Хромосомные абберации. Их роль в радиационно-индуцированной гибели клеток.
Мутагенное действие радиации впервые установили советские ученые Г.А. Надсон и Г.С. Филатов в 1925 г. В опытах на дрожжах, а затем в 1927 г. Это открытие подтвердили Г. Меллер на другом объекте – дрозофиле. Ионизирующие излучения могут вызвать все виды мутаций. К ним относятся:
- геномные мутации (кратные изменения гаплоидного числа хромосом);
- хромосомные мутации или хромосомные абберации (структурные и численные изменения хромосом);
- генные мутации (изменение молекулярной структуры генов) [7].
Наиболее биологически значимые повреждения, появляющиеся под воздействием свободных радикалов, отмечаются у дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). К ним относятся модификация или удаление некоторых азотистых оснований, разрыв фосфоэфирных и водородных связей, распад дезоксирибозы, повреждение ДНКмембранного комплекса, нарушение связей ДНК-белок, сшивок ДНК-
ДНК и ДНК-белок, образование тиминовых димеров, одно- и двунитевых разрывов. Дисбаланс между активностью нуклеаз и полимераз, недостаток макроэргов, распад ядерной мембраны и пострадиационный апоптоз клеток с фрагментацией ДНК обусловливает усиление катаболизма и деградацию хроматина. Присутствие кислорода увеличивает число повреждений оснований ДНК в 3 раза, число одно- и двунитевых разрывов – в 2-2,5 раза.
Поглощенная доза 1 Гр приводит к образованию в клетках 10- 100 двунитевых разрывов, 1000 одиночных разрывов, 5000 повреждений азотистых оснований. Возможны хромосомные аберрации в виде концевых делеций, фрагментации хромосом, образования кольцевых хромосом, дицентриков, хромосомных мостов, а также внутрихромосомных и межхромосомных транслокаций [6].
Мутагенные воздействия, вызывающие двунитевые разрывы (ДР) ДНК, приводят к появлению хромосомных перестроек в клетках. Самым хорошо охарактеризованным мутагеном, индуцирующим хромосомные аберрации является ионизирующее излучение.
1. Актуальная радиобиология: курс лекций / Л.А. Ильин [и др.]. – М.: Издательский дом МЭИ, 2015. – 240 с.
2. Генетическая токсикология / И.М. Прохорова [и др.]. – Ярославль: ЯрГУ, 2005. – 132 с.
3. Кужахметова, Д.А. Механизмы образования радиационно-индуцированных повреждений хромосом / Д.А. Кужахметова // Вестник совета молодых ученых и специалистов Челябинской области. – 2020. – №2 (29), Т. 1. – С. 18-24.
4. Медицинская защита при радиационных и токсикологических поражениях / А.В. Степанов [и др.]. – Чита: ИИЦ, ЧГМА, 2011. – 343 с.
5. Радиационная медицина и экология / А.Н. Стожаров [и др.]. – Мн.: БГМУ, 2007. – 100 с.
6. Радиационная медицина: пособие. В 2 ч. Ч. 1 / И.И. Бурак [и др.]. – Витебск: ВГМУ, 2018. – 206 с.
7. Радиационная медицина / Т.И. Зиматкина [и др.]. – Гродно: ГрГМУ, 2011. – 328 с.
8. Радиобиология: Учебник / Под ред. Н.П. Лысенко, В.В. Пака. – СПб.: Издательство «Лань», 2017. – 572 с.
