аминогрупп и нитратных групп изме� нено в сторону увеличения последних. Для исследования был применен метод RAPD�ПЦР, к достоинствам которого можно отнести то, что он не требует знания последова� тельностей ДНК анализируемого генома и по� зволяет провести оценку большого количества участков, случайным образом распределенных по всему геному. В ходе предварительных иссле� Рис. 1. Схема эксперимента по изучению влияния выращивания в глубинной культуре на геном гормо� нонезависимой клеточной линии К�27(10C) R. ser� pentina с обозначениями проанализированных вариан� тов культивируемых тканей Та б л и ц а 2 Основные отличия в составе питательных сред, использованных для выращивания культуры тканей R. serpentina Компоненты среды 10С по [8] 5С по [9] РЖ по [10] Витамин В1, мг/л NH2NO3, мМ KNO3, мМ MgSO4, мМ NH4H2PO4, мМ (NH4)2HPO4, мМ CoCl2, мкМ H3BO3, мМ FeSO4, мМ Na2ЭДТА, мг/л Сахароза, г/л 5 31 3,3 5,3 1,7 2,27 0,42 0,185 0,363 49 100 1 6 12 2 5,2 2,27 0,1 0,1 0,107 37,5 50 1 3,7 12 2 2,4 1,5 0,1 0,1 0,107 37,5 25 П р и м е ч а н и е . Твердые среды 10С и 5С для поверх� ностного выращивания содержали также 8–9 г/л агара. ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 238 Е.А. Спиридонова, Д.М. Адноф, И.О. Андреев, В.А. Кунах дований были отобраны десятинуклеотидные праймеры с произвольной последовательнос� тью, которые обеспечивали образование четких воспроизводимых спектров амплификации, вы� являвших межвидовой полиморфизм у предста� вителей рода Rauwolfia (И.О. Андреев, Е.В. Спи� ридонова, неопубликованные данные). В на� стоящей работе использовали 25 праймеров, спектр продуктов которых для ДНК клеточной линии К�27 содержал от 3 до 16 фрагментов, в среднем 9,9 ампликона на праймер (табл. 1). При анализе полученных электрофореграмм уч� тено 242 четко выраженных воспроизводимых ампликона. Продукты амплификации имели размер 200–2000 п.н. и были представлены в спектрах мажорными и минорными фрагмента� ми. Сумма мажорных фрагментов составила 103, что соответствует 42,6 % общего количества ампликонов (табл. 1). Полиморфизм между исследованными ва� риантами культивируемых тканей был обнару� жен в спектрах ПЦР�продуктов семи прайме� ров (табл. 3). При анализе электрофореграмм было выявлено 11 полиморфных ампликонов (4,5 %). Большинство отличий заключалось в изменении яркости отдельных фрагментов, и лишь на поздних этапах культивирования в глу� бинной культуре (4�й и 6�й пассажи) обнаружи� вали появление продуктов, отсутствовавших в спектрах исходной клеточной линии К�27 (10С). Следует отметить, что полиморфизм был обусловлен преимущественно вариабельностью минорных фрагментов. Выявлен всего один ма� жорный фрагмент (полученный с праймером А�12), количество которого изменялось в спек� трах тканей обоих вариантов в третьем�шестом пассажах глубинного культивирования. Неко� торые из RAPD�спектров, обнаруживающие ге� нетический полиморфизм проанализирован� ных тканей, представлены на рис. 2. При анализе полученных данных не было обнаружено изменений генома в ткани клеточ� ной линии К�27(10С) в течение первых трех пассажей в условиях глубинной культуры в слу� чае прямого переноса тканей с агаризованной среды 10С в жидкую среду РЖ (вариант РЖ (10С)). При введении промежуточного пассажа на агаризованной питательной среде более простого состава 5С (вариант РЖ (5С)) изме� нения наблюдались уже после второго пасса� Рис. 2. Вариабельность RAPD�спектров вариантов культивируемых тканей R. serpentina штамма К�27, полученных в результате выращивания в глубинной культуре: К – контроль, клеточная линия К�27(10С); РЖ (10С) и РЖ (5С) – обозначения проанализированных вариантов ткани; 1, 2, 3, 4, 6 – количество пассажей в жидкой среде РЖ; М – маркер длин фрагментов ДНК «100 bp». Стрелками указаны полиморфные ампликоны, названия использованных праймеров приведены под каждой электрофореграммой справа, тыс. п.н. