معلومة

كيف تقاوم الصراصير تأثيرات الأشعة المؤينة؟

كيف تقاوم الصراصير تأثيرات الأشعة المؤينة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الصراصير حشرات شديدة الصلابة. من المعروف أنها قادرة ، من بين أمور أخرى ، على تحمل رشقات من الإشعاعات المؤينة التي من شأنها أن تقتل الإنسان.

تتضمن تفسيرات هذه المقاومة الملاحظة التي رأيتها انقسام الخلايا ليس بهذه السرعة في الصراصير ، والبساطة النسبية لهذه الحشرات مقارنة بالكائنات الأخرى. أعلم أن الميكروبات قادرة على مقاومة الإشعاع من خلال امتلاك حمض نووي "قوي" (المزيد من أزواج قاعدة جي سي) وأنظمة إصلاح جاهزة. هل تمتلك الصراصير أيضًا آليات مثل هذه ، أم أنها حقًا بسيطة مثل كونها "بسيطة"؟


يمكنني تخيل الآليات التالية (كل شيء مجرد تفكير تأملي) بصفتي اختصاصيًا طبيًا:

  1. الحشرات ليس لديها دم. بدلاً من ذلك ، لديهم الدملمف الذي لا يتمثل دوره الأساسي في نقل الأكسجين (لديهم نظام إضافي للقصبة الهوائية لهذا الغرض) ، ولكن بدلاً من ذلك من العناصر الغذائية. وبالتالي لا يحتاجون (وليس لديك) تكاثر مكثف لسلائف خلايا الدم - هؤلاء (نخاع العظام والطحال) هم الأكثر عرضة للإشعاع في جسم الإنسان والحيوان.

  2. الحشرات لديها نظام مناعي بدائي نوعًا ما يكون في الغالب خلطيًا[أ] وأقل بكثير الخلوية[ب] مقارنة بجهاز المناعة للحيوانات والبشر. هذا يزيل المكان الضعيف التالي في الجسم: الغدد الليمفاوية ، الغدة الصعترية ، الطحال ونخاع العظام ، إلخ.

  3. الحشرات عموما بدائية جدا وفي كثير من الحالات أيضًا الجهاز العصبي اللامركزي: يتم تنظيم العقد في نوع من الحبل ، وعلى الرغم من أن العقد الرأسمالية عادة ما تكون أكبر ، فإن هذه الهيمنة ليست بارزة كما في حالة الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي في الحيوانات والبشر. لذلك هذا النظام أكثر تسامحًا مع الخسائر.

1. -3. لذلك ، الجزء الوحيد الحساس من الحشرات هو ظهارة الأمعاء التي تتجدد على أساس منتظم (على غرار البشر ، وهي أيضًا هدف معروف للإشعاع) ، ولكن ...

  1. الحشرات (وعموما المفصليات) معروفة لديك هيكل خارجي. من المحتمل أن يكون هذا بمثابة "درع" جيد لخلايا الأمعاء الضعيفة ، حيث يقوم بتصفية الجزيئات الثقيلة (مثل ألفا وفي بعض النواحي أيضًا جسيمات بيتا). تعديل: يبدو أن هذه ليست حماية حقيقية ، انظر المناقشة في التعليقات.

لذلك ليس من المستغرب أن تظهر الحشرات بشكل عام مقاومة أعلى للإشعاع.

تعديل: كما تمت إضافته بشكل صحيح في التعليقات ، هناك أيضًا أمواج أكثر حساسية للإشعاع (لأنها تحمل فقط نصف المعلومات الجينية العادية ولا يمكنها إصلاح الطفرات). على الرغم من أن الآفات في الأمشاج لا تؤدي إلى الموت الفوري ، فإن العقم المحتمل يمكن أن يتسبب بسهولة في الانقراض.

ومع ذلك ، من المعروف أن الصراصير (والحشرات بشكل عام) هي حيوانات r ، مما يعني أنها تفضل الكمية (r) على الجودة (K) من نبعها. هذه الاستراتيجية هي الأمثل عند التعامل مع التغيرات التي يسببها الإشعاع في الأمشاج: العدد الكبير من النسل يعوض عن العيوب الجينية في الأمشاج.


[أ] - وهذا يعني أن الببتيدات تفرز في الدملمف الذي يحميها
[ب] - توجد خلايا بلعمية تشبه إلى حد ما بلعمات الأنسجة في البشر ، لكن بقية سلاسل الخلايا في الاستجابة المناعية في الفقاريات ، مثل الخلايا التائية والخلايا البائية ، مفقودة تمامًا. هؤلاء هم المسؤولون عن التوسط وتضخيم الاستجابة المناعية في الفقاريات وهي الخلايا الأكثر عرضة للتلف الإشعاعي.


