Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Действие химического протектора цистамина на структурные мутации хромосом, вызванные гамма-лучами в клетках Crepis capillaris

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мамедов, Фахраддин Халил оглы

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНАЯ ЧАСТЬ

1.1. ХИМИЧЕСКИЕ СОВДШЕНИЯ-РАДИОПРОТЕКТОРЫ И АНТИМУТАГЕНЫ

1.2. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ХРОМОСОМ И РЕАЛИЗАЦИЯ МУ-ТАГЕШОГО ПОРАЖЕНИЯ В СТРУКТУРНЫЕ МУТАЦИИ

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.2. ДЕЙСТВИЕ РАДИОПРОТЕКТОРА ЦЙСТАМИНА НА СТРУКТУРНЫЕ МУТАЦИИ ХРОМОСОМ

2.2.1. Естественно возникшие перестройки хромосом

2.2.2, Перестройки хромосом, вызванные облучением сухих семян

2.2.2.1. Влияние цистамина в момент облучения

2.2.2.2. Влияние цистамина в период пострадиационного проращивания семян

2 2.з Перестройки хромосом, вызванные облучением цредсинтетической ( ) фазы клеточного цикла клеток замоченных - семян

2.2.4. Влияние цистамина на структурные мутации хромосом, вызванные облучением в постсинтетической Ctz ) фазе клеточного цикла.

2.3. ВОЛНОВАЯ КИНЕТИКА РАДИАЦИОННОГО МУТАГЕНЕЗА В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ РАДИОПРОТЕКТОРА ЦИСТАМИНА

2.3.1. Обработка цистамином в момент облучения

2.3.2. Обработка цистамином после облучения в течение всего клеточного цикла.

2.4. ЯВЛЕНИЕ НАДЕТОСТИ КОЛЬЦЕВЫХ ХРОМОСОМ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ РАДИОПРОТЕКТОРА ЦЙСТАМИНА

2.4.1, Влияние пистамина на частоту надетых колец,выз-ванных облучением предсинтетической фазы v Q-. I клеток сухих семян

2.4.2, Модификация типов надетых колец.

3. ОБСУЖДЕНИЕ ЭКСПЕРШШТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4. В Ы В О Д Ы. . •

Введение Диссертация по биологии, на тему "Действие химического протектора цистамина на структурные мутации хромосом, вызванные гамма-лучами в клетках Crepis capillaris"

В основе наследственных изменений живых организмов лежат мутации генетического аппарата, вызываемые различными химическими и физическими мутагенами. Крупные структурные изменения хромосом путем перемещения блоков генов приводят к серьезным наруше -ниям в биохимических, морфологических, поведенческих и других нормальных признаках и свойствах микроорганизмов растений, животных и человека.

У человека многие наследственные заболевания обусловлены структурными мутациями хромосом. Известно, что мутагенные факторы окружающей среды опасны для наследственности человека, и многие из них вызывают крупные изменения в структуре хромосом. Массовое внесение в биосферу вновь синтезируемых химических веществ.в результате их применения в народном хозяйстве, повышение фона радиоактивных излучений и .другие изменения окружающей среды вызывают серьезную озабоченность наследственным здоровьем человека. Защита наследственности человека от опасного влияния мутагенных факторов среды превращается в проблему социального значения.

Другая проблема социального значения, которая связана с загрязнением среды мутагенами, - это защита наследственности микроорганизмов растений и животных, обладающее признаками по -лезными для человека. Мутагены среды могут ухудшать наследственность ценных сортов растений и пород животных.