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 2 39 Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия жа в условиях глубинной культуры (табл. 3). Несмотря на общую тенденцию возрастания уровня изменчивости с увеличением длитель� ности пребывания ткани в условиях глубинной культуры, в динамике появления полиморф� ных фрагментов у разных вариантов наблюда� ли отличия. У варианта РЖ (10С) изменения появлялись лишь в четвертом пассаже, при этом количество полиморфных фрагментов возрастало скачкообразно от 0 % в третьем до 3,3 % в четвертом пассаже и увеличивалось до 4,5 % в шестом пассаже. У варианта РЖ (5С) накопление изменений происходило медлен� нее: полиморфные фрагменты в небольшом количестве (1,2 %) появлялись уже после вто� рого пассажа, затем их численность возраста� ла до 1,7 % в третьем и 3,3 % в четвертом пас� сажах. Различий по уровню изменений между тканями варианта РЖ (5С), пребывавшими в глубинной культуре четвертого и шестого пас� сажей, обнаружено не было. Несмотря на различия во времени появле� ния, изменения RAPD�спектров у обоих вари� антов в большинстве своем носили однотип� ный характер: изменения затрагивали одни и те же ампликоны и имели одинаковую направ� ленность. Исключение составляли лишь ми� норные фрагменты – продукты праймеров А� 12 и В�04, обнаруженные в спектрах варианта РЖК (10С) после 4–6 пассажей выращивания в глубинной культуре. В результате проведенных исследований установлено, что при переходе к выращиванию в глубинной культуре геном клеточной линии К�27(10С) остается относительно стабильным по крайней мере в течение одного�двух пасса� жей. В частности, использованные RAPD� маркеры не обнаружили отличий от исходной линии в тканях, которые со среды 10С пере� носили в жидкую питательную среду РЖ (ва� риант (РЖ (10С)) и выращивали в глубинной культуре на протяжении трех пассажей. Однако уже после четвертого пассажа отмечалось воз� никновение изменений, проявлявшихся в ви� де ряда полиморфных RAPD�фрагментов, ко� личество которых возрастало при дальнейшем культивировании. В случае введения проме� жуточного пассажа на агаризованной среде более простого состава 5С (вариант РЖ (5С)) изменения генома клеточной линии К�27 (10С) на среде РЖ обнаруживались значитель� но раньше, т.е. уже после двух пассажей в глу� бинной культуре. Вместе с тем в упомянутом варианте скорость накопления изменений бы� ла ниже, чем в случае прямого перевода на среду РЖ. После четырех пассажей варианты Та б л и ц а 3 Динамика изменений спектров RAPD)ампликонов тканей штамма К)27 раувольфии змеиной при выращивании в условиях глубинной культуры на среде РЖ РЖ(10С) 1 2 3 4 6 РЖ(5С) 1 2 3 4 – – – 1↓ 1↓ – 1↓ 1↓ 1↓ – – – 1↓ 1↓ – – – 1↓ – – – 1↓, 1↓ 1↓, 2↓, 2+ – 1↓ 1↓, 1↓ 1↓, 2↓ – – – 1↑ 1↑ – – – 1↑ – – – 1↓ 1↓ – 1↓ 1↓ 1↓ – – – 1↑ 1↑ – – – 1↑ – – – 1+ 1+ – – – – – – – 8 11 – 3 4 8 – – – 3,3 4,5 – 1,2 1,7 3,3 Количество поли� морфных ампликонов абс. отн., % Вариант и номер пассажа Праймер А�01 А�03 А�12 А�13 А�19 В�01 В�04 П р и м е ч а н и е . «+» – появление фрагмента; ↓ – снижение количества фрагмента; ↑ – увеличение количества фрагмента; – изменения мажорных фрагментов. ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 240 Е.А. Спиридонова, Д.М. Адноф, И.О. Андреев, В.А. Кунах РЖ (10С) и РЖ (5С) не отличались по коли� честву полиморфных фрагментов, а в шестом пассаже количество полиморфных фрагмен� тов было больше у варианта РЖ (10С). Чем же объяснить происходящие в течение столь короткого времени (1–3 пассажа, или 30–90 сут) изменения генома клеточной ли� нии К�27(10С)? Ранее были получены данные, которые показывают, что переход от поверх� ностного выращивания к глубинному оказы� вает значительное стрессовое воздействие на геном культивируемых тканей. Показано, что уровень хромосомных аберраций в культуре тканей клеточной линии А R. serpentina, кото� рая является предшественником линии