دراسات Deinococcus radiodurans، أكثر الكائنات الحية الدقيقة التي نعرفها تحملاً للإشعاع ، تبين أن لديها العديد من الجينات لإصلاح الحمض النووي.

في حالة الصرصور ، سأفترض أنه بالإضافة إلى إصلاح الجينات ، وربما بعض مضادات الأكسدة المنتجة في الخلايا لإخماد الجذور الحرة الناتجة عن الإشعاع ، فإن حقيقة أن الصراصير تضع الكثير من البيض مفيد أيضًا. إذا قتل الإشعاع 99.99٪ من الصراصير ، فلا يزال هناك بعض الحشرات القادمة من قوابض البيض.

الاختيار هو صديق الحشرة عندما تكون حيوانًا محدودًا بـ k!


مصدر الصورة

راد روتشيس (2001)

في دراسة (Wharton and Wharton 1959) ، أظهر المؤلفون بشكل قاطع أن الصرصور الأمريكي كان ، مقارنة ببقية عالم الحشرات المشعع المعروف ، وائمًا.

Periplaneta أمريكانا مات بجرعات 20.000 راد.

بالمقارنة، لوحظ أن ذبابة الفاكهة سوداء البطن (ذبابة الفاكهة) لديها LD100 (100٪ احتمال التسبب في الوفاة ) 64000 راد والدبور الطفيلي هابروبراكون LD100 180.000 راد.

عند العودة إلى الوراء ، يمكن القول إن Periplaneta americana ربما كان حساسًا بشكل غير معتاد للإشعاع بقدر ما تذهب إليه الصراصير ، ولكن من الصعب العثور على أي دراسات لاحقة قد تكون قد أوجدت سمعة الصراصير كزعيم بين صفوف المقاومة للإشعاع.

روس وكوكران (1963) فحص آثار الإشعاع المؤين على الصرصور الألماني ، بلاتيلا جرمانيكا، ووجدت أن جرعات منخفضة تصل إلى 6400 راد قتلت 93٪ من الحوريات بعد 35 يومًا، والتأثيرات على القدرة الإنجابية يمكن اكتشافها بجرعات منخفضة تصل إلى 400 راد.

أكيد، أثبتت الصراصير الألمانية قدرتها على البقاء على قيد الحياة 10 أضعاف الجرعات خلال نفس الفترة الزمنية التي من شأنها أن تكون قاتلة للبشر، ولكن ، في الواقع ، استسلموا في النهاية لجرعات لا تزعج حتى العديد من أنواع الحشرات الأخرى.

Deinococcus radiodurans (هو بلا شك أكثر الكائنات الحية مقاومة للإشعاع المعروفة على هذا الكوكب.

بكتيريا زهرية تنبعث منها رائحة كريهة من الملفوف الفاسد ، وقد تم عزلها في الأصل من اللحوم المعلبة التي تعرضت للتلف رغم تعرضها للإشعاع (ظهرت في الأسماك المشعة ولحوم البط ، وكذلك في روث الفيلة واللاما وفي الجرانيت من القارة القطبية الجنوبية ) (ترافيس 1998).

ينمو بسعادة في مواقع النفايات المشعة بوجود مستويات تصل إلى 1.5 مليون راد (ضع في اعتبارك أن أكثر من 1000 مرة من 1000 راد تقتل البشر وتعقم الصراصير الأمريكية). في حالة التجمد ، قد تكون قادرة على تحمل 3 ملايين راد.

أسطورة:

لاختبار ما إذا كان سيناريو يوم القيامة هذا له أي أرجل ، أخضع MythBusters الصراصير الألمانية لثلاثة مستويات من الكوبالت المعدني المشع 60.

بدأوا بتعرض أساسي قدره 1000 وحدة رادون (راد) من الكوبالت 60 ، قادرة على قتل شخص في 10 دقائق ، وأتبعها بـ 10000 و 100000 تعريض راد على مجموعات منفصلة من خنزير غينيا - إيه ، الصرصور.
(على سبيل المقارنة ، أطلقت القنبلة على هيروشيما أشعة جاما المشعة بقوة حوالي 10000 راد)

بما أن الإشعاع يدمر الكائنات الحية تدريجيًا على المستوى الخلوي ، قامت MythBusters بمراقبة الصراصير المشعة لمدة 30 يومًا.

بعد شهر ، كان نصف الصراصير التي تعرضت لـ 1000 راد لا تزال ترفس ، و 10 في المائة من مجموعة 10000 راد كانت على قيد الحياة.

أكدت النتائج أن الصراصير يمكن أن تنجو من انفجار نووي - ولكن فقط إلى حد معين ، حيث لم ينجح أي من المخلوقات في مجموعة 100،000 راد.

[مشاهدة مقطع فيديو على موقع يوتيوب]

لتقييم تأثير الاختبار على الحشرات على المدى الطويل ، أخذهم MythBusters إلى المنزل مع مجموعة تحكم لم يتم كشفها.