Успехи в исследованиях структурных мутаций хромосом позволяют надеяться, что можно разработать способы регуляции этого явления. В перспективе это послужит решению как проблемы защиты наследственных структур от повреждения мутагенами, так и проблемы получения направленных структурных изменений хромосом. В монографии Дубинина Н.П. (1978) дан анализ молекулярных и цитогенетических исследований потенциальных изменений разной длительности жизни, их реализации в структурные мутации хромосом в ходе репарационного процесса. Получены экспериментальные результаты по направленному превращению типа хромосомных (полных) мутаций в хро-матидные мозаичные) мутации на этапе потенциальных изменений С Дубинин и др., 1977), что свидетельствует о реальной возможности управления структурным мутагенезом. Концепция потенциальных изменений хромосом разработана,главным образом, при изучении явления волновой кинетики химического и радиационного мутагенеза (Дубинин, Дубинина, 1968, а, б, в; Гарина, Романова, 1970; Корытова, 1971; Дубинина и др., 1976, а,б). Показано, что волновой выход индуцированных структурных мутаций в разные сроки хранения покоящихся семян растений связан с периодическими изменениями уровня реализации потенциальных изменений в структурные мутации (Дубинин, Дубинина, 1968, а.б.в) и отражает изменение интенсивности нормальных внутриклеточных процессов С Дубинин и др., 1979), по-видимому, прежде всего репарации. Реализация потенциальных изменений в хромосомные обмены с помощью репарационного механизма резонансного разрезания двух полинуклеотидных цепей ДНК показано при изучении надетых кольцевых хромосом СДубинин, Немцева,1969, 1970; Dubinin , NlemtSeva , 1970, 1971 ). Установлено, что раз -резание нитей ДНК и образование фрагментов, которые соединяются или в новом сочетании или в исходном положении, происходит в точке контакта хромосомных нитей. Надетое кольцо-единственная цито-генетическая модель, позволяющая получить прямые цитологические доказательства процессов восстановления структуры хромосом после их разрезания на фрагменты.

Химический протектор цистамин, относящийся к группе соединений аминодисульфидов, среди многочисленных защитных веществ выделяется своей высокой эффективностью яри лучевом поражении организмов С Греевский и др., 1963; Лукашин, Джаракьян, 1972; Гугу-швили и др., 1972; Мозжухин, Рачинский, 1979; Померанцева, 1982; Bacq» Alexanolep , 1964). Имеются также данные о его генетичес -ком действии (Берлин, 1968; Дубинин и др., 1976; Нуржанова,1980; Speit <2t а.1-» 1980, а, б; Сидоров, 1981).

При постановке задачи диссертационной работы нами был выбран цистамин как высокоэффективный радиопротектор, для испытания его защитного действия на структурные мутации хромосом, вызван -ные гамма-излучением при изучении:

1) волновой кинетики мутагенеза, которая позволяет исследовать интенсивность процессов реализации потенциальных изменений в мутации;

2) надетых кольцевых хромосом, которые позволяют исследо -вать соотношение процессов обмена и восстановления хромосомной нити;

3) спектра хроматидных мутаций, позволяющий исследовать процессы образования обменов разных типов и их взаимосвязь с разрывами;

4) естественных мутаций, позболящих установить неспеци-фическве действие радиопротектора цистамина на структурные мутации хромосом.

В выполненной диссертационной работе впервые экспериментально показано, что радиопротектор цистамин одинаково эффективно защищает наследственные структуры как при индуцированных радиацией структурных мутациях хромосом, так и при естественном мутагенезе, что свидетельствует о неспецифичности его защитного действия и позволяет поставить это химическое соединение в ряд эффективных антимутагенов. Вместе с тем наши результаты, показавшие такую же эффективную защиту цистамином при сестринских хроматидных обменах, как и при структурных мутациях, дают основание полагать, что механизм защиты цистамином связан с генетическим процессом рекомбинации, общим для структурных мутаций и СХО. В работе представлены прямые доказательства защитного действия цистамина на рекомбинацию фрагментов хромосом, полученные с помощью уникальной цитогенетической модели-надетого кольца (Дубинин и др., 1976). Сравнительное изучение защитного действия цистамина при обработке семян в момент радиационного воздействия и при пострадиационном проращивании семян показало максимальную эффективность протектора при пострадиационном влиянии на клеточный цикл и его неэффективность в момент облучения и тем самым убедительно подтвердило наши выводы о неспецифическом антимутагенном действии цистамина. Впервые полученные результаты по эффективной защите цистамином при волновой кинетике вызванных радиацией структурных мутаций хромосом ( Мамедов, 1977) экспери -ментально подтвердили сделанное ранее предположение ( Дубинин , Дубинина, 1968, а,б, в ), что изменение уровня мутабильности при волновом мутационном процессе связано не с изменением количества потенциальных изменений, а с моментом реализации потенциальных изменений в мутации. В работе впервые обнаружено, что вопреки установившимся представлениям о защитном действии цистамина на первичное радиационное' поражение, при индуцированном структурном мутагенезе цистамин оказывается высокоэффективным протектором, действующим на рекомбинационные и мутационные процессы на ДНК.

