Яка головна причина репродуктивної загибелі клітин від радіації
Головною причиною репродуктивної загибелі клітин є струк- турне перетворен ня ДНК у вигляді так званих хромосомних пе- ребудов чи аберацій хромосом. Інтерфазна загибель настає до вступу клітин у мітоз. При дозі опромінен ня 10 Гр загибель може наступити “під променем” або одразу після опро мінення. При дозі опромінення до 10 Гр загибель настає у перші години після нього і може бути зареєстрована у вигляді різних дегенеративних змін клітини: частіше пікнозу чи фрагментації хроматину. Для більшо- сті соматичних клітин дорослих тварин інтерфазна загибель ре- єструється лише після опромінення дозами десятки і сотні грей. При менших дозах спостерігається репродуктивна форма загибе- лі, причиною якої є структурні хромосомні пошкодження. Досить швидко, вже у 1903 році, була виявлена роль уражен- ня ядра у клітинній радіочутливості. До такого висновку прий- шов дослідник Д. Бун, спостерігаючи приблизно однаково вира- жену згубну дію іонізуючої радіації на пуголовків, розвиток яких проходив шляхом опромінення сперматозоїдів жаби або неза- пліднених ікринок, що різко відрізняються між собою за кількі- стю цитоплазми. На підставі експериментальних даних він прий- шов до висновку, що опромінення останньої не відіграє особливої ролі в розвитку зародка. На сьогоднішній день відомо, що чутливість ядра клітини 111 приблизно на 6 порядків вища, ніж протоплазми. У всіх внутріш- ньоядерних структурах відповідальною за життєдіяльність кліти- ни є ДНК, яка бере участь у формуванні хромосом та перенесен- ні генетичної інформації. Опромінення зумовлює перетворення ДНК, утворення лужно-лабільних зв’яз ків, втрату основи та зміну їх складу, зміни послідовності розташування нуклеотидів, зши- вання ДНК-ДНК та ДНК-білок, порушення комплексів ДНК з ін- шими молекулами. Розрізняють поодинокі розриви, коли зв’язок між окреми- ми атомними угрупуваннями порушується в одній з ниток дво- нитчастої молекули ДНК та подвійні, коли розрив відбувається відразу у близьких ділянках двох ланцюгів, що призводить до роз- паду молекули. При будь-якому розриві порушується зчитуван- ня інформації з молекули ДНК та просторова структура хрома- тину. Поодинокі розриви призводять до поломок молекули ДНК, оскільки розірвана нитка міцно утримується на місці водневими, гідрофобними та іншими видами взаємодії і протилежною нит- кою ДНК. Окрім того, структура досить добре відновлюється мо- гутньою системою репарації. Багато радіобіологів вважають, що поодинокі розриви самі посо бі, якщо не переходять у подвійні, не є причиною загибелі клі- тини. При дозах опромінювання до 20 Гр подвійні розриви є наслід- ком одночасного пошкодження обох ниток ДНК. При збільшенні дози випромінювання зростає ймовірність переходу поодиноких розривів у подвійні. При дії рідкоіонізуючих випромінювань, таких як гамма-випромінювання, рентгенівського, швидких електронів, 20-100 поодиноких розривів зумовлюють один подвійний. Щільно- іонізуючі випромінювання спричиняють значно більше число под- війних розривів безпосередньо після опромінення, а також аберації хромосом. Крім утворення розривів, в опромінених ДНК порушу- ється структура основ, передусім тиміну, внаслідок чого збільшу- ється число генних мутацій. Спостерігається утворення зшивок між ДНК та білками нуклеопротеїнового комплексу. Чутливий до випромінювання ДНК-мембранний комплекс – складне структур- не утворення в ділянці сполучення ниток ДНК з ядерною мембра- ною. Розпад цього комплексу та деградацію ДНК можна виявити після опромінення культури клітин у дозі 2 Гр. Біологічна дія іонізуючих випромінювань112 Важливим наслідком опромінення є зміна не пов’язаної з ядерним матеріалом спадковості клітин, носієм якої є різноманіт- ні цитоплазматичні органели. При цьому знижується функціо- нальна активність нащадків опромінених клітин. Можливо, саме це і є причиною віддалених наслідків опромінення. Проте голов- ною причиною репродуктивної загибелі клітин при опроміненні є пошкодження їх генетичного апарату. Вже у першому десятилітті ХХ століття почалось вивчення дії іонізу ючої радіації на ембріогенез, що дозволило виявити виник- нення різних аномалій при опроміненні на певних стадіях розвит- ку ембріона.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Яка головна причина репродуктивної загибелі клітин від радіації» з дисципліни «Ветеринарна радіологія»
