авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Отделение биологических наук Радиобиологическое общество Научный совет по радиобиологии МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ АКАДЕМИЙ НАУК ...»

-- [ Страница 2 ] --

Медико-генетический научный центр РАМН, Москва, Россия mkonkova@gmail.com После воздействия рентгеновского излучения (10 сГр) в лимфоцитах человека развиваются реакции транспозиции локусов 1q12 гомологов хромосомы 1 в пространстве клеточного ядра и активация ядрышкообразующих районов (ЯОР) хромосом. Эти же эффекты развиваются в необлученных лимфоцитах-свидетелях после добавления к их инкубационной среде фрагментов ДНК облученных клеток (эффект свидетеля, ЭС). В настоящей работе показано, что аналогичная система стресс-сигнализации характерна не только для суспензионной, но и монослойной культуры клеток человека.

Эндотелиальные клетки подвергали облучению в адаптирующей дозе (10 сГр) и анализировали по ряду параметров. Облучение индуцировало: перемещение вглубь ядра гибридизационных локусов 1q12, их сближение и округление эллипсоидного ядра, активацию ЯОР и усиленную полимеризацию F-актина, повышение уровня регистрируемых -Н2А.Х-фокусов – т.е. увеличение количества клеток с двойными разрывами ДНК и апоптотических эндотелиоцитов. Из ростовой среды облученных клеток методом фенольной экстракции выделяли фрагменты внеклеточной геномной ДНК и вводили их (10 нг/мл) в инкубационную среду интактных эндотелиоцитов-свидетелей.

Через 3 часа в последних развивались все перечисленные реакции.

Как в лимфоцитах, так и в клетках эндотелия человека работает сходная система стресс-сигнализации, факторы которой – фрагменты внеклеточной ДНК - переносятся через инкубационную среду от облученных эндотелиоцитов клеткам-свидетелям.

Источником фрагментов ДНК являются апоптотические клетки (апоптоз активно стимулируется воздействием радиации);

элементы взаимодействия на клетках-свидетелях – рецепторы семейства «toll». После блокирования TLR9 хлорокином или олигонуклеотидом по большинству упомянутых параметров клетки-свидетели после добавления внеклеточной ДНК экспонированных эндотелиоцитов не отличаются от контроля. Обнаруженный нами ДНК-сигнальный путь может работать и в других клетках человека.

ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ АЛЬФА-ЧАСТИЦ С ЭНЕРГИЕЙ 30 МЭВ НА МЕМБРАНУ ЛИПОСОМ Лебедев В.М. 1, Паршина Е.Ю. 2, Спасский А.В. 1, Круглов О.С. 1, Байжуманов А.А. 2, Деев Л.И.2, Труханов К.А. 1,3, Максимов Г.В. НИИ ядерной физики МГУ, Москва, Россия;

Биологический факультет МГУ, Москва, Россия;

ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Москва, Россия.

wg2@anna19.sinp.msu.ru На 120-см циклотроне НИИЯФ МГУ изучалось воздействие -частиц на искусственные мембранные системы (липосомы), состоящие из фосфатидилхолина и – каротина. Препараты однослойных липосом облучались в кювете со стенками из лавсановых пленок толщиной 20 мкм, зазор между которыми составлял от 0.8 до 1.0 мм.

Кювета размещалась на расстоянии 5 см от фланца «окна» (50 мкм Al) ионопровода.

Энергия -частиц, попадающих в раствор, составляла 26.7 МэВ. Величина линейной передачи энергии (ЛПЭ) -частиц составляла около 24 кэВ/мкм. Это значение близко к величине ЛПЭ релятивистских ядер группы неона–магния галактических космических лучей, что позволяет моделировать их воздействие на биообъекты.

После облучения в диапазоне доз 5-25 кГр в препаратах липосом определялись ТБК-активные продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ), содержание -каротина, а также регистрировались спектры комбинационного рассеяния -каротина и липидов (длина волны возбуждающего света 473 и 785 нм, соответственно). При помощи анализатора размера частиц оценивались размеры липосом.

Обнаружено увеличение содержания продуктов ПОЛ (около 0.05 нмоль/кГр/мг липидов препарата липосом), незначительное (в зависимости от дозы на 3-15%) снижение содержания -каротина, а также эффекты, свидетельствующие об увеличении вязкости мембран липосом. Признаков распада или агрегации липосом и изменения конформации молекул в оставшемся пуле -каротина отмечено не было. Таким образом, облучение -частицами в исследованном диапазоне доз вызывало интенсификацию ПОЛ, сопровождавшуюся деструкцией –каротина и изменением микровязкости мембран липосом. Обсуждаются причины относительно невысокой интенсификации ПОЛ в исследованных липосомальных мембранах под действием ускоренных -частиц.

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки (г/к № 02.740.11.0242).

РОЛЬ ЭФФЕКТА СВИДЕТЕЛЯ В ФОРМИРОВАНИИ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ОБЛУЧЕНИЯ В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК ЛИНИИ СНО-К Осипов А.Н., Лизунова Е.Ю., Воробьева Н.Ю., Анчишкина Н.А.

Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия, andreyan.osipov@mail.ru Целью настоящей работы было изучение отдаленных последствий радиационного воздействия, в поколениях непосредственно облученных клеток и клеток, не подвергавшихся облучению, но получивших комплекс сигналов от облученных клеток (эффект свидетеля). В работе использовали культуру эпителиальных клеток яичников китайского хомячка (линия CHO-К1). Показано, что на 7-11-е сутки, после облучения в дозе 1 Гр, в потомках облученных клеток регистрировалось статистически достоверное увеличение степени фрагментации ДНК, доли апоптотических клеток и внутриклеточного содержания активных форм кислорода (АФК), что является проявлением радиационно индуцированной нестабильности генома. В течение всего срока экспериментов (11 суток) не было зарегистрировано достоверно выраженных проявлений нестабильности генома в потомках клеток, получивших комплекс растворимых факторов от облученных клеток (инкубация в среде, полученной от облученных клеток). Было выдвинуто предположение о том, что в индукции нестабильности генома ведущую роль играют прямые радиационные повреждения клеточных структур. Для проверки этой гипотезы были проведены эксперименты по со-культивированию смеси клеток содержащей 10 или 30 % клеток, облученных в дозе 1 Гр и необлученных клеток, соответственно. Результаты исследований показали, что в поколениях со-культивированных клеток наблюдаются статистически достоверное увеличение содержания АФК на 7 сутки инкубации и статистически достоверное увеличение всех изученных показателей на 9 и 11 сутки экспериментов. Необходимо отметить, что выраженность эффектов была сопоставима с проявлением нестабильности генома, в потомках тотально облученных клеток. По всей видимости в формировании нестабильности генома задействован так называемый «вторичный» эффект свидетеля. Работа выполнялась при поддержке гранта РФФИ № 07 04-01009-а.

НАРУШЕНИЯ ПАМЯТИ В РАННЕМ ПОСТРАДИАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ Пономарев Д.Б., Селезнёв А.Б., Турлаков Ю.С.

ГНИИИ Военной медицины МО РФ, Санкт-Петербург, Россия Исследование влияния ионизирующих излучений (ИИ) на состояние памяти (способность к формированию, фиксации и воспроизведению памятного следа) проведено на беспородных белых крысах-самцах массой 180-220 г, подвергнутых кранио каудальному облучению в широком диапазоне доз. Для выявления ранних пострадиационных изменений функции памяти использовали модель выработки условной реакции активного избегания (УРАИ) ударов электротока в «челночной камере».

Определение влияния ИИ на процессы формирования памятного следа осуществляли по скорости выработки УРАИ в первые 5 - 60 мин после облучения. Эффекты радиационного воздействия на механизмы консолидации памятного следа оценивались по результатам воспроизведения животными условно-рефлекторного навыка, приобретенного ими непосредственно перед облучением. При выявлении действия ИИ на способность к реализации энграммы долговременной памяти анализировали пострадиационные изменения в воспроизведении крысами упроченного навыка. Установлено, что процессы формирования и фиксации памятного следа являются наиболее чувствительными к воздействию ИИ, тогда как выраженное снижение способности животных к воспроизведению упроченного навыка, закрепленного в долговременной памяти, имеет место при дозах, близких к дозам, вызывающим развитие ранних пострадиационных неврологических расстройств. Показано, что дезорганизация процессов консолидации энграммы памяти и развитие «ретроградной амнезии» (на события непосредственно до облучения) возникают при дозовой нагрузке в 1,5 -2 раза более низкой, чем уровни воздействия, приводящие к нарушению воспроизведения энграммы долговременной памяти. Отмечено наличие нелинейной корреляции между степенью изменения поведения крыс в раннем пострадиационном периоде и величиной поглощенной дозы, что отражает пороговый характер нарушения функции памяти при увеличении дозовой нагрузки.

Результаты исследования позволили сделать вывод, что ИИ вызывают дезорганизацию памяти, а ее различные элементы значительно отличаются по своей радиочувствительности.

ВОЗДЕЙСТВИЕ AM-241 НА БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ Рожко Т.В., Кудряшева Н.С.

Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия, gutniktv72@mail.ru.

В настоящее время рост в окружающей среде радиоактивных загрязнений техногенного характера ставит перед исследователями задачу поиска новых методов мониторинга и контроля состояния окружающей среды. Для детального исследования радиоактивного воздействия перспективны биолюминесцентные тестовые системы, основные на морских светящихся бактериях. Существует возможность варьирования сложности биолюминесцентной тестовой системы: используются как бактериальные клетки, так и ферментативные реакции. Это дает возможность сравнить действие токсичных веществ на клеточные структуры и ферменты.

Целью работы является изучение воздействия растворов Am-241 на биолюминесцентные бактерии и биолюминесцентные ферментативные реакции. Данный радионуклид является продуктом ядерного производства и последнее время все чаще регистрируется в окружающей среде.