Полученные в работе экспериментальные результаты и выводы, сделанные на их основании, подтверждают правильность теоретических положений, послуживших научной предпосылкой работы, а именно, концепции потенциальных изменений хромосом, этапности структурного мутагенеза, репарационного образования структурных мутаций, разрезания хромосомной нити на фрагменты и последующего их соединения в новом сочетании С с обменом) или с восстановлением структуры хромосомы, контактного механизма обменных перестроек хромосом. Получены новые научные факты по модификации естественных и индуцированных структурных мутаций хромосомного и хроматидного типов, а также сестринских хроматидных обменов , которые могут послужить для развития представлений о явлении структурных мутаций и СХО, об общности их рекомбинационных механизмов. Результаты работы представляют собой существенный вклад в области исследования защитного и антимутагенного действия химических соединений, поскольку на примере одного эффективного протектора цистамина дают убедительные экспериментальные доказательства конкретного механизма его влияния на обменные процессы хромосомной нити, путем повышения частоты восстановления фрагментов в исходном положении. Работа показывает, что успешному выполнению цитогенетических исследований, дающих ценные научные результаты, способствует ёё методологический уровень, - использование правильных теоретических оснований, корректность метода и применение подходящих моделей. Работа свидетельствует, что с помощью таких моделей как волновой выход мутаций, расчленяющий мутагенез на этап первичного поражения ( потенциального изменения)- и этап реализации поражения в мутацию , надетая кольцевая хромосома, позволяющая вычленить этап соединения фрагментов хромосом и выявить процессы их восстановления, полный спектр структурных мутаций, позволяющий разделить обменные перестройки и разрывы, удается получить экспериментальные данные, конкретизирушцие представления о структурном мутагенезе, его закономерностях и особенностях.

Практическое значение работы заключается в исследовании механизмов действия высокоэффективного защитного соединения цистамина на наследственные структуры клетки, что может быть ис -пользовано:

1) в связи с поиском эффективных средств защиты генетического аппарата растений , животных и человека, от радиационного поражения;

2) для разработки средств восстановления поврежденной наследственности живых клеток после лучевой терапии,

3) в ходе решения проблемы антимутагенеза при загрязнении окружающей среды химическими мутагенами и радиоактивными загрязнителями,

4) в экспериментальном решении вопросов управления мутационным процессом.

I. ЛИТЕРАТУРНАЯ ЧАСТЬ

I.I. Химические соединения-радиопротекторы и антимутагенн

В связи с загрязнением окружающей среды мутагенными факторами проблема защиты наследственности живых организмов приобретает все большую актуальность. Вопрос о мутагенах среды выдвигается в качестве крупнейшей проблемы, работа над которой насущно необходима для ; современного и будущего человечества ( Дубинин, Пашин, 1979). Загрязнение среды мутагенами увеличивает число пораженных генов, объем генетического груза возрастает и соответственно в будущих поколениях возрастает доля людей с наследственными болезнями и новыми предрасположениями к болезням экзогенного происхождения. Если загрязнение среды не будет контролироваться, то в условиях научно-технического прогресса мы можем оказаться не только перед экологической, но и перед генетической катастрофой. Нынешнее поколение людей является свидетелем бурного развития атомной энергетики. Если в первой четверти нынешнего столетия во всем мире было всего лишь несколько сот граммов радия, то в настоящее время производится такое количество радиоактивных веществ, которое эквивалентно сотням тысяч тонн радия С Дубинин, Пашин, 1978).

