СТАТЬИ
Дрозофила в экспериментах с хроническим облучением
в малых дозах
д.б.н. В. Зайнуллин
Научные интересы: радиационная генетика к.б.н. М. Шапошников
Научные интересы: молекулярная и клеточная радиобиология, радиационная генетика малых доз, дрозофила, генетическая нестабильность, мобильные генетические элементы к.б.н. А. Москалев
Научные интересы: Drosophila melanogatser, радиационная генетика, малые дозы, продолжительность жизни, старение, генетическая нестабильность, апоптоз А. Шептякова, аспирантка Научные интересы: Drosophila melanogatser, радиационная генетика, малые дозы, старение, апоптоз, p53 Еще в 1962 г. была показана возможность использования Drosophila melanogaster в изучении генетических эффектов облучения в малых дозах [3]. Полученная при облучении в дозе 0.2 Гр частота рецессивных сцепленных с полом летальных мутаций (РСПЛМ) превышала контрольный уровень в 2-4 раза в зависимости от характеристики излучения. Без сомнения, это одна из немногих публикаций того времени, в которой была показана большая эффективность облучения в малых дозах, нежели величина, полученная при простой экстраполяции величины эффекта, обнаруживаемого при облучении в больших дозах на малые. Сегодня большинство исследований свидетельствуют о высокой генетической эффективности облучения в малых дозах [5]. Согласно современным представлениям, механизмы взаимодействия излучения с веществом остаются неизменными во всем диапазоне доз, при этом вероятность повреждения биологической структуры находится в линейной зависимости от дозы облучения. Следовательно, малые дозы соответствуют наименьшему воздействию на биологическую структуру, когда происходит только одно действие ионизирующей частицы на заданный биологический объем [10]. Согласно НКДАР ООН, для излучений с низкой величиной линейной потери энергии (ЛПЭ) малыми дозами радиации можно считать дозы, не превышающие 0.2 Гр. [48]. Считают, что облучение в дозах такой мощности не приводит к вредным для организма последствиям, поскольку наблюдаемый уровень индуцированных повреждений ДНК в несколько раз ниже уровня спонтанных повреждений [16]. Однако, как мы уже отметили выше, облучение в дозе 0.2 Гр приводит к достоверно значимому повышению частоты рецессивных мутаций у дрозофилы, что показывает на существование сложных эпигенетических механизмов, модифицирующих радиобиологические реакции на воздействие в диапазоне малых доз [22, 33]. Механизмы, лежащие в основе формирования генетической нестабильности, еще не выявлены [54]. Допускают, что может существовать субпопуляция клеток (клеток онтогенетического резерва) которые обладают повышенной чувствительностью к облучению и отвечают за формирование эффектов генетической нестабильности [10, 28, 39]. Поскольку прямого воздействия облучения на ДНК не происходит, предполагают, что в формировании нестабильности могут участвовать эпигенетические механизмы [32]. Кроме того, процессу генетической нестабильности способствует дефицит репаративной активности, нарушения в контроле клеточного цикла и апоптотической гибели клеток [32]. Явление генетической нестабильности также может быть обусловлено и активностью мобильных генетических элементов. В отличие от непосредственных повреждений ДНК, которые устраняются в процессе репарации или закрепляются в виде стабильных мутаций, активация мобильных генетических элементов может вести к нескольким циклам транспозиций, вызывать образование нестабильных мутаций и способствовать многократному увеличению повреждений ДНК после действия облучения, что и может приводить к «аномально» высокому уровню мутабильности. Итак, отсутствие порога в индукции генетических нарушений под действием облучения не вызывает сомнений. С другой стороны малые дозы являются индуктором ряда генетических и эпигенетических механизмов, могущих существенно модифицировать результат действия облучения, и что позволяет предполагать сложность предсказания величины конечных радиобиологических реакций. Основным компонентом в определении эффектов облучения в малых дозах является индуцированная генетическая нестабильность, на фоне которой возможна реализация разнообразных радиобиологических реакций, приводящих как к стимуляции, так и значимому угнетению жизненно важных функций клетки или организма. Механизмы, обусловливающие ее возникновение, на сегодняшний день исследованы не полностью, однако первостепенное значение могут иметь процессы репарации, перемещения мобильных генетических элементов и программируемой гибели клетки. Известно, что при воздействии радиации на генетический материал клетки формируется несколько