1. ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ
2. РОЛЬ АБЕРРАЦИИ ХРОМОСОМ В РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННОЙ ГИБЕЛИ КЛЕТОК
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ
Хромосомные аберрации - тип мутаций, которые изменяют структуру хромосом.
Классификация:
- делеции (утрата участка хромосомы);
- дицентрические и кольцевые хромосомы;
- дупликации (повторение участка хромосомы);
- инверсии (изменение порядка генов участка хромосомы на обратный);
- транслокации (перенос участка хромосомы на другую);
- изохромосомы, несущие два одинаковых плеча [2].
Если перестройка изменяет структуру одной хромосомы, то такую перестройку называют внутрихромосомной (инверсии, делеции, дупликации, кольцевые хромосомы), если же двух разных, то межхромосомной (дупликации, транслокации, дицентрические хромосомы). Хромосомные перестройки подразделяют также на сбалансированные и несбалансированные.
Сбалансированные перестройки (инверсии, реципрокные транслокации) не приводят к потере или добавлению генетического материала при формировании, поэтому их носители, как правило, фенотипически нормальны. Несбалансированные перестройки (делеции и дупликации) меняют дозовое соотношение генов, и, как правило, их носительство сопряжено с существенными отклонениями от нормы.
Хромосомные перестройки играют роль в эволюционном процессе и видообразовании, в нарушении фертильности, в онкологических и врождённых наследственных заболеваниях человека.
Хромосомные перестройки были открыты у дрозофил при помощи генетического анализа. В некоторых скрещиваниях соотношение числа потомков в разных классах сильно отличалось от ожидаемого, и это объяснили наличием перестроек в хромосомах родителей. Делеции, дупликации и транслокации обнаружил К. Бриджес в 1916, 1919 и 1923 годах, соответственно.
Первую инверсию описал А. Стёртевант в 1921 году, сравнивая порядок генов в хромосоме 3 у D.melanogaster и D.simulans. Первые цитологические наблюдения хромосомных перестроек были сделаны на политенных хромосомах слюнных желез дрозофилы. Лишь спустя некоторое время хромосомные перестройки были показаны на митотических хромосомах. Цитологически хромосомные перестройки могут быть выявлены также в профазе первого деления мейоза на стадии пахитены благодаря синапсису гомологичных участков хромосом. Подобный анализ был впервые проведён Барбарой Мак-Клинток в 1930 году при изучении транслокации у кукурузы. хромосомный делеция дупликация
2. РОЛЬ АБЕРРАЦИИ ХРОМОСОМ В РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННОЙ ГИБЕЛИ КЛЕТОК
Углубленный анализ причин и механизмов гибели клеток, их вклада в формирование радиационных эффектов на уровне организма стал возможен благодаря накоплению информации о ключевой роли гена TP53 и белка p53 в осуществлении не только процесса апоптоза, но и репарации ДНК клеток, проявлении радиочувствительности организма в целом [9]. Белок p53 обеспечивает контроль состояния ДНК на протяжении всех стадий клеточного цикла [6].
При радиационном повреждении структуры ДНК белок р53 активирует реакции, которые приводят к остановке клеточного цикла в так называемых сверочных точках, что создает условия для репарации ДНК. Если репарация оказывается неэффективной, то этот белок включает механизмы апоптоза, приводящие к элиминации аберрантной клетки, тем самым предотвращая репликацию дефектной ДНК.
Мутации гена TP53 не изменяют продукции белка р53, но делают его функционально неполноценным и создают условия для возникновения клонов клеток, которые лишены контроля сверочных точек митотического цикла и неспособны активировать механизмы апоптоза.
Повышенная индукция хромосомных аберраций и образование микроядер в лимфоцитах периферической крови онкологических больных после облучения в условиях in vitro по сравнению со здоровыми донорами может быть связана с нарушением апоптоза как механизма элиминации аберрантных клеток и поддержания генетической стабильности. Авторы считают, что повышенный уровень апоптоза является также неблагоприятным фактором для организма, поскольку сопровождается усиленной пролиферацией для сохранения тканевого гомеостаза. В свою очередь, известно, что повышенная пролиферация приводит к фиксации генетических повреждений.
В результате облучения обозначенный выше баланс про- и антиапоптотических белков может сместиться в клетке в сторону преобладания проапоптотических белков вследствие активации белка p53. Этот баланс широко варьирует для различных типов опухолей, что объясняет, почему ионизирующая радиация вызывает апоптоз не во всех тканях, несмотря на активацию p53.
1. Александров, Ю.А. Основы радиационной экологии: Учебное пособие / Ю.А. Александров. – Йошкар-Ола: Мар.гос. ун-т;, 2007. – 268 с.
2. Белов, А. Д. Радиобиология / А. Д. Белов [и др.]. Под ред. А. Д. Белова. – М.: Колос, 1999. – 384 с.
3. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах / Ю.А. Владимиров // Cоросовский образовательный журнал. – 2000. – №2. – C. 154-156.
4. Галицкий, Э. А. Радиобиология: Курс лекций / Э.А. Галицкий – Гродно: ГрГУ, 2011. – 204 с.
5. Гребенюк, А. Н. Основы радиобиологии и радиационной медицины: Учебное пособие / А. Н. Гребенюк,О. Ю. Стрелова, В. И. Легеза, Е. Н. Степанова — СПб: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2012 — 232 с.
6. Гудков И.Н., Кудяшева А.Г., Москалёв А.А. Радиобиология с основами радиоэкологии: учебное пособие / И.Н. Гудков, А.Г. Кудяшева, А.А. Москалёв. – Сыктывкар: Изд-воСыктГУ, 2015. – 512с.
7. Жимулев, И.Ф. Общая и молекулярная генетика /И.Ф. Жимулев. — Новосибирск: НГУ, 2003.
8. Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С., Гигиена и основы экологии человека. / Ю.П. Пивоваров. - М.: Академия, 2014.- 528 с.
9. Стожаров, А. Н. Радиационная медицина: учебник / А. Н.Стожаров [и др.]. – Минск: БГМУ, 2007. – 144 с.
