ВВЕДЕНИЕ
1. ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА ДНК И РНК
1.1 Действие радиации на молекулярную структуру нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) in vitro и in vivo
1.2 Влияние облучения на синтез ДНК и РНК в организме
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Радиационное поражение возникает из-за действия ионизирующих излучений и представляет собой специфическую генерализованную реакцию биологического объекта. Радиационный ущерб вызывает лучевую болезнь. Его острая форма развивается вследствие кратковременного воздействия радиоактивного излучения или рентгеновских лучей в дозе не менее 100 бэр. Облучение организма может быть внешним (расположение источника излучения вне тела) и внутренним.
Прямое воздействие ионизирующего излучения может непосредственно привести к смерти или повреждению (обратимому или необратимому) клеток организма. Затем под влиянием физиологических процессов в клетках происходят функциональные изменения, которые следуют биологическим законам жизни и смерти клеток, а также отклонениям в жизнедеятельности организма.
В результате прямого и косвенного действия излучений происходят изменения белков, липидов и углеводов. Поражаются липиды клеточных мембран, нарушая проницаемость их. Повреждаются микромолекулы ферментов, нарушается синтез РНК, тормозится синтез ДНК, наблюдаются однонитчатые и двунитчатые разрывы, приводящие к хромосомным аберрациям. Имеют место генные мутации, их появление в клетках означает, что клетка содержит генетический материал, отличный от генетического материала, содержащегося в исходных (нормальных) клетках.
Повреждаются структурные элементы клетки – ядра, хромосомы, митохондрии, лизосомы, хромосомы, нарушается синтез АТФ (аденозинтрифосфата). Поражение ядра приводит к синтезу изменённых белков (в результате нарушения РНК), которые впоследствии приводят к образованию злокачественных опухолей, вторичных радиотоксинов, вызывающих старение и лучевую болезнь [7].
1. ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА ДНК И РНК
1.1 Действие радиации на молекулярную структуру нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) in vitro и in vivo
Действие радиации на нуклеиновые кислоты – ДНК, разные формы РНК in vitro и in vivo и на их аналоги исследовано обстоятельно.
Исследованиями доказано, что в развитии лучевого поражения клетки особо важное место принадлежит молекулярным повреждениям компонентов генетически важных молекул, в частности ДНК, входящей в состав хромосом.
Определяющая роль повреждения ДНК основывается на том, что гигантские молекулы ДНК в гаплоидном наборе хромосом не повторяют друг друга, представляя собой уникальную структуру клетки. Поэтому исследование радиационно-химических повреждений молекул нуклеиновых кислот приобрело большое значение в раскрытии механизмов радиобиологических явлений.
Полученные в последние годы данные свидетельствуют об усилении повреждающего действия ионизирующего излучения на ДНК животных и растений в опытах как in vivo, так и in vitro. Ионы таких металлов, как, например, Сu, связываясь с ДНК, сами по себе приводят к одно- и двунитевым разрывам ДНК, а при действии ионизирующего излучения наблюдается эффект синергизма, то есть взаимного усиления эффектов.
При облучении ИИ возникают следующие повреждения ДНК.
1. Окисление азотистых оснований и образование перекисей нуклеотидов. После облучения у пиримидиновых оснований, под воздействием радикала ОН, происходит насыщение двойной связи с последующим образованием гидроперекисей.
Наиболее чувствительны к действию облучения пиримидиновые основания, в то время как пуриновые основания в 1,5-2 раза более устойчивы к действию облучения. Количество поврежденных оснований ДНК при облучении примерно в 4 раза превышает число однонитевых разрывов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При облучении клетки поражаются все ее структуры. Возможность поражения тех либо других молекул обусловливается их величиной: чем больше молекула, тем больше возможность ее повреждения.
Условиями повреждения при облучении считаются не только лишь электромагнитное излучение или заряженные частички, однако и продукты радиолиза воды – действующие радикалы кислорода.
При влиянии редкоионизирующего испускания в дозе 2 Гр, порождающего гибель от 10% до 90% клеток различных тканей человека, в ДНК одной клетки образовывается приблизительно 2000 однонитевых и 80 двухнитевых разрывов, повреждается 1000 оснований также создается 300 сшивок с белком. Непосредственно данные поражения и лежат в базе радиационной смерти клетки, продолжительного нарушения эффективности деления ее потомков и злокачественного перерождения, но в случае воздействия на половые клетки – и генетических результатов облучения родителей для потомства.
Дефекты ДНК, наблюдающиеся уже после облучения, не считаются уникальными. Они появляются и в необлученных клетках. По этой причине в процессе развития сформировалась непростая система репарации ДНК, которая может возобновить большинство дефектов ДНК, приобретенных при облучении.
Митоз и разделение клеток наиболее радиочувствительны, по этой причине радиочувствительность клеток увеличивается с повышением ДНК, количества и объемов хромосом. К критическим (смертельным) дефектам причисляют одинарные и парные разрывы ДНК в следствии 1-го либо 2-ух попаданий в противоположные комлементарные нити.
Излучение может оказывать воздействие на нуклеиновые кислоты непосредственным и опосредственным путем.
1. Комов, В.П. Биохимия: Учебник / В.П. Комов, В.Н. Шведова. - Люберцы: Юрайт, 2015. - 640 c.
2. Аверьянова. А.В. Что нужно знать о радиации / А.В. Аверьянова [и др.]. - Мн., 1992. – 125 с.
3. Нестеренко, В.Б. Радиационная защита населения / В.Б. Нестеренко. - Мн., 1997. – 265 с.
4. Радиационная медицина /Стожаров А. Н. [и др]. - Мн., 2002. – 450 c.
5. Радиационные поражения: Учебное пособие / Авт.-сост.: Г. М. Батян, С. И. Судник, Л. Г. Капустина. – Мн.: БГУ, 2005. – 20 с.
6. Лысенко, Н.П. Радиобиология: Учебник. 3-е изд., стер / Н.П. Лысенко, В.В. Пак, Л.В. Рогожина и др. - СПб.: Лань, 2016. - 576 c.
7. Основы радиобиологии и радиационной медицины / А.Н. Гребенюк и др. - М.: Фолиант, 2012. - 232 c.
8. Пак, В.В. Радиобиология: Учебник / Н.П. Лысенко, В.В. Пак, Л.В. Рогожина; Под ред. Н.П. Лысенко. - СПб.: Лань, 2017. - 576 c.