Использовались четыре биолюминесцентные тестовые системы: интактные бактерии Ph.Phosporeum, лиофильно высушенные бактерии и биолюминесцентные системы сопряжённых ферментативных реакций (растворимая и иммобилизованная в крахмальный гель). В качестве источника радиоактивности - растворы Am-241 различных концентраций. Токсичность растворов оценивалась относительной интенсивностью биолюминесценции.

Показано, что при хроническом воздействии Am-241 на биолюминесцентные системы эффекты проявляются при содержании радионуклида в растворах более 100 Бк/л.

Эффективность воздействия Am-241 зависит от уровня организации системы (бактериальные клетки или выделенные ферментативные системы), поврежденности клеток, и концентрации радионуклида.

Продемонстрировано накопление америция в клеточной культуре бактерий.

Показана возможность использования биолюминесцентного метода для мониторинга детоксикации растворов радионуклидов гуминовыми веществами.

Гуминовые вещества в растворах америция уменьшают отклонения кинетики люминесценции от контроля, накопление америция в клетках и поврежденность клеток.

АНАЛИЗ ПОСТРАДИАЦИОННЫХ ОКСИДАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ В ТКАНЯХ ОБЛУЧЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Рябченко Н.И., Иванник Б.П., Рябченко В.И., Дзиковская Л.А., Синькова Р.В., Дегтярева Е.В., Грошева И.П.

Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск, Россия, nryabchenko@rambler.ru В результате воздействия облучения и стрессорных факторов интенсифицируются процессы образования активных форм кислорода, которые приводят к окислительной модификации структуры липидов, белков и ДНК. В настоящей работе проведено исследование пострадиационных оксидативных реакций в печени, тимусе и сыворотке крови крыс, облученных в дозе 4 Гр. Полученные результаты показали, что через сутки после облучения в печени и тимусе в 1,9 раз увеличивается содержание МДА, появляются чувствительные к окислению лабильные сайты, увеличивается генерация супероксидного анион-радикала О2•. Через сутки после облучения в сыворотке крови увеличивается концентрация (в единицах Н2О2) окислительных эквивалентов с 23,1 мкМ до 31,1 мкМ, а также повышается концентрация общего железа, в том числе и редокс-активного железа, способного при взаимодействии с перекисями приводить к появлению активного ОН• радикала. В последующие четверо суток выход МДА и О2• в печени и тимусе несколько снижается, однако повышенный уровень показателей оксидативного стресса сохраняется и на 30-е сутки после облучения, что может оказывать существенное влияние на формировании патологических пострадиационных изменений, связанных с проявлением настабильности генома, замедленной репопуляции лимфоцитов, нарушению баланса между анти и прооксидантными системами клеток.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Калужской области (проект № 09-04-97551).

ОЦЕНКА РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КЛЕТОК И ОРГАНИЗМОВ МЕТОДОМ «COMET ASSAY»

Сирота Н.П., Кузнецова Е.А.

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия sirota@iteb.ru Метод гель-электрофореза нуклеоидов индивидуальных клеток – метод «комета тест» (метод «ДНК-комет», Comet assay) используется уже 25 лет для оценки уровня поврежденности ДНК и ее репарации в индивидуальных клетках разных тканей животных и человека. Щелочная версия этого метода позволяет обнаружить широкий спектр повреждений ДНК: разрывы цепей, сшивки, наличие модифицированных оснований и щелочелабильных сайтов. Помимо обнаружения разрывов в ДНК и сшивок, разработаны подходы, позволяющие выявить долю клеток в состоянии апоптоза;

с применением специфических репарационных ферментов оценить вклад, вносимый поврежденными основаниями ДНК;

сравнить эффективность различных генотоксических воздействий. Ряд исследователей использовали щелочной и нейтральный варианты метода для обнаружения взаимосвязи между радиочувствительностью клеток, уровнем начальных повреждений и кинетикой восстановления разрывов ДНК на клеточных линиях, отличающихся по радиочувствительности. Клеточные линии, дефектные по репарации (например, xrs-5, SCID и большинство лимфобластоидных линий), как правило, обнаруживали сниженный темп восстановления разрывов и большее количество остаточных повреждений, чем клеточные линии, нормальные по репарации. Однако не проводилось исследований с клетками, полученных из организмов, различающихся по радиочувствительности.

В нашей работе были проведены исследования на клетках периферической крови человека, мыши и лягушки. Образцы крови подвергались воздействию рентгеновского излучения in vitro на установке РУТ-250-15-1, мощность дозы 1Гр/мин. Оценивали уровень повреждений ДНК в индивидуальных клетках сразу после облучения и через разные промежутки после облучения.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ -КВАНТОВ 60CО В ДИАПАЗОНЕ ДОЗ 0,1-6,0 ГР НА ЛИПИДНО-ЛИПОПРОТЕИНОВЫЙ МЕТАБОЛИЗМ И ОКИСЛИТЕЛЬНО-АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ГОМЕОСТАЗ Талько В.В., Серкиз Я.И., Чоботько Г.М., Янина А.Н., Дмитрук С.Н., Ватанха Манучехр, Михайлова С.С.

ГУ ”Научный центр радиационной медицины АМН Украины”, Киев, Украина, talko1950@gmail.com Согласно положениям классической радиобиологии биологическая эффективность одного и того же вида излучения в зависимости от режима его реализации при одинаковой поглощенной дозе составляет ряд: однократное фракционированное продолжительное.

Однако накопленные за последнее время данные свидетельствуют о нарушении этой закономерности в сторону большей биологической эффективности продолжительного, по сравнению с однократным, облучением;

при этом аргументированные доказательства не приводятся, а специальные исследования для их получения не проводились. Это создает во многих случаях сложность интерпретации радиобиологических эффектов, ошибочные представления относительно природы нарушений, толкование эффектов в сравнительном аспекте и, что является особенно важным, прогнозирование их и оценки величины для проведения защитных мероприятий.

Проведена серия экспериментальных исследований с целью изучения основных радиобиологических эффектов воздействия -квантов 60Co на организм крыс Вистар при разных режимах тотального облучения (однократном, фракционированном, продолжительном) в диапазоне доз 0,1 – 6,0 Гр. Изучена зависимость "доза-время-эффект" для общего холестерина, триглицеридов, фосфолипидов, липопротеинов очень низкой, низкой и высокой плотности, антиокислительной активности липидов плазмы крови и интенсивности процессов перекисного окисления липидов крови и печени экспериментальных животных.

Приводятся данные относительно разной биологической эффективности ионизирующего излучения в зависимости от величины дозы и режима облучения;

выяснены особенности механизма формирования биологических эффектов и предоставлены доказательства их реализации. Полученные данные положены в основу представлений о биологической эффективности ионизирующей радиации в зависимости от способа ее реализации, которая может быть причиной формирования разных по величине и спектру отдаленных последствий облучения.

ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ НА ФЕРМЕНТЫ ГЛИКОЛИЗА МИТОХОНДРИЙ МОЗГА.

Трещенкова Ю.А.

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва, Россия, tresch@sky.chph.ras.ru Ранее нами было показано, что хроническое гамма-облучение в малых дозах вызывает значительные изменения биохимических свойств (Vmax, Km, изоферментных спектров) альдолазы и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в цитоплазме и микросомах клеток мозга здоровых мышей. В данной работе изучали влияние хронического гамма-облучения с мощностью дозы (0,6 рад/сут) в течение 9 суток на кинетические свойства (Vmax, Km) альдолазы и ЛДГ в митохондриях клеток мозга. Митохондриальную фракцию получали с помощью дифференциального центрифугирования в градиенте сахарозы. Активность альдолазы определяли в широком интервале концентраций с субстратом фруктозо-1,6 фосфатом, а ЛДГ с субстратом пируватом, затем рассчитывали значения Vmax и Km для ферментов. Обработка митохондрий дигитонином приводила к увеличению активности альдолазы в 3-4 раза, а ЛДГ в 2 раза в норме по сравнению с необработанными.

Обнаружено, что изменения Vmax / мг белка и Km альдолазы незначительно повышены на протяжении всего периода облучения. Значения Vmax / мг белка и Km ЛДГ однонаправлено увеличиваются на 1,2 и 4 сутки (наиболее на 1 сутки) и в большей степени, чем для альдолазы. Наблюдали обратную взаимосвязь изменений Vmax / мг белка для альдолазы и ЛДГ митохондрий и цитоплазмы. Предполагается адаптивный характер изменений биохимических свойств ферментов в метаболизме клеток мозга в ответ на облучение.

МЕХАНИЗМЫ РАДИОРЕЗИСТЕНТНОСТИ НЕЙРОНА Федоров В.П., Ушаков И.Б.*, Саурина О.С.** Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко, Воронеж, Россия, anna_kvar_83@mail.ru Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия, iushakov@imbp.ru Орловский государственный университет, Орел, Россия, saurina051@mail.ru В экспериментах на крысах с гамма-облучением в дозах от 0,1 до 1000 Зв выявлены гетерохронность и гетероморфизм состояния нейронов различных отделов головного мозга в пострадиационном периоде. Наличие клеток с реактивными и деструктивными изменениями, появляющимися уже в ранние сроки после воздействия, свидетельствуют о высокой чувствительности нервной системы к изучаемому фактору. В тоже время выявляются признаки компенсаторно-приспособительного плана, обеспечивающие высокую устойчивость нейронов. Даже в далеко зашедших стадиях поражения головного мозга изменения касаются лишь определенной части нервных структур, основная же масса нервных клеток не имеет каких-либо значимых морфологических изменений.

Целый ряд их имеет повышенное содержание тигроида, нуклеиновых кислот и белка. На субклеточном уровне такие клетки характеризуются обилием ультраструктур белоксинтезирующего, гидролитического, биоэнергетического и специализированного профилей. Особенно важно состояние белоксинтезирующей системы нейроцита, так как она должна обеспечивать внутриклеточные потребности белка как перикариона, так и отростков клетки. Ядрышко увеличивается в объеме, смещается к кариолемме и наблюдается выход рибонуклеопротеидов. Кариолемма имеет исчерченный контур, что увеличивает площадь контакта ядра с цитоплазмой и тем самым облегчает обменные процессы между ними. Кроме этого, кариолемма является и источником формирования цитоплазматической сети. Если белоксинтезирующая система выполняет восстановительную функцию, то гидролитическая (лизосомальная) система, наоборот, разрушительную, но обе они в итоге поддерживают внутриклеточный гомеостаз, так как повышенное образование лизосом в нервных клетках способствует быстрой локализации и аутолизу продуктов распада клеточных структур, а протекающие одновременно восстановительные процессы предотвращают гибель нейронов при высокой активности белоксинтезирующей и биоэнергетической систем.

