Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro
Наведені результати дослідження радіаційно індукованого ефекту свідка з використанням моделі з лімфоцитів крові людини. Показано, що внаслідок цього феномену рівень аберацій хромосом в неопромінених клітинах при культивуванні в змішаних культурах з опроміненими in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр лімфоц...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178320 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro / О.В. Шеметун, О.О. Талан // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 5. — С. 370-374. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-178320 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шеметун, О.В. Талан, О.О. 2021-02-18T14:58:12Z 2021-02-18T14:58:12Z 2008 Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro / О.В. Шеметун, О.О. Талан // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 5. — С. 370-374. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178320 Наведені результати дослідження радіаційно індукованого ефекту свідка з використанням моделі з лімфоцитів крові людини. Показано, що внаслідок цього феномену рівень аберацій хромосом в неопромінених клітинах при культивуванні в змішаних культурах з опроміненими in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр лімфоцитами достовірно перевищував контрольний. Приведены результаты исследования радиационно индуцированного эффекта свидетеля с использованием модели из лимфоцитов крови человека. Показано, что в результате этого феномена уровень аберраций хромосом в необлученных клетках при культивировании в смешанных культурах с облученными in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр лимфоцитами достоверно превышал контрольный. The results of cytogenetic investigation of radioinduced bystander effect with the help of human blood lymphocytes had been presented. It had been shown that as the result of this phenomenon the level of chromosome aberrations in bystander cells cultivated jointly with irradiated in vivo in dose 1,01-2,37 Gy was significantly higher, than control level. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Біотехнології в медицині і сільському господарстві Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro |
| spellingShingle |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro Шеметун, О.В. Талан, О.О. Біотехнології в медицині і сільському господарстві |
| title_short |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro |
| title_full |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro |
| title_fullStr |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro |
| title_full_unstemmed |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro |
| title_sort |
моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro |
| author |
Шеметун, О.В. Талан, О.О. |
| author_facet |
Шеметун, О.В. Талан, О.О. |
| topic |
Біотехнології в медицині і сільському господарстві |
| topic_facet |
Біотехнології в медицині і сільському господарстві |
| publishDate |
2008 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| description |
Наведені результати дослідження радіаційно індукованого ефекту свідка з
використанням моделі з лімфоцитів крові людини. Показано, що внаслідок цього
феномену рівень аберацій хромосом в неопромінених клітинах при культивуванні в
змішаних культурах з опроміненими in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр лімфоцитами
достовірно перевищував контрольний.
Приведены результаты исследования радиационно индуцированного эффекта
свидетеля с использованием модели из лимфоцитов крови человека. Показано, что в
результате этого феномена уровень аберраций хромосом в необлученных клетках при
культивировании в смешанных культурах с облученными in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр
лимфоцитами достоверно превышал контрольный.
The results of cytogenetic investigation of radioinduced bystander effect with the help
of human blood lymphocytes had been presented. It had been shown that as the result of this
phenomenon the level of chromosome aberrations in bystander cells cultivated jointly with
irradiated in vivo in dose 1,01-2,37 Gy was significantly higher, than control level.
|
| issn |
2219-3782 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178320 |
| citation_txt |
Моделювання радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro / О.В. Шеметун, О.О. Талан // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 5. — С. 370-374. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT šemetunov modelûvannâradíacíinoíndukovanogoefektusvídkavumovahinvitro AT talanoo modelûvannâradíacíinoíndukovanogoefektusvídkavumovahinvitro |
| first_indexed |
2025-11-25T23:10:35Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:10:35Z |
| _version_ |
1850579192703352832 |
| fulltext |
370
Рисунок 1. Анализ экспрессии гена
At5g61270.
М - маркеры размера ДНК;
1), 2)растения дикого типа расы
Columbia;
3) трансгенные линии с
суперэкспрессией части гена
At1g12860(superHALF2-ICE2),
содержащей 2-5 экзоны;
4) трансгенные линии с
суперэкспрессией полноразмерной
копии гена At1g12860 (superICE2) .
Выводы
Таким образом, полученные данные позволяют предполагать, что ген At1g12860,
наряду с контролем морфогенеза, участвует в детерминации ответа клеток A. thaliana
на холодовой стресс. При этом, так же как ген ICE1, исследуемый нами ген включен в
каскад регуляторных событий, когда под его контролем находится вторичный
активатор транскрипционной активности- ген At5g61270. Функция этого гена до
последнего времени оставалась неизвестной.
Литература
1. Томилов A.A, Томилова Н.Б., Огаркова О.А., Тарасов В.А. Инсерционный мутагенез
Arabidopsis thaliana: Увеличение эффективности трансформации прорастающих семян
в результате предобработки их ультразвуком // Генетика. 1999. Т. 35. № 9. С. 1214-
1222.