К�27, при переводе в глубинную культуру в среде РЖ возрастает до 10 %, что в 6–7 раз выше аналогичного показателя при поверхностном выращивании на агаризованной среде [12, 13]. При проведении молекулярно�генетического анализа было установлено, что уровень поли� морфизма RAPD�ампликонов в случае перевода каллусной культуры с агаризованной среды в жидкую без изменения ее состава значительно выше, чем при переводе на твердую среду со сниженным содержанием сахарозы и изменен� ным составом минеральной основы (Спиридо� нова и др., в печати). Значительный стресс может быть обусловлен, в первую очередь, пря� мым контактом клеток с компонентами пита� тельной среды в условиях глубинной культуры, тогда как при выращивании на твердой среде с ней соприкасаются лишь часть клеток. Опре� деленный вклад в стрессовое воздействие могут вносить также постоянное перемешивание и степень аэрации жидкой среды. Наряду с этим выращивание каллусной тка� ни линии А в глубинной культуре в среде РЖ не приводило к заметным изменениям генети� ческой структуры на цитологическом уровне, а лишь влияло на динамику роста в течение пассажа [12, 13]. Кроме того, характер наблю� даемых изменений, а именно то, что полимор� физм обнаруживают преимущественно ми� норные фрагменты и выражается он главным образом в вариации количественной представ� ленности ампликонов в спектре, наводит на мысль о возможности другого объяснения об� наруженных генетических отличий. Как было показано ранее, штамм К�27 ха� рактеризуется значительным полиморфизмом клеток и ядер. Размах изменчивости по числу хромосом находится в границах 14–200 при 2n = 22 с модальным классом клеток, содержа� щих 28–38 хромосом, т.е. околотриплоидны� ми клетками [7]. Вполне вероятно, что гетеро� генность по ряду цитологических показателей клеточной популяции, представляющей собой штамм К�27, проявляется и на молекулярном уровне. Изменение условий выращивания при переходе к условиям глубинной культуры мо� жет приводить к изменению генетической структуры клеточной популяции (см. напри� мер [4, с. 325–341]). В таком случае количест� венные вариации минорных ампликонов мож� но интерпретировать как следствие изменения соотношения клеток, принадлежащих к раз� личным генетическим классам. В пользу такой интерпретации свидетельствует и сходный ха� рактер изменений RAPD�спектров в исследо� ванных вариантах глубинной культуры, что бы� ло бы маловероятно в результате случайных из� менений генетического материала, но легко объяснимо, если предположить, что культиви� рование в одинаковых условиях приводит к однотипным изменениям генетической струк� туры клеточной популяции. Таким образом, выращивание каллусной ткани клеточной линии К�27(10С) в условиях глубинной культуры в жидкой среде РЖ, от� личающейся по составу от стандартной для штамма агаризованной среды 10С, не сопро� вождается заметными изменениями генома на протяжении нескольких первых пассажей. После 4–6 пассажей роста в глубинной куль� туре наблюдается полиморфизм RAPD�спект� ров, который может отражать как изменения последовательности ДНК, так и генетической структуры клеточной популяции, формирую� щей штамм. Введение промежуточного пасса� жа на твердой среде 5С более простого состава перед переводом в жидкую среду РЖ не ока� зывает существенного влияния на уровень и характер изменений генома после 4–6 пасса� жей пребывания тканей в глубинной культуре. Поскольку полученные нами результаты де� монстрируют невысокий уровень изменчивос� ти генома каллусных тканей штамма К�27 при выращивании в жидкой питательной среде, предложенный подход выращивания каллус� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 2 41 Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия ных тканей штамма К�27 в глубинной культу� ре в течение нескольких пассажей может быть использован с целью промышленной нара� ботки биомассы. SUMMARY. Genome of Rauwolfia