Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки – медицине
| Вид материала | Программа |
- Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные, 9808.28kb.
- Распоряжение Президиума ран от 23 сентября 2008 г. №10104-653 "Об утверждении Порядка, 422.29kb.
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки медицине, 320.86kb.
- Программа фундаментальных исследований Президиума ран, 3259.61kb.
- Программа фундаментальных исследований президиума ран «Биоразнообразие» 2005-2008,, 173.94kb.
- Программа отчетной конференции по программе фундаментальных исследований Президиума, 123.52kb.
- Всероссийский симпозиум «Экология мегаполисов: фундаментальные основы и инновационные, 8.63kb.
- Научный журнал "Вопросы филологии" Оргкомитет: Сопредседатели, 47.73kb.
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА К ДЕЙСТВИЮ РАДИАЦИИ
В АСПЕКТЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА
И.М.Васильева, Н.С.Кузьмина, Г.Д.Засухина, Т.А.Синельщикова
Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва
Защитные механизмы клеток человека от действия радиации включают ряд систем, к которым относится репарация ДНК, адаптивный ответ (АО), антиоксидантные системы и др.
Нами исследованы клетки пациентов с наследственными заболеваниями, характеризующимися ингибированием репарации гамма-индуцированных повреждений ДНК: клетки пациентов с синдромом Элерса-Данлоса и с синдромом Дауна. В клетках с синдромом Элерса-Данлоса наблюдалось формирование АО, тогда как в клетках с синдромом Дауна АО отсутствовал (Хандогина и др.,1999). Можно было предположить, что клетки с этими синдромами различаются по составу белков, индуцируемых различными адаптирующими воздействиями и определяющими защиту клеток при повреждающем действии мутагенов. Кроме того, при применении антимутагенов защита клеток от повреждающего действия мутагенов также осуществляется с помощью индукции белков. При исследовании спектра белков при АО и при использовании природных и синтетических антимутагенов нами были обнаружены некоторые отличия в перевиваемой культуре клеток с синдромом Дауна от нормальных клеток. Линия перевиваемых клеток человека охарактеризована по полиморфизму генов детоксикации: GSTM1, GSTT1,GSTP1, CYPIAI, некоторые из которых имели мутантную характеристику.
Сравнивались вышеперечисленные полиморфные гены у 11 пациентов с синдромом Дауна и 39 пациентов с синдромом Элерса-Данлоса, характеризующихся ингибированной репарацией гамма-индуцированных повреждений ДНК, с соответствующими показателями у здоровых доноров. Выявлены существенные особенности в их полиморфизме.
Из полученных данных следует, что фенотип радиочувствительности, одинаковый в случаях синдромов Элерса-Данлоса и Дауна, обусловлен разными механизмами проявления генетического полиморфизма.
«ГЕПТРОНГ» – НОВЫЙ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕПАРАТ, ЗАЩИЩАЮЩИЙ КЛЕТКИ ОТ МУТАГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ГЕНОТОКСИКАНТОВ. ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ АНТИМУТАГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
В.Г. Королев, Л.М. Грачева, С.В. Ковальцова, И.В. Федорова
Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова, РАН
В настоящее время проблема поиска и создания препаратов, обладающих антимутагенным действием, приобретает особую остроту. Это связано с тем, что в больших масштабах происходит загрязнение окружающей среды химическими веществами антропогенного происхождения, при этом некоторые из них обладают в разной степени мутагенным и канцерогенным действием. Кроме того, в медицине используются противораковые лекарственные препараты и физические воздействия, побочным эффектом которых может быть индукция мутаций в половых и соматических клетках пациентов.
При исследовании генотоксического действия «Гептронга» мы показали, что этот препарат обладает неожиданно высокой антимутагенной активностью при действии на клетки таких стандартных мутагенов, как УФ- и гамма-лучи и этил-метансульфонат (ЭМС). Частота мутаций под воздействием препарата уменьшалась примерно в 1.5 раза при действии ЭМС, в 2 раза при УФ-облучении и в 3 раза при гамма-облучении.
Результаты экспериментов, которые позволяют измерить частоту спонтанных мутаций, возникающих в результате ошибок копирования генетического материала показали, что частота мутаций была приблизительно одинакова в пробах с и без «Гептронга» (~2x10-7 генных мутаций на одно деление клетки). Это свидетельствует о том, что препарат «Гептронг» не влияет на точность воспроизведения генетического материала.
Для проверки влияния препарата на репарационную составляющую мутагенеза мы использовали метод упорядоченного посева. Результаты этого теста показали, что «Гептронг» значительно уменьшает темп мутагенеза (от 2,5 до 6 раз в зависимости от используемой мутационной модели). Отсюда следует, что препарат воздействует на одну (или более) из ветвей репарационной системы.
