научная статья по теме ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАДИОБИОЛОГИИ И РАДИОЭКОЛОГИИ ЗА 2014 ГОД Биология

Текст научной статьи на тему «ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАДИОБИОЛОГИИ И РАДИОЭКОЛОГИИ ЗА 2014 ГОД»

РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 3, с. 319-332

ХРОНИКА

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАДИОБИОЛОГИИ И РАДИОЭКОЛОГИИ ЗА 2014 ГОД

БО1: 10.7868/80869803115030078

РАДИОБИОЛОГИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Одним из наиболее перспективных направлений радиобиологии в настоящее время является радиационная генетика. Продолжаются исследования генетических эффектов действия радиации, особенно в отдаленные сроки после облучения. В ИОГЕН РАН (А.В. Рубанович) ранее было впервые показано наличие радиационно-индуцированного аберрантного метилирования СрО-островков промоторов генов, участвующих в основных защитных функциях клетки, в организме людей, подвергшихся действию ионизирующих излучений в результате профессиональной деятельности. В 2014 г. было продолжено изучение гиперметилирования СрО-островков промоторов генов клеточного цикла (RASSF1A, р16, р14) и детоксикации (08ТР1) в лейкоцитах 128 облученных лиц (ликвидаторы последствий аварии на ЧАЭС — 83 человека, профессионалы-атомщики г. Сарова — 21 человек, жители территорий с радионуклидными загрязнениями — 20 человек, лица, эвакуированные в 1986 г. из зоны ЧАЭС — 4 человека). Возраст пациентов на момент обследования находился в диапазоне 24—76 лет. Кроме того, определены рассматриваемые эпигенетические показатели у 74 потомков (2.5—49 лет) этих облученных родителей. Контрольная группа состояла из 208 человек (19—78 лет). Было установлено, что среди людей, подвергшихся радиационному воздействию, доля лиц с выявленными случаями метилирования промоторов одного и/или двух локусов была существенно выше (р = 3.9 х 10 ), чем в контроле. Частота случаев метилирования у необлученных детей, родившихся от облученных родителей, не отличалась от таковой в контроле (мощность теста около 90%). Было обнаружено, что частота случаев гиперметилирования генов RASSF1A и р14 увеличивается с возрастом как у облученных пациентов, так и у лиц контрольной группы. Напротив, доля пациентов с выявленным аберрантным эпигенетическим маркированием промоторов генов р16 и GSTP1 значительно выше у облученных лиц, чем в контроле, для обеих возрастных категорий. Таким образом, выявлена дифференциальная роль возраста и фактора облучения в метилировании различных генов: гиперметилирование локусов RASSF1A и р14 обусловлено возрастом, а генов р16 и GSTP1 — фактом экспонирования. Выявленные эпигенетические изменения могут быть маркерами повышенного риска канцерогенеза в будущем, что требует дальнейшего изучения.

В Северском биофизическом научном центре (СБНЦ) ФМБА России (Р.М. Тахауов) продолжается изучение индивидуальной радиочувствительности работников Северского химического комбината (СХК), облученных в дозе менее 500 мЗв, путем детекции в

лимфоцитах крови образовавшихся de novo (не терминальных) аберраций числа копий (copy number aberration — CNA): делеций и амплификаций. Возникновение CNA de novo под действием радиации и других ге-нотоксических факторов — это новая область, исследования которой ранее были затруднены в связи с методическими сложностями. Исследования CNA проводятся с применением методов FISH, сравнительной геномной гибридизации (CGH — comparative genomic hybridization) для крупных CNA протяженностью несколько сотен Mbp, а теперь и с помощью микроматричных технологий CGH-array и SNP-array, которые позволяют определять CNA размерами от 2—5 kbp. Было обнаружено, что долговременное радиационное воздействие индуцирует CNA в лимфоцитах крови. У 19 из 46 работников СХК было выявлено не менее одной образовавшейся de novo CNA. Эти 19 человек были включены в опытную группу; работники без возникших de novo CNA (27 человек), были включены в контрольную группу. В общей сложности у работников опытной группы было обнаружено 39 индуцированных de novo CNA различных типов, из них 11 мозаичных амплификаций, две мозаичные делеции, 26 CNA, отражающихся на структуре аллельных пиков и протяженностью >100 kbp (21 деле-ция и пять амплификаций). У девяти работников общее количество протяженных CNA было более 5. С учетом одинаковых доз внешнего облучения в контрольной и опытной группах проведенный анализ позволяет предположить у индивидов опытной группы повышенный уровень радиочувствительности. Это подтверждается повышенной частотой аберрантных клеток и парных фрагментов хромосом (по результатам рутинного цитогенетического анализа) у работников, имеющих индуцированные de novo CNA, по сравнению с контрольной группой.