основных типов повреждений ДНК. Прежде всего, к ним относятся модифицированные основания, одно и двунитевые разрывы ДНК, сшивки молекулы ДНК с белками и между собой [38, 55]. В клетке, как показано, существуют системы репарации, которые распознают и восстанавливают различные типы радиационно-индуцированных повреждений ДНК. В тоже время при нарушении процессов репарации организмы могут иметь повышенную чувствительность к мутагенному действию различных факторов [9, 31]. Поэтому использование таких организмов представляет особый интерес при исследовании эффектов облучения в малых дозах. В экспериментах по исследованию эффектов хронического облучения в малых дозах мы использовали линии Drosophila melanogaster mei-9 и mei-41, характеризующиеся высокой чувствительностью к действию химических мутагенов и облучению [14]. Кроме того, данные линии характеризуются дефектом процесса мейотической рекомбинации, что вызывает нарушение в контроле перемещений некоторых мобильных генетических элементов [18, 26] и поэтому они представляют особый интерес при изучении эффектов малых доз облучения. Обнаружено, что частота индуцированных мутаций в линии mei-9 не изменяется при действии хронического облучения (табл. 1). В первом облученном поколении уровень рецессивных летальных мутаций составляет 0.33 %, в контрольной популяции – 0.47 % (p>0.05). У необлученной популяции линии mei-41 уровень летальных мутаций составляет 0.43 %, у первого облученного поколения РСПЛМ не обнаружено (p менее 0.05). Во втором облученном поколении мутаций также не обнаружено (p менее 0.05). Известно, что, в отличие от гена mei-9+, mei-41+ обладает плейотропным эффектом и, кроме процессов репарации и рекомбинации, контролирует механизмы клеточного ответа на повреждения ДНК [45]. Аналогично гену ATM млекопитающих, mei-41+ обеспечивает задержку клеточного цикла в контрольной точке G2/M, активирует процессы репарации, а также предотвращает запуск программируемой гибели клетки [50]. Роль данных механизмов контроля клеточного ответа имеет большое значение не только для соматических тканей, но и для половых клеток. У млекопитающих мутация в гене ATM ведет к развитию стерильности, которая обусловлена остановкой мейоза сперматоцитов на стадии пахитены вследствие ненормального синапсиса хромосом [43]. У Drosophila melanogaster для многих мутантных аллелей mei-41 также характерна стерильность, связанная с гибелью половых клеток [20]. Возможно, что именно повышение уровня элиминации клеток с нарушениями ДНК обусловливает низкую частоту регистрации рецессивных мутаций у линии mei-41. Безусловно, что формирование повреждений ДНК может идти с участием мобильных генетических элементов, тем более что мутация в гене mei-41 создает благоприятный фон для повышенного уровня транспозиций, как это показано в условиях гибридного дисгенеза [29]. Увеличение уровня транспозиций в ответ на неблаго-приятное воздействие имеет линейный характер зависимости от дозы [2, 24], что позволяет предположить дозо-зависимое влияние мобильных элементов на функциональное состояние генома. В то время, как в диапазоне больших доз облучения транспозиции вызывают множественные повреждения генетического материала и гибель клеток [24, 46], в диапазоне малых доз активация МГЭ может играть роль триггерного механизма, который запускает сразу несколько процессов и обеспечивает поливариантную реакцию живой клетки в ответ на действие неблагоприятного фактора [4, 6]. В следующем эксперименте мы использовали лабораторные линии Drosophila melanogaster дикого типа, характеризующиеся генотипическими различиями по мобильным генетическим элементам: GB-39 имеет в геноме полноразмерные Р-элементы, любезно предоставлена проф. В.А. Гвоздевым (ИМГ РАН, Москва); Oregon-R характеризуется наличием копий полноразмерного hobo-элемента [52]; Canton-S имеет в геноме I-элемент [37]. Поскольку перечисленные линии характеризуются наличием в геноме МГЭ систем гибридного дисгенеза, правомерно также утверждать, что они различаются по цитотипу. В первом облученном поколении у линии GB-39 отметили тенденцию к уменьшению уровня летальных мутаций (u = 1.73), у линии Canton-S – тенденцию к увеличению этого показателя (u = 1.67). У линии Oregon-R в первом облученном поколении не выявили достоверных отличий по уровню рецессивных летальных мутаций между опытным и контрольным вариантами. Во втором облученном поколении у линии Oregon-R уровень мутаций был достоверно выше, чем в контроле, а у линии GB-39 обнаружили тенденцию к увеличению уровня индуцированных мутаций (u = 0.90). Поскольку использованные в