РАННИЕ И ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ ДОЗ РАДИАЦИИ НА ГОЛОВНОЙ МОЗГ Федоров В.П., Афанасьев Р.В.*, Зуев В.Г.*, Сгибнева Н.В., Гундарова О.П., Маслов Н.В.

Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко, Воронеж, Россия, anna_kvar_83@mail.ru * ГНИИИ Военной медицины МО РФ, Москва, Россия, RBO13@mail.ru При обследовании ликвидаторов аварии на ЧАЭС, а также населения, проживающего на радиоактивно загрязненной местности, практически все предъявляют жалобы вегетативно сосудистого характера, какой бы интенсивности не было облучение.

При этом инструментальные методы не всегда позволяют отличить истинную патологию от проявлений радиофобии. Проследить все стадии изменений в ранние и отдаленные сроки, выявить дозо-временные зависимости и наиболее критические мишени для ионизирующего излучения возможно только в эксперименте на животных.

Нейроморфологическими методиками с использованием методов системного анализа и математического моделирования исследованы различные отделы головного мозга крыс, подвергнутых общему облучению в дозах 0,1;

0,2;

0,5 и 1,0 Зв однократно или в течении рабочей недели. Установлено, что в ранние сроки во всех образованиях мозга (сенсорная и моторная кора больших полушарий, подкорковые ядра, таламус, мозжечок, продолговатый мозг) выявляется комплекс однотипных неспецифических реактивных и деструктивных изменений. Наиболее заметны изменения состояния нуклеиновых кислот, белка и ферментативных систем, не имеющие четкой дозовой зависимости. До месяца изменения нарастали и носили умеренно выраженный патологический характер в виде различных видов дистрофии с умеренным снижением транспортной функции эндотелия капилляров, явлениями регенерационной гипертрофии и активацией пентозофосфатного пути окисления углеводов. В последующие сроки происходит нормализация структурно функциональных показателей нервных клеток и их ферментативных систем. Через месяцев пострадиационного периода в головном мозге крыс значимые морфологические изменения не выявляются, а практически соответствуют возрастному контролю в виде уменьшения нейроцитов на единице площади, изменения их тинкториальных свойств, а также увеличения с возрастом количества пикноморфных нейронов глиальных клеток и клеточных теней. Отметим, что отклонения морфологических показателей имели стохастический характер, но более заметны были при однократном облучении.

ИЗМЕНЕНИЯ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ И МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА У МЫШЕЙ, ОБЛУЧЕННЫХ ИОНИЗИРУЮЩИМ И НЕИОНИЗУРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ Фреитингер-Скалицка З., Рацек Я., 3Задинова М., 1,2Росина Й., 1Xон З., 1Гавранкова Р., 1, Навратил Л.

Южночешский университет, Медико-социальный факультет, Чешске Будейовице, Чешский технический университет, Факультет биомедицинской инженерии, Кладно, Карлов университет, Медицинский факультет, Пльзень, Чешская Республика, leos.navratil@volny.cz Применение лазерного излучения является перспективным методом снижения побочных эффектов гамма-облучения у больных с опухолевыми заболеваниями. Однако данных о механизмах этого явления, связанных с модификацией системы антиоксидантной защиты, очень мало. Целью исследования явилась оценка активности супероксиддисмутазы (СОД) и уровня малонового диальдегида (МДА) в крови мышей при различных вариантах воздействия неионизирующего и ионизирующего излучения.

Эксперименты выполнены на мышах-самках линии CD1. Гамма-облучение мышей в дозах 1, 1.5 или 4 Гр осуществляли источником 60Cо с мощностью дозы 0.7 Гр/мин через 30 мин после воздействия на область живота лазера с длиной волны 830 нм, мощностью 300 мВ, плотностью излучения 20 Дж/мышь.

Установлено, что самые низкие величины активности СОД регистрировались при отборе проб крови через 30 мин или 4 сут после гамма-облучения мышей в дозе 1.5 Гр, а самые высокие – при заборе крови через 4 сут после гамма-облучения в дозе 4 Гр. При последовательном воздействии лазера и гамма-облучения наименьшие значения активности СОД были обнаружены при отборе проб крови через 4 сут после облучения в дозе 1.5 Гр, а наибольшие – после облучения в дозе 4 Гр. Самая низкая концентрация МДА определялась у мышей, подвергнутых воздействию лазера и гамма-облучению в дозе 1.5 Гр, а самая высокая – в группе животных, облученных только лазером. Кроме того, отличия в концентрации МДА у мышей, подвергнутых только воздействию лазера, при отборе проб крови через 30 мин или 4 сут были статистически значимы.

Полученные результаты дополняют ранее полученные сведения о механизмах антиоксидантной защиты при комбинированном действии лазера и гамма-облучения.

Работа выполнена при поддержке гранта Министерства образования, молодежи и физической культуры Чешской Республики № NVP II 2B08001.

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИТОРЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПРИ АНАЛИЗЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВА НА ЧАЭС Шарыгин В.Л., Пулатова М.К., Сипягина А.Е.

. Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН, Москва, Россия.

spinchem@chph.ras.ru Одной из перспективных стратегий получения информации о механизмах радиационно-индуцированного подавления синтеза АТФ, ДНК, белков и о процессах репликации и репарации ДНК, наряду с традиционными биохимическими и молекулярно генетическими методами, является применение спектроскопии ЭПР. При этом точность и широта охвата ответных системных организменных реакций достигается за счет анализа нескольких мишеней (систем жизнеобеспечения) одновременно. Для биосинтеза макромолекул наследственности требуются наноразмерные строительные блоки дезоксирибонуклеотидтрифосфаты (дНТФ) для ДНК и рибонуклеозиддифосфаты для РНК. Указанные субстраты – предшественники синтеза нуклеиновых кислот – включаются в ДНК и РНК клеток в строго определённых молярных соотношениях, что и определяет точность копирования ДНК в процессах репликации и репарации.

Процесс de novo синтеза дНТФ в клетке катализируется ключевым ферментом рибонуклеотидредуктазой (РР). Характер изменения активности РР в органах облучённых организмов заключается в ранней SOS-активации, направленной на срочную репарацию повреждений ДНК, затем в ингибировании синтеза дНТФ и последующей отсроченной адаптивной активации синтеза дНТФ, направленной на восстановление клеточных структур и процессов. Важной стадией в механизме действия эффективных радиопротекторов является индукция синтеза дНТФ в радиочувствительных органах в сроки, когда у незащищённых облучённых животных значительно подавлен синтез ДНК, РНК и белков.

В экспериментах установлено существование тесной взаимосвязи между пулом железотранспортного белка Fe3+-трансферрина в крови и активностью железосодержащей РР в кроветворных органах при действии ионизирующего облучения в широком диапазоне доз.

Представлен материал о повышенной чувствительности к пролонгированному облучению малой мощностью дозы детей, проживающих на загрязнённых радионуклидами территориях.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В УСЛОВИЯХ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ ЖИВОТНЫХ В РАННИЙ ПЕРИОД ОНТОГЕНЕЗА Шевченко О.Г., Шишкина Л.Н.

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия shevchenko@ib.komisc.ru Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эмануэля, Москва, Россия shishkina@sky.chph.ras.ru Изучены показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях мышей линии СВА и белых нелинейных, подвергавшихся воздействию низкоинтенсивного –излучения (мощность дозы 1 мГр/сут) с момента зачатия и до достижения ими двухмесячного возраста, суммарная поглощенная доза на момент прекращения эксперимента составляла 8±2 сГр. Контрольные группы животных развивались в условиях нормального радиационного фона. Определяли состав фосфолипидов (ФЛ) эритроцитов, антипероксидную активность/содержание пероксидов в липидах эритроцитов и селезенки, содержание вторичных продуктов ПОЛ в плазме крови и селезенке, общую пероксидазную активность крови, кинетику гемолиза эритроцитов, индуцированного пероксидом водорода.

В различных вариантах эксперимента у животных, развивавшихся в условиях хронического радиационного воздействия, отмечены изменения характеристик липидов эритроцитов и селезенки, кинетических параметров индуцированного гемолиза, характеризующих устойчивость мембран эритроцитов к окислительному стрессу, а также изменения в содержании вторичных продуктов ПОЛ в плазме крови и тканях селезенки. В ряде вариантов не выявлено статистически значимых различий между среднегрупповыми значениями показателей состава ФЛ липидов эритроцитов контрольных и облученных мышей. Тем не менее, регрессионный анализ показал множественные изменения взаимосвязей между параметрами, отражающими физико-химическое состояние липидной фазы мембран эритроцитов облученных животных, что свидетельствует о радиационно-индуцированных нарушениях регуляции метаболизма. Эффект низкоинтенсивного облучения в значительной мере зависел от пола и генотипа животных, сезона проведения эксперимента, определяющего скорость развития и физиологическое состояние зверьков, а также антиоксидантный статус тканей.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИПИДОВ ЭРИТРОЦИТОВ КРОВИ ПОЛЕВОК-ЭКОНОМОК, ОБИТАЮЩИХ В РАЙОНАХ С ПОВЫШЕННОЙ ЕСТЕСТВЕННОЙ РАДИОАКТИВНОСТЬЮ Шевченко О.Г., Шишкина Л.Н.

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия shevchenko@ib.komisc.ru Институт биохимической физики РАН им. Н.М. Эмануэля, Москва, Россия shishkina@sky.chph.ras.ru Проведено сравнительное изучение состава фосфолипидов эритроцитов крови полевок-экономок (Microtus oeconomus Pall.)., отловленных на территориях с нормальным и повышенным уровнем естественной радиоактивности (территория бывшего радиевого промысла, Ухтинский район республики Коми) в разные фазы популяционного цикла.

