АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Факторы, влияющие на индукцию хромосомных аберраций

В отличие от точковых мутаций индукция хромосомных аберраций не только эффективно изменяется под воздействием физических и химических модификаторов, но и зависит от многих факторов, зачастую не контролируемых экспериментатором.

Известно, что разные виды живых существ обладают различной радиочувствительностью. Известно также, что разные стадии и гаметогенеза, и клеточного цикла тоже обладают различной радиочувствительностью.

Факторы!!!

Генотип. Индукция облучением хромосомных перестроек существенно отличается у особей разных генотипов. Известно, что радиочувствительность клеток зависит от плоидности.

На цитогенетическую радиочувствительность клеток влияют даже небольшие изменения генотипа.

Тканевая специфичность. Сравнение радиочувствительности по тесту хромосомных перестроек затрудняется тем, что нет корреляции между различной частотой аберраций у разных линий и в клетках разных тканей животных, т. е. линия, более чувствительная к индукции перестроек в каких-то соматических клетках, оказывается устойчивой к индукции аберраций в половых клетках, и наоборот.

Кроме причин, обусловливающих разную индукцию аберраций в разных тканях организма, большую роль играют и различия в эффективности репарационных систем. Показано, например, что в клетках млекопитающих репарационные энзимы обладают неодинаковой активностью в тканях разных органов.

Возраст и пол. Известно, что цитогенетическая радиочувствительность увеличивается по мере старения организма. Однако влияние возраста на индукцию мутаций не всегда однозначно. Так, уровень реципрокных транслокаций и фрагментов хромосом у мышей значительно возрастает с увеличением возраста от 75 до 850 дней, а частота гипергаплоидных и анеуплоидных клеток не изменяется.

У старых облученных самок мыши частота аберраций в 3 раза выше, чем у молодых. Интересно, что при этом играет роль репродуктивный статус самок – после облучения старых девственных самок они давали помет меньшего размера, чем повторнородящие самки того же возраста.

Увеличение частоты индуцированных мутаций при старении можно объяснить нарушением репарационных процессов.

Хорошо известны и различия в работе репарационных систем у особей разного пола. Например, в сперматозоидах дрозофилы ферменты репарации отсутствуют, а повреждения, возникающие в этих клетках, репарируются после оплодотворения за счет репарационных ферментов самки. Однако различный выход структурных мутаций в клетках у особей разного пола может определяться и разной чувствительностью этих клеток к облучению.

Специфика стадий клеточного цикла и гаметогенеза. Радиочувствительность разных стадий клеточного цикла по тесту хромосомных перестроек неодинакова, что обусловлено не различной чувствительностью самого генетического материала, а разной эффективностью репарационных процессов на этих стадиях.

Размер (дифференцировка) клетки. Существует две субпопуляции лимфоцитов – большие и малые. Лимфоциты большого размера устойчивы к облучению, а малые чувствительны. В процессе дифференцировки лимфоциты в значительной степени утрачивают способность к эксцизионной репарации. Обусловлено это тем, что при дифференцировке клетки возрастает спирализация и плотность упаковки ДНК, что препятствует доступу ферментов репарации к месту повреждения. При обработке клеток ФГА, который обычно используется при культивировании лимфоцитов, происходит дедифференцировка клеток, вследствие чего возрастает и их устойчивость к облучению.

Диаметр и специфичность хромосомы. Радиочувствительность клеток, как оказалось, зависит и от диаметра хромосом пронуклеуса.

На индукцию хромосомных перестроек влияет не только величина диаметра хромосом, но и другие характеристики.

Существует мнение, что частота образования структурных мутаций в хромосомах пропорциональна их длине. Действительно, чем хромосома длиннее, тем вероятнее в ней и возникновение первичных повреждений, и формирование хромосомных перестроек.

Чувствительность участков внутри хромосомы. Все исследователи, изучавшие локализацию индуцированных хромосомных перестроек, отмечали неравномерность распределения разрывов по длине хромосомы. Это явление обычно связывают с распределением эу- и гетерохроматина, структурная организация и биохимическая дифференциация которых различны

Сроки воздействия и фиксации. Результаты определения уровня хромосомных перестроек в соматических клетках существенно искажаются при длительном воздействии мутагенных факторов. Одной из причин этого является элиминация короткоживущих клеток, вместе с которыми элиминируются и перестройки. Тем более что вероятность гибели клеток с повреждениями выше, чем нормальных. Вторая причина – это гетерогенность клеток по чувствительности к мутагенам.

Таким образом, на индукцию хромосомных перестроек в отличие от точковых мутаций влияют самые разнообразные факторы. Зависимость уровня структурных мутаций от многообразных клеточных характеристик свидетельствует о том, что образование аберраций тесно связано с метаболическими процессами в клетке, и в частности с репарационными.

Согласно современным представлениям о функционировании репаративных систем в клетках эукариот отдельные биохимические реакции репарации ДНК протекают не независимо, а взаимосвязанно и некоторые из них позволяют клетке функционировать, несмотря на присутствие повреждения, причем синтез ДНК может идти „в обход» нерепарированных повреждений.

На репарацию ДНК у эукариот большое влияние оказывает хроматин. Возможно, из-за этого число генов, контролирующих репарацию у высших организмов, больше, чем у прокариот.

Таким образом, существуют различия в становлении точковых и структурных мутаций и, в частности, в зависимости выхода этих двух типов мутаций от эффективности репарационных процессов в клетке.

Ряд авторов приходят к выводу, что аберрации хромосом и точковые мутации являются следствиями разных типов первичных повреждений и репарационных путей. Различие репарационных путей становления этих двух типов мутаций не вызывает сомнений. Но различны ли первичные повреждения, приводящие к точковым и хромосомным мутациям? Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют об обратном.

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 698967 | Нарушение авторских прав