Тезисы докладов
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
- Тезисы докладов и заявки на участие, 104.97kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 788.61kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 1066kb.
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОФИЗИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАЛЫХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ И ПОНИЖЕННОГО УРОВНЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА БИООБЪЕКТЫ И ВОДНУЮ СРЕДУ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ ДЛИТЕЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ
В.В.Цетлин, А.А.Артамонов, В.А.Бондаренко, Т.С.Гурьева, О.А.Дадашева, Т.А.Дерендяева, М.А.Левинских, Е.Л.Нефедова, И.В.Федотова
ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН
Согласно оценкам планарная мощность энергии, воздействующая на организмы в космических аппаратах, лежит в зоне чувствительности фазовых реакций. Показана необходимость учета этого обстоятельства при имитации и планировании радиобиологических экспериментов по оценке радиационной чувствительности организмов в космическом полете.
Проведено исследования влияния сочетанного воздействия малых (<10 сГр) (100-500 ПРФ) доз облучения альфа- и гамма-излучения и пониженного в 200-300 раз геомагнитного поля на прорастание семян и развитие корешков и гипокантиля высших растений: редиса сорта «Санго» и пажитника, редиса сорт Моховский, редиса Розово-красного с белым кончиком, перца красного сладкого и др.
Сухие семена замачивали в воде, предварительно облученной малыми дозами альфа- и гамма-излучения, и помещали в гипомагнитную камеру. Контролем служили необлученные семена и семена, проращиваемые в условиях нормального геомагнитного поля (43 мкТл). В результате исследований было установлено, что всхожесть семян обеих культур в пониженном магнитном поле в воде, предварительно облученной гамма-частицами, была почти вдвое выше, чем в воде, облученной альфа-частицами. Исследования воздействия пониженного магнитного поля в сочетании с малыми дозами альфа- и гамма-излучения на развитие проростков культур редиса и пажитника подтвердили результаты, полученные при проращивании семян этих культур. Таким образом, малые дозы гамма-излучения снижали, а альфа-излучения усиливали отрицательное действие пониженного магнитного поля на всхожесть семян и развитие проростков растений редиса и пажитника.
В целях исследования механизмов действия малых <10 сГр доз ионизирующего излучения (альфа- и гамма-частиц) и пониженного в 200- 300 раз геомагнитного поля было проведено изучение влияния радиационного облучения и измененного магнитного поля непосредственно на водный субстрат. По результатам изучения состояния водного субстрата было установлено, что воздействие малых доз ионизирующего излучения при пониженном геомагнитном поле приводит к устойчивому во времени увеличению на 10-20 % электрических токов в ячейке.
Экспериментально обнаружены фоновые сезонные, суточные и более короткопериодные вариации электрических токов в воде в электрохимической ячейке. Предполагается, что токи определяются активацией изменения состояния, в частности, окислительно-восстановительного потенциала молекул воды, обусловленной поглощением электромагнитного излучения окружающего пространства, ограниченного поверхностью Земли и ионосферой. Активирующее излучение имеет, преимущественно, геофизическое происхождение и возникает при вириальных колебаниях в геосфере. Разумеется, что мощность ЭМИ обусловлена местным и глобальным электромагнитным «загрязнением», а также вызываемыми природными флуктуациями космофизических и геофизических параметров.
ВЛИЯНИЕ СЛАБЫХ ПОЛЕЙ ТЕРМАЛИЗОВАННЫХ НЕЙТРОНОВ
НА СТРУКТУРНУЮ ТРАНСФОРМАЦИЮ МАКРОМОЛЕКУЛ ДНК
И РАЗРАБОТКА ПРОТЕКТОРНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГЕНОМА
А.Ю.Цивадзе1), А.Г.Липсон1), Е.И.Саунин1), И.А.Гагина1),
Г.П.Жижина2), С.В.Васильева2), М.К.Бородин2)
1) Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва
2) Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН, Москва
В настоящее время считается, что в отличие от малых доз ионизирующей радиации (ИР), не имеющей пороговых значений, слабые потоки тепловых нейтронов, не приводящие к нейтронной активации органических молекул, не могут вызвать заметных структурных изменений в биологических системах. Поскольку атомные компоненты биологических макромолекул обладают сравнительно низким сечением захвата тепловых нейтронов (что исключает радиационные повреждения за счет захватного гамма-излучения), вероятность радиационно-стимулированных структурных превращений в ДНК предполагается ничтожно малой. Вот почему влияние УПТН на биологические системы изучено слабо, по крайней мере для поглощенных доз < 1.0 мГр. Вместе с тем биологические системы непрерывно подвергаются действию слабых и ультраслабых потоков тепловых нейтронов (ТН) во время полетов в стратосфере и космическом пространстве. Всегда присутствует и УПТН-облучение биологических систем на поверхности Земли при взаимодействии космических лучей с атмосферой. Вследствие вышеизложенного, эффекты облучения биологических систем УПТН представляют значительный научный и практический интерес.
В течение этапа 2008 г. проекта нами проведено комплексное изучение влияния малых доз УПТН на структурные трансформации макромолекул ДНК in vitro. В рамках этапа также впервые в мире проведены эксперименты по воздействию УПТН в дозах 0-10 μGy in vivo на живые клетки бактерий Е. coli.
При этом получены следующие основные результаты:
- изучены процессы генерации структурных трансформаций в макромолекулах растворов ДНК (включая образование между- и внутримолекулярных сшивок и двунитевых разрывов) в широком диапазоне доз термализованных нейтронов;
- проведено сравнение эффектов, вызываемых ультраслабыми полями термализованных нейтронов УПТН с радиационными повреждениями, индуцируемыми в ДНК посредством гамма-облучения;
- осуществлено корректное определение биологической эффективности УПТН по отношению к генерации структурных превращений в макромолекулах ДНК.
- обнаружено существенное повышение выживаемости (гормезис) как в случае дикого, так и в случае репарационно-дефектного штаммов бактерий E. coli при их облучении в дозах D < 8.0 μGy в условиях пониженной температуры (19-20 оС).
Результаты, полученные при выполнении проекта, однозначно подтверждают, что при облучении биологических систем в слабых полях термализованных нейтронов эффекты, обнаруженные в ДНК in vitro, проявлятся также in vivo как в конденсированном хроматине, так и в диффузных функционально активных областях генома.
При наличии адекватного финансирования на следующем этапе проекта (2009 г.) запланировано проведение экспериментов по сравнительному изучению действия УПТН на живые и неживые системы, а также оценки цито- и генотоксического действия УПТН на живые бактериальные клетки факультативного анаэроба E. coli.