2. Гапеева Т.А., Огаркова О.А., Тарасов В.А., Волотовский И.Д. Новые вектора для
трансформации двудольных растений // Генетика. 1995. Т. 31. № 8. С. 1085-1091.
3. Томилова Н.Б., Томилов A.A, Огаркова О.А., Тарасов В.А. Идентификация гена,
мутация в котором обуславливает возникновение некрозов семядолей при развитии
проростков Arabidopsis thaliana // Генетика. 2001. Т. 37. №1. С. 36-45.
4. Фурсова О.В., Погорелко Г.В., Авсюк А.Ю., Томилова Н.Б., Томилов А.А., Тарасов
В.А., Огаркова О.А. Идентификация потенциального гена – регулятора развития
семядолей у проростков Arabidopsis thaliana. Докл. Акад. Наук. 2004. Т. 395. №. 5. С.
1-3.
5. Chinnusamy V, Ohta M, Kanrar S, Lee BH, Hong X, Agarwal M, Zhu JK. ICE1: a
regulator of cold-induced transcriptome and freezing tolerance in Arabidopsis // Genes Dev.
2003. V. 17. No. 8. P. 1043-54.
6. Thomashow MF. Plant cold acclimation: freezing tolerance genes and regulatory
mechanisms. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 1999,50:571-599
ШЕМЕТУН О.В., ТАЛАН О.О.
Науковий Центр радіаційної медицини АМН України
Україна, 040050, Київ, вул. Мельникова, 53, e-mail: lshem@ukr.net
МОДЕЛЮВАННЯ РАДІАЦІЙНО ІНДУКОВАНОГО ЕФЕКТУ СВІДКА В
УМОВАХ IN VITRO
Різнобічне вивчення ефекту свідка є одним з пріоритетних напрямків сучасної
медичної генетики. Актуальність його дослідження зумовлюється необхідністю
371
розкриття механізмів розвитку радіаційно індукованої патології (і, зокрема,
онкологічної), яка може бути спричинена не лише прямим радіаційним ушкодженням
клітин-мішеней, а й вторинними біологічними змінами в оточуючих неопромінених
клітинах .
Найбільш важливі результати з вивчення закономірностей і механізмів розвитку
ефекту свідка отримані при використанні експериментального моделювання цього
феномену в умовах in vitro. Принциповими вимогами при створенні таких моделей є
необхідність опромінення лише частини клітин і можливість розрізнення популяцій
опромінених та неопромінених клітин при проведенні досліджень. Тому моделювання
радіаційно індукованого ефекту свідка в умовах in vitro здійснюється, головним чином,
з застосуванням альфа-опромінення. Такі моделі дозволяють реєструвати треки від
проходження альфа-частинок, що перетинають клітини, безпосередньо пошкоджуючи
їх. Варто зауважити, що вперше радіаційно-індукований ефект свідка був описаний H.
Nagasawa і J. Little (1992 р.) саме з застосуванням альфа-опромінення [1].
Використання при дослідженні радіаційно-індукованого ефекту-свідка
рентгенівського та гамма випромінювань здійснюється, головним чином, на змішаних
міжвидових культурах клітин ссавців, що дає можливість розрізняти опромінені й
неопромінені популяції клітин. З застосуванням таких моделей досліджують апоптоз,
диференціацію, проліферацію, трансформацію в клітинах-свідках [2, 3].
Вивчення ефекту свідка в клітинах людини вимагає застосування нових
методичних підходів. Нами розроблено модель для виявлення ефекту свідка на
цитогенетичному рівні з використанням змішаної культури лімфоцитів периферичної
крові людини. Така модель складається з популяції опромінених рентгенівськими чи
гамма променями в умовах in vitro або in vivo лімфоцитів та популяції неопромінених
лімфоцитів осіб іншої статі, що використовуються як свідок [4, 5]. Головними
цитогенетичними маркерами для розрізнення опромінених і неопромінених лімфоцитів
при сумісному культивуванні in vitro в такій моделі є чоловіча (Y) та жіночі (ХХ)
статеві хромосоми. Вказана модель апробована нами при оцінці цитогенетичного
ефекту в неопромінених лімфоцитах людини при культивуванні в змішаних культурах
з лімфоцитами, опроміненими рентгенівськими променями в умовах in vitro в дозах
0,25 та 1 Гр [6].
Метою представленої роботи було встановлення можливості індукції ефекту
свідка в неопромінених лімфоцитах крові людини при їх сумісному культивуванні в
змішаних культурах з опроміненими in vivo лімфоцитами.