قاموا بمراقبة الحشرات على مدار الثلاثين يومًا التالية وإحصاء عدد القتلى.


لقد كشفوا المجموعات الثلاث المختلفة من الحشرات عند 1000 راد و 10000 راد و 100000 راد.

ظهرت الحشرات في اختبارات 1000 راد و 10000 راد بشكل جيد ولكن 90 ٪ من الصراصير في مجموعة 100000 راد ماتت على الفور.

بناءً على هذه النتائج ، من الواضح أن الصراصير لم تكن أفضل الناجين من انفجار نووي. إنها قوية جدًا ، وقادرة على تحمل جرعات الإشعاع عند 10000 راد ، وهو ما يعادل 10 أضعاف الجرعة المميتة للبشر.

لكن، كان أداء خنافس الدقيق أفضل بكثير وكان من الممكن أن يكون أداء ذباب الفاكهة أفضل إذا لم يكن عمرها الطبيعي 30 يومًا.


النظام البيئي الأكثر تلوثًا في العالم

اضطر الأشخاص الذين يعيشون في المنطقة المحيطة بمحطة تشيرنوبيل للطاقة النووية إلى مغادرة منازلهم نتيجة لكارثة 1986 والسقوط الإشعاعي من المفاعل 4. تم إنشاء منطقة حظر بطول 30 كيلومترًا (19 ميلًا) حول المحطة. لا يزال النشاط الإشعاعي الكبير موجودًا. وعلى الرغم من اعتباره النظام البيئي الأكثر تلوثًا على وجه الأرض ، إلا أن الحياة لا تزال تزدهر هناك.

تشيرنوبيل: الحياة البرية تتفوق على الأرض القاحلة؟


تحديد الجينات التي تساهم في مقاومة الإشعاع

حدد فريق من الباحثين من جامعة ويسكونسن 46 جينًا في الإشريكية القولونية الضرورية لبقائها عند مستويات عالية بشكل استثنائي من الإشعاع. تظهر الورقة قبل الطباعة بتنسيق مجلة علم الجراثيم.

يقول المؤلف المقابل مايكل إم كوكس: "كشف البحث عن مسارات جديدة للإصلاح الذاتي الخلوي ، بما في ذلك مسارات الحمض النووي التي قد تساعد البشر في حمايتنا من السرطان".

الجرعات العالية من الإشعاع مميتة ليس فقط للإنسان والنباتات والحيوانات ، ولكن للخلايا الميكروبية بشكل عام. ومع ذلك ، هناك أنواع معينة من البكتيريا ، على وجه الخصوص Deinococcus radiodurans، شديدة المقاومة للإشعاع عالي المستوى. بكتريا قولونية تفتقر عادةً إلى هذه المقاومة للإشعاع ، ولكن تم تطوير سلالات مقاومة من خلال تعريضها لمستويات متزايدة من الإشعاع ، وحصاد الناجين من كل جيل.

لم تنتج الجينات الـ 46 عن الطفرات التي نشأت تحت مستويات الإشعاع العالية ، بل الجينات الموجودة في النوع الطبيعي من النوع البري. بكتريا قولونية. تعزز النتائج فكرة أن البقاء على قيد الحياة بعد جرعات عالية من الإشعاع المؤين لا يعتمد على آلية أو عملية واحدة ، بل هو متعدد الأوجه.

يقول كوكس: "لقد أنشأنا دورًا للجينات المشاركة في عمليات متنوعة مثل التمثيل الغذائي المركزي وتوليف وصيانة جدار الخلية في بقاء الإشعاع". "ربما الأهم من ذلك ، أننا حددنا ثمانية جينات ذات وظيفة غير معروفة تلعب دورًا جوهريًا في البقاء على قيد الحياة من الإشعاع."

يقول كوكس إن فوائد هذا البحث وذريته يمكن أن تكون كبيرة. "إن فهمنا لكيفية تعامل الخلايا مع الإشعاع المؤين بدائي للغاية. يوفر عملنا خريطة موسعة للوظائف الخلوية التي تشارك بشكل مباشر في تخفيف آثار الإشعاع المؤين. وقد كشف عن بعض المسارات الجديدة المحتملة التي يمكن للخلايا من خلالها إصلاح حمضها النووي. وبشكل أكثر عمومية إصلاح البروتينات الخلوية والمكونات الأخرى بعد التعرض لمستويات عالية من الإشعاع ".

يلعب أحد الجينات ، التي كانت وظيفة غير معروفة سابقًا ، دورًا في إصلاح الشقوق المزدوجة في الحمض النووي. يقول كوكس: "يرتبط الجين بجين بشري يسمى XPB ، وقد يساعد في توضيح بعض مسارات إصلاح الحمض النووي الرئيسية لدى البشر والتي تساعد على حمايتنا من السرطان".


