Влияние биотических факторов на параметры ядрышек в интерфазных клетках

   Актуальность. Ядрышки регулируют многие аспекты физиологии клетки, включая организацию генома, реакции на стресс, старение и продолжительность жизни. Количество видимых ядрышек в клетке варьирует в зависимости от клеточного цикла, клеточной активности или статуса дифференцировки.

   Целью исследования являлось изучение влияния биотических факторов на параметры ядрышек клеток животных в зависимости от их вида (овцы (Ovis), козы (Capra)) и типа скрещивания (межвидовые гибриды).
   Материалы и методы. Исследования проведены в Федеральном исследовательском центре животноводства – ВИЖ им. академика Л. К. Эрнста. Объектом исследования были домашние овцы романовской породы и их гибриды (½ романовская овца х ½ муфлон), а также козы карачаевской породы и их гибриды (¾ карачаевская коза х ¼ кавказский тур). Материалом исследования служили препараты венозной крови, приготовленные по методике Хавелла – Блейка. Для микроскопии и визуализации препаратов использовали микроскоп «Nikon Eclipse Ni», оборудованный цифровой видеокамерой «DS-Qi2». Обработку фото- и видеоматериалов проводили с помощью программного обеспечения «NIS-Elements BR4.30» и «Imаge Scope 1.0».
   Результаты. Установлено, что у межвидовых гибридов коз ( ¾ карачаевская коза х ¼ кавказский тур) количество ядрышкообразующих областей (ЯОР) на 17 % больше, чем у чистопородных особей, в то время как особи межвидовых гибридов овец ( ½ домашняя овца х ½ муфлон) превосходили своих чистопородных аналогов по данному показателю на 47 %. Эксцесс и асимметрия ЯОР в популяции чистопородных коз и их гибридов с кавказским туром имеют одинаковые направления. Результаты дисперсионного анализа указывают на то, что влияние видовой особенности на размер ядрышек в исследуемых популяциях не имеет статистически достоверного значения. Среднее значение диаметра ядрышка у представителей вида Capra составило 6,17 ± 0,45 мкм, рода Ovis – 6,63 ± 0,32 мкм.

1. Kalinina N. O, Makarova S., Makhotenko A., Love A. J., Taliansky M. The Multiple Functions of the Nucleolus in Plant Development, Disease and Stress Responses. Front Plant Sci., 2018. 9: 132. doi: 10.3389/fpls.2018.00132.

2. Gupta S., Santoro R., Regulation and Roles of the Nucleolus in Embryonic Stem Cells: From Ribosome Biogenesis to Genome Organization, Stem. CellReports, 2020. V. 15, Issue 6: 1206–1219. doi: 10.1016/j.stemcr.2020.08.012.

3. Pelletier J., Thomas G., Volarevic S. Ribosome biogenesis in cancer: new players and therapeutic avenues. Nat. Rev. Cancer, 2018. 18: 51–63.

4. Tsekrekou M., Stratigi K., Chatzinikolaou G. The Nucleolus: In Genome Maintenance and Repair. Int. J. Mol. Sci., 2017. 18: 1411. doi: 10.3390/ijms18071411.

5. Lashkevich K. A., Dmitriev S. E. mRNA Targeting, Transport and Local Translation in Eukaryotic Cells: From the Classical View to a Diversity of New Concepts. Mol. Biol ., 2021. 55: 507–537. doi: 10.1134/S0026893321030080.

6. Weeks S. E., Metge B. J., Samant R. S. The nucleolus: a central response hub for the stressors that drive cancer progression. Cell Mol Life Sci., 2019. 76 (22): 4511–4524. doi: 10.1007/s00018-019-03231-0. Epub 2019 Jul 23.

7. Boulon S. et al. The nucleolus under stress. Molecular cell, 2010. 40 (2): 216–227.

8. Iarovaia O. V. et al. Nucleolus: a central hub for nuclear functions. Trends in cell biology, 2019. 29 (8): 647–659.

9. Matos-Perdomo E., Machín F. Nucleolar and ribosomal DNA structure under stress: yeast lessons for aging and cancer. Cells, 2019. 8 (779).

10. Farley-Barnes K. I., Ogawa L. M., Baserga S. J. Ribosomopathies: old concepts, new controversies. Trends in Genetics, 2019. 35 (10): 754–767.

11. Penzo M. et al. The ribosome biogenesis – cancer connection. Cells, 2019. 8 (1): 55.

12. Correll C. C., Bartek J., Dundr M. The nucleolus: a multiphase condensate balancing ribosome synthesis and translational capacity in health, aging and ribosomopathies. Cells, 2019. 8 (8): 869.

13. Stochaj U., Weber S. C. Nucleolar Organization and Functions in Health and Disease. Cells, 2020. 9 (3): 526. doi: 10.3390/cells9030526.

14. Di Mario P. J. Int. Rev. Cytol., 2004. 239: 99–178.

15. Thiry M., Lafontaine D. L. J. Birth of a nucleolus: the evolution of nucleolar compartments. Trends Cell Biol., 2005. 15 (4): 194–199.

16. Моралева А. А. Биогенез эукариотических рибосом: 40s субъединица / А. А. Моралева [и др.] // Acta Naturae (русскоязычная версия). – 2022. – № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/biogenez-eukarioticheskih-ribosom-40s-subedinitsa (дата обращения: 14. 06. 2022).

17. Rudra D., Warner J. R. What better measure than ribosome synthesis? Genes & development, 2004. 18 (20): 2431–2436.

18. Peter J. S., John W. S. Brown Plant nuclear bodies. Current Opinion in Plant Biology, 2004. 7 (6): 614–620.

19. Neumann F. R., Nurse P. Nuclear size control in fission yeast. The Journal of cell biology, 2007. 179 (4): 593–600.

20. Huber M. D., Gerace L. The size-wise nucleus: nuclear volume control in eukaryotes. The Journal of cell biology, 2007. 179 (4): 583–584.

21. Kim D. H. et al. Volume regulation and shape bifurcation in the cell nucleus. Journal of cell science, 2015. 128 (18): 3375–3385.

22. Tiku V., Antebi A. Nucleolar Function in Lifespan Regulation. Trends Cell Biol., 2018. 28: 662–672.

23. Howell W., Black D. Controlled silver staining of nucleolus organizer regions with a protective colloidal developer: in a one step method. Experientia, 1980. 36: 1014–1015.