Введение к работе
Актуальность темы: Изучение биологического дєйстеия ионизирующего излучения становится все более необходимым б связи с расширяющимся применением атомной энергии и радиоактивных изотопов. В основе лучевых реакций клетки лежат нарушения функций ядрч. Особое место принадлежит молекулярным повреждениям генетического аппарата клетки, в частности ДНК в составе хроматина. Внход отдельных рзди-ационно-химических повреждений и характер превращений нуклеиновых кислот,возникающих в результате этих повреждений, во многом зависят от состояния нуклеиновых кислот. Под состоянием нуклеиновой кислоты понимают компактность ее упаковки в хроматине, взаимодействие с ядерными белками и другими веществами. Формирование хроматина происходит благодаря упорядоченной сборке ДНК и белков. В этой сборке определяющую роль играют белок-белковые и нуклеин-белковые взаимодействия, приводящие к формированию структуры хроматина. В осноеє сборки хроматина лежит молекулярное узнавание, которое определяет такте взаимодействие промотора с РНК-подимеразсй, операторов с репрессорами, управление транскрипцией.репликацией и другими процессами, которые и выражают функцию этого надмолекулярного комплекса. Перечисленные процессы настолько важны для клетки, что самое слабое их искажение отражается на судьбе клетки. По-видимому, клеточный ответ на повреждение ДНК координируется на уровне структуры хроматина. Все типы первичных повревдений ДНК могут быть трансформированы л фиксированные мутации. Какой тип первичных повревдений приводит к тем или иным видам мутаций, пока сказать трудно,'поскольку повреждающие агенты, как правило, индуцируют целый спектр первичных повреждений. Ответ на этот вопрос помогут получить: 1) исследования с использованием воздействий, индуцирующих строго определенный тал повреждений; 2) сравінітельньш анализ эффективности излучений разного.качества, индуцирующих один и тот же спектр первичных повреждение, но в различных соотношениях; 3) оценка зависимости трансформации первичных повреждений J53K в Фиксированное мутации при модификации метаболической активности меток; 4) модификация радиационного поражении меток условиями пострадиационной цніїусрцйи. Усиление или оелаолеяие радиационного эффекта теми или иными модификаторам: рэд'ацгонкоги потения позволит дучие понять не только природу перзичнщс чорре.ч'.ении, НС таете и проследить т гг.а.чефсрмацию в фиксированные попред^иия,
. 4 -приводящие ъ конечном счете к инактивации клетки.
Цель и задачи исследования; В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы является .исследование взаимосвязи конформационных изменений хроматина о индукцией и репарацией хромосомных повреждений поело действия ионизирующих излучений разного качества.
Для выяснения этой взаимосвязи следовало решить следующие задачи-
1.исследовать изменения «информации хроматина в клетках в процессе' клеточкой пролиферации и после воздействия различных доз УФ.рентгеноЕых лучей и нейтронов деления.
2.Оценить зависимость индуцированной ионизирующим излучениек декондексации хроматина от стадии клеточного цикла и возраста облучаемого животного.
3.Оценить влияние ингибиторов топоизомеразы II с разным механизмом действия на состояние хроматина в клетках и на индукцию і репарацию хромосомных повреждений в клетках, облученных УФ, рентгеновскими лучами и нейтронами.
4.Исследовать влияние полиаминов, в частности епермидина, ні состояние хроматина в клетках и на индукцию и репарацию хромосом кну аберраций после облучения клеток УФ,рентгеновыми лучами нейтронами деления.
5. изучить зависимость индукции и репарации хромосомных аОерра ций от исходного уровня конденсации.
6.Оценить зависимость индукции и репарации хромосомных аберра ций пол облучении клеток, предобработанных ингибиторами ацетидиро заппя, метилирования, АДФ-рибоэилнрования.
Нлучная новизна. Впервые с помощью метода проточной цитомет рни показана дово-зависимая деконденсация хроматина гепатоцитовп. облучении кркс рентгеновыми лучами и нейтронами деления в малъ дозах.Обнаружена зависимость данной реакции клеток на облучение с ста".!:и клеточного цикла, ЛПЭ излучения и возраста облучаемого т зотного. Впервые показана зависимость процесса репарации хромесо* нкх повреждений ст состояния хроматина в клетках в момент облуч* ния. Продемонстрирована возможность модификации репарационно: процесса с псмоїьй изменения степени конденсированное или деко; денсировакности хроматина.
Научная к практическая ценность. Благодаря разработанному в лаборатории цитометричеекому методу оценки «информации хроматина з клетках была получена возможность изучения ютнт малых дез ионизирующего излучения на декокденсацию хроматина .Процесе декопзен-сации хроматина сопровождает целый ряд клеточных процессов, іачих как транскрипция,репликация,репаргдия. Изученная нами зависимость процесса репарации хромосомных повреждений от степени кшдексиро-ваннооти хроматина в клетках подтверждает эту взаимосвязь. Результаты наших экспериментов позволили нам предположить, что процесс репарации хромосомных повреждений детерминирован доступностью поврежденных участков действию ферментов репарации. Декондэнсышя хроматина в клетках может быть предложена в качестве биологического дозиметра малых доз ионизирующего излучения. Автоматизация анализа и простота приготовления препаратов позволяют анализировать большое количество проб с достаточно большой статистической достоверностью. Возможность идентификации покоящихся и пролифэрируюких клеток по степени конденсированное хроматина, позволяет нам предложить этот метод для анализа популяции опухолей, для более успешного применения как химической, так и лучевой терапии.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на 1-м Всесоюзном радиобиологическом съезде, Москва, 1989: на 6-м Всесоюзном совещании по микро-дозиметрии, Канев..1989: на Всесоюзном совещании "Генетические последствия загрязнения окрукаетой среды мутагенными факторами", Самарканд, 1990: на 24-м Ежегодном совещании Европейского общества радиационных биологов, Германия, Эрфурт, 1992.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано б работ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав и выеодов, содержит 11 таблиц, 19 рисунков. Список литературы включает 253 названия, из которых 23 на русском языке и "30 на английском языке.