تأثيرات إشعاع جاما على بيولوجيا وسلوك الكبار Ips confusus (LeConte) (غمدية الأجنحة: Scolytidae) 1

تعقيم ذكور وإناث Ips confusus (Coleoptera: Scolytidae) المعرضين لإشعاع جاما (Co 60) حيث اكتمل ظهور البالغين حديثًا عند مستويات تتجاوز 7500 ص و 10000 ص ، على التوالي. لم يتأثر سلوك التزاوج للذكور كما تم التعبير عنه بنقل الحيوانات المنوية بجرعات تصل إلى 60.000 ص. لم تتأثر قدرة الخنافس من أي من الجنسين على إنشاء صالات العرض بشكل كبير تحت هذه الجرعة ، ولكن تم تغيير نمط معرض الإناث فوق 15000 ص. تم تقليل طول العمر عند مستويات أكبر من 5000 ص. حدث LD 50 للذكور عند 11.5 يومًا عند 7500 ص و 29 يومًا في الضوابط. كان معدل وفيات النسل الناتج عن تعرض الذكور للإشعاع عند مستويات التعقيم الفرعي أعلى مما كان عليه في المجموعة الضابطة. تقدر الجرعة لتحقيق انخفاض كبير في عدد السكان مع الحد الأدنى من التأثير على طول العمر والنشاط البيولوجي الآخر بين 6000 و 7500 ص.

تشير هذه الدراسات إلى أن تقنية التعقيم هذه قد تكون واعدة في السيطرة على خنافس اللحاء. يمكن التحايل على ضرورة تربية أعداد كبيرة على الوسائط الاصطناعية عن طريق الاصطياد الجماعي باستخدام جاذبهم الجنسي الطبيعي وعن طريق التربية الجماعية لمواد العائل المقطوعة في المختبر.


كيف تقاوم الصراصير تأثيرات الأشعة المؤينة؟ - مادة الاحياء

أنت محق في أن الصراصير أكثر مقاومة للإشعاع المؤين من البشر. في الواقع ، معظم (ربما جميع) الحشرات أكثر مقاومة للإشعاع المؤين من جميع الثدييات.

بالنسبة لمعظم الحشرات ، يلزم جرعة من 500-700 جراي لقتلها في غضون أسابيع قليلة من التعرض على الرغم من أن الصراصير تتطلب 900-1000 غراي (Hassett and Jenkins، Nucleonics، 1952). يتطلب قتل الحشرات في أقل من بضعة أيام جرعات أعلى بكثير. هذه الجرعات للحشرات الناضجة ، يمكن قتل المراحل غير الناضجة لبعض الحشرات (لا أعرف بيانات عن صراصير الأطفال) بجرعات منخفضة تصل إلى 40 غراي (Blaylock et al ، Proc Hawaiian Acad Sci ، 1952).

يمكن تعقيم بعض الحشرات بجرعات أقل ، وهذا له تطبيقات في مكافحة الحشرات. الديدان الحلزونية ، على سبيل المثال ، يمكن تعقيمها بجرعات 25-50 جراي (Bushland and Hopkins ، J Econ Ent ، 1953).

على النقيض من ذلك ، تسببت الجرعات المنخفضة مثل 3 غراي في وفاة البشر في هيروشيما وناغازاكي (ليفين وآخرون ، هيلث فيز ، 1992) وتسببت جرعات من حوالي 6 غراي في وفاة رجال الإطفاء في حادث تشيرنوبيل (مولد ، 1988).

ليس من المؤكد بالضبط ما هو أساس مقاومة الحشرات للإشعاع المؤين.