эксперименте линии характеризуется наличием в геноме полноразмерных копий мобильных элементов, мы предположили, что наблюдаемые эффекты могут быть вызваны их активацией в ответ на действие облучения в малых дозах. В настоящее время показано, что различные типы мобильных генетических элементов (транспозоны и ретровирусоподобные элементы) имеют способность активироваться при действии облучения и вызывать нарушения структуры ДНК [2, 13]. В то же время возрастание уровня повреждений ДНК может вести к индукции репаративных процессов, а некоторые ретро-элементы способны сами участвовать в восстановлении разрывов ДНК [30, 49]. Поэтому активация мобильных генетических элементов в линиях GB-39, Oregon-R и Canton-S может вести к различным эффектам и вызывать как увеличение уровня мутаций, так и его снижение. При этом, конечный радиобиологический эффект, по-видимому, зависит от преобладания процессов транспозиции или репарации. Так, например, тенденция к снижению уровня летальных мутаций в первом облученном поколении у линии GB-39 может быть обусловлена активацией процессов репарации вслед за индукцией P-элементов. Как свидетельствуют данные литературы, репарация предмутационных повреждений ДНК, которые возникают при транспозициях МГЭ, возможна на ранних стадиях формирования половых клеток самцов и в яйцах, после оплодотворения [12, 21]. Нельзя исключить также влияние на уровень рецессивных мутаций процесса элиминации клеток с повреждениями ДНК, которая происходит в результате зачаткового отбора половых клеток и за счет повышения уровня доминантных летальных мутаций. С другой стороны, тенденцию к увеличению уровня летальных мутаций в первом облученном поколении у линии Canton-S можно объяснить следствием радиационно-индуцированной активации I-элементов. Вместе с этим, данные литературы свидетельствуют, что активация транспозонов (P- и hobo-элементы) может иметь более негативные для генома последствия, чем активация ретроэлементов (I-элемент) [27]. Это может быть вызвано тем, что перемещение транспозонов осуществляется с образованием двунитевых разрывов ДНК, в то время как ретроэлементы перемещаются без нарушения целостности ДНК. Данный механизм индукции мутаций объясняет отличия в уровне индуцированных мутаций, наблюдаемые у исследуемых линий дикого типа. Например, после двух поколений облучения у линий GB-39 и Oregon-R, которые содержат в геноме транспозоны P и hobo, наблюдается более значимый эффект, чем у линии Canton-S (содержит ретроэлемент I). Интересно, что во втором облученном поколении в линии Oregon-R происходит индукция РСПЛМ в более значительной степени, по сравнению с линией GB-39. Возможно, что это объясняется различием в механизмах репарации P- и hobo-индуцированных повреждений ДНК [44], вследствие чего hobo-элементы обладают большей мутабильностью по сравнению с P. Таким образом, при исследовании уровня индукции РСПЛМ в линиях дикого типа GB-39, Canton-S и Oregon-R мы обнаружили зависимость наблюдаемого эффекта от цитотипа линий. На основании анализа полученных результатов и данных литературы можно сделать вывод, что различия по уровням мутабильности в исследованных линиях обусловлены последствиями активности мобильных генетических элементов семейств P, hobo, I. Однако транспозиции могут отражаться не только на уровне РЛМ, активация МГЭ предполагает появление широкого спектра генетических реакций. При встраивании в различные области генома мобильные элементы могут изменять экспрессию генов и влиять на количественные признаки, в частности, на жизнеспособность. Поэтому в следующей серии экспериментов мы предприняли попытку оценить количественно уровень транспозиционной активности при облучении. В данной серии экспериментов мы использовали тестерные линии snw (y snw / Y y+; bw; st) и haw (y w H [w+, haw1]). Линия snw является гомозиготной по мутации singed-weak (фенотип «опаленные» щетинки), обусловленной внедрением двух делетированных P-элементов в локус singed briste. Чувствительность данной линии к активности P-элемента связана с тем, что в присутствии транспозазы полноразмерных элементов эта аллель становится нестабильной, мутируя к крайнему sne (сильно выраженный фенотип) или дикому состоянию sn(+) [42]. Линия haw имеет в X-хромосоме два дефектных hobo-элемента, маркированных геном mini-white, которые обусловливают оранжевую окраску глаз. В присутствии транспозазы активных hobo-элементов происходит транспозиция hobo(w+)-элементов, что приводит к изменению окраски глаз [15]. Показано, что облучение линий, имеющих в геноме активные P-элементы (GB-39 и Harwich), вызывает снижение