В ВЦЭРМ им. А.М. Никифорова МЧС России (С.С. Алексанин, Е.Г. Неронова) проводилась оценка возможности использования цитогенетических нарушений для биологической дозиметрии и биоиндикации ионизирующих излучений в отдаленном периоде времени после облучения. Был проведен анализ хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС и других категорий лиц, имевших профессиональные контакты с ионизирующими излучениями, а также у лиц, ранее проживавших в регионе Семипалатинских ядерных испытаний. Абсолютное большинство обследованных подверглось действию ионизирующих излучений в диапазоне малых доз. Интервал времени между облучением и цитогенетическим обследованием составлял от одного года до 49 лет. Анализ нестабильных хромосомных аберраций выявил в группе облученных лиц достоверно повышенную частоту всех типов нару-

шений хромосомного комплекса клеток, в том числе парных фрагментов и цитогенетических радиационных маркеров, по отношению к показателям группы сравнения. Пациенты с радиационными маркерами были выявлены во всех группах экспонированных лиц в количестве, достоверно превышающем количество лиц с маркерами в группе сравнения. Анализ стабильных аберраций (транслокаций) был выполнен у лиц, ранее проживавших в зоне влияния Семипалатинского ядерного полигона; у 13% обследованных лиц была выявлена повышенная, по сравнению с контролем, частота транслокаций, что позволило установить биологическую дозу облучения для этих пациентов. Таким образом, цитогенетические исследования, выполненные в отдаленном периоде после облучения (до 49 лет), подтверждают наличие долгосрочных генетических эффектов малых доз ионизирующих излучений, выявляемых в соматических клетках человека, и позволяют проводить биоиндикацию и биологическую дозиметрию ионизирующих излучений.

В ИТЭБ РАН (А.И. Газиев, В.Г. Безлепкин) продолжается изучение индуцированной ионизирующей радиацией соматической и трансгенерационной нестабильности генома по маркерам повреждений общей, ядерной и митохондриальной ДНК в клетках животных и людей, подвергшихся действию радиации. Выявлено, что частота делеций в мтДНК в образцах ДНК крови людей, подвергавшихся пролонгированному действию у-излучения в производственных условиях (специалисты ПО "Маяк"), повышена в сравнении с контрольным уровнем. Результаты анализа полиморфизма микросателлитных повторов ДНК позволяют полагать, что у лиц, подвергшихся пролонгированному действию радиации, а также у их потомков в отдаленные сроки (годы) после воздействия сохраняется повышенный уровень генетической изменчивости.

Методом ПЦР "в реальном времени" исследовали изменения содержания внеклеточных митохондриальной ДНК (вк-мтДНК) и ядерной ДНК (вк-яДНК) в образцах мочи крыс, собранных до и после (от 6 ч до 10 сут) их рентгеновского облучения в дозах 3 и 5 Гр. Выявлено значительное увеличение количества вк-мтДНК и вк-яДНК в течение 24 ч после облучения с последующим снижением до нормального уровня в течение нескольких суток. При этом количество вк-мтДНК возрастало в большей степени, чем вк-яДНК. В моче облученных крыс стабильно регистрировались мутантные (по гену tRNA) копии вк-мтДНК, которые отсутствуют в моче тех же животных до облучения. Авторы полагают, что наблюдаемое повышение содержания вк-ДНК связано с активацией клеточной гибели в тканях этих животных и может служить маркером радиационного поражения. Повышение уровня вк-мтДНК по сравнению с вк-яДНК вероятно обусловлено также митофагией — селективным удалением поврежденных митохондрий, сопряженным с аутофагией.

В ИБ Коми НЦ УрО РАН (А.Г. Кудяшева) изучаются молекулярно-клеточные механизмы ответных реакций организмов на хроническое действие факторов физической и химической природы низкой интенсивности. Впервые проведен сравнительный цитогенети-ческий анализ на различных видах млекопитающих (домашние животные — коровы, свиньи, лошади, и разные виды мышевидных грызунов) из разных мест

обитания (30-километровая зона отчуждения ЧАЭС, радиевый стационар в Ухтинском районе Республики Коми, экспериментальные полигоны в Украине, Беларуси и России).Обнаружены существенные изменения в уровне микроядер и хромосомных аберраций у животных, длительное время находившихся в условиях хронического низкодозового воздействия (как в среде обитания, так и при экспозиции в зоне ЧАЭС), независимо от вида животного и природы радиоактивного загрязнения.

Изучаются механизмы хронического действия ионизирующего излучения на щитовидную железу экспериментальных животных (О.В. Раскоша). Обитание полевок-экономок в условиях хронического облучения в малых дозах индуцирует повышение количества тироцитов с микроядрами, при этом частота клеток, гибнущих по механизму апоптоза, и клеток с фрагментацией ДНК остается в пределах контрольных значений. Анализ состояния генома клеток щитовидной железы у потомков этих животных (Fl—Fз) показал, что количество микронуклеированных тироцитов у полевок, родители которых обитали в условиях повышенного радиационного фона, сохранялось в пределах контроля, а статистически значимые отличия проявлялись в степени фрагментации ДНК и частоте апоптотически гибнущих клеток. Это можно связать с различиями в механизмах защиты клеток у облученных в природных условиях животных и их потомков.

В ИЭРиЖ УрО РАН (Е.Б. Григоркина) впервые на основе анализа микросателлитной ДНК изучены показатели генетического разнообразия у грызунов (красные полевки Clethrionomys rutilus) из зоны Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС), в скелете которых депонированы радионуклиды, способные индуцировать повышенну

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»