Всем организмам , свойственны репарационные системы, в функцию которых входит защита генетического аппарата от повреждающих действий различных мутагенов. Однако живые организмы отличаются друг от друга по стабильности генетического аппарата к мутагенным факторам»

В поисках защиты от лучевого поражения живых организмов еще в 40-х годах начали испытывать химические вещества. Впервые защита была получена в 1943 году при введении в организм мышей гормона эстрадиола до облучения. В дальнейшем радиозащитные соединения были обнаружены в различных классах химических веществ, из которых более перспективными оказались аминтиолы и их производные ( Бак, 1968; Мозжухин, Рачинский* 1979).

Исследование этой проблемы показало, что защитными свойствами обладают многие химические вещества (Gebhart , 1974):

1. Соединения тиолового ряда цистеин (. и его производные)

Меркаптоэтиламин (МЭА)

Цистйн

Цистамин

5, $ -аминоэтилизотиомочевина (аэт)

2. Разные серосодержащие соединения-амманит дитиакарбамат диэтшщитио карбамат

3. Фосфорилированные тиолы аминопропиламинэтил тиофосфат

Глугатион - ацетилгомоцистеин-тиолактон

3 -меркаптопропиламин

3 -меркаптопропилгуанидин

3 -меркаптопропилгуанидин гомоцистеин тиомочевины диметилсульфоксид диаммоний-амидотиофос-фат

4. Соединения с выраженной формакологической и токсикологической активностью гистамин триптамин серотонин 5. метокситриптамин (Мексамин) дигидроксифенилаланин ( Допа) 5. Другие соединения пр опил енгликоль глицерол пр окаингидр охлорид тирамин гидр окситир амин малонитрил р-аминопр опиофенон аминоксиды бактериальные эндотоксины органические соединения селена психотропные препараты"

За последние годы синтезированы тысячи новых соединений, среди которых обнаружены вещества, повышающие устойчивость организма к радиации- радиопротекторы ( Яшунский,1975; Суворов, Шашков, 1975; Мозжухин, Рачинский, 1979). Установлено, что при определенных условиях некоторые препараты обеспечивают 100$ выживаемости животных в опытных грушах при 100$ гибели в контрольных группах ( Мозжухин, Рачинский, 1979; Стрелков, 1967; Саксонов и др., 1968; Бак, 1968; Ярмоненко, 1969).

Известно, что химический протектор цистамин является высокоэффективным в защите от лучевого поражения на уровне целого организма ( Граевский и др., 1963; Лукадшн, Джаракьян,1972; Мозжухин, Павлова, 1972; Гугушвили и др., 1972; Померанцева,1982). В 1951 году известный бельгийский фармаколог Бак З.М. со своими сотрудниками установил, что декарбоксилированный цистеин (,цис-теамия, бекаптан, £ - меркаптоэтиламин, МЕА) и его дисульфид (цисташн, дисульфид меркаптоэтиламина) обладают выраженным защитным эффектом как при парентеральном, так и при энтераль-ном путях введения.

Фактор уменьшения дозы (ФУД) составляет приблизительно 1,5. Это означает, что после введения мышам 150 мг/кг цистамина дозу облучения можно увеличить почти в 1,5 раза, чтобы получить такую же смертность, как и в контроле ( Саксонов и др.,1968).

Цистамин оказался значительно более эффективным и менее токсичным, чем цистеамин. Цистеамин в эквимолекулярных дозах в пять раз эффективнее цистеина (, Pat et &1., 1953).

Цистамин СН2 " СН2 впервые был синтезирован - СН^ — Cilg — в конце прошлого столетия немецким химиком Габриэлем С. (G&bГ" 1^1, 1889), а защитные его свойства открыты только спустя 60 с лишним лет. Он очень хорошо растворяется в воде и, как основание,

-13в органических растворителях, что очень удобно для радиохимических экспериментов.