уровня мутабильности локуса snw. В то время, как в контрольной популяции GB-39 уровень мутабильности snw составил 3.02 %, после облучения в течение одного поколения он снизился до уровня 2.48 % (p>0.05). Для линии Harwich данный показатель в контрольной и опытной популяциях составил соответственно 56.2 и 45.0 % (p<0.05) (табл. 2). При облучении линий с активными hobo-элементами в геноме (23.5MRF и Canton-S) обнаружили увеличение уровня транспозиций h(w+). Уровень транспозиций h(w+) в скрещиваниях самок haw с самцами 23.5MRF составил 3.8 %. В скрещиваниях с использованием облученных самцов 23.5MRF – 5.6 % (p>0.05). В контрольном варианте скрещиваний между самками линии haw и самцами Canton-S уровень индукции транспозиций h(w+) составил 2.9 %. В варианте скрещиваний с использованием облученных самцов Canton-S транспозиции h(w+) оказались на уровне 25.3 % (p менее 0.001). Полученные результаты свидетельствуют, что облучение в малых дозах вызывает изменение активности мобильных генетических элементов в P-M и H-E системах гибридного дисгенеза у Drosophila melanogaster. Дрозофила является удобным объектом для исследования механизмов старения и продолжительности жизни, в том числе и радиационного старения. Форма кривых выживания различных видов животных, представленная в безразмерных величинах, практически одинакова. Этот факт свидетельствует об универсальности фундаментального механизма старения [1]. Поскольку соматические ткани имаго дрозофилы состоят из постмитотических клеток (исключение составляют некоторые интерстициальные клетки), она подходит как модель механизмов старения в постмитотических клетках [17]. Постмитотическое состояние соматических тканей взрослых дрозофил в опытах по изучению радиационного старения позволяет избежать внедрения в результаты таких нежелательных факторов, как злокачественные опухоли или лучевая болезнь [1], а также обусловливает более наглядно выраженную роль апоптотической гибели клетки в старении у данного организма [8]. Поскольку мы предполагаем важную роль апоптоза в радиационном изменении продолжительности жизни и старении, возникла необходимость показать, что специфический индуктор апоптоза (с этой целью был использован этопозид) способен приводить к изменениям динамики смертности. Обработка личинок линии Canton-S этопозидом в физиологическом растворе в течение 90 минут не привела к статистически значимому изменению продолжительности жизни развившихся из них имаго. Тем не менее, увеличение времени обработки до 150 минут привело к достоверно значимому снижению продолжительности жизни (р менее 0.01). Учитывая тот факт, что накопления этопозида в клетке не происходит (энергозависимый насос плазматической мембраны Р-гликопротеин, кодируемый геном mdr1, активно удаляет этопозид из цитоплазмы клетки [36]), зависимость эффективности этопозида от времени обработки, возможно, объясняется увеличением доли клеток, находящихся в S фазе клеточного цикла. Известно, что на данной стадии чувствительность к индукции этопозидом апоптоза наибольшая. В эксперименте по оценке действия этопозида и/или облучения на продолжительность жизни трех линий дикого типа (GB-39, Oregon-R и Canton-S) было обнаружено, что в зависимости от варианта эксперимента облучение вызывало как увеличение, так и уменьшение продолжительности жизни. В то же время, этопозид привел к увеличению уровня смертности. Исключение составила линия GB-39. В одном из экспериментов повышение уровня смертности после воздействия этопозида наблюдали у данной линии только первые 20 дней, тогда как в оставшееся время происходило его снижение, в другом же эксперименте повышения уровня смертности после воздействия этопозида не произошло. Несмотря на то, что комбинированное действие этопозида и облучения вызвало снижение продолжительности жизни, в зависимости от линии и эксперимента эффект комбинированного воздействия этопозидом и облучением был в одних случаях менее выражен, чем действие факторов по отдельности, а в других – более значителен. Таким образом, этопозид (индуктор апоптоза) проявил более специфическое и направленное действие на продолжительность жизни дрозофилы, чем радиация, вызывая у линий дикого типа преимущественно снижение продолжительности жизни, что может свидетельствовать о важной роли апоптоза в процессах естественного и индуцированного старения. В следующей серии экспериментов исследовали влияние ионизирующей радиации и индуктора апоптоза этопозида на продолжительность жизни имаго у лабораторной линии mei-41 (аллель D5) Drosophila melanogaster, несущую дефект системы пострепликативной