Мощность дозы от внешнего -облучения на контрольном участке составляла 10-15 мкР/ч, на радиевом стационаре 50-2000 мкР/ч, на урано-радиевом стационаре 26-3500 мкР/ч.

Показано, что способность к образованию пероксидов в липидах эритроцитов является одной из наиболее чувствительных стадий процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) к действию низкоинтенсивного излучения в малых дозах. В настоящее время содержание Ra в полевках, отловленных на радиевом стационаре, в среднем превышает контрольные значения в 3,1 - 10,1 раза, что обусловливает незначительные дозовые нагрузки от внутреннего облучения. Тем не менее, для отдельных половозрастных групп животных контрольного и радиевого участков выявлены статистически значимые зависимости рассматриваемых параметров ПОЛ эритроцитов от содержания в организме 226Ra.

Совокупность полученных данных позволяет заключить, что перестройки в липидной компоненте мембран эритроцитов крови полевок-экономок с радиоактивно загрязненных участков связаны с интенсификацией процессов ПОЛ и, как полагаем, направлены на сохранение структурных и функциональных свойств мембраны. Смена фаз популяционного цикла, сопровождающаяся гормональными перестройками в организме животных, оказывает существенное влияние на характер и степень выраженности радиационно-индуцированных изменений исследуемых параметров.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГЕНА НУКЛЕОФОЗМИНА У ЛИЦ, ПОДВЕРГАВШИХСЯ РАДИАЦИОННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ.

Шуленина Л.В., Ушенкова Л.Н., Шаповалова В.В., Раева Н.Ф., Михайлов В.Ф.

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва, fmbc-fmba@bk.ru Нуклеофозмин в зависимости от уровня экспрессии гена, внутриклеточной локализации и взаимодействия с белками-партнерами способен выполнять функции опухолевого супрессора или онкогена. Транскрипционная активность этого гена может возрастать при стрессорных воздействиях и значительно увеличиваться с ростом пролиферативной активности клеток. Гиперэкспрессия нуклеофозмина, а также возникновение мутаций в этом гене могут приводить к развитию онкогематологических заболеваний. Радиационный канцерогенез является хотя и редким, но чрезвычайно опасным отдаленным последствием лучевого поражения, и участие нуклеофозмина на ранних этапах этого процесса не исключено. В связи с этим исследовали транскрипционную активность гена нуклеофозмина, используя метод ОТ-ПЦР, а также наличие мутаций в 12 экзоне этого гена в крови у 27 лиц, подвергавшихся радиационному воздействию. Те же показатели определяли у здоровых доноров, а также в группе больных острым лейкозом.

Обнаружено достоверное увеличение мутаций в гене нуклеофозмине в группе больных острым лейкозом. Установлено, что транскрипционная активность гена нуклеофозмина, выделенного из периферической крови у больных острым лейкозом, выше, чем в группе «доноры». После применения химиотерапии данный показатель становится ниже уровня контрольных значений. У пациентов, подвергавшихся ранее, в различные сроки до обследования, воздействию ионизирующей радиации в клинически значимых дозах, экспрессия гена нуклеофозмина соответствовала верхней границе индивидуальных значений в группе «доноры» и достоверно превышала данный показатель у больных лейкозом, подвергавшихся химиотерапии.

СЕКЦИЯ II. РАДИАЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА.

ИЗМЕНЕНИЯ ДНК, ВЫЯВЛЯЕМЫЕ МЕТОДОМ ПЦР, У СПОНТАННЫХ И -ИНДУЦИРОВАННЫХ МУТАНТОВ ПО ГЕНУ VESTIGIAL У DROSOPHILA MELANOGASTER Афанасьева К.П., Александрова М.В., Александров И.Д.

Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия;

kzelenko@mail.ru В рамках широкомасштабного проекта по изучению зависимости радиомутабильности гена от его величины, экзон-интронной организации и положения на хромосоме проведены завершающие эксперименты на D. melanogaster по изучению методом ПЦР структуры ДНК сложного гена vestigial (vg) (2R;

49D-E) у 8 спонтанных и 31 -индуцированного мутанта vg точковой природы, полученных после облучения (дозы 5-60 Гр Со) зрелых спермиев самцов дикой лабораторной линии D-32. Для ПЦР скрининга и локализации ДНК-повреждений на протяжении всего сложного гена vg (15107 п.н., 8 экзонов и 7 интронов) его последовательность была разделена на перекрывающихся фрагментов, к каждому из которых были подобраны высокоспецифичные пары праймеров, дающие в условиях стандартной ПЦР ампликоны гена размером от 380 до 2180 п.н. Согласно результатам, полученным в процессе 39-ти «ПЦР-прогулок» по гену (всего проведено около 600 реакций), у 6 из 8 спонтанных и у из 23 (с выявленными повреждениями) радиационных мутантов отсутствовал лишь один из 14-ти ампликонов-маркеров с локализацией, совпадающей для них только в трех районах гена (экзоны 1, 3 и интрон 3) («односайтовые» мутанты). Два оставшихся спонтанных и три радиационных мутанта не дали ампликонов с двух разных фрагментов гена, разделенных на его карте нормальными последовательностями («комплексные»

мутанты). Десять других радиационных мутантов обусловлены молекулярными делециями из 2 и более (вплоть до 9 в одном случае) смежных фрагментов гена. Все (26%) оставшихся радиационных мутантов содержали мутационные повреждения ДНК, не выявляемые методом ПЦР. Следовательно, спонтанные и -индуцированные точковые мутации сложного гена vg могут быть обусловлены изменениями ДНК по меньшей мере четырех разных типов на уровне разрешающей способности метода ПЦР: изменения, не выявляемые данным методом;

«односайтовые» и «комплексные» мутации, обусловленные, по-видимому, микроделециями разной величины и, наконец, мутации в виде протяженных делеций из двух, трех и более смежных фрагментов гена. Обсуждается природа сходства и различий в картине спонтанного и радиационного мутагенеза изученного гена.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ПОТОМКОВ РОДИТЕЛЕЙ, ПОДВЕРГШИХСЯ ПРОЛОНГИРОВАННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ Безлепкин В.Г., Захарова М.Л 2, Кириллова Е.Н. 2, Ломаева М.Г.1, Антипова В.Н.1, Стрелкова И.Ю.1, Фоменко Л.А. 1, Малахова Л.В.1, Муксинова К.Н. Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия;

ФГУП Южно-Уральский институт биофизики ФМБА, Озерск, Россия;

bezlepkin@iteb.ru Весьма противоречивы данные о специфике проявлении генетических эффектов у потомства облученных отцов или матерей и обоих родителей. Цель работы - изучение формирования состояния нестабильности генома (НСГ) периферической крови (ПК) у потомков профессионалов ПО «Маяк» (г.Озерск), подвергшихся в производственных условиях внешнему пролонгированному воздействию ионизирующей радиации (ИР).

Результаты ПЦР-анализов мтДНК из ПК потомков матерей, подвергшихся преконцептивному облучению в дозах более 300 сГр, выявляют тенденцию повышения частоты делеций (размером 4934 п.о.) в мтДНК. Уровень полиморфизма простых повторов, выявляемый ( с применением технологии AP-PCR) в ДНК из ПК потомков работников и работниц ПО «Маяк» с суммарной накопленной до зачатия потомства дозой более 200 сГр, примерно на 25% превышает этот показатель, определенный для потомков жителей г.Озерска сходной возрастной группы, не подвергавшихся воздействию ИР. Для оценки частоты мутаций в 4-м и 8-м экзонах гена P53 в ДНК клеток ПК потомков профессионалов ПО, подвергшихся гамма-облучению, использовали TTGE-метод. При групповом анализе не выявлено существенного превышения частоты мутаций в сравнении с группой доноров - потомков, не подвергавшихся облучению. Данные по отдельным семьям допускают интерпретацию повышенного уровня мутагенеза. С учетом высокой гетерозиготности популяции человека, при увеличении размера обследуемой выборки, могут быть получены уточненные результаты. Не исключено также, что возрастная структура браков облученных родителей и их календарного возраста на момент зачатия потомства могут быть факторами, влияющими на уровень трансгенерационной радиационно-индуцированной НСГ.

Выполнение исследований было поддержано грантами РФФИ и ФНМ Президиума РАН.

ВЛИЯНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ XRCC1 И XRCC3 НА УРОВЕНЬ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У РАБОЧИХ УРАНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Васильева З.Ж., 2Берсимбаев Р.И., 3 Бекманов Б.О., 4 Ау У.

Российский Научный Центр Радиологии и Хирургических Технологий Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи, Санкт-Петербург, Россия, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан ДГП Институт общей генетики и цитологии РГП ЦБИ КН МОН РК, Алматы, Казахстан Техасский университет, Галвестон, США;

radgenеtika@mail.ru Важной особенностью клетки является ее способность воссоединять случайные разрывы ДНК за счет системы репарации. Белки, кодируемые генами XRCC1 и XRCC3, являются важными регуляторами системы репарации ДНК, поврежденных в результате ионизирующей радиации и воздействия алкилирующих агентов. Одним из факторов влияющих на репарационные процессы в клетке являются полиморфизм генов XRCC1 и XRCC3. При радиационном воздействии полиморфизм генов XRCC1 и XRCC3 влияет на активность системы репарации, приводя к увеличению частоты хромосомных нарушений.

В работе изучена ассоциация полиморфизма генов XRCC1 (Arg 399 Gln) и XRCC3 (Thr Meth) c уровнем цитогенетических нарушений у рабочих Целинного горно металлургического завода (г. Степногорск, Казахстан). Проанализированы аллельные варианты гена XRCC1 и выявлено следующее распределение среди выборки из рабочих: G/G – 15%;

A/A – 35%;

G/A – 50%. Увеличение частоты хромосомных аберраций наблюдалось у носителей гомозиготного генотипа по дикому аллелю G/G, составляя величину 2,66±0,29. Более низкий уровень цитогенетических нарушений был выявлен у носителей генотипа A/A, составляя 2,01±0,16. Анализ распределения вариантов генотипа XRCC3 у рабочих показал, что 52% составляли лица, имеющие гетерозиготный генотип T/M, 39% - T/T и 9%- M/M. У гетерозиготных носителей T/M уровень хромосомных нарушений был ниже, чем у гомозиготных, составляя 1,81±0,13, по сравнению с 2,65±0, у T/T и 2,88±0,40 у M/M.

ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГЕНЕТИЧЕСКУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ В ПОПУЛЯЦИЯХ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) Волкова П.Ю., Гераськин С.А., Дикарев В. Г.

ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии РАСХН, Обнинск, Россия, volkova-obninsk@mail.ru Многолетние наблюдения за популяциями хвойных растений, которые населяют территории, загрязненные радионуклидами в результате крупных радиационных аварий, являются источником ценной информации о закономерностях формирования биологических эффектов хронического низкодозового облучения, направленности и динамике адаптивных процессов в этих условиях. Однако до настоящего времени остается открытым вопрос о том, какие генетические процессы происходят в популяциях, населяющих территории с относительно низким уровнем радиоактивного загрязнения.

Электрофоретические методы анализа позволяют установить число и частоту аллельных вариантов ферментов, участвующих в формировании генетической изменчивости по каждому из изученных локусов, а также соотношение гомозигот и гетерозигот.

Объектом исследования являлись популяции сосны обыкновенной (Pinus sylvesrtis L.), населяющие контрастные по уровню радиоактивного загрязнения (2950-17800 Бк/кг) участки Брянской области. Ферменты экстрагировали из эндоспермов семян при помощи экстрагирующей смеси из 1% раствора тритона Х-100 и 2% раствора -меркаптоэтанола.

Разделение экстрактов проводили в вертикальных пластинах 7,5% полиакриламидного геля в трис-HCl буфере с pH 8,0, в трис-глициновом электродном буфере с pH 8,3. Затем производили гистохимическое выявление зон ферментативной активности.

Идентификацию аллозимов проводили по их относительной подвижности. Исследуемые популяции развиваются в условиях постоянного оксидативного стресса, вызванного хроническим низкодозовым облучением. Поэтому логично ожидать повышенную генетическую изменчивость в локусах, кодирующих ферменты антиоксидантной системы (супероксиддисмутаза, пероксидаза и каталаза). Супероксиддисмутаза кодируется локусами и имеет 5 аллелей, пероксидаза кодируется 6 локусами, ген каталазы имеет аллельных вариантов. Установлено, что по перечисленным локусам все исследуемые показатели генетической изменчивости (гетерозиготность, частота полиморфных локусов, индекс Животовского) достоверно увеличиваются с дозой, поглощённой критическими органами растений. Из полученных данных следует, что в исследованных популяциях сосны обыкновенной формируется семенное потомство с высоким уровнем мутационной изменчивости, а генетическая дифференциация семенного потомства в сравниваемых популяциях в значительной степени обусловлена радиационным воздействием.

ОПОСРЕДОВАННЫЙ АДАПТИВНЫЙ ОТВЕТ, РАЗВИВАЮЩИЙСЯ ПО МЕХАНИЗМУ «ЭФФЕКТА СИДЕТЕЛЯ» В СОВМЕСТНОЙ КУЛЬТУРЕ ЛИМФОЦИТОВ РАЗНОПОЛЫХ ДОНОРОВ Колесникова И.С., Воробцова И.Е.

Российский Научный Центр Радиологии и Хирургических Технологий Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи, Санкт-Петербург, Россия, radgenetika@mail.ru Основной парадигмой радиобиологии долгое время являлось представление о ведущей роли повреждений ДНК в развитии радиационных эффектов. В последние десятилетия с помощью различных экспериментальных методов интенсивно исследуются так называемые немишенные эффекты, в частности, радиационно индуцированный «эффект свидетеля».

С помощью нового предлагаемого нами метода совместного культивирования лимфоцитов разнополых доноров исследовали радиационно индуцированный «эффект свидетеля» на модели адаптивного ответа (АО). Суть исследования состояла в выявлении АО в лимфоцитах донора одного пола при предварительном адаптирующем радиационном воздействии на лимфоциты донора противоположного пола.

Кариотипические различия доноров позволили оценить АО раздельно в мужских и женских метафазных лимфоцитах. Использовали две различные временные схемы адаптирующего и повреждающего облучений: G0-G1 и G1-G1. Лимфоциты мужчины/женщины облучали в адаптирующей дозе 0.05 Гр до стимуляции ФГА (G0) либо через 24 часа после начала культивирования (G1). Через 5 часов совместного культивирования (G1) с неадаптированными лимфоцитами донора противоположного пола культуры облучали в повреждающей дозе 1 Гр. Другие совместные культуры лимфоцитов разнополых доноров в соответствующие сроки облучали только в дозе 1 Гр.

Хромосомные аберрации учитывали отдельно в мужских и женских клетках. Результаты экспериментов свидетельствуют о возникновении АО (т.е. «эффекте свидетеля») в лимфоцитах доноров, культивированных совместно с адаптированными лимфоцитами доноров противоположного пола, а также о влиянии на его выраженность временной схемы адаптирующего и повреждающего воздействий.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЭФФЕКТОВ ГЕНОМНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ И ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ –ОБЛУЧЕНИИ Кравец А.П., Мюссе T.A. 2, Литвинчук А.В. 2, Остермиллер Ш. 2, -Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН, Киев, Украина, kravetsap@yahoo.com -Университет Южной Каролины, Коламбия, СШA Исследованы взаимосвязь эффектов геномной нестабильности и изменения структуры метилирования ДНК на организмах, занимающих крайние позиции по уровню метилирования ДНК и по предполагаемой роли этого процесса в регуляторных процессах:

высших растениях (до 30% метилирования) и насекомых, Drosophila melanogaster (1-3%).

Параллельно изучали изменения активности Р –мобильного элемента и изменения паттернов метилирования ДНК у двух линий Drosophila melanogaster (C-s и ri-линий), которые в течение 20 поколений на всех стадиях развития подвергались гамма облучению в лабораторных условиях с малой мощностью дозы (1,2.10-8, 0,8.10-8 и 0,12 10- Гр/с). Выявлено снижение уровня метилирования по сайтам узнавания рестриктазы GLUI у самцов и самок ri-линии, у которых в результате хронического облучения повышается активность Р - мобильного элемента. Отмечено снижение уровня метилирования по сайтам узнавания рестриктазы GLAI у самок обоих линий.

Исследованы выход хромосомных аберраций и изменение паттерна метилирования ДНК у двух сортов пшеницы - Одесский Альбатрос и Донецкая 48, семена которых подвергались гамма - облучению с малой мощностью дозы (3 10-7. Гр/с). Для анализа использовано шесть рестриктаз. Установлено, что хроническое облучение приводит к повышению уровня метилирования по сайтам узнавания для ферментов GluI, и Sou, и снижению этого показателя по сайтам узнавания эндонуклеаз GlaI, HpaII. Изменения уровня метилирования по сайтам узнавания рестриктаз MboI и Msp1 не выявлено.

Показано значимое повышение уровня хромосомных аберраций при тех же накопленной дозах хронического облучения.

Обсуждается роль изменений в структуре метилирования ДНК в развитии реакций радиационного повреждения и формирования защитных реакций организма.

КОРРЕЛЯЦИЯ ЧАСТОТЫ РАДИАЦИОННО ИНДУЦИРУЕМЫХ ХРОМОСОМНЫХ АБЕРРАЦИЙ С ВЫЖИВАЕМОСТЬЮ АПИКАЛЬНОЙ МЕРИСТЕМЫ КОРНЯ У PISUM SATIVUM L.

Кравец Е.А., Михеев А.Н., Овсянникова Л.Г., Гродзинский Д.М.

Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАНУ, Киев, Украина, elkrav@online.ua Целью данного исследования была оценка порогового уровня радиационного повреждения апикальной меристемы, совместимого с ее выживанием, и выживанием проростков. Построены дозовые зависимости ростовых и цитогенетических параметров в диапазоне доз острого облучения от 2 до 20 Гр на проростках Pisum sativum L.. С увеличением дозы частота хромосомных аберраций возрастала с 27 до 80-94 %. В диапазоне доз от 4 до 8 Гр наблюдается стабилизация повреждений на уровне 44-48 % аберраций, при которой характер поклеточного распределения аберраций отличается снижением числа мультиаберрантных повреждений и повышением частоты анафаз с одиночными перестройками. При дозах свыше 8 Гр частоты анафаз с одиночными аберрациями линейно снижаются, а трехчленных и мультиаберрантных – возрастают.

При дозах свыше 10 Гр меристема практически не содержит интерфазных клеток нормального строения. Вероятно в основе стабилизации частоты абераций в диапазоне доз от 4 до 8 Гр лежат механизмы клеточной конкуренции между клонами нормальных и аберрантных клеток, которая поддерживается за счет репопуляции. Кроме того, клетки, несущие одинарные или даже двойные перестройки, также могут сохраняться в клеточных потоках [1, 2], выигрывая конкуренцию с более нагруженными перестройками клетками. Высокий процент пролиферирующих клеток, содержащих микроядра во втором после облучения митозе, также указывает на возможность выживания клеток с аберрациями. Установлено, что критическим уровнем радиационного повреждения корневой меристемы является около 50 % аберрантных анафаз, превышение которого может приводить к запуску программы самоуничтожения меристемы путем индукции мультиаберрантных повреждений, а затем и интерфазной гибели клеток.

1. Ганасси Е.Э. Радиационное повреждение и репарация хромосом. – М.: Наука, 1976. – 103 с.

2. Ганасси Е.Э., Заичкина С.И., Розанова О.М. Роль различных повреждений ДНК в формировании радиационного повреждения хромосом // Радиобиология. – 1984. - 4, № 5. – С. 616-625.