serpentina callus cells was found to fail undergo the noticeable changes for several early passages upon the switch from surface to sub� merged cultivation in the liquid medium of special compo� sition. After subsequent 4–6 passages in submerged culture RAPD spectra polymorphism was revealed which may reflect the changes in DNA sequence as well as in the struc� ture of cell population that forms the strain. Introduction of the intermediary passage on the agar�solidified medium of more simple composition prior to transfer into liquid medium appeared not to affect essentially the level and the pattern of genome changes. РЕЗЮМЕ. Встановлено, що геном калюсних тка� нин раувольфії зміїної при переведенні з поверхнево� го на глибинне вирощування в рідкому середовищі спеціального складу не зазнає помітних змін протя� гом кількох перших пасажів. Після 4–6 пасажів росту тканин у глибинній культурі виявлено поліморфізм RAPD�спектрів, що може відображати зміни як по� слідовності ДНК, так і генетичної структури клітин� ної популяції, що формує штам. Введення проміжно� го пасажу на твердому середовищі спрощеного складу перед переведенням у рідке середовище істотно не впливає на рівень і характер змін геному. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ковалева Т.А., Шамина З.Б., Бутенко Р.Г. Цитоло� гическое изучение культуры ткани раувольфии (Rauwolfia serpentina Benth.) // Генетика. – 1968. – 4, № 15. – С. 5–13. 2. Воллосович Н.Е., Воллосович А.Г., Ковалева Т.А. и др. Штаммы культуры ткани Rauwolfia serpentina Benth. и их продуктивность // Растит. ресурсы. – 1976. – 12, № 4. – С. 578–583. 3. Kunakh V.A., Alkhimova E.V. Rauwolfia serpentine: In vitro culture and the production of ajmaline // Biotech� nology in Agriculture and Forestry. V. 7. Medicinal and Aromatic Plants / Ed. Y.P.S. Bajaj. – Berlin : Springer� Verlag, 1989. – P. 398–416. 4. Кунах В.А. Біотехнологія лікарських рослин. Гене� тичні та фізіолого�біохімічні основи. – К.: Логос, 2005. – 724 с. 5. Кунах В.А., Аль�Аммури Ю., Мирюта Н.Ю., Можи� левская Л.П. Накопление индолиновых алкалоидов клеточными линиями раувольфии змеиной при по� верхностном и глубинном выращивании // Биопо� лимеры и клетка. – 2006. – 22, № 2. – С. 149–156. 6. Мирюта Н.Ю., Аль�Аммури Ю., Ревякина О.Ю. и др. Изменчивость параметров продуктивности при поверхностном и глубинном выращивании кал� лусных тканей раувольфии змеиной – продуцента индолиновых алкалоидов // Биотехнология. – 2006. – № 4. – С. 64–73. 7. Kunаkh V.А. Somaclonal variation in Rauwolfia // Biotechnology in Agriculture and Forestry. V. 36. Somaclonal Variation in Crop Improvement / Ed. Y.P.S. Bajaj. – Berlin : Springer, 1996. – Р. 315–332. 8. А.с. СССР № 1167895. Волоссович А.Г., Мартынова Т.Ю., Полищук С.Я. Питательная среда для выращи� вания культуры ткани раувольфии змеиной проду� цента алкалоидов // Заявл. 08. 03. 1985. (Не опубл.) 9. Воллосович А.Г., Пучинина Т.Н., Николаева Л.А. Оптимизация состава макросолей для культуры тка� ни Rauwolfia serpentina Benth. // Растит. ресурсы. – 1979. – 15, № 4. – С. 516–528. 10. Каухова И.Е., Волоссович А.Г., Цыганков В.А. Вы� бор питательной среды для глубинного культиви� рования тканей раувольфии змеиной (Rauwolfia serpentina Benth.) // Растит. ресурсы. – 1981. – 17, № 2. – С. 217–224. 11. Генная инженерия растений. Лабораторное руковод� ство : Пер с англ. / Под ред. Дж. Дрейпера, Р. Скот� та, Ф. Армитиджа, Р. Уолдена. – М.: Мир, 1991. – 408 с. 12. Каухова И.Е., Кунах В.А., Легейда В.С., Волоссо� вич А.Г. Цитологическое изучение высокопродук� тивной клеточной линии Rauwolfia serpentina Benth. при глубинном выращивании // Цитология и генетика. – 1981. – 15, № 3. – С. 33–37. 13. Кунах В.А., Можилевская Л.П., Губарь С.И. Осо� бенности получения и продуктивность суспензи� онных клонов раувольфии змеиной Rauwolfia ser� pentina Benth. in vitro // Биотехнология. – 2001. – № 4. – С. 9–21. Поступила 20.02.07