  • ليس حجم الحيوان، في حد ذاته ، لأن كثافة التأين التي تنتجها الأشعة السينية كافية لأن شيئًا ما يجب أن يكون أقل بكثير من حجم خلية الثدييات (أو الحشرات) ليتم تفويتها بالصدفة العشوائية.
  • ليس عدم الاختراق لأن معظم أنواع الإشعاع يمكنها اختراق الصرصور بشكل أفضل بكثير من قدرتها على اختراق الإنسان.
  • كانت هناك تكهنات في الخمسينيات من القرن الماضي بأن مقاومة الحشرات كانت بسبب حقيقة أن معظم الحشرات البالغة لديها عدد قليل من الخلايا المنقسمة، والخلايا المنقسمة (حشرة أو ثدييات) أكثر حساسية للإشعاع من الخلايا غير المقسمة. لكن هذا لا يعمل ، لأن الحشرات غير الناضجة ، التي لديها الكثير من الخلايا المنقسمة ، لا تزال مقاومة للإشعاع.
  • كانت هناك تكهنات في الخمسينيات من القرن الماضي عن احتمال وجود الحشرات انخفاض توترات الأكسجينومن المعروف أن نقص الأكسجين يحمي الخلايا من الإشعاع. لكن هذا لا يعمل ، لأننا نعلم الآن أن درجة الحماية لا تتعدى عامل 3 (مقارنة الخلايا المؤكسدة بخلايا ناقصة التأكسج تمامًا).
  • كانت هناك تكهنات في الثمانينيات بأن خلايا الحشرات قد تحتوي على تعزيز القدرة على الإصلاح ضرر إشعاعي. لا أجد أي دليل على أن هذه التكهنات قد تم إثباتها أو دحضها.
  • كانت هناك تكهنات في الخمسينيات من القرن الماضي عدد الكروموسومات أثرت في الحساسية الإشعاعية ، وأن الحشرات لديها عدد أقل من الكروموسومات. قد تكون هناك بعض الحقيقة في هذه التكهنات ، لأننا نعلم الآن أنه (بشكل عام) كلما قل الحمض النووي للخلية كلما زادت مقاومتها للإشعاع المؤين. نظرًا لأن الحمض النووي هو الهدف الحاسم لقتل الخلايا (في الثدييات وكذلك خلايا الحشرات) ، فمن المنطقي أنه كلما قل الحمض النووي ، زادت صعوبة ضربه. في حين أن كثافة التأين التي تنتجها الأشعة السينية كافية لأن حجم الحيوان لا يمكن أن يفسر المقاومة ، فإن كثافة التأين منخفضة بدرجة كافية بحيث يمكن لمحتوى الحمض النووي الخلوي الكلي أن يفسر المقاومة.
  • ال مقاومة الإشعاع متأصلة في الخلايا، لأن الخلايا المشتقة من الحشرات تكون أيضًا مقاومة للإشعاع عند نموها في زراعة الخلايا. على سبيل المثال ، يتطلب الأمر جرعة 60 Gy لإنتاج 80٪ من خلايا الحشرات القاتلة ، بينما الجرعات من 1-2 Gy كافية لتوليد هذا المستوى من القتل في خلايا الثدييات (Koval، PNAS، 1983).

لذلك من الواضح أن الحشرات تقاوم الإشعاع المؤين وأن هذه المقاومة هي خاصية متأصلة في خلاياها. لكن ليس من الواضح بالضبط ما هو أساس هذه المقاومة الخلوية ، على الرغم من أن النظرية السائدة هي أنها تتعلق بكمية صغيرة نسبيًا من الحمض النووي في خلايا الحشرات.

تتمثل إحدى الصعوبات في تقييم الآليات الممكنة في أن القليل جدًا من العمل على البيولوجيا الإشعاعية للحشرات قد تم إنجازه منذ منتصف الثمانينيات. ألقيت نظرة على الأوراق البحثية التي استمرت 40 عامًا في إحدى المجلات الرئيسية في علم الأحياء الإشعاعية ، بحوث الإشعاع. لقد عثرت على 45 بحثًا عن البيولوجيا الإشعاعية للحشرات ، لكن آخرها نُشر في عام 1992 ، وأكثر من نصفها نُشر قبل عام 1975.

جون مولدر
أستاذ بيولوجيا الإشعاع
كبار المحرر، بحوث الإشعاع
كلية الطب في ويسكونسن


كيف تقاوم الصراصير تأثيرات الأشعة المؤينة؟ - مادة الاحياء

تم إنشاء المقاومة الوراثية للأشعة تحت الحمراء عدة مرات في الطبيعة وفي المختبر من خلال دورات التطور التجريبي.

تتيح التطورات الحديثة في عصر تقنيات التسلسل & # x27omics & # x27 ، لأول مرة ، توضيح الأساس الجيني لمقاومة الأشعة تحت الحمراء المتطورة.

أثناء التطور التجريبي ، تعد التعديلات على آليات إصلاح الحمض النووي هي الدوافع الأولية للتكيف مع الجرعات القصوى من الأشعة تحت الحمراء.

لا يزال الكثير غير معروف عن المقاومة الإشعاعية الطبيعية والمتطورة تجريبياً.

يمتلك عدد متزايد من الأنواع المعروفة خاصية مميزة - المقاومة الشديدة لتأثيرات الإشعاع المؤين (IR). تفحص هذه المراجعة فهمنا الحالي لكيفية تكيف الكائنات الحية مع التعرض للأشعة تحت الحمراء والبقاء على قيد الحياة ، وهو أحد أكثر عوامل الإجهاد المعروفة سمية. دراسة الكائنات القاسية الطبيعية مثل Deinococcus radiodurans لقد كشف الكثير. ومع ذلك ، فإن تطور دينوكوكس لم يكن مدفوعا من قبل IR. نهج آخر ، ابتكرته إيفلين ويتكين في عام 1946 ، هو الاستفادة من التطور التجريبي. تؤثر المساهمات في النمط الظاهري لمقاومة الأشعة تحت الحمراء على جوانب متعددة من فسيولوجيا الخلية ، بما في ذلك إصلاح الحمض النووي ، وإزالة أنواع الأكسجين التفاعلية ، وهيكل وتعبئة الحمض النووي والخلية نفسها ، وإصلاح مراكز الحديد والكبريت. استنادًا إلى التقدم الذي تم إحرازه حتى الآن ، فإننا نلقي نظرة عامة على تنوع الآليات التي يمكن أن تساهم في المقاومة البيولوجية للأشعة تحت الحمراء الناتجة عن التطور الطبيعي أو التجريبي.