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ И ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ТРАНСГЕНЕРАЦИОННЫХ ДИСГЕНОМНЫХ ЭФФЕКТОВ У ДЕТЕЙ ОБЛУЧЕННЫХ РОДИТЕЛЕЙ Кузьмина Н.С. 1, Сусков И.И. 1, Сускова В.С. 2, Агаджанян А.В. 1, Балева Л.С.3, Сипягина А.Е. Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва, Россия ФГУ НИИ трансплантологии и искусственных органов Росмедтехнологий, Москва, Россия Федеральный детский научно-практический центр противорадиационной защиты, Москва, Россия В двух группах детей (1. дети ликвидаторов аварии на ЧАЭС;


2. дети, рожденные от родителей, длительно проживавших на территориях с радионуклидными загрязнениями) исследован полиморфизм 5 генов детоксикации (GSTM1, GSTT1, GSTP1, CYP1A1, NAT2) и гена MTHFR. Состояние генома лимфоцитов изучено по цитогенетическим и иммуногенетическим критериям. Эти же исследования проведены у облученных родителей. Всего обследовано 106 человек (46 детей и 60 родителей).

В обоих поколениях отмечены повышенные частоты аберраций хромосом, генных мутаций (TCR – мутации) и предикторов апоптоза (клетки с иммунофенотипом СD95+).

По всем изученным критериям у детей наблюдались индивидуальная вариабельность дестабилизации генома, которая проявлялась как разнообразием спектра трансгенерационных мутационных эффектов, так и различной степенью их выраженности.

Рассматриваются отличительные особенности, характерные для индукции геномной нестабильности в организме необлученных детей, по сравнению с их родителями, перенесшими непосредственное радиационное воздействие. Достоверных ассоциаций изученных полиморфизмов отдельных генов с частотами аберраций хромосом/ TCR – мутаций не выявлено. Однако, среди детей с теми или иными дисгеномными эффектами значительно чаще встречались редкие гомозиготы GG по точковой мутации в гене GSTP1(A313G) и/или гетерозиготы AG по точковой мутации в гене CYP1A1 (A4889G). В настоящее время выясняется, имеют ли место отмеченная закономерность у облученных родителей.

Полученные данные могут указывать на роль выявленных индивидуальных молекулярно-генетических характеристик полиморфизма в выраженности трансгенерационной нестабильности генома у детей облученных родителей, что имеет как практическое, так и фундаментальное значение.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ПОПУЛЯЦИЯХ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) ИЗ ЗОНЫ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС Кучма А.Н., Форнам Б., Финкелдей Р.

Georg-August University Goettingen, Buesgen Institute, Department of Forest Genetics and Forest Tree Breeding, Goettingen, Germany, lesya_sasha@yahoo.com Растениям, как неподвижным организмам, приходится постоянно приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и отвечать на эти изменения разнообразными физиологическими или эволюционными адаптациями.

Реакции растений на абиотический фактор являются очень сложным процессом, запускающим такие механизмы генетической регуляции, как изменения в экспрессии генов, уровне метилирования ДНК, мутационном процессе и д.р., что создает основу для будущих эволюционных адаптаций посредством селекционного процесса и изменения генетической структуры самих популяций. Мы изучали разные генетические механизмы реакции на острое и хроническое радиационное облучение у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), полученные после аварии на Чернобыльской АЭС. Как материал для исследования были использованы образцы хвои, собранные с деревьев посаженных до и после аварии, а также в контрольных популяциях соответствующего возраста на чистых территориях. Физиологические адаптации и эпигенетические эффекты были изучены с помощью наблюдений изменений в экспрессии генов, ответственных за утилизацию активных радикалов в клетке, и уровня обще-геномного метилирования. Оценка изменения в частоте мутаций, как одного из эволюционных механизмов, и обнаружение регионов ДНК, находящихся под влиянием селекционного процесса, были проведены с помощью SSR и AFLP маркеров. Частота мутаций, обнаруженных с помощью AFLP маркеров у облученных деревьев, была в три раза выше, чем в контроле, и составляла 3.74x10-3 -3.99x10-3 мутаций на ген. Анализ с помощью SSR маркеров также показал статистически значимое различие между облученным материалом и контролем, с частотой 2.8x10-4-7.1x10-4 мутаций на ген. Было обнаружено 15 ДНК локусов, предположительно вовлеченных в селекционный процесс. Полученные результаты позволят нам оценить вклад фенотипической пластичности, эпигенетической регуляции и селекции в процесс адаптации сосен к условиям хронического радиационного облучения после аварии на ЧАЭС.

ПИГМЕНТНЫЕ МУТАЦИИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЭФФЕКТОВ ДЕЙСТВИЯ МУТАГЕННЫХ АГЕНТОВ У МНОГОЛЕТНИХ ПЕРЕКРЕСТНООПЫЛЯЮЩИХСЯ ЗЛАКОВ Лебедева О.Н., Николаевская Т.С., Титов А.Ф.

Институт биологии Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Россия lebedeva @ krc.karelia.ru Оценка специфичности и продуктивности действия физических и химических мутагенов в отношении пигментных мутаций является одним из дискуссионных и не решенных вопросов мутагенеза у высших растений. Анализ спектра пигментных мутаций в отношении специфичности действия -излучения и химических мутагенов в трех последовательных мутантных поколениях Festuca pratensis Huds. (М3–М5), показал, что выщепление отдельных типов мутаций у потомств, полученных на основе действия излучения и алкилирующих соединений (этиленимин и этилметансульфонат), колеблется от поколения к поколению. Установлено увеличение частоты и расширение спектра пигментных мутаций в отдаленных (М5) от мутагенного воздействия поколениях, сформированных на основе независимого и комбинированного с -излучением действия алкилирующих мутагенных агентов. Это свидетельствует о существовании у мутантных потомств долгоживущих потенциальных генетических повреждений ДНК, постепенно переходящих в реальные. Статистическая оценка частоты пигментных мутаций для фенотипа viridis, выявила существенное влияние генотипических особенностей мутантных потомств в каждом поколении и условий их культивирования (2=390,0;

p0,001). Частота пигментных мутаций зависела и от элиминации растений в ранних мутантных поколениях, а переход мутаций в гомозиготное состояние приводил к снижению выживаемости в более поздних поколениях. Чередование условий культивирования “комфорт–дефицит” сохраняло в ряду поколений выживаемость растений при высоком уровне генетических повреждений клеток.

Предполагается, что специфичность действия мутагенов обусловлена, процессами внутриклеточного характера, не имеющими прямого отношения к реакции отдельных локусов на действие мутагенов. Появление определенных мутантных фенотипов может зависеть не только от взаимодействия мутагена и ДНК, но и от активности ферментов репарации, наличия предшественников репарационного синтеза ДНК, процессов трансляции, размножения клеток, несущих мутации, и внешних условий.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОПРОТЕКТИВНЫХ ЭФФЕКТОВ МЕЛАТОНИНА ПРИ РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТИИ Легеза В.И., Иванов М.Б., Пикалова Л.В.

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия, kkbk@bk.ru Исследовано влияние мелатонина (М) на частоту хромосомных аберраций (ХА) в клетках костного мозга крыс (миелокариоциты), подвергнутых общему кратковременному -облучению в дозах 2 или 4 Гр. Мелатонин вводили внутрибрюшинно в дозах 10 и мг/кг за 30 мин до радиационного воздействия. Спустя сутки после облучения регистрировали общее количество клеток с аберрациями, количество аберраций в каждой клетке и их тип (одиночные, парные фрагменты, дицентрики, транслокации, полиплоидии).

Показано, что облучение в дозах 2 и 4 Гр вызывало повреждение генетического аппарата активно пролиферирующих клеток костного мозга, проявляющееся в повышении количества ХА до 15,8 ± 1,7 % и 13,8 ± 1,7 % соответственно, при этом количественное распределение разных типов аберраций имело ярко выраженную дозовую зависимость.

Установлено, что М в дозе 10 мг/кг, введенный за 30 минут до облучения в дозе Гр оказывал достоверное (по t критерию Стьюдента) генопротективное действие, проявляющееся в снижении частоты ХА с 15,8±1,1 % до 8,0±1,2 % (р0,05). Отмечено снижение количества одиночных и парных фрагментов, а также дицентрических хромосом в 2 раза.

В дозе 50 мг/кг М введённый за 30 минут до облучения в дозе 4 Гр вызывал снижение частоты ХА с 13,8 ± % до 6,5±1,25 % (р0,05), при этом обнаружено снижение количества парных фрагментов в 2 раза, полиплоидов – в 8 раз.

Таким образом, проведенное экспериментальное исследование позволило выявить отчетливые генопротективные свойства у синтетического аналога эндогенного гормона эпифиза М при общем кратковременном -облучении в дозах 2 или 4 Гр. Подобное действие препарата, вероятно, связано с его антиоксидантными свойствами и способностью хорошо проникать через биологические мембраны. В связи с этим, препарат в период химической стадии действия ионизирующего излучения способен снижать как прямое повреждающее действие в клеточных структурах с низким содержанием воды (например, в ядре), так непрямое, связанное с повреждающим действием продуктов радиолиза воды.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ГЕННОГО ПОЛИМОРФИЗМА С ЧАСТОТОЙ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ НА ФОНЕ ДЛИТЕЛЬНОГО НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ Литвяков Н.В., Васильева Е.О., Тахауов Р.М., Гончарик О.О., Агеева А.М., Межерицкий С.А., Скобельская Е.В., Карпов А.Б.