Матеріали і методи
Матеріалом дослідження були лімфоцити периферичної крові, отримані від 6-ти
донорів (3-х чоловічої і 3-х жіночої статі), які заперечували свідомий контакт з
іонізуючою радіацією і склали групу контролю та 7-ми ліквідаторів наслідків ліквідації
аварії на ЧАЕС, які зазнали опромінення в дозах 1,01-2,37 Гр.
Кров культивували за загальноприйнятим напiвмiкрометодом D.A.
Hungerford. При постановці змішаних культур дотримувалися цього ж методу,
але до культуральної суміші в пробірку додавали по 0,3 мл крові від двох
осіб різної статі, що розрізнялись за статтю (в контролі) та наявністю
опромінення in vivo (при моделюванні радіаційно індукованого ефекту
свідка).
Цитогенетичний аналіз виконували з застосуванням диференційного G-за-
барвлення метафазних хромосом з використанням барвника Гiмза та трипсину за
методом M.Seabright. Це дозволило точно ідентифікувати статеві хромосоми та
морфологічні варіанти соматичних хромосом.
Отриманi данi опрацьовували з використанням методу порiвняння
середнiх величин за Ст’юдентом-Фішером.
Результати та обговорення
372
В результаті проведених досліджень встановлено, що частота аберантних клітин
та рівень аберацій хромосом (2,56±0,53 на 100 метафаз) в змішаних культурах
неопромінених лімфоцитів донорів знаходились на популяційному рівні.
Цитогенетичне обстеження осіб, які зазнали опромінення внаслідок ліквідації
аварії на ЧАЕС, показало, що рівні аберацій хромосом в їх лімфоцитах перевищували
показники неопроміненого контролю (р<0,05) і статистично не розрізнялись при
окремому культивуванні (5,63±0,98на 100 метафаз) та в змішаних культурах з
неопроміненими лімфоцитами осіб іншої статі (5,21±0,89 на 100 метафаз) (р>0,05).
Спектр аберацій хромосом не залежав від способу культивування (рис. 1).
0
1
2
3
4
5
6
7
Контроль Клітини-свідки Клітини-мішені
(змішана
культура)
Клітини-мішені
(окрема
культура)
Ча
ст
от
а
аб
ер
ац
ій
, н
а
10
0
кл
іт
ин
Рис. 1. Частота аберацій хромосом в неопромінених клітинах-свідках та опромінених in
vivo клітинах-мішенях при культивуванні в змішаних культурах
Цитогенетичний аналіз неопромінених лімфоцитів периферичної крові, що
культивувались в змішаних культурах з лімфоцитами, опроміненими in vivo, показав,
що часота аберацій хромосом (4,05±0,64 на 100 метафаз) в клітинах-свідках
статистично перевищувала контрольний рівень аберацій в змішаний культурах
неопромінених лімфоцитів (р<0,05).
Аналіз спектру виявлених пошкоджень показав зростання частоти аберацій
хроматидного типу в неопромінених клітинах, що культивувались з опроміненими, до
2,49±0,50 порівняно з 1,12±0,42 на 100 метафаз в контролі (р<0,05). (рис. 2). Рівень
маркерів радіації в клітинах-свідках був на рівні контрольного.
373
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Контроль Клітини-свідки Клітини-мішені
(змішана
культура)
Клітини-мішені
(окрема культура)
Ч
ас
то
та
а
бе
ра
ці
й,
н
а
10
0
кл
іт
ин
Аберації хроматидного типу Транслокації+ інверсії Дицентричні+кільцеві хромосоми
Рис. 2. Частота аберацій хроматидного типу та маркерів дії радіації в клітинах-свідках
та опромінених in vivo клітинах-мішенях при культивуванні в змішаних культурах
Наведені дані щодо рівня і спектру аберацій хромосом в клітинах-свідках
(зростання частоти пошкоджень хроматидного типу та стабільний рівень транслокацій і
дицентриків) узгоджуються з результатами наших попередніх дослідів, отриманих при
моделюванні ефекту свідка з використанням лімфоцитів крові, опромінених in vitro [6].
В лімфоцитах ліквідаторів аварії на ЧАЕС у віддалені строки після опромінення
рівень транслокацій, які є стабільними маркерами дії радіації, на порядок перевищував
популяційний. Частота нестабільних маркерів дії радіації в 3 рази перевищувала
популяційну. Більшість цих пошкоджень була представлена кільцевими хромосомами.
Висновки
З використанням моделі зі змішаної культури опромінених in vivо і
неопромінених лімфоцитів крові людини зареєстровано радіоіндукований ефект свідка
на цитогенетичному рівні. Частота аберацій хромосом в клітинах-свідках зростала за
рахунок підвищеної індукції хроматидних розривів.
Література
1. Nagasawa H., Little J. B. Induction of sister chromatid exchanges by extremely low doses
of alpha- particles // Cancer Res. – 1992. – Vol. 52. – P. 6394–6396.