Цистамин и его производные из всех радиопротекторов являются наиболее изученными.

Защитный эффект цистамина зависит от дозы црепарата, пути и времени его введения, характера облучения, а также от исходного функционального состояния организма ( Семенов,1967; Романцев, 1968; Саксонов идо., 1968; Мозжухин, Рачинский,1979).

Выживаемость животных, получивших цистамин, оказалась выше, чем в контроле, в среднем среди мышей- на 55, крыс- на 38 и среди собак на 67$ ( Саксонов и др., 1976). Цистамин, введенный мышам внутрибрюшинно в дозе 150 мг/кг, быстро восстанавливается в организме с образованием цистеамина, который максимально накапливается в тканях через 15-30 минут, что соответствует периоду максимальной защиты ( Голубенцев, Титов, 1973). Обнаружено, что цистамин повышает выживаемость собак в условиях многократного облучения до 45,0-79,5$ (Богатырев и др., 1972; Кавукчян и др., 1974). Выживаемость животных, получивших суммарно 800Р (200x4), составила 64,7$.

Для снижения токсических эффектов, а также для усиления противолучевого действия было предложено комбинирование разных радиопротекторов ( Николаев, 1948; Машковский, 1972).

В настоящее время продолжаются поиски различных комбинаций протекторов, несмотря на то, что уже испытано большое число различных рецептур (AschWood-Smkh» 1961» Тиунов и др., 1964; Саксонов и др., 1968; Ярмоненко, 1969; Мозжухин,Рачинский,1979). При применении рецептуры, состоящей из АЭТ, серотонина, цистамина и глютатиона (Jdcobas , DacqiiSto , 1961), в опытах на собаках наблюдали, что облучение в дозе 775Р не вызывает летального исхода, тогда как без применения протекторов число выживших собак после облучения в такой дозе равно 1$. С помощью введения за 5-15 минут до облучения смеси радиопротекторов в составе: АЭТ (8 мг/мышь), серотонина С I мг/мышь), цистамина С 3 мг/ мышь ) и глютатиона С16 мг/мышь) ДЦ 50 повышалась в 2,34 раза Mai sin et ai.f 1968).

Ряд авторов Ulexaade^ et dl.,1955; Metcheli , 1955; Wellers » 1954; Bdccj , Pofiiot , 1955; Bd.cc}, 1956; Бак, 1968) не обнаружили вредного действия цистамина при длительном скармливании препарата с пищей { до 0,5$) в течение от 20 до 45 дней и более.

Высокий защитный эффект цистамина и других препаратов, полученный в опытах на животных, дал возможность исследователям использовать их по снятию лучевой реакции на людях. По данным BdCtJ^. HervaA., 1954; Dalld Bella D., Bacq Z.M.I953; HeaVHSSeji H., 1954; СтраШинин A.M., 1957; DurkovSky J., Si NLcka - VeS 4* E , 1958; Вахтел B.C., Синенко A.M.,1963; Asaold K- , Kdaamafea S. 1976 , аминтиолы по снятию лучевой реакции показывают высокий эффект.

Так, например, при изучении действия цистамина на проявление лучевой болезни С Вахтел, Синенко, 1963) цистамин назначался больным внутрь за 30-60 мин. до облучения ежедневно или через 1-2 дня в дозе от 0,2 до 0,8 г. По 0,2 г препарата принимали 12 больных, по 0,4 г - 53, по 0,6 г- 144 и по 0,8 г- 26 больных. За весь курс больные принимали от 8,4 до 42 г цистамина. Однократная доза облучения была 200-500Р, суммарная доза за курс лечения достигала о

