THE VII UKRAINIAN ANTARTIC EXPEDITION TRANSATLANTIC JOURNEY IMPACT ON THE DROSOPHILA MELANOGASTER CROSSING OVER

• Main Authors: Шепета, Ю. Б., Курса, М. О., Козерецька, І. А.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Ukrainian
• Published: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова 2011
• Subjects: Antarctic; Ushuaia; Antarc*; antartic*
• Online Access: http://visbio.onu.edu.ua/article/view/181360; https://doi.org/10.18524/2077-1746.2011.18(25).181360

The processes of adaptation and, fimaley survival of species in a changeable environment largely depend on its fitness and plasticity. Crossing over, or homologous recombination, is one of the mechanisms providing biological species with the vital variability. The mechanisms of recombination are practically universal and characteristic of diverse taxa. However, recombination frequency is known to be substantially depends’ on the variousfactors. The rapid changes of latitudinal (geomagnetic field inclination and intensity) and climatic factors during the transequatorial passage make such journey unique for the genetic experiment. In this study we have made an attempt to investigate the effect of latitude and climatic factors on recombination in the sex chromosomes of Drosophila melanogaster based on the data obtained during the transequatorial passage as a part of the VII Ukrainian Antarctic expedition. Effectively, such a systems was assumed to elicit the processes that might take place in the biological systems during sudden changes in the environment (abrupt climate changes, ecological catastrophes, extreme living conditions, etc). Fly crosses were obtained during two transequatorial marine journeys: in winter (outbound from Sevastopol for Ushuaia) and in spring (Ushuaia–Sevastopol) in 2002. We have measured recombination frequency between the genes white (w: 1-1.5) and cut (ct: 1-20.0). Concurrent control experiments were performed at Taras Shevchenko National University of Kyiv. In spite of the putative sensitivity of homologous recombination of the external factors, we have found out no significant differences in recombination frequencies between the control and expedition experiments. In spring, we have even observed a slight decrease in recombination frequency between the genes white and cut, both in the control and expedition groups. These results do not resolve well with the reputed high sensitivity of the applied test to external influences. Further research is necessary to clarify the observed stability of recombination frequency. Процессы адаптации и, в конечном счете, выживания видов в изменчивых условиях окружающей среды во многом зависят от размаха изменчивости. Кроссинговер, или гомологическая рекомбинация, один из механизмов создания генетичекого разнообразия. Механизмы рекомбинации универсальны как в животном так и в растительном мире. В то же время, на частоту рекомбинации влияют различные факторы, как внешней, так и внутренней природы. Быстрая смена широтных и климатических факторов, а также магнитного поля Земли уникальные условия для генетичекого эксперимента, которые создаются в процессе трансатлантического перехода.Изучали зависимость частоты рекомбинации от широтно-долготных характеристик местарасположения экспедиции. Установление последствий таких влияний на механизмы изменчивости необходимы для понимания процессов, которые имеют место в биологических системах в условиях быстрого изменения факторов окружающей среды (климатические изменения, экологические катастрофы, экстермальные условия существования, и т. д.). Постановка скрещиваний проводилась во время трансатлантического перехода VII Украинской антарктической экспедиции зимой (Севастополь-Ушуая) и весной (Ушуая-Севастополь) в 2002 г. Изучали частоту рекомбинации на участке между генами white (w: 1-1.5) и cut (ct: 1-20.0). Одновременно, в качестве синхронных условно контрольных экспериментов аналогичные скрещивания были проведены в Киевском национальном университете имени Тараса Шевченко. Результаты експериментов, полученных во время экспедиции и в Киеве, статистически достоверно не отличались, не смотря на чувствительность частоты рекомбинации к воздествию факторов окружающей среды. В то же время, показано достоверное снижение частоты рекомбинации между генами white and cut в весенний период, как в экспедиционных условиях, так и в контроле. Установление причин описанных феноменов требует проведения дальнейших исследований. Процесси адаптації та виживання видів в мінливих умовах оточуючого середовища значно залежать від розмаху їх мінливості. Кросинговер, або гомологічна рекомбінація, один з механізмів формування генетичного різноманіття. З однієї сторони механізми рекомбінації універсальні у твариннних та рослинних організмів, з іншої їх частота значно залежить від коливання факторів оточуючого середовища. Швидка зміна широтних факторів, а також магнітного поля Землі унікальні умови для генетичного експерименту, які формуються в умовах трансатлантичного переходу.Вивчали залежність частоти рекомбінації від координатних та кліматичних характеристик місцярозташування експедиції. Ідентифікація наслідків таких впливів на механізми мінливості необхідна для розуміння процесів, які мають місце в умовах швидкої зміни факторів оточуючого середовища (кліматичні зміни, екологічні катастрофи, екстремальні умови існування, і т. ін.). Постановка схрещувань проводилася під час трансатлантичного переходу VII Української антарктичної експедиції зимою (Севастополь-Ушуая) та весною (Ушуая Севастополь) 2002 р. Досліджували частоту рекомбінації на ділянці між генами white (w: 1-1.5) та cut (ct: 1-20.0). Одночасно, в якості синхронних, умовно контрольных експериментів, аналогічні схрещування проводилися в Київскому національному університеті імені Тараса Шевченка. Результати експериментів отриманих протягом експедиції та в Києві статистично достовірно не відрізняються, не дивлячись на чутливість частоти рекомбінації до впливу факторів зовнішнього середовища. В той же час, продемонстровано достовірне зниження частоти рекомбінації між генами white та cut в весняний період, як в експедиційних умовах, так і в контролі. Встановлення причин описаних феноменів потребує подальших досліджень.