الطويل ، Fox DO (1982) موت الخلايا الناجم عن الأشعة السينية في خصية الخنافس الجلدية (Dermestes ، Coleoptera). Mut Res 106: 55–71

Astaurov BL (1935a) Experimentelle Auslösung von Mutationen beim Seidenspinner (بومبيكس موري، L.). ثالثا. Versuche einer Auslösung von Mutationen durch Röntgenisierung. بيول زهور 4: 39-80

Astaurov BL (1935b) Experimentelle Auslösung von Mutationen beim Seidenspinner (بومبيكس موري، L.). رابعا. Versuche einer Auslösung von autosomalen rezessiven sichtbaren Mutationen. بيول زهور 4: 659-672

براون SW ، Wiegmann LI (1969) علم الوراثة الخلوية للبق الدقيقي بلانوكوكوس سيتري (Risso) (Hemiptera ، Coccoidea): العلامات الجينية ، والقاتل ، وإعادة ترتيب الكروموسومات. الكروموسوما 28: 255-279

Cordeiro AR ، Marques EK ، Viega-Neto AJ (1973) المقاومة الإشعاعية للسكان الطبيعيين ذبابة الفاكهة ويليستوني الذين يعيشون في بيئة مشعة. Mut Res 19: 325–329

Crouse HV (1949) مقاومة سيارا (Diptera) للتأثيرات الطفرية للإشعاع. بيول بول 97: 311-314

Crouse HV (1961) الأشعة السينية المميتة والمرئية المتنحية المرتبطة بالجنس في Sciara coprophila. Am Nat 95: 21-26

Dean CJ، Feldschreiber P، Lett JT (1966) إصلاح أضرار الأشعة السينية لحمض deoxyribonucleic in ميكروكوكوس راديودورانس. طبيعة 209: 49-52

Diver C، Andersson-Kottö ​​I (1938) Sinistrality in Limnaea peregra (مولوسكا ، بولموناتا). مشكلة الحضنة المختلطة. جيه جينيه 35: 447-525

Gabrusewycz-Garcia N (1964) الدراسات الخلوية والتصوير الشعاعي في Sciara coprophila كروموسومات الغدد اللعابية. الكروموسوما 15: 312-344

Gabrusewycz-Garcia N (1971) دراسات في الكروموسومات متعددة الخطوط للخياليين. 1.الكروموسومات اللعابية سكارا (ليكوريلا) باوسيسيتا (الثاني) شعر. الكروموسوما 33: 421-435

Graf U ، Würgler FE (1982) الطفرات المعتمدة على إصلاح الحمض النووي في ذبابة الفاكهة سوداء البطن. في: Lakovaara (محرر) التقدم في علم الوراثة ، وتطوير وتطور ذبابة الفاكهة. مطبعة بلينوم ، نيويورك لندن. ص 85-89

Haynes RH ، Kunz BA (1981) إصلاح الحمض النووي والطفرات في الخميرة. في: Strathern ، Jones ، Broach (eds.). البيولوجيا الجزيئية لخميرة الخميرة. دورة الحياة والوراثة. مختبر كولد سبرينج هاربور ، نيويورك. ص 371 - 414

Kitzmiller JB (1958) طفرات تسببها الأشعة السينية في البعوض كوليكس فاتيجانز. إكسب باراسيتول 7: 439-462

Krivshenko JD (1939) دراسة وراثية مقارنة ذبابة الفاكهة بوسكي و ذبابة الفاكهة السوداء. (الأوكرانية ، ملخص باللغة الإنجليزية). Mem Genetics Acad Sci UKRSSR ، كييف 3: 15–89

Krivshenko JD (1963) تعدد الأشكال الكروموسومات ذبابة الفاكهة بوسكي في التجمعات الطبيعية. علم الوراثة 48: 1234-1258

LaChance LE (1967) تحريض الطفرات القاتلة السائدة في الحشرات عن طريق الإشعاع المؤين والمواد الكيميائية ، فيما يتعلق بتقنية الذكور العقيمة لمكافحة الحشرات. في: Whitten MJ ، Pal R (محرران) علم الوراثة لناقلات الحشرات. إلسفير ، شمال هولندا ، ص 617-650