Северский биофизический научный центр ФМБА России, Северск, Россия, nvlitv72@sibmail.com Ранее нами был установлен порог дозы низкоинтенсивного облучения 76±25 мЗв, выше которого отмечалась повышенная частота цитогенетических аномалий (ЦА) у работников Сибирского химического комбината (СХК) (Литвяков Н.В. и др., 2009). По мнению многих исследователей, высокая вариабельность частоты ЦА при низкоинтенсивном облучении в дозах 100-500 мЗв может быть связана с нормальной генетической изменчивостью. В этой связи мы провели исследование взаимосвязи частоты и спектра ЦА у работников СХК, подвергавшихся низкоинтенсивному облучению в дозе 76-500 мЗв с полиморфизмом генов: ATM IVS61+60GA rs664143, XRCC5 Ex21-238GA rs2440, XRCC5 Ex21+466AG rs1051685, XRCC1 839GA (Arg280His) rs25489, XRCC1 1196GA (Arg399Gln) rs25487, XPD1 2251AC (Lys751Gln) rs13181, XRCC5 Ex21+466AG rs1051685, TP53 +119CG (Arg72Pro) rs1042522, TP53 Ex11+2042TG rs8073498, RB1CC1 Ex18+83TC rs2305427, PTEN 1515bp 3' of STP TC rs701848, CYP2C19 681GA rs4244285. Цитогенетическое исследование лимфоцитов крови 250 облучённых работников СХК проводили стандартным методом.


Генотипирование осуществляли при помощи RT-PCR. В результате исследования показано, что не взаимосвязаны с частотой ЦА полиморфизмы генов: XRCC1 1196GA (Arg399Gln) и XRCC1 839GA (Arg280His). В большинстве случаев носительство мутантных генотипов, а в некоторых случаях и гетерозиготных генотипов генов;

ATM IVS61+60GA, XRCC5 Ex21-238GA, TP53 Ex11+2042TG, PTEN 1515bp 3' STP CT, TP53 +119CG (Arg72Pro), XPD1 2251AC (Lys751Gln), RB1CC1 Ex18+83TС у работников СХК, сопряжено с повышенной частотой различных аномалий хроматидного и хромосомного типов. Только в двух случаях носительство дикого ТТ генотипа PTEN 1515bp 3' STP TC достоверно увеличивает частоту клеток с диминуцией и носительство дикого СС генотипа XPD1 2251AC увеличивает количество аберраций на клетку. В докладе будет представлен подробный анализ ассоциаций различных типов ЦА с полиморфизмом исследованных генов.

ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ САМОК МЫШЕЙ НА ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ МУЛЬТИЛОКУСНОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАРКЕРА У ИХ ПОТОМСТВА Ломаева М.Г., Васильева Г.В., Антипова В.Н., Фоменко Л.А., Безлепкин В.Г., Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия lomaeva@iteb.ru Представленные в литературе последних лет результаты экспериментальных и эпидемиологических исследований свидетельствуют о возможности повышения вариабельности или нестабильности генома (НСГ) у потомства родителей, подвергавшихся воздействию ионизирующей радиации (ИР). Посредством оценки уровня полиморфизма мультилокусного генетического маркера (МГМ) продемонстрирован повышенный уровень нестабильности генома соматических клеток потомства самок мышей, подвергавшихся острому рентгеновскому облучению в дозах 0.5, 1 и 2 Гр в преконцептивный период. Установлено, что полиморфизм МГМ в геноме соматических клеток потомства облученных самок выше, чем у потомства самцов, облучавшихся в таких же дозах [Vasil'eva et al., 2001;

Безлепкин и др., 2004]. У потомства, рожденного самками мышей, как до облучения, так и после воздействия радиации, обнаружены тканевые различия уровня полиморфизма ДНК по частоте «неродительских полос» (НРП).

Как пролиферирующие анализировались селезенка и эпителий кончика хвоста, а постмитотические – мозг и периферическая кровь. Максимальная величина НРП определена для ДНК крови, в сравнении с другими тканями, что,возможно, является следствием возрастания общей НСГ стволовых клеток кроветворной системы. Для селезенки изменения НРП значимы в группах потомства самок, облученных в дозах 0.5, 1, и 2 Гр. Интересно, что с повышением дозы облучения самок наблюдается инверсия соотношения величин доли НРП в ДНК постмитотической ткани (мозг), и пролиферирующих тканей (селезенка, кончик хвоста).

Относительно механизмов реализации явления индуцированного преконцептивным облучением трансгенерационного мутагенеза и повышения уровня полиморфизма соматических клеток потомства нет единого мнения, хотя доказательства существования собственно феномена не вызывает сомнений, по крайней мере, в исследованиях на мышах.

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА СВИДЕТЕЛЯ В МОДЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ IN VIVO ОБЛУЧЕННОЙ ПЛАЗМЫ Мазник Н.А., Винников В.А., Сыпко Т.С., Круговая И.Н., Павленко В.А., Михановский А.А., Скрипник Л.Д.

Институт медицинской радиологии им. С.П. Григорьева АМН Украины Харьков, Украина Изучение опосредованных эффектов радиационного воздействия, таких как отдаленная нестабильность генома и эффект свидетеля (bystander effect), является одной из актуальных задач современной радиобиологии.

Была проведена серия экспериментов по оценке опосредованных цитогенетических эффектов в лимфоцитах донора мужского пола при их стандартном и долгосрочном культивировании в присутствии плазмы крови больных раком тела матки. Забор крови с последующим отделением плазмы проводили для группы из 15 пациенток до лечения, в конце курса лучевой терапии и через 1 год..

Спектр цитогенетических нарушений в донорских лимфоцитах, культивированных в присутствии плазмы крови пациенток как до так и после лечения, не содержал хромосомних обменов и состоял из ацентрических хромосомных фрагментов и хроматидних фрагментов, а также хроматидных обменов, хроматидных пробелов и изохроматидных делеций.

Плазма крови пациенток после лучевой терапии вызывала статистически значимое повышение частоты хроматидных обменов, фрагментов и изохроматидных делецій по сравнению с картиной цитогенетических эффектов до облучения. Наиболее информативным показателем для изучения эффекта свидетеля в данной тест-системе можно считать суммарную частоту хроматидных и изохроматидных аберраций.

В экспериментах с плазмой крови пациенток через 1 год после лучевой терапии в клетках первого митоза не было виявлено генотоксического воздействия плазмы на хромосомный аппарат донорских лимфоцитов. Однако, в третьей и последующих дочерних генерациях клеток наблюдали тенденцию к увеличению частоты гипер- и полиплоидов, а также достоверное увеличение приблизительно в 2 раза уровня хромосомных фрагментов и хроматидных перестроек.

Обсуждаются возможные механизмы, а также методологические подходы к проведению экспериментов и интерпретации данных цитогенетического исследования в изучении опосредованных эффектов локального радиационного воздействия.

ПОВЫШЕННАЯ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КЛЕТОК И ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ СТАРЕНИЕ ПРИ АТАКСИИ-ТЕЛЕАНГИЭКТАЗИИ Михельсон В.М., Полуботко Е.А., Смирнова Н.В., Плескач Н.М., Спивак И.М.

Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия;

: mikhels@mail.cytspb.rssi.ru Исследована чувствительность фибробластов больных атаксией-телеангиэктазией (АТ) и их фенотипически здоровых родителей – гетерозиготных носителей мутации в гене atm - к рентгеновскому облучению (2 Гр), а также признаков преждевременного старения в этих клетках. Показано, что все исследованные маркеры старения – белок НР1-;

фосфорилированный по серину-139 гистон Н2АХ (-Н2АХ), и фокусы белка 53ВР1 – наблюдаются как в клетках самих больных, так и их родителей – гетерозиготных носителей заболевания, хотя в клетках последних выражены слабее. Показано, что при рентгеновском облучении восстановление поврежденной ДНК в клетках больных АТ замедлено вдвое по сравнению с клетками здоровых доноров, а также несколько замедлено в клетках гетерозиготных носителей мутации. Лишь при определении уровня белка р21Waf1/Cap1 – ингибитора циклинзависимых киназ – различия между клетками гетерозиготных носителей мутантного гена atm и здоровых доноров оказались недостоверными. Мутация гена atm связана с подавлением систем репарации ДНК при двунитевых разрывах, что в свою очередь согласуется с повышенной радиочувствительностью и преждевременным старением в клетках гетерозиготных носителей гена atm. Методами проточной цитометрии и электрофореза отдельно взятых клеток показано, что клетки больного АТ, в отличие от клеток здоровых доноров, после ионизирующего облучения не формируют блоков клеточного цикла. Этот дефект, описанный нами ранее при некоторых других заболеваниях с повышенной радиочувствительностью, приводит к наблюдаемой радиорезистентности репликативного синтеза ДНК, т.е. при облучении скорость репликации ДНК практически не снижается, тогда как в клетках здоровых лиц резко тормозится, что дает клетке время на репарацию ДНК. В клетках гетерозиготных носителей мутации atm после облучения наблюдаются определенные изменения параметров клеточного цикла, но менее выраженные, чем в клетках здоровых доноров.

Обнаружение дефектов репарации ДНК при гетерозиготном носительстве гена atm существенно для практической медицины, т.к. АТ является самым распространенным синдромом наследственно повышенной радиочувствительности у человека.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ ИЗ ЗОНЫ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА Модоров М.В.

Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург, Россия, modorov@ipae.uran.ru Радиационная авария, произошедшая на ПО «Маяк» в 1957 году, привела к загрязнению обширной территории, получившей название Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРСа). Территория ВУРСа является уникальным полигоном для проведения эколого-генетических исследований биоты, обитающей в зонах с повышенным радиационным фоном. Исследования природных популяций, в этом районе начались через 5 лет после аварии (Экологические последствия…, 1993). Было показано, что в условиях радиоактивного у мелких млекопитающих в несколько раз увеличивается доля клеток костного мозга, несущих хромосомные нарушения (Дубинин и др., 1972;

Гилева и др., 1996;

Ялковская, Григоркина, 2009). Кроме того, в популяциях этих зверьков увеличивается продолжительность жизни после острого облучения в летальной дозе, что свидетельствует о том, что в них произошел естественный отбор по признаку радиоустойчивости (Крапивко, Ильенко, 1988;

Ильенко, Крапивко, 1989). Результатом таких процессов могло стать неслучайное изменение генетической структуры популяций.

Анализ таких изменений будет способствовать лучшему пониманию отдаленных последствий радиоактивного загрязнения биогеоценозов.