26000Р. Облучение производили на поверхности от 48 до 320 см . Из 90 больных контрольной группы, не получивших предварительно цистамин, девяти больным (Д0$) пришлось прервать рентгенотерапию, тогда как из 202 больных, принимавших цистамин, ни у одного больного лучевая терапия не прерывалась. Из контрольной группы 50 больных (55,5$) нуждались в переливании крови, а при применении цистамина переливание крови было сделано 61 больному ( 30,1$), В контрольной группе больных признаков лучевой болезни не было у 31 человека (34,4$), а в группе лиц, которые принимали цистамин, признаков лучевой болезни не было у 141 больного (69,8), Следовательно, при облучении опухолей шеи, грудной клетки, брюшной полости и малого таза цистамин значительно ( в два с лишним раза) снижал процент больных, у которых развивалась лучевая реакция, причем в тех случаях, когда появлялись признаки лучевой болезни, они были менее выраженными, а количество лейкоцитов, как утверждают авторы, снижалось в меньшей степени, чем у больных, не принимавших цистамин.

С точки зрения некоторых авторов, возможность защиты человека от радиации радиопротекторами не вызывает сомнений ( Саксонов и др., 1968,1976; Бак З.М. и Александер П. ,1963) писали,что наилучшая защита вооруженных сил, персонала Гражданской обороны и населения может быть обеспечена приемом внутрь 500-800 мг цистамина или внутривенной инъекцией 200-400 мг цистамина.

Имеются соображения, что при лучевой терапии раковых пациентов возможна защита цистамином их организма без снижения эффективности лечения рака, поскольку цистамин не изменяет чувствительности раковых клеток к рентгеновым лучам ( Бак, 1968; Стрелков,1967).

В радиобиологической литературе о механизме действия радиопротекторов существует ряд теорий и гипотез, которые подробно изложены в ряде монографий и обзоров ( Горизонтов, I960; Граевский, Константинова, 1961; Еузин, 1968).

По мнению ряда исследователей (Мозжухин, Рачинский, 1979 ;

Томсон, 1964; Bj^own., 1967; Бак, 1968 и др.), в основе механизма защитного действия радиопротекторов могут лежать еле,дующие процессы: конкуренция за сильные окислители и свободные радикалы,образовавшиеся в результате радиолиза воды; образование временных , обратимыхевязей с чувствительными группами жизненно важных ферментов или другими белковыми молекулами, что обеспечивает защиту их от повреждающего действия в момент облучения; образование прочных соединений с тяжелыми металлами, обеспечивающими ускоренное течение цепных реакций окисления; миграция избытков энергии с макромолекул на радиопротектор; торможение цепных реакций окисления с разветвленными цепями веществ, связывающими активные радикалы (образующиеся в организме в момент облучения) и вызывающими обрыв реакции; поглощение вторичного ультрафиолетового излучения, возбуждающего молекулы типа нуклеиновых кислот; повышение устойчивости и мобильности защитных механизмов организма; предупреждение нарушения воздействия возбудительных и тормозных процессов в центральной нервной системе; детоксикация или ускоренное выведение из облученного организма токсических продуктов и другие процессы.

Во многих работах эффект защиты радиопротекторами объясняется их действием на характер и течение первичных радиационных и химических процессов, вызываемых ионизирующим излучением (. Тарусов, 1962; Мозжухин, Рачинский, 1979; Томсон, 1964; Бак,1968; Эйдус, 1979 и др.). Защитные вещества принимают на себя облучение, тем самым защищая чувствительные к облучению системы (Bacq , Alexander, 1955). Облучение вызывает в ферментах окисление группы SH в 55, содержащими группу $Н веществами. Например, цистеин и цистеамин обладают способностью реактивации ферментов. В биологической системе происходит образование устойчивых к реакции комплексов защитных веществ с ферментами или другими чувствительными к облучению компонентами клетки. Так, цистеамин и цистамин реагируют с белком, содержащим группу SH . При этом возникает дисульфид ( связь SS ), который в отличие от SH -белка устойчив к облучению { Eldjarri , Plhi. Д?56, а,б.).