2. Литтл Д.Б. Немишеневые эффекты ионизирующих излучений: выводы
применительно к низкодозовым воздействиям // Радиационная биология.
Радиоэкология. – 2007. – Т. 47, № 3. – С. 262-272.
3. Prise K.M., Belyakov O.V.Newman H.C. et al. Non-targeted effects of radiation:
Bystander responses in cell and tissue models. // Radiat. Prot. Dosimetry. – 2002. –
Vol. 99, № 1-4. – Р. 223–226.
4. Шеметун О.В., Пілінська М.А., Талан О.О. Підходи до виявлення радіаційно
індукованого „ефекту свідка” в соматичних клітинах людини на цитогенетичному рівні
// Українські медичні вісті. – 2005. – Т. 6, № 1-2. – С. 427.
5. Шеметун О.В., Талан О.О., Пілінська М.А. Модель для дослідження радіаційно-
індукованого «ефекту свідка» з використанням лімфоцитів периферичної крові людини
// Журнал АМН України”. – 2006. - Т.12, № 3. - С. 556-565.
374
6. Шеметун О.В., Талан О.О., Пілінська М.А. Дослідження радіаційно-індукованого
«ефекту свідка» з використанням моделі з лімфоцитів крові людини при опроміненні in
vitro // Журнал АМН України”. – 2007. - Т.13, № 3. - С. 592-599.
Резюме
Приведены результаты исследования радиационно индуцированного эффекта
свидетеля с использованием модели из лимфоцитов крови человека. Показано, что в
результате этого феномена уровень аберраций хромосом в необлученных клетках при
культивировании в смешанных культурах с облученными in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр
лимфоцитами достоверно превышал контрольный.
Наведені результати дослідження радіаційно індукованого ефекту свідка з
використанням моделі з лімфоцитів крові людини. Показано, що внаслідок цього
феномену рівень аберацій хромосом в неопромінених клітинах при культивуванні в
змішаних культурах з опроміненими in vivo в дозах 1,01-2,37 Гр лімфоцитами
достовірно перевищував контрольний.
The results of cytogenetic investigation of radioinduced bystander effect with the help
of human blood lymphocytes had been presented. It had been shown that as the result of this
phenomenon the level of chromosome aberrations in bystander cells cultivated jointly with
irradiated in vivo in dose 1,01-2,37 Gy was significantly higher, than control level.
ШЕРЕМЕТ Я.О., ЄМЕЦЬ А.І., БЛЮМ Я. Б
Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України,
Україна, 03680, Київ, вул. акад. Заболотного, 148, *e-mail: alyemets@univ.kiev.ua
З’ЯСУВАННЯ РОЛІ ФОСФОРИЛЮВАННЯ ТУБУЛІНУ ПО ЗАЛИШКАМ
ТИРОЗИНУ У ФОРМУВАННІ МЕХАНІЗМІВ ХОЛОДОСТІЙКОСТІ
РОСЛИННИХ КЛІТИН
Низька температура є одним із найважливіших абіотичних факторів, який
впливає на ріст, розвиток та продуктивність рослин. На даний час особливо важливим
питанням біології рослин є з’ясування механізмів формування холодостійкості у
рослин. Відомо, що температура є одним із основних факторів, що впливає на
організацію мікротрубочок (МТ) у рослинній клітині (Wasteneys, 2000). У ряді робіт
показано, що низькі температури призводять до катастрофічних змін в організації МТ
тваринних клітин, викликаючи їх повну деполімеризацію (Wallin and Strömberg, 1995).
Відомо, що динамікa та організація МТ може регулюватись за рахунок
посттрансляційних модифікацій тубуліну як основного структурного компоненту МТ
(Westermann and Weber, 2003). Нещодавно за допомогою біохімічних методів нами
було встановлено, що фосфорилювання рослинного тубуліну по залишкам тирозину
приймає участь в регуляції чутливості МТ до дії холоду (Blume et al., 2008). Для більш
детального вивчення ролі даного типу посттрансляційної модифікації на структурно-
функціональні властивості МТ у рослинних клітинах було досліджено кореляцію між
процесами фосфорилювання/дефосфорилювання по залишкам тирозину та
стійкістю/чутливістю кортикальних МТ до дії холоду в клітинах коренів проростків
Arabidopsis thaliana (GFP-MAP4).
Матеріали і методи
Як експериментальний матеріал використовували 4-денні проростки лінії
Arabidopsis thaliana, що експресує химерний білок GFP-MАР4 (Mathur and Chua, 2000),
який декорує нативні структури МТ. Матеріал для проведення експериментів
отримували згідно протоколу, описаного нами раніше (Yemets et al., 2008).
|