А. «Горячие точки» в хромосомах. Эухроматин и гетерохроматин. Репарация радиационных мутаций разных типов. Влияние условий проведения экспериментов на выход аберраций хромосом. Общность
происхождения хромосомных и точковых мутаций.
Б. Адаптивный ответ, его неспецифичность. Факторы, влияющие на проявление адаптивного ответа: стадии клеточного цикла, интервал между 1-й и 2-й фракциями дозы, характер облучения и т.д. Возможные механизмы адаптивного ответа.
Список использованных источников.
А. «Горячие точки» в хромосомах. Эухроматин и гетерохроматин. Репарация радиационных мутаций разных типов. Влияние условий проведения экспериментов на выход аберраций хромосом. Общность происхождения хромосомных и точковых мутаций.
«Горячие точки» - участки ДНК, обладающие высокой мутабельностью, а «холодные» участки – те, где такая активность крайне низкая.
Горячие точки - те места хромосом, где они чаще всего рвутся, чтобы обменяться участками во время мейоза.
Классификация и функции хроматина:
а) Гетерохроматин. Во время интерфазы определённые участки хромосом и целые хромосомы остаются компактными. Они образуют «глыбки» интенсивно окрашенные и, как правило, прилежащие к мембране ядра. Гетерохроматин неактивен в отношении транскрипции. Существует две формы гетерохроматина: факультативный и конститутивный.
факультативный гетерохроматин бывает гетерохроматичным только временами. Он информативен, содержит гены с которых считывается наследственная информация, когда гетерохроматин переходит в эухроматическое состояние. Образуется при спирализации одной из двух гомологичных хромосом. Типичным примером служит тельце полового хроматина, образуемого одной из двух Х-хромосом соматических клеток женских особей человека и млекопитающих. Функциональная роль факультативного гетерохроматина заключается в компенсации снижении дозы определенного гена (например, появление промежуточного признака при явлении неполного доминирования у гетерозигот Аа, влияет на экспрессивность проявления наследственных признаков в фенотип), определяет тканеспецифичность.
структурный гетерохроматин – отличается высокоспирализованным состоянием, которое сохраняется на протяжении всего митотического цикла. Он занимает постоянные участки в гомологичных хромосомах – это фрагменты околоцентромерных, теломерных участков хромосом, не содержит структурных генов (нетранскрибируемый); Его роль не ясна, но, по-видимому, он выполняет опорную функцию.
б) Эухроматин (разрыхленный) - имеет менее компактную организацию, деспирализуется в конце митоза, образует слабоокрашенные нитчатые структуры содержит структурные транскрибируемые гены.
В каждой хромосоме свой порядок расположения эу- и гетерохроматина, что используется для идентификации отдельных хромосом в цитогенетике.
Репарация повреждений в ДНК.
Все механизмы репарации в клетке многократно продублированы и могут идти разными путями, находящимися под генетическим контролем. Репарация может быть, как практически безошибочной (фотореактивация и эксцизионная репарация коротких участков), так и зачастую ошибочной (SOS-репарация, т. к. она является попыткой восстановить структуру ДНК любой ценой при серьезных массивных повреждениях).
Б. Адаптивный ответ, его неспецифичность. Факторы, влияющие на проявление адаптивного ответа: стадии клеточного цикла, интервал между 1-й и 2-й фракциями дозы, характер облучения и т.д. Возможные механизмы адаптивного ответа.
Адаптивный ответ (АО) – защитная реакция биологических объектов при воздействии на них повреждающего фактора в незначительных дозах или концентрациях. Понятие адаптивного ответа характеризует способность клеток отвечать на облучение в малых дозах снижением уровня радиационно-индуцированных повреждений. В случае двукратного облучения адаптивный ответ проявляется в том, что предварительное воздействие облучения в малой дозе (обычно ниже 30 сГр) может снизить эффект последующей радиационной обработки в высокой дозе.
Неспецифичность в отношении характера адаптирующего воздействия. Реакция АО может развиваться как под действием малых доз радиации, так и в результате теплового шока, действия химических мутагенов и др. Причем, защитный эффект прослеживается и при использовании в адаптирующем и повреждающем качестве разнородных факторов.
Механизм инициации АО изучен пока недостаточно. АО сложным образом зависит от мощности доз предварительного облучения, а также индуцируется другим ДНК-повреждающим агентами, таким как алкилирующие соединения и перекись водорода. Все это создает сложность в сопоставлении результатов и объясняет противоречие в данные разных авторов.
Для возникновения адаптивного ответа необходимым условием является наличие между предварительным и последующим облучением временного интервала длиной в 4—6 ч.
В зависимости от индивидуальных показателей экспериментального объекта адаптивный ответ может быть зафиксирован во временном интервале от 4—24 ч до нескольких недель после предварительного облучения.
1. Марков А. Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий. / А. Марков, Е. Наймарк, 2018.
2. Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика. — 1. — Новосибирск: Издательство Новосибирского университета, 2002. — 459 с.
3. Коряков Д. Е., Жимулёв И. Ф. Хромосомы. Структура и функции. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009.
4. Клаг У., Каммингс М. Основы генетики. — М.: Мир, 2007.
5. Боднарчук И.А. Радиационная биология. Радиоэкология, 2002.-N 1.-С.36-42