Во многих работах показана защита от радиации путем взаимодействия протектора со свободными радикалами (WolP£ ,1954; Эй-дус и др., 1957; Эйдус, Ганасси, I960). Природные дисульфиды, такие как цистамин, при реакции с SH -группами ферментов образуют смешанные дисульфиды (.Торчинский, 1971). При атаке свободным радикалом смешанного дисульфида в ферманте за счет окислительно-восстановительных процессов его поврездение уменьшается вдвое С EidJdLhn et dl, 1956; EtdJdhri, Pihl > I956» a»d'i Eld jam

Pihl > I957>

Действие протекторов некоторые авторы объясняют разным вкладом миграционных механизмов в защиту от повреждений ( Кондакова и др., 1975).

Защитные вещества обладают способностью связывать кислород и удалять его. Таким агентом, например, является цистеин.

Сульфгидрильные вещества вызывают во всех живых системах "биохимический шок" (, Bdcq', Alexander , 1964; Бак, 1968 и др.). Гудков И.М. (1973) подчеркивает важное значение концепции биохимического шока Бака 3.1. и Александра П. для понимания радиозащитного эффекта. Смешанные дисульфиды играют важную роль в формировании "биохимического шока",, обусловливающего повышение радиорезистентности животных (FiliPPovjch et dl. , 1973). Эйдус Л.Х. Ц979), анализируя защитное действие смешанных дисульфидов,показывает, что мнение о существенности механизма образования смешанных дисульфидаых соединений для защиты подвергалось сомнению. Впоследствии сами авторы уже не настаивали на этой гипотезе в ее первоначальной форме, склоняясь больше к точке зрения, согласно которой защита оказывается не результатом непосредственного прикрытия 5И -групп, а следствием изменения функциональных свойств различных клеточных структур в результате метаболических изменений, т.е. солидаризуясь с гипотезой биохимического шока.

Указывается на способность протекторов образовывать комплексы с ДНК ( Дубинин, Чережанова, 1961; Дубинин и др., 1962; Богоявленская, Ежбва, 1971; Кондакова и др., 1980; Мельничук и др.,1983). Предполагается, что протектор вступает в химическое взаимодействие с молекулами ДНК и РНК, образуя промежуточные связи -"сшивки" между гетерогенными комплементарными азотистыми основаниями полинуклеотидных нитей ( Богоявленская, Ежйва, 1971). Предполагают, что модифицирущее действие цистамина и подобных ему веществ связано с конформационными изменениями, которые они способны вызывать при взаимодействии с молекулой ДНК ( Романов, 1979). ДНК лучше защищается от повреждений оснований, чем от разрывов. Преобладание защиты оснований может быть обусловлено различием в эффективности ( или в соотношении) миграционного меха -низма перехвата продуктов радиолиза воды и в ослаблении повреждений ( Кондакова и др., 1976).

Большой интерес представляют работы по изучению генетического действия протекторов, в частности, в защите от мутагенного действия радиации и других мутагенов.

Показано, что профилактическое применение радиопротекторов (мексамина, цистамина, цистафоса, гаммафоса), а также смесей некоторых радиопротекторов может снижать частоту доминантных летальных мутаций и реципрокных транслокаций в половых клетках самцов мышей. Эффективность радиопротекторов зависит от стадии половой клетки, дозы радиации, концентрации протектора, генотипа мыши. В половых клетках, находящихся на ранних стадиях развития, в частности, в геноцитах эмбрионов степень защитного эффекта протекторов выше,чем в более зрелых клетках. Степень защитного эффекта радиопротекторов в половых клетках значительно ниже, чем при защите организма от летального действия радиации (Померанцева, 1982).

В опытах Гугушвили Б.С. и др. (1972) по изучению защиты цистамином половых клеток самцов мышей от индуцированных радиацией генетических повреждений показано, что при введении цистамина выход индуцированных доминантных леталей на всех исследованных стадиях сперматогенеза снижается. Выход индуцированных доминантных леталей при воздействии на зрелые спермии уменьшается на 12,7 ±3,5$ , при воздействии на поздние сперматиды на 14,9 + 3,5$, при облучении ранних сперматид на 10,0 + 4,4$ и при воздействии на сперматоццты на 16,5 + 6,8$. Частота индуцированных радиацией реципрокных транслокаций в сперматогениях под влиянием цистамина не снижается. Цистамин оказался высокоэффективным при изучении его влияния на выживаемость белых беспородных самцов мышей. Выживаемость в опыте составила 80,5 + 2,0$ по сравнению с 3,0 + 2,9$ в контроле.