В нашей работе мы проанализировали аллозимную структуру популяций малой лесной мыши (Apodemus uralensis) из зоны ВУРСа (исследовано 100 особей). В качестве контроля были использованы выборки зверьков, отловленные на участках с фоновым уровнем радиоактивного загрязнения (проанализировано более 400 особей). Показано, что параметры аллозимного разнообразия популяций малой лесной мыши, обитающей в зоне ВУРСа, не выходят за пределы изменчивости региональных показателей. Признаков увеличения генетического груза по изменчивости 11 ферментных систем (18 локусов) в импактных выборках не выявлено. Особенностей аллозимной структуры популяции A.

uralensis из зоны ВУРСа, которые бы принципиально выделяли их из ряда других популяций Урала, мы не обнаружили.

ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ «БАЙСТЭНДЕР» ФАКТОРОВ В УСЛОВИЯХ IN VITRO И IN VIVO Морозик П.М.1, Моссэ И.Б.1, Мельнов С.Б.2, Мазерсилл К. ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси», Минск, Беларусь, УО «Международный государственный экологический университет им.А.Д.Сахарова», Минск, Беларусь;

p.marozik@igc.bas-net.by;

Университет МакМастер, Гамильтон, Канада Радиационно-индуцированный «байстэндер» эффект (bystander effect) – это феномен, при котором факторы, вызывающие радиационное повреждение, передаются от облученных клеток необлученным. Этот эффект выявлен сравнительно недавно, и его влияние на биологические объекты может быть очень существенным, причем как положительным, так и отрицательным. Однако до сих пор его механизм и природа вызывающих его факторов неизвестны.

Целью настоящей работы является идентификация возможной природы «байстэндер» факторов путем их модификации с помощью веществ естественного происхождения in vitro и изучение «байстэндер» эффектов, индуцированных в условиях in vitro (в культуре клеток) и in vivo (в сыворотке крови облученных в результате аварии на ЧАЭС популяций). В исследовании использовали микроядерный, колониеобразующий тесты и метод оценки функциональной активности клеток (alamar blue тест).

В результате проведенных исследований in vitro впервые было показано, что используемые вещества (меланин, мелатонин и альфа-токоферол) способны модифицировать «байстэндер» эффект и частично нейтрализовать вызывающие его факторы при добавлении в культуральную среду как перед облучением, так и после облучения, что позволило сделать вывод о свободно-радикальном компоненте «байстэндер» факторов.

В исследованиях in vivo было установлено, что в сыворотке крови пострадавших лиц (ликвидаторы аварии на ЧАЭС, работники и жители загрязненных радионуклидами территорий Беларуси) находятся факторы, вызывающие «байстэндер» эффект. Показано, что в крови пострадавших в результате Чернобыльской аварии лиц даже спустя более лет с момента облучения продолжают циркулировать «байстэндер» факторы, способные вызывать клеточные повреждения в интактных клетках.

РОЛЬ ГЕНОВ ОТВЕТА НА ПОВРЕЖДЕНИЕ ДНК В ИЗМЕНЕНИИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ПРИ РАДИОАДАПТАЦИИ DROSOPHILA MELANOGASTER К ХРОНИЧЕСКОМУ ГАММА-ОБЛУЧЕНИЮ В МАЛЫХ ДОЗАХ Москалев А.А., Плюснина Е.Н.

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия Одним из актуальных направлений современной радиобиологии является изучение молекулярно-клеточных механизмов процесса радиоадаптации в ответ на облучение в малых дозах. Исследования, выполненные с привлечением клеточных культур, выявили роль отдельных ферментативных путей в этом процессе. Однако осталось невыясненным, каким образом интегрируются отдельные клеточные процессы в изменение параметров жизнедеятельности целого организма. Наиболее интегративным показателем приспособленности популяции является продолжительность жизни. Продуктивным экспериментальным подходом в изучении генетических механизмов радиоадаптации по признаку продолжительности жизни может служить ее сравнение у объектов с заданными генотипическими различиями. Цель данной работы заключалась в исследовании изменения продолжительности жизни в процессе радиоадаптации линий Drosophila melanogaster с дефектами различных генов, контролирующих ответ на повреждение ДНК:

tefu, гомолог АТМ млекопитающих;

mei-41, гомолог ATR;

Dmp53, гомолог р53.

Исследовали особей линий Canton-S (дикий тип), tefu/+ (генотип: w*;

P{neoFRT}82B atm- e1/TM6B, Tb1), mei-41/mei-41 (генотип: w,mei-41D5/w,mei-41D5), mei-41/+ (генотип:

tefu w,mei-41D5/Basc;

cn1,bw1), p53/p53 (генотип: y1 w1118;

p535A-1-4/y1 w1118;

p535A-1-4). Мухи были разделены на четыре группы – контроль и разные варианты облучения: от источника с Ra226 в дозе 60 сГр на предимагинальных стадиях развития (12 сут);

от источника с Со в дозе 30 Гр сразу после вылета имаго (30 мин);

последовательно оба воздействия.

У самцов и самок линии дикого типа Canton-S хроническое предоблучение малыми дозами ионизирующей радиации привело к адаптации животных к последующему острому облучению. У мутантных линий Drosophila melanogaster по генам tefu, mei-41 и Dmp53 повышения устойчивости к действию острого облучения после предоблучения малыми дозами не наблюдается, что, по-видимому, свидетельствует об участии исследуемых генов в процессе радиоадаптации к хроническому облучению ионизирующей радиацией в малых дозах.

МОЛЕКУЛЯРНО-ЦИТО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СПОНТАННЫХ И -ИНДУЦИРОВАННЫХ МУТАЦИЙ МИНИ-ГЕНА BLACK D. MELANOGASTER Намолован Л.Н., Александров И.Д., Александрова М.В.

Объединенный институт ядерных исследования, Дубна, Россия liliana.namolovan@gmail.com Для экспериментального изучения фундаментального вопроса о зависимости картины радиомутабильности гена от его размера, экзон-интронной организации и положения на хромосоме впервые проведен комплексный (цито-генетический и молекулярный) анализ 7 спонтанных и 62 -индуцированных (дозы 5-60 Гр 60Со) мутаций мини-гена black (2L: 34D-E) при облучении зрелых спермиев самцов дикой лабораторной линии D-32. Согласно результатам генетического анализа, 21 из 62 (33.9%) индуцированных мутантов оказались с доминантной стерильностью, в основе которой, как известно, лежат ненаследуемые аберрации хромосом. Девять (21.9%) из 41-й наследуемой мутации гена ассоциированы, как показала цитология их политенных хромосом, с видимыми изменениями в виде мультилокусных делеций или инверсий.

Остальные 32 радиационные и все спонтанные мутации гена оказались, согласно классическим генетическим и цитологическим критериям, «точковыми».

Для их молекулярного анализа методом ПЦР ген black (2692 п.н., 3 экзона и интрона) был разделен на 3 перекрывающихся фрагмента (1068 п.н., 1043 п.н., 859 п.н. от 5’- к 3’- концу гена) и подобраны соответствующие пары праймеров. Согласно результатам ПЦР-анализа, на ДНК от 3-х из 7 спонтанных и от 12 (70.6%) из 17 изученных индуцированных мутаций black получены все три ожидаемых ампликона. Следовательно, все эти мутанты имеют изменения ДНК гена, не определяемые методом ПЦР. У остальных 4-х спонтанных и у 5-ти радиационных мутантов black отсутствовал только один, чаще всего средний, ампликон (6 случаев из 9), характеризуя тем самым середину гена (локализация крупного интрона) как «горячую» его область для спонтанного и радиационного мутагенеза. Преобладание точковых мутантов black с изменениями ДНК, не определяемыми методом ПЦР, с одной стороны, и отсутствие лишь одного ампликона у мутантов с детектируемыми методом ПЦР повреждениями ДНК, с другой, показывают, что молекулярная картина спонтанного и -индуцированного мутагенеза мини-гена black в целом существенно отличается от таковой для структурно более сложного гена vestigial (Афанасьева и др., настоящий сборник). Обсуждаются возможные причины этих различий.

ВЫЖИВАЕМОСТЬ РАСТЕНИЙ FESTUCA PRATENSIS HUDS. В ПОТОМСТВАХ, СФОРМИРОВАННЫХ НА МУТАНТНОЙ ОСНОВЕ Николаевская Т.С., Лебедева О.Н., Титов А.Ф.

Институт биологии Карельского научного центра РАН, Петрозаводск, Россия, nicoltn@mail.ru Жизнеспособность, выживаемость и плодовитость растений являются важнейшими компонентами приспособленности популяций и действия отбора как в пределах поколения на разных этапах онтогенеза, так и в ряду поколений. Впервые на примере многолетнего злака Festuca pratensis Huds. показано, что общая выживаемость панмиктических популяций, представленная частотами жизнеспособных особей на разных этапах онтогенетического развития растений пяти последовательных генераций (М2–М6, 25 лет наблюдений), выше у мутантных потомств, сформированных на основе действия алкилирующих мутагенов (этиленимин, этилметансульфонат), чем у потомств, сформированных на основе -излучения и комбинированного действия двух мутагенных агентов. Максимальные различия в выживаемости двух групп мутантных потомств выявлены в годы с благоприятными условиями произрастания растений. Величины относительной выживаемости (в сравнении с контрольной популяцией) указывают на развитие компенсаторных реакций, обеспечивающих повышенную выживаемость растений, только у потомств, сформированных на основе действия алкилирующих мутагенных агентов.

Оценка естественного отбора (стабилизирующая форма) в отношении компонентов выживаемости (фертильность пыльцы, всхожесть семян, частота выживших проростков, частота растений, достигших репродуктивного развития) у растений с естественным и индуцированным генетическим грузом показала, что эффективность его на протяжении пяти поколений определяется типом мутагенеза (радиационный, химический) и способом использования мутагенов (простая и комбинированная обработка). Действие стабилизирующего отбора в отношении признаков, формирующих выживаемость, проявляется более жестко в потомствах, сформированных на основе действия алкилирующих мутагенных агентов, по сравнению с потомствами, сформированными на основе комбинированного их действия с -излучением. Наиболее жесткое давление стабилизирущего отбора проявилось в -потомствах.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.