Розділ 6. Закономірності мутагенезу у риб

На рибах використовують метод хімічного індукованого мутагенезу. Розробку цього методу було розпочато в СРСР у середині сімдесятих років за ініціативою В. С. Кирпичникова, а в подальшому успішно досліджено Р.М. Цоєм. Основні відомості, що стосується закономірності хімічного мутагенезу у риб, отримані в роботах із селекції коропа. Об'єктами досліджень були також пелядь, райдужна форель, білий амур, буфало. У роботах з рибами як мутагени було використано різні алкілувальні сполуки з високою біологічної активністю. Ці сполуки, вибірково впливають на ДНК, пошкоджують її, що може призвести до виникнення мутацій. Для отримання індукованих мутацій зазвичай обробляють статеві клітин (ікру, сперму) або ранні зародки риб. Генетичний ефект тим вищий, чим доступне ядро клітини до дії мутагенів. З цієї точки зору більш ефективна обробка мутагеном зрілих сперміїв. При обробці сперміїв знижується також імовірність накопичення мутагенного плазмі статевої клітини і його подальший вплив на зародок. Мутагенний ефект алкілувальних з'єднань доведено на прикладі генів лускатого покрову коропа.

Так, при обробці сперми коропа НЕМ виявлено мутації алеля n>N і алелі S>s. При обробці сперми коропа ДМС ці дві мутації виявлено одночасно. Середня частота виникнення домінантної мутації N серед нащадків, отриманий з використанням НЕС і ДМС, становила 1,1*10−3 (45 мутантних особин серед 40 323 шт. цьоголітків) і була більш ніж на два порядки вища від частоти природніх мутації іншим підтвердженням можливості мутагенного ефекту алкілувальних сполук є підвищення частоти хромосомних перебудов (розрив хромосоми, злипання та інші), що легко реалізується при аналізі ембріональних мітозів.

Установи напевно специфічність мутагенів за характером викликаний мутацій. Так, наприклад, при обробці сперми коропа НЕМ частіше виникають точкові(генні) мутації, а при обробці сперми ДМС музичні інструменти — хромосомні перебудови. Непрямим підтвердженням мутагенної дії хімічних сполук є збільшення фенотипічної мінливості різних ознак. У різних видів риб чутливість до одного і того самого мутагену може бути різною. За однакових доз впливу НЕМ на спермін (концентрація мутагену 0,0025−0,02%) виживання ембріонів комутагени нього потомства становило (у % від контролю): 35,5−0,0 (білий товстолобик). Багато мутагенів активні в широкому діапазоні концентрацій, але найбільш ефективної концентрації мутагени, які близькі до напівлетальних. Порівняльна оцінка багатьох алкілувальних сполук використання цитогенетичного та інших тестів дала змогу виявити найбільш ефективні мутагени. Ними були НЕМ і ЕІ. Модельні потомства першого покоління характеризується зниженою частотою виживання і підвищеним числом аномальний особин, що є наслідком індукованих шкідливих, у тому числі летальних домінантних мутацій. Основна загибель особин — носіїв таких мутацій — відбувається в ембріогенезі, починаючи з пізньої бластули; значна частина нащадків гине в період вилуплення.

Серед життєздатного потомства зустрічаються різноманітні аномалії. Наприклад, мутагенного потомства коропа виявлено 23 типи аномалій. Різні мутагени індукують спектор аномалій. Найбільш частими порушеннями (трапляються при використанні практично всіх мутагенів) виявилися викривлення хребта, аномалії голови та рота. При високих дозах мутагенів вони можуть становити в потомстві 20−30 відсотків.