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8082
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0564-3783
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T19:05:27Z
publishDate	2008
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
record_format	dspace
spelling	Спиридонова, Е.В. Адноф, Д.М. Андреев, И.О. Кунах, В.А. 2010-04-29T11:11:05Z 2010-04-29T11:11:05Z 2008 Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания / Е.В. Спиридонова, Д.М. Адноф, И.О. Андреев, В.А. Кунах // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 2. — С. 35-41. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8082 (575.22 + 576.5): 582.937 Установлено, что геном каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе с поверхностного на глубинное выращивание в жидкой среде специального состава не претерпевает заметных изменений на протяжении нескольких первых пассажей. После 4 - 6 пассажей роста тканей в глубинной культуре обнаружен полиморфизм RAPD-спектров, который может отражать как изменения последовательности ДНК, так и генетической структуры клеточной популяции, формирующей штамм. Введение промежуточного пассажа на твердой среде более простого состава перед переводом в жидкую среду не оказывает существенного влияния на уровень и характер изменений генома. Встановлено, що геном калюсних тканин раувольфії зміїної при переведенні з поверхневого на глибинне вирощування в рідкому середовищі спеціального складу не зазнає помітних змін протягом кількох перших пасажів. Після 4–6 пасажів росту тканин у глибинній культурі виявлено поліморфізм RAPD-спектрів, що може відображати зміни як послідовності ДНК, так і генетичної структури клітинної популяції, що формує штам. Введення проміжного пасажу на твердому середовищі спрощеного складу перед переведенням у рідке середовище істотно не впливає на рівень і характер змін геному. Genome of Rauwolfia serpentina callus cells was found to fail undergo the noticeable changes for several early passages upon the switch from surface to submerged cultivation in the liquid medium of special composition. After subsequent 4–6 passages in submerged culture RAPD spectra polymorphism was revealed which may reflect the changes in DNA sequence as well as in the structure of cell population that forms the strain. Introduction of the intermediary passage on the agar-solidified medium of more simple composition prior to transfer into liquid medium appeared not to affect essentially the level and the pattern of genome changes. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Оригинальные работы Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания Article published earlier
spellingShingle	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания Спиридонова, Е.В. Адноф, Д.М. Андреев, И.О. Кунах, В.А. Оригинальные работы
title	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания
title_full	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания
title_fullStr	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания
title_full_unstemmed	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания
title_short	Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания
title_sort	динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8082
work_keys_str_mv	AT spiridonovaev dinamikaizmeneniigenomakallusnyhtkaneirauvolʹfiizmeinoipriperevodevusloviâglubinnogovyraŝivaniâ AT adnofdm dinamikaizmeneniigenomakallusnyhtkaneirauvolʹfiizmeinoipriperevodevusloviâglubinnogovyraŝivaniâ AT andreevio dinamikaizmeneniigenomakallusnyhtkaneirauvolʹfiizmeinoipriperevodevusloviâglubinnogovyraŝivaniâ AT kunahva dinamikaizmeneniigenomakallusnyhtkaneirauvolʹfiizmeinoipriperevodevusloviâglubinnogovyraŝivaniâ

Динамика изменений генома каллусных тканей раувольфии змеиной при переводе в условия глубинного выращивания

Репозитарії

Схожі ресурси