репарации и G2/M контрольной точки клеточного цикла. Поскольку мутация в гене mei-41 предотвращает задержку клетки в G2 фазе цикла, необходимую для устранения генетических повреждений перед митозом, мутантные особи характеризуются высоким уровнем индуцированной генетической нестабильности в митотических клетках. Показано, что у самцов генетически нестабильной линии mei-41 после облучения продолжительность жизни достоверно снижалась по сравнению с контролем (р менее0.001). Продолжительность жизни после воздействия этопозида также уменьшалась по сравнению с контрольными значениями. Эффект увеличения смертности отмечен у самцов-гемизигот (данный ген локализован в Х хромосоме) (р менее 0.01). Средняя продолжительность жизни уменьшилась на 30 % по сравнению с контролем. В то же время увеличение уровня смертности наблюдали как у геторозиготных (27 %), так и гомозиготных (24%) самок (р менее0.01). Снижение продолжительности жизни у линии mei-41D5 было более выраженным, чем у линии дикого типа Canton-S. Этот факт может свидетельствовать о роли гена mei-41D5 в изменении изучаемого признака. Показанная высокая эффективность этопозида у гетерозиготных особей может свидетельствовать о доминантном эффекте мутации mei-41D5 в регуляции продолжительности жизни и, возможно, апоптоза. Интересно отметить, что в литературе отмечен факт полудоминантности гиперчувствительности к мутагенам для сильных аллелей mei-41 [45]. В нашем случае речь идет скорее о доминантности, а не о полудоминантности, поскольку достоверного отличия реакции гомо- и гетерозиготных самок наэтопозид не наблюдали. Известно, что продукт гена mei-41 принадлежит к высококонсервативному в эволюции семейству белков Rad3/ATM, которые являются ключевыми регуляторами клеточного ответа на повреждение ДНК. Гомолог mei-41 у человека ген ATM (ataxia telangiectasia mutated) в своей мутантной форме ответственен за ряд нарушений при аутосомно-рецессивном синдроме человека атаксии-телангиэктазии и имеет определенное сходство в проявлении с мутацией mei-41. Пациенты с атаксией проявляют широкий спектр дефектов, включая нейрональную дегенерацию, повышенную частоту встречаемости лейкемий, стерильность, ускоренное старение. Характерной особенностью таких больных является также гиперчувствительность к рентгеновскому и ионизирующему излучениям [53]. Предполагается, что белок АТМ вовлечен в механизмы, контролирующие клеточный цикл, радиочувствительность, генетическую нестабильность и клеточное старение [19, 47]. Генетическая нестабильность является важным атрибутом клеточного старения у различных видов [25, 34, 35]. Старение может развиваться через комплексное взаимодействие между наследственными факторами и геномной нестабильностью, индуцированной повреждением ДНК [23]. Нестабильность приводит к дерегуляции генной экспрессии и, таким образом, к возрастному нарушению в клеточной физиологии, остановке клеточного роста и в конечном итоге к гибели клетки, либо ее бласттрансформации. Причин возраст-зависимой нестабильности генома может быть несколько: комплексы двухцепочечных разрывов в ДНК, укорочение теломер, активация мобильных генетических элементов и снижение эффективности функционирования репаративной белковой машины. Таким образом, генетическая нестабильность в результате облучения линии с мутацией гена mei-41 (несущей дефект репарации) могла ускорить развертывание естественных процессов, в основе которых лежит возраст-зависимое изменение стабильности генома. Можно предполагать, что роль индуцированного апоптоза в изменении продолжительности жизни будет проявляться у линий, имеющих специфические нарушения механизма программированной гибели клетки. В соответствии с данным предположением проведены исследования эффектов облучения и/или этопозида у линий wgl-7, wg7L74, th1, 1576 и P1106. Потенциальными кандидатами на ключевые функции в регуляции программированной гибели клеток у дрозофилы являются гены, участвующие в развитии (так называемые морфогены). Особый интерес представляет семейство генов Wnt, поскольку эти исследования предполагают, что старение может быть ассоциировано со специфическими генами и регуляторными путями апоптоза [51]. Членом высоко консервативного в эволюции семейства Wnt у дрозофилы является ген wg (wingless). Нами получены результаты, позволяющие сделать вывод о том, что у линий wingless произошло уменьшение продолжительности жизни после воздействия облучения и/или этопозида как у мутантной линии wg1-7 (p менее 0,05), так и wg7L74 (р менее 0,001). Ген wg, мутантный у данных линий, играет у дрозофилы роль в развитии крыла, а также