پاسخ های ژنی تنش میان نسلی و چند نسلی به حشره کش اتوفن پراکس در فولسومیا کاندیدا
چکیده
قرارگیری در معرض حشره‌کش ممکن است آثار میان‌نسلی و چندنسلی را در جمعیت‌ها ایجاد نماید، اما مکانیسم‌های مولکولی این تغییرات تا حد زیادی ناشناخته باقی‌مانده است. اکثر مطالعات بر روی مکانیسم‌های میان‌نسلی یا چندنسلی متمرکز شده‌اند اما از جنبه‌های مقایسه‌ای آنها غافل مانده‌اند. این مطالعه بررسی کرد که آیا حشره‌کش پیرتیروئید اتوفن‌پراکس (فرمولاسیون EC 30 تربون®) آثار میان‌نسلی و یا چندنسلی بر روی بقا و تولید مثل فولسومیا کاندیدا(کولمبولا) دارد یا خیر. فعال سازی ژن‌های وابسته به تنش برای کشف اینکه اتوفن‌پراکس بیان ژن‌های وابسته به تولید مثل را در تیمارهای میان و چندنسلی تغییر می‌دهد یا خیر، بررسی گردید. یک مطالعه‌ی آزمایشگاهی برای سه نسل با غلظت‌های حشره‌کش در خاک لوفا2.2 انجام گرفت. در تیمار چند نسلی، تنها نسل والدین (P) مورد بررسی قرار گرفت، اما برای نسل‌های بعدی چنین نبود. در تیمار چندنسلی، هر سه نسل در یک روش مشابه در معرض حشره‌کش قرار گرفتند. قرارگیری در معرض حشره‌کش موجب کاهش آثار تولیدمثل در طول نسل‌ها می‌شود و پیشنهاد می‌شود که فولسومیا کاندیدا قادر به سازگاری با افزایش سطح غلظت اتوفن‌پراکس در طولانی مدت در طی چندین نسل است. در تیمار میان‌نسلی، بیان پروتئین شوک حرارتی 70 در بالادست و سیتوکروم اکسیداز 1v4N6 در پایین دست در دوز وابسته به نسل F2 تنظیم گردید. این یافته‌ها احتمال وراثت اپی‌ژنتیکی آثار حشره‌کش بر والدین را بالا می‌برد. بعلاوه، بیان سیتوکروم اکسیداز 1v4N6 برخلاف تیمارهای میان و چندنسلی تنظیم شد. نتایج ما توجهات را به سمت اختلاف پاسخ‌ها در سطح مولکولی فلوسمیا کاندیدا به قرارگیری در معرض اتوفن‌پراکس میان و چندنسلی جلب می‌نماید.
مقدمه
اکثر خاک‌ها سموم دفع آفات را دریافت می‌کنند که می‌توانند از چندین طریق بر جمعیت گونه‌های ساکت اثر بگذارند. آزمایشات استاندارد اجباری برای تعیین آثار دفع آفات بر روی ارگانیسم‌های غیر هدف معمولا کوتاه مدت هستند که تنها یک نسل یا فقط بخشی از چرخه‌ی زندگی یک ارگانیسم را پوشش می‌دهند. این آزمایش‌ها به منظور تشخیص اثرات مزمنی است که احتمالا در چندین نسل ایجاد می‌شوند، مناسب نیستند(لئون پائومن و همکاران.، 2008). قرارگیری مکرر در معرض ماده‌ی یکسان سناریوی معمول در محیط زیست است، خصوصا در موردی که دگرزی‌ها (زنوبیوتیک‌ها) به آرامی یا با استفاده‌ی مکرر از سموم دفع آفات حذف شوند(هو، 2011 الف، 2011 ب). در نتیجه نیاز به گسترش روش‌های استاندارد و آزمایشات میان و چندنسلی در چارچوب ارزیابی خطرات وجود دارد(شاو و همکاران.، 2017).
Abstract
Insecticide exposure may cause both transgenerational and multigenerational effects on populations, but the molecular mechanisms of these changes remain largely unclear. Many studies have focused on either transgenerational or multigenerational mechanisms but did neglect the comparative aspects. This study assessed whether the pyrethroid insecticide etofenprox (formulation Trebon® 30 EC) shows transgenerational and/or multigenerational effects on the survival and reproduction of Folsomia candida (Collembola). The activation of stress-related genes was studied to detect whether etofenprox modifies the expression of reproduction-associated genes in trans- and multigenerational treatments. A laboratory study was carried out for three generations with five insecticide concentrations in LUFA 2.2 soil. In the transgenerational treatment, only the parent generation (P) was exposed, but the subsequent generations were not. In the multigenerational treatment, all three generations were exposed to the insecticide in the same manner. Multigenerational exposure resulted in reduced reproduction effects over generations, suggesting that F. candida is capable of acclimating to enhanced concentration levels of etofenprox during prolonged exposure over multiple generations. In the transgenerational treatment, the heat shock protein 70 was up-regulated and cytochrome oxidase 6N4v1 expression down-regulated in a dose-dependent manner in the F2 generation. This finding raises the possibility of the epigenetic inheritance of insecticide impacts on parents. Furthermore, CYP6N4v1 expression was oppositely regulated in the trans- and multigenerational treatments. Our results draw attention to the differences in molecular level responses of F. candida to trans- and multigenerational etofenprox exposure.
1. Introduction
Many soils are receiving inputs from pesticides that can affect the populations of inhabiting species in several ways. The obligatory standard tests developed for determining pesticide effects on non-target organisms are usually short-term and cover only one generation or just a part of the organism's life cycle. These tests are not suitable to detect chronic effects that may occur following exposure over many generations (Leon Paumen et al., 2008). Repeated exposure to the same substance is a common scenario in the environment, especially in case of slowly degrading xenobiotics or the repeated use of pesticides (WHO, 2011a, 2011b). Consequently, there is a need for developing new standard methods and incorporating trans- and multigenerational tests into the risk assessment framework (Shaw et al., 2017).
چکیده
مقدمه
2.مواد و روش‌ها
2.1 آزمایش ارگانیسم
2.2 تست خاک و مواد شیمیایی
2.3 گروه‌های تیمار و طراحی آزمایش
2.4 استخراج RNA
2.5بررسی کیفیت RNA
2.6 سنتز cDNA
2.7 آنالیز بیان ژن
2.8 بخش آماری
3.نتایج
3.1 آثار اکوتوکسیکولوژی
4. بحث
4.1 اکوتوکسیکولوژی
4.2 بیان ژن
5.نتیجه‌گیری
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Test organism
2.2. Test soil and chemicals
2.3. Treatment groups and experimental design
2.4. RNA extraction
2.5. RNA quality check
2.6. cDNA synthesis
2.7. Gene expression analysis
2.8. Statistics
3. Results
3.1. Ecotoxicological effects
3.2. Gene expression
4. Discussion
4.1. Ecotoxicology
4.2. Gene expression
5. Conclusions
Declarations of interest
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه