НОВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В МЕДИЦИНЕ И ЗООЛОГИИ
, А. В Гостева
Череповецкий государственный университет, г. Череповец
Современная стадия цивилизации характеризуется утратой понимания ценности мировоззренческих поисков и одновременно – бурным развитием технологий и связанных с ними методов исследований. Это можно продемонстрировать реакцией сообщества на решение научных проблем, которые оставались нерешенными в последние 100 лет – поиск одного признака, по которому живое отличается от неживого [1] и что представляет собой первый живой организм [2] и на одновременное изобилие обсуждений результатов использования новых технологий. При этом теоретические работы обобщают накопленный с использованием самых современных методов материал и одновременно являются базой для решения очень многих важных для практики проблем и свидетельствуют о пользе широкого использования методологических наработок [2] и даже позволяют уточнять такие казалось бы ясные понятия как «факторы среды» и «условия существования» [1]. Новыми и наиболее востребованными методами сегодня являются молекулярно-генетические методы (МГМ). Изучение МГМ необычайно актуально, так как они используются в самых различных областях жизнедеятельности человека. Они используются уже довольно широко в медицинских целях и начинают применяться в других областях, имеющих дело с биологическими объектами [3, 4]. Поэтому на настоящем этапе целью работы было привлечь внимание к новым МГМ и необходимости их применения в различных областях медицины и зоологии.
Материалы и методы. МГМ были опробованы в интересах решения одной из проблем природопользования (инвазия американской норки – Neovison vison) и изучения и сохранения редкого вида – европейской норки – Mustela lutreola. С этой целью на первом этапе наших исследований мы сосредоточились на выяснении современного статуса обоих видов норок с использованием, как традиционных методов зоологических исследований, так и получивших развитие в последние десятилетия молекулярно-генетических методов. Совместной исследовательской группой кафедры биологии ЧГУ и ВНИИ Биотехнологии были обследованы семь рек Вологодской области и по одной реке в Республике Коми и Пермском крае. В результате было собрано 590 образцов экскрементов, которые были определены на основании их морфометричеких признаков [5]. 127 образцов подверглись молекулярно-генетическому анализу. Мы опробовали два метода: видоспецифичных праймеров [6] и метод частичного секвенирования [7], в которых используется митохондриальная ДНК, которая содержится в клетке в большем количестве, чем ядерная ДНК, что очень важно, так как мы работали со специфическим материалом-экскрементами.
Результаты и их обсуждение. В настоящее время происходит процесс исчезновения аборигенного вида – европейской норки. Одной из основных причин ее исчезновения считается интродукция американской норки в 20 столетии [8]. Хотя в Вологодской области выпуски американской норки никогда не производились, она активно расселяется здесь из соседних областей [9]. Параллельно ареал европейской норки значительно сократился, и в настоящее время она относится к виду, находящемуся в критической опасности [10]. Однако сведения о ее распространении в настоящее время нуждаются в постоянном обновлении. Классические методы изучения не всегда подходят для изучения такого редкого вида. Поэтому существует потребность в доступном, достаточно точном, но в то же время неинвазивном методе его изучения. Такими методами являются активно развивающиеся МГМ. Мы выяснил, что праймеры для европейской норки дают также специфический продукт на ДНК черного хоря, с которым эта норка находится в наиболее близком филогенетическом родстве. Все это заставило нас усовершенствовать существующую методику. В результате были выбраны праймеры на консервативные для всех видов участки, ограничивающие вариабельный участок 409 н. п., позволяющий провести видовую идентификацию. В итоге, с использованием наших праймеров нами было исследовано 79 образцов. Видовую принадлежность удалось установить в 84 % образцов, что является пока наилучшим из достигнутых в мире результатов. В итоге использования всех описанных методов удалось установить, что 59 образцов принадлежали американской норке, 34 – выдре, 6 – лесной кунице и 1 – европейской норке. При этом выяснилось, что 18 % образцов, определенных по морфометрическим параметрам как принадлежащие норкам, в действительности принадлежали выдре (89 %) и кунице (11 %). То, что всего 1 образец принадлежал европейской норке, говорит о том, что этот вид на крупных водоемах Вологодской области практически вытеснен американской норкой.
Выводы. Таким образом, мы показали на примере, что наиболее практичными и универсальными и атравматичными методами, использующимися как в медицине, так и в зоологии являются МГМ.
Благодарности. Выражаем искреннюю признательность с. н.с. института Биотехнологии РАСХН за идею о выборе праймеров на консервативные для всех видов куньих участки митохондриальной ДНК и ее реализацию на базе ЦКП НИИ Биотехнологии. Работа выполнена при частичном финансировании Минобрнауки РФ (проект, выполняемый вузом в рамках госзадания, гос. номер НИОКР: , руководитель: к. б.н., доц. ).
Список литературы:
1. Kolomiytsev N. P. and N. Ya. Poddubnaya. The Origin of Lifeasa Result of Changing the Evolutionary Mechanism. // Rivista di Biologia / Biology Forum 2007, v. 100, 1:11-16.
2. Kolomiytsev N. P., Poddubnaya N. Ya. The Diffuse Organism as the First Biological System // Biological Theory, 2010, v. 5, 1:67–78.
3. Balestrieri A., Ruiz-gonzález A., Remonti L., Gómez-Moliner B. J., Genovese S., Gola L., Prigioni C. A non-invasive genetic survey of the pine marten (Martes martes) in the western river Po plain (Italy): preliminary results // Hystrix It. J. Mamm. (n. s.), 2008, v. 19, 1: 77-80.
4. Chaves P. B., Marcela F. Paes, Sérgio L. Mendes, Karen B. Strier, Iúri D. Louro and Fagundes V. Noninvasive genetic sampling of endangered muriqui (Primates, Atelidae): Efficiency of fecal DNA extraction // Genetics and Molecular Biology, 29, 4, 750-
5. Сидорович , выдра, ласка и другие куньи // Минск: Ураджай, 1995 – 136 с.
6. Fernandes C. A., Ginja C., Pereira I., Tenreiro R., Bruford M. W., Santos-Reis M. Species-specific mitochondrial DNA markers for identification of non-invasive samples from sympatric carnivores in the Iberian Peninsula // Conserv Genet, 2008, 9: 681–690.
7. , , Мещерский молекулярно-генетических методов для видовой идентификации куньих по продуктам их жизнедеятельности // Экология, 2008, № 1:73-76.
8. Maran T. Conservation biology of the European mink, Mustela lutreola (Linnaeus 1761): decline and causes of extinction. Abstract. Tallinn. 20p.
9. Туманов хищные млекопитающие России (мелкие и средние виды). – Спб.: , 2009. – 448 с.
10. The IUCN Red List of Threatened Species [UCN Red List[. International Union for Conservation of Nature. Retrieved 20 June 2012.