центральной нервной системы. Экспрессия гена wg контролируется возраст-зависимыми механизмами, синтез белкового продукта данного гена постепенно снижается при старении организма [41]. По-видимому, это один из генов старения у дрозофилы. Как известно, члены Wnt семейства генов являются межклеточными передатчиками сигнала апоптоза, принимающими участие в процессах старения [51]. Таким образом, показанное уменьшение продолжительности жизни после воздействия малых доз радиации, которые, как известно, способны индуцировать апоптоз, может свидетельствовать о роли генов, контролирующих программированную гибель клетки, в радиационно-индуцированном старении. Для дальнейшего подтверждения данной гипотезы был проведен эксперимент с линиями, дефектными по генам одного из центральных путей апоптоза у дрозофилы – reaper-зависимому пути. Роль программированной гибели клетки в регуляции процессов старения предполагается давно. Однако, несмотря на некоторое количество имеющихся по данной проблеме разрозненных фактов, на наш взгляд, не было попытки комплексной экспериментальной оценки участия апоптоза в старении, тем более in vivo. Мы исследовали влияние гамма-облучения и индуктора апоптоза этопозида на продолжительность жизни лабораторных линий дрозофилы, несущих специфические нарушения активности процесса апоптоза. Показано, что у линии 1576, характеризующейся недостатком активности проапоптозного гена reaper, продолжительность жизни после воздействия как ионизирующего облучения, так и индуктора апоптоза этопозида, достоверно увеличивается по сравнению с контролем. Как известно, у данной линии отмечают накопление избыточной клеточной массы на различных стадиях развития, что свидетельствует о низком уровне апоптоза (табл. 3). Индукция апоптоза облучением и этопозидом могла играть в нашем эксперименте такую же роль, какую она играет при лечении опухолевых заболеваний: активизировать процесс апоптоза нежелательных клеток. У линии th1, несущей дефект белка ингибитора апоптоза (DIAP-1), было отмечено снижение продолжительности жизни после воздействия. Такой же эффект наблюдали и у линии Р1106, имеющей сверхэкспрессию гена протеазы апоптоза dcp1. Исключение составил эффект комбинированного воздействия этопозида и облучения у линии Р1106: продолжительность жизни не изменилась. Таким образом, старение линий с повышенной чувствительностью к индукции апоптоза протекало с большей скоростью, чем в контроле. Интересно отметить, что совместное воздействие этопозида и облучения как у линии Р1106, так и у линии th привело к менее выраженному уменьшению продолжительности жизни (либо вовсе не привело к уменьшению, как у линии Р1106), чем воздействие только этопозида. Отличия в реакции популяций, подвергнутых воздействию только этопозида по сравнению с комбинированным действием этопозида и облучения высокодостоверны (p менее 0.05). Этот факт может свидетельствовать об антагонизме действия этопозида и облучения. Данное явление может быть объяснено активацией процессов репарации в ответ на действие облучения, которые препятствует апоптоз-индуцирующему действию этопозида, основанному на внесении большого количества двухцепочечных разрывов в ДНК. Подводя итог, можно сказать, что в экспериментах in vivo получены новые факты, свидетельствующие об участии механизмов индуцированной генетической нестабильности в радиоиндуцированном изменении генотипа. Это относится к повышению уровня генетической изменчивости за счет изменения уровня транспозиций, изменению приспособительных признаков в связи с модификацией генной экспрессии, а также связанных с процессами мутабильности, репарации и апоптоза. Однако для более обоснованного заключения о роли транспозиции мобильных генетических элементов при формировании характера и величины ответа биологических систем в условиях хронического облучения необходимо продолжение исследований с привлечением новых методов, что и выполняется в нашей лаборатории. ЛИТЕРАТУРА 1. Акифьев А.П., Потапенко А.И., Рудаковская Е.Г. Ионизирующие излучения и 5-бром-2'-дезоксиуридин как инструменты анализа фундаментального механизма старения животных // Радиац. биол. Радиоэкол., 1997. Т. 37, вып. 4. С. 613-620. 2. Васильева Л.А., Ратнер В.А., Бубенщикова Е.В. Стрессовая индукция транспозиций ретротранспозонов дрозофилы: реальность явления, характерные особенности и возможная роль в быстрой эволюции // Генетика, 1997. Т. 33. № 8. С. 1083-1093. 3. Глембоцкий Я.Л., Абелева Э.А., Лапкин Ю.А. Влияние малых доз ионизирующей радиации на частоту возникновения сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций у дрозофилы // Радиационная генетика. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 312-318. 4. Зайнуллин В.Г. Генетические эффекты хронического облучения в малых дозах ионизирующего излучения. СПб.: Наука, 1998. 100 с. 5. Зайнуллин В.Г. Генетические эффекты хронического облучения низкой интенсивности // Радиац. биол. Радиоэкол., 1997. Т. 37, вып. 4. С. 555-559. 6. Зайнуллин В.Г. "Доза-эффект" в исследовании эффектов малых доз радиации // Радиочувствительность растений и животных биогеоценозов с повышенным естественным фоном радиации. Сыктывкар, 1988. С. 93-97. – (Тр. Коми НЦ УрО АН СССР; № 97). 7. Иващенко Н.И., Гришаева Т.М., Богданов Ю.Ф. Влияние g-облучения на гониальные клетки Drosophila melanogaster в разных условиях гибридного дисгенеза // Генетика, 1990. Т. 26. № 11. С. 1969-1979. 8. Современные аспекты радиобиологии Drosophila melanogaster. Апоптоз и старение / В.Г. Зайнуллин, А.А. Москалев, М.В. Шапошников, А.И. Таскаев // Радиац. биол. Радиоэкол., 1999. Т. 39, вып. 1. С. 49-57. 9. Сойфер В.Н. Репарация генетических повреждений // Соросовский образовательный журн., 1997. № 8. С. 4-13. 10. Спитковский Д.М. Концепция действия низких доз ионизирующей радиации на клетки и ее возможное использование для интерпретации медико-биологических последствий аварии на ЧАЭС // Радиац. биол. Радиоэкол., 1992. Т. 32, вып. 3. С. 382-400. 11. Ahmad K., Golic K.G. Telomere loss in somatic cells of Drosophila causes cell cycle arrest and apoptosis // Genetics, 1999. Vol. 151, № 3. P. 1041-1051. 12. Ahmad K., Golic K.G. The transmission of fragmented chromosomes in Drosophila melanogaster // Genetics, 1998. Vol. 148, № 2. P. 775-792. 13. Arnault C., Dufournel I. Genome and stresses: reactions against aggressions, behavior of transposable elements // Genetica, 1994. Vol. 93, № 1-3. P. 149-160. 14. Buendia P.G., de. Search for DNA repair pathways in Drosophila melanogaster // Mutat. Res., 1998. Vol. 407, № 1. P. 67-84. 15. Calvi B.R., Gelbart W.M. The basis for germline specificity of the hobo transposable element in Drosophila melanogaster // EMBO J., 1994. Vol. 13, № 7. P. 1636-1644. 16. Cellular signal adaptation with damage control at low doses versus the predominance of DNA damage at high doses / L.E. Feinendegen, V.P. Bond, C.A. Sondhaus et al. // R. Acad. Sci. III., 1999. Vol. 322, № 2-3. P. 245-251. 17. Drosophila as a model system for molecular gerontolo-gy / C. Brack, R. Ackermann, N. Shikama et al. // Mol. Gerontol. / Ed. T. Rattan. New York: Plenum Press, 1996. P. 151-176. 18. Evidence for an inducible repair-recombination system in the female germ line of Drosophila melanogaster. III. Correlation between reactivity levels, crossover frequency and repair efficiency / A. Laurenзon, F. Gay, J. Ducau et al. // Genetics, 1997. Vol. 146, № 4. P. 1333-1344. 19. Fragments of ATM which have dominant-negative or complementing activity / S.E. Morgan, C. Lovly, T.K. Pandita et al. // Mol. Cell. Biol., 1997. № 4. P. 2020-2029. 20. Genetic analysis of X-linked mutagen-sensitive mutants of Drosophila melanogaster / J.M. Mason, M.M. Green, K.E. Shaw et al. // Mutat. Res., 1981. Vol. 81, № 3. P. 329-343. 21. Graf U., Green M.M., Wurgel E.E. Mutagen-sensitive mutants in Drosophila melanogaster: effects on premutational damage // Mutat. Res., 1979. Vol. 63. P. 101-112. 22. Grosovsky A.J. Radiation-induced mutations in unirradiated DNA // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1999. Vol. 96, № 10. P. 5346-5347. 23. Hanawalt P.C. Genomic instability: environmental invasion and the enemies within // Mut. Res., 1998. Vol. 400. № 1-2. P. 117-125. 24. Handler A.M., Gomez S.P. P element excision in Drosophila is stimulated by gamma-irradiation in transient embrionic assays // Genet. Res., 1997. Vol. 70, № 1. P. 75-78. 25. Jazwinski S.M. Longevity, genes, and aging // Science, 1996. Vol. 273. № 5271. P. 54-59. 26. Laurenзon A., Bregliano J-C. Evidence for an inducible repair-recombination system in the female germ line of Drosophila melanogaster. II. Deferential sensitivity to gamma rays // Genetics, 1995. Vol. 141, № 2. P. 579-585. 27. Lim J.K., Simmons M.J. Gross chromosome rearrangements mediated by transposable elements in Drosophila melanogaster // BioEssays. 1994. Vol. 16, № 4. P. 269-275. 28. Little J.B. Induction of genetic instability by ionizing radiation // R. Acad. Sci. III, 1999. Vol. 322, № 2-3. P. 127-134. 29. Margulies L.A high level of hybrid dysgenesis in Drosophila: high thermosensitivity, dependence on DNA repair, and incomplete cytotype regulation // Mol. Gen. Genet., 1990. Vol. 220, № 3. P. 448-455. 