LaChance LE ، Degrugillier M ، Leverich AP (1970) علم الوراثة الخلوية للعقم الجزئي الموروث في ثلاثة أجيال من حشرة الصقلاب الكبيرة فيما يتعلق بالكروموسومات الحركية. الكروموسوما 29: 20-41

Lett JT، Feldschreiber P، Little JG، Steele K، Dean CJ (1967) إصلاح أضرار الأشعة السينية لحمض deoxyribonucleic في ميكروكوكوس راديودورانس: دراسة عملية الختان. Proc R Soc B 167: 184 - 201

Marques EK (1973) تطوير المقاومة الإشعاعية في الإشعاع ذبابة الفاكهة السديم السكان. Mut Res 17: 59–72

Metz CW (1938) ملاحظات حول التغيرات التطورية في كروموسومات سيارا (ديبتيرا). التعاون في البحث. مؤسسة كارنيجي بواشنطن ، منشورات 501: 275-299

موراي جيه (1975) علم الوراثة من الرخويات. في: King RC (ed) Handbook of Genetics، Vol. 3. مطبعة بلينوم ، نيويورك ، لندن. ص 1 - 31

Nöthel H ، Abdalla HI (1981) تحقيقات حول المجموعات الإشعاعية الحساسة والمقاومة للإشعاع ذبابة الفاكهة سوداء البطن 14. العامل الوراثي رر -1: التأثيرات في البويضات غير الناضجة وتثبيطها بالكافيين. Mut Res 92: 123-132

Pavan C (1946) نوعان من الهيتروكروماتين في ذبابة الفاكهة السديم. Proc Natl Acad Sci USA 32: 137–145

Philip U (1938) نظم التزاوج في التجمعات البرية من Dermestes vulpinus و موس العضلات. جيه جينيه 36: 197-211

Ross MH ، Cochran DG (1968) التباين الجيني في الصرصور الألماني ، بلاتيلا جرمانيكا. ثالثا. سمات لون العين وبيانات الربط الخاصة بـ في وقت مبكر ، مقنع و شاحب المسوخ. J Hered 59: 105 - 110

روس إم إتش كوكران دي جي (1975) الصرصور الألماني ، بلاتيلا جرمانيكا. في: King RC (ed) Handbook of Genetics، Vol. 3. مطبعة بلينوم ، نيويورك ، لندن. ص 35 - 62

Shalet AP (1978) مقارنة بين الأنواع لمعدلات الطفرات التي يسببها إيثيل ميثان سلفونات فيما يتعلق بحجم الجينوم. غير الدقة 49: 313-340

Smith TL (1937) دراسات وراثية على عثة الشمع جاليريا ميلونيلا لين. علم الوراثة 23: 115 - 137

سوكولوف أ (1977) بيولوجيا التريبوليوم ، المجلد. 3. مطبعة كلارندون ، أكسفورد. ص 76 ، 427-493

Surver WM (1974) ملاحظات على بعض جوانب بيولوجيا ذبابة عشب البحر ، Coelopa frigida (فابريسيوس). أطروحة دكتوراه ، جامعة نوتردام ، نوتردام ، إنديانا

Tazima Y ، Doira H ، Akai H (1975) الحرير المستأنسة ، بومبيكس موري. في: King RC (ed) Handbook of Genetics، Vol. 3. مطبعة بلينوم ، نيويورك ، لندن. ص 63 - 124

Vukovic-Nagy B، Fox BW، Fox M (1974) إطلاق جزء من حمض الديوكسي ريبونوكليك بعد الأشعة السينية لـ ميكروكوكوس راديودورانس. Int J Radiat Biol 25: 329–337

White MJD (1973) علم الخلايا الحيوانية وتطورها ، الطبعة الثالثة. مطبعة جامعة كامبريدج ، لندن ، نيويورك. ص 961

Whiting PW (1932) المسوخ في هابروبراكون. 1. علم الوراثة 17: 1-30

Whiting PW (1934) المسوخ في هابروبراكون. ثانيًا. علم الوراثة 19: 268 - 291

Würgler FE، Graf U (1982) استقرار ذبابة الفاكهة سوداء البطن تتكاثر الكروموسومات لأول مرة في خلية معيبة في الإصلاح. Mut Res 92: 99-106


إجراءات التحليل التلوي

لقد اتبعنا الإجراءات القياسية لاستخراج أحجام التأثير ، والتي تم الإبلاغ عنها جميعًا في الجدول التكميلي 2. ونوضح بإيجاز كيف تم استخراج أحد أحجام التأثير. Ellegren et al. 26 ص. تم الإبلاغ عن 594 في عامي 1991 و 1996 بناءً على 141 فردًا ، حيث بلغ معامل الارتباط اللحظي للمنتج من Pearson 0.1674 كحجم التأثير. هذه الدراسة على الطيور وعلى وجه التحديد سنونو الحظيرة هيروندو روستيكا، على أقمار صناعية دقيقة في دراسة وراثية للطفرات. كان نطاق الإشعاع منخفضًا وفقًا لتصنيفنا. كانت إحصائية الاختبار بقيمة χ 2 بقيمة 3.95 مع 1 df في دراسة أجريت على 141 فردًا. في هذه الحالة بيرسون ص = √ (χ 2 /ن) حسب المرجع. 27. هكذا ص = √ (3.95 / 141) ما يساوي 0.1674. استندت هذه الدراسة إلى اختبار أعمى له علاقة إيجابية بين معدل الطفرات والإشعاع وكانت مدة الدراسة متوسطة. استخدمنا إجراءات مماثلة لاستخراج 171 حجم تأثير آخر.