Для определения репарационного пути, на который влияет «Гептронг», использовали мутации, блокирующие различные пути репарации повреждений ДНК. Эксперименты с модельными штаммами, несущими мутации по эксцизионному и рекомбинационному пути репарации, показали, что «Гептронг» эффективно подавляет УФ-индуцированный мутагенез у этих штаммов. Следовательно, «Гептронг» не оказывает влияния ни на эксцизионную, ни на рекомбинационную репарацию.
На следующем этапе исследований были сконструированы штаммы, позволяющие провести работу по определению влияния «Гептронга» на белки, контролирующие различные ветви пострепликативной репарации. В результате было показано, что мутации в генах RAD51, PMS1 и MSH2 ликвидируют антимутагенное действие «Гептронга». Отсюда следует, что препарат, каким-то образом, стимулирует работу «мисматч» репарации в безошибочной ветви пострепликативной репарации и тем самым резко повышает защищенность клетки от мутагенного действия различных агентов.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ПРОСТЫХ ПОВТОРОВ И ГЕННЫХ МУТАЦИЙ В ДНК КРОВИ ПОТОМКОВ РОДИТЕЛЕЙ-ОТЦОВ, ПОДВЕРГШИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ ГАММА-РАДИАЦИИ
В.Г. Безлепкин1), В.Н.Антипова1), Г.В.Васильева1), Н.А.Гуляева 1), А.В.Ежова2), М.Л.Захарова 2), М.Г. Ломаева 1), И.Ю. Стрелкова 1), Л.А.Фоменко 1), А.В.Щербатенко 1), К.Н. Муксинова 2)
1)Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
2)ФГУП Южно-Уральский институт биофизики ФМБА, Озерск
Представленные в литературе результаты экспериментальных и эпидемиологических исследований свидетельствуют о возможности повышения вариабельности или нестабильности генома (НСГ) в соматических клетках животных и людей в отдаленный период после воздействия ионизирующей радиации (ИР). В то же время существенно отличаются мнения специалистов относительно феномена формирования состояния НСГ у потомков облученных родителей. Это нашло отражение в обзорных публикациях последних лет, в частности отечественных авторов [Дуброва, 2006; Котеров, 2006; Сусков, 2006]. По этой причине востребованными являются результаты изучения генетической изменчивости половых и соматических клеток как у лиц, непосредственно подвергшихся воздействию ИР, так и у их потомков, с применением новых методов молекулярной биологии. С учетом изложенного, целью проекта было исследование закономерностей формирования точковых мутаций в гене P53, а также оценка уровня полиморфизма гипервариабельных последовательностей, ассоциированных с микросателлитами (МКС) в целом и тринуклеотидных повторов (CTG)n, в частности, в ДНК периферической крови (ПК) потомков, чьи родители-отцы, но не матери, подверглись воздействию пролонгированного внешнего гамма-излучения.
В исследованиях анализировались препараты ДНК из ПК потомков первого поколения (всего 36 человек; средняя и старшая возрастные группы) профессионалов предприятия ядерно-энергетического комплекса, подвергшихся на производстве пролонгированному внешнему воздейст-вию гамма-излучения в диапазоне доз 5-500 сГр до зачатия потомства. В контрольную группу входили потомки людей, проживавших в том же населенном пункте, что и профессионалы-ядерщики, но не подвергавши-еся облучению. Учитывались возрастные характеристики родителей и потомков контрольной группы при сопоставлении с выборкой потомства, рожденного от облученных отцов. Для выявления изменений в общей ДНК клеток ПК людей был адаптирован метод количественной оценки уровня полиморфизма нуклеотидных последовательностей, ассоциирован-ных с МКС повторами, на основе технологии ПЦР со «случайно выбранными» праймерами (AP-PCR). На этих же препаратах ДНК определялась частота замен оснований в 4-м и 8-м экзонах гена P53 с применением ПЦР и темпорального температурного гель-электрофореза (TTGE), а также полиморфизм размеров (CTG)n повторов с использова-ниием локус-специфической ПЦР. Выявлено значимое повышение уровня полиморфизма МКС-ассоциированных повторов в случае использования двух из пяти праймеров у потомков, рожденных от отцов, подвергшихся облучению в дозах выше 300 сГр. Для этой же группы потомков показано превышение (2 случая из 12) частоты точковых замен оснований в 4-м экзоне гена P53 в ДНК в сравнении с потомками индивидов контрольной группы (1 случай в группе из 22 человек). Обнаружена тенденция экспансии CTG-триплетов в ДНК клеток ПК у потомства лиц с суммарной накопленной дозой более 250 сГр. Различия обстоятельств облучения отцов (скорость накопления дозы пролонгированного облучения, перерывы в работе с источниками излучения, возраст на момент зачатия детей и пр.) заметно влияют на уровень выявляемой трансгенерационной изменчивости ДНК из ПК потомков.