Введение к работе
Актуальность тема
Закономерности летального действия.иояиэирухщих излучений о разной линейной передачей анергии <ЛПЭ) на клетки обусловлены как физическими характеристиками излучений, так и биологическими свойствами самих клеток - прежде всего процессами репарации радиационных повреждений. Молекулярно-энзиматические механизмы репарационных процессов хорошо изучены у клеток прокариот. У эукариот, в частности,клеток дрожжей, эти вопросы изучены пока весьма слабо. Хорошо известно, что одним из важных факторов, определяицих особенности реакции дрожжевых клеток на облучение, является их олоидность. Диплоидные клетки отличаются, от гаплоидных величиной радиочувствительности, формой кривой выживания, величинами относительной биологической эффективности (ОБЭ) плоткоиониэирущих излучений, проявлением мутаций, повышающих чувствительность к ионизирующим излучениям. Попытки интерпретации зтих закономерностей привели к предположении о существовании у диплоидных клеток так называемой диплоидспецифической репарации повреждений.
Актуальность и важность исследования роли плоидности в радиобиологических реакциях клеток обусловлены широким кругом вопросов, решаемых радиобиологией, радиационной генетикой, биофизикой и рядом, других научных дисциплин. Следует заметить, что эта проблема имеет и важный общебиологический аспект. Переход от гаплоидных организмов к диплоидным в процессе эволшии привел к существенному повыше нив надежности их генетического аппарата к различным повреждающим воздействиям внешней среды.
Одним из экспериментальных подходов к расшифровке механизмов, обусловливающих надежность генетического аппарата клеток, является исследование закономерностей летального действия ионизирующих излучений о разной ЛПЭ. Однако систематического изучения влияния восстановительных и других процессов, свойственных только диплоидам, а также, роли генотипа в чувствительности клеток эукариот к действии иокизяру-ших излучений широкого диапазона ЖЮ до последнего времени не проводилось.
Цель и задачи исследования
Целью настоящей работы являлось изучение роли факторов, обусловленных диплоидным состоянием генома, в чувствительности дрожжевых клеток:о разным генотипом к действии ионизирующих излучений, различающихся по ЛПЭ. Для этого необходимо было, решить следующие основные задачи:
A-2&4SU
. Научная 1ікблмге::а *' Московской рчд-ва ?<'*% сель~tioi -"в1".: в і. ;w -е-*'--Ь5С. К. Д. ікяиеві і
-
Разработать экспериментальные и теоретические подходы к определению1 вклада диплондспецифических процессов в радиочувствительность клеток при действии излучений с разной ЛПЭ.
-
Изучить роль пострадиационного восстановления и эффекта дорастания в чувствительности диплоидных клеток к Т-облучени»,, определить их влияние на форму кривой выживания,-
-
Изучить влияние на далЛондонецифические процессы мутаций, приводящих к повышенной радиочувствительности клеток.
-
Исследовать роль диплоидспецифической репарации и эффекта дорастания в характере зависимости радиочувствительности клеток от ЛПЭ излучений.
Научная новизна
В работе показано, что.закономерности летального действия иони-эирущах излучений разного качества на диплоидные клетки дрожжей обусловлены, по крайней мере, двумя диалоидспецифическими процессами; репарацией повреждений, лежащей в основе пострадиационного восстановления клеток, и процессами, определяющими аффект дорастания. Проведено исследование роли генов, контроля рушил радиочувствительность, в процессах диплоидспецифической репарации и впервые. изучено влияние мутаций этих генов на эффект дорастания. Проведенные исследования позволили сделать вывод о взаимной независимости процессов репарации и реализации радиационных повреждений.
Впервые осуществлена оценка роли диплоидспецифической репарации в радиочувствительности клеток при действии излучений с высокой ЛПЭ и изучена зависимость эффективности репарационных процессов от качества излучения. Показано, что сигмоидная форма кривой вшвтаяот'дотлоидных клеток при действии излучений с высокой ЛПЭ обусловлена исключительно эффектом дорастания.
Научно-практическая ценность работы
Исследование роли диплоидспецифической репарации в радиочувствительности клеток и изучение зависимости эффективности этого процесса от качества излучения, позволяют выдвинуть ряд положений, касающихся механизмов диплоидспецифической репарация радиационных повреждений _ и ее связи с веепекифической (общей для гаплоидных и диплоидных клеток) репарацией. Полученные экспериментальные и теоретические данные могут иметь важное значение для дальнейших исследований механизмов лучевой инактивации клеток эукариот.
Объем работы
Диссертация включает оледупцие главы: введение, обзор литерату-
ры, материалы в метода исследования, результаты в обсуждение, вывода; содержит 145 страниц машинописного текста, 22 рисунка и 8 таблиц. Список литературы включает 136 наименований, из них 53 на русском языке.
Апробация
Материалы диссертации доложены на I Всесоюзном биофизическом съезде (Москва, 1983), Биофизическом семинаре ОИЯИ (1985, 1986), 7 Всесоюзном совещании по микродоэиметрии (Усть-Нарва, 1986), коллоквиуме "Дискуссионные проблемы количественной радиобиологии " (Чернигов, 1966),
Диссертационная работа апробирована на научной конференции физико-химического отдела ВНИИСХР.
На зашит? выносятся:
Основные результаты теоретических исследований роли дишдоид-специфичесних факторов в чувствительности клеток дрожжей к действию ионизирующих излучений с разной ЛЛЭ.
Результаты исследования вклада диплоидепецифнческой репарации и эффекта дораетания в резистентность диплоидных клеток дрожжей различных генотипов к Y-облучению.
Результаты экспериментов по изучению зависимости радиочувствительности* гаплоидных клеток различных генотипов от ЛПЭ.
Данные, демонстрирующие роль дигоіоидспецифической репарации в характере зависимости радиочувствительности клеток дрожжей от ЛПЭ.
- Результаты исследования влияния эффекта дорастания на радио
резистентность и форму кривой выживания диплоидных клеток при дейст
вии излучений с высокой ЛПЭ.