30. Moore J.K., Haber J.E. Capture of retrotransposon DNA at the sites of chromosomal double-strand breacks // Nature, 1996. Vol. 383, № 6601. P. 644-646. 31. Moustacchi E. DNA damage and repair: consequences on dose-responses // Mutat. Res., 2000. Vol. 464, № 1. P. 35-40. 32. Murnane J.P. Role of induced genetic instability in the mutagenic effects of chemicals an radiation // Mutat. Res., 1996. Vol. 367, № 1. P. 11-23. 33. Nagasawa H., Little J.B. Unexpected sensitivity to the induction of mutations by very low doses of alpha-particle radiation: evidence for a bystander effect // Radiat. Res., 1999. Vol. 152, № 5. P. 552-557. 34. Nikitin A.G., Shmookler Reis R.J. Role of transposable elements in age-related genomic instability // Genet. Res. 1997. V. 69. № 3. P. 183-195. 35. Osiewacz H.D. Genetic regulation of aging // J. Mol. Med., 1997. Vol. 75. № 10. P. 715-727 . 36. p53-dependent regulation of MDR1 gene expression causes selective resistance to chemotherapeutic agents / J.V. Thottassery, G.P. Zambetti, K. Arimori et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1997. Vol. 94. № 20. P. 11037-11042. 37. Pelisson A., Bregliano J-C. Evidence for rapid limitation of the I element copy number in a genome submitted to several generations of I-R hybrid dysgenesis in Drosophila melanogaster // Mol. Gen. Genet., 1987. Vol. 207, № 2-3. P. 306-313. 38. Price A. The repair of ionising radiation-induced damage to DNA // Semin. Cancer. Biol., 1993. Vol. 4, № 2. P. 61-71. 39. Radiation-induced genomic instability: delayed mutagenic and cytogenetic effects of X rays and alpha partic-les / J.B. Little, H. Nagasawa, T. Pfenning et al. // Radiat. Res., 1997. Vol. 148, № 4. P. 299-307. 40. Richter S., Hartmann B., Reichtert H. The wingless gene is required for embryonic brain development in Drosophi-la // Dev. Genes Evol., 1998. Vol. 208, № 1. P. 37-45. 41. Regulation of gene expression is preserved in aging Drosophila melanogaster / B. Rogina, J.W. Vaupel, L. Partridge et al. // Curr. Biol., 1998. Vol. 8. № 8. P. 475-478. 42. Roiha H., Rubin G.M., O’Hare K. P element insertions and rearrangements at the singed locus of Drosophila melanogaster // Genetics, 1988. Vol. 119, № 1. P. 75-83. 43. Sassone-Corsi P. Transcriptional checkpoints determining the fate of male germ cells // Cell. 1997. Vol. 88, № 2. P. 163-166. 44. Saville K., O’Brochta D. The use of P and hobo elements to investigate DNA double-strand break repair in D. melanogaster // ICRR. 1998, Vol. 10. 646A. 45. Sekelsky J.J., Burtis K.C., Hawley R.S. Damage control: the pleiotropy of DNA repair genes in Drosophila melanogaster // Genetic, 1998. Vol. 148, № 4. P. 1587-1598. 46. Servomaa K., Rytomaa T. UV light and ionizing radiations cause programmed death of rat chloroleukaemia cells by inducing retropositions of a mobile DNA element (L1Rn) // Intrn. J. Radiat. Biol., 1990. Vol. 57, № 2. P. 331-343. 47. Shiloh Y. Meeting report. Ataxia-telangiectasia, ATM and genomic stability: maintaining a delicate balance. Two international workshops on ataxia-telangiectasia, related disorders and the ATM protein // Biochim. Biophys. Acta, 1998. Vol. 1378. № 2. R11-R18. 48. Sources and effects of ionising radiation; UNSCEAR 1994: Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. New York: United Nations, 1994. P. 185-272. – (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Annex B). 49. Teng S.-C., Kim B., Gabriel A. Retrotransposon rever-setranscriptase-mediated repair of chromosomal breacks // Nature, 1996. Vol. 383, № 6601. P. 641-644. 50. The mei-41 gene of D. melanogaster is a structural and functional homolog of the human ataxia telangiectasia gene / K.L. Hari, A. Santerre, J.J. Sekelsky et al. // Cell, 1995. Vol. 82, № 5. P. 815-821. 51. Tomei L.D., Umansky S.R. Aging and apoptosis cont-rol // Neurol. Clin., 1998. Vol. 16. № 3. P. 735-745. 52. Transposable elements are stable strurtural components of Drosophila melanogaster heterochromatin / S. Pimpinelli, L. Berloco, L. Fanti et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995. Vol. 92, № 9. P. 3804-3808. 53. Wang J.Y.J. Cellular responses to DNA damage // Curr. Opin. Cell Biol., 1998. Vol. 10. P. 240-247 54. Wright E.G. Radiation-induced genomic instability in haemopoietic cells // Intrn. J. Radiat. Biol., 1998. Vol. 74, № 6. P. 681-687. 55. Zdzienicka M.Z. Molecular processes and radiosensitivity // Strahlenter Onkol., 1997. Vol. 173, № 9. P. 457-461. v
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 4193 посещений с 03.05.2002 |