الملخص

تعتبر دراسة آثار الإشعاع المؤين (IR) على النباتات أمرًا مهمًا فيما يتعلق بعدة مشاكل: (1) وجود مناطق يزيد فيها الإشعاع الخلفي - سواء كان طبيعيًا أو تكنوجينيًا - (II) مشاكل بيولوجيا الفضاء (III) استخدام الأشعة تحت الحمراء في الانتقاء الزراعي (IV) المشكلات البيولوجية العامة المتعلقة بالأنماط الأساسية وخصوصيات تأثيرات الأشعة تحت الحمراء على الكائنات الحية المختلفة. حتى الآن ، قام الباحثون بتجميع وتنظيم مجموعة كبيرة من البيانات حول تأثيرات الأشعة تحت الحمراء على نمو وتكاثر النباتات ، وكذلك عن التغييرات التي يسببها الأشعة تحت الحمراء على المستوى الجيني. في الوقت نفسه ، هناك فجوة كبيرة في فهم آليات تأثير الأشعة تحت الحمراء على العمليات الكيميائية الحيوية والفيزيولوجية - على الرغم من حقيقة أن هذه العمليات تشكل الأساس الذي يحدد مظهر تأثيرات الأشعة تحت الحمراء على مستوى الكائن الحي بأكمله. من ناحية ، فإن نشاط العمليات الفسيولوجية يحدد نمو النباتات من ناحية أخرى ، ويتم تحديده من خلال التغيرات على المستوى الجيني. وبالتالي ، فإن دراسة تأثيرات الأشعة تحت الحمراء على المستويات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية يمكن أن تعطي الصورة الأكثر تفصيلاً وتعقيدًا لعمل الأشعة تحت الحمراء في النباتات.

تركز المراجعة على آثار الإشعاع على العمليات الفسيولوجية الأساسية ، بما في ذلك التمثيل الضوئي ، والتنفس ، والنقل لمسافات طويلة ، وعمل النظام الهرموني ، وعمليات التخليق الحيوي المختلفة. على أساس مجموعة كبيرة من البيانات التجريبية ، نقوم بتحليل تبعيات الجرعة والوقت للتأثيرات التي يسببها الأشعة تحت الحمراء - المتشابهة نوعياً - على مختلف العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية. كما نأخذ في الاعتبار تسلسل المراحل في تطوير تلك الآثار ومناقشة آلياتها ، وكذلك العلاقات بين السبب والنتيجة. تشمل التفاعلات الكيميائية الفيزيائية الأولية التي يسببها الأشعة تحت الحمراء تكوين أشكال مختلفة من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وهي سبب التغيرات الملحوظة في النشاط الوظيفي للنباتات. تؤكد المراجعة على دور بيروكسيد الهيدروجين ، وهو ROS طويل العمر ، ليس فقط كعامل ضار ، ولكن أيضًا كوسيط - رسول عالمي داخل الخلايا ، والذي يوفر آلية للإشارة لمسافات طويلة. يُفترض أن الأشعة تحت الحمراء تؤثر على العمليات الفسيولوجية بشكل أساسي من خلال انتهاك تنظيم نشاطها. يبدو أن الانتهاك أصبح ممكنًا نظرًا لوجود حديث متبادل بين أنظمة الإشارات المختلفة للنباتات ، مثل ROS والكالسيوم والأنظمة الهرمونية والكهربائية. نتيجة لكل من الإشعاع الحاد والمزمن ، يمكن أن تؤثر الزيادة في مستوى أنواع الأكسجين التفاعلية على نشاط مجموعة واسعة من العمليات الفسيولوجية - من خلال تنظيمها على المستويين الجيني والفسيولوجي. لفهم الطرق التي تؤثر بها الأشعة تحت الحمراء على نمو النبات وتطوره ، يحتاج المرء إلى معرفة مفصلة حول آليات العمليات التي تحدث على المستويات (1) الجينية و (2) الفسيولوجية ، بالإضافة إلى تفاعلها و (3) المعرفة حول تنظيم هذه العمليات على مستويات مختلفة.


شاهد الفيديو: Obsessed with Collecting Cockroaches. My Kids Obsession (كانون الثاني 2023).