Померанцева М.Д. и Вилкина Г.А. (1974) изучая эффекти-ность защиты радиопротектора цистамина от генетических повреждений, индуцированных радиацией в половых клетках мышей на разных стадиях сперматогенеза, установили, что степень защитного эффекта цистамина зависит от дозы радиации и стадии половой клетки, подвергшейся облучению. Максимальный защитный эффект цистамина при воздействии на постсперматогониальные стадии обнаружен при дозе ЗООР. При этой дозе под влиянием цистамина частота доми нантных деталей при воздействии на спермии, сперматиды и сперма-тоци;ты достоверно снижались. Защитный эффект цистамина при дозе ЮОР был незначительным, а при 600Р отсутствовал. Применение 'цистамина не влияло на частоту индуцированных радиацией реципрок-ных транслокаций в сперматогониях при всех использованных дозах. При изучении влияния цистамина на частоту индуцированных радиацией генетических повреждений в половых клетках самцов мышей авторами было показано, что применение цистамина может снижать частоту индуцированных радиацией генетических повреждений в клетках, находящихся на постсперматогониальных стадиях, но неэффективно при облучении сперматогониев.

До начала нашей работы в 1972 году,работ по влиянию цистамина на частоту структурных, мутаций было чрезвычайно мало. Было показано, что введение цистеамина в качестве защитного вещества при однократном воздействии рентгеновыми лучами на мышей и обезьян оказывает защитный эффект против радиационного поражения хромосомного аппарата как половых, так и соматических клеток ( Дубинин и др., 1962). Частота хромосомных перестроек в клетках зародышевого эпителия обезьян составила 52,4$. В этой работе получена исключительно большая защита цестеамином наследственных структур клетки по тесту хромосомных перестроек, вызываемых действием рентгеновых излучений.

При анализе метафазных пластинок лейкоцитов периферической крови человека, облученной ]П Vl'thD , установили, что в контрольных культурах 99,1% клеток не содержит структурных перестроек хромосом. Количество клеток с мутациями после облучения в дозе ЮОР увеличивается до 23,0 + 1,72$. Цистамин не вызывает статистически достоверного увеличения числа клеток с перестройками по сравнению с контролем, но обработка лейкоцитов протектором перед облучением в дозе I00P приводит к статистически достоверному С Р С 0,02) уменьшению количества клеток со структурными перестройками ~ в 3 раза { Берлин , 1968).

Не было работ по изучению защитного действия цистамина на генетический аппарат растительных клеток. В одной из работ на растениях изучали влияние различных радиозащитных средств на угнетение роста корешков конских бобов, вызванное облучением, и показали, что цистамин проявляет существенный радиозащитный эффект. Автором подчеркивается, что для проявления противолучевого действия меркамина и цистамина, кроме дозы облучения и концентрации препарата, имеет значение длительность воздействия Танк, 1963).

В наших работах убедительно показано, что цистамин оказывает высокоэффективное защитное действие на структурные мутации хромосом, вызванные гамма-излучением в клетках растения С. capillar is , частота структурных мутаций хромосомного и хроматидного типов понижалась в два раза, получены прямые доказательства защитного действия цистамина на соединение фрагментов при сестринских хроматидннх обменах ( Дубинин и др., 1976; Мамедов, 1977 ).

Защитное действие цистамина на структурные мутации хромосом в клетках растений подтверждено в работах Нуржановой А. А. (1980) на ячмене и Сидорова В.П. ( 1981) на креписе.

При обработке облученных ЦОкР) семян ячменя сорта M0C-I2I во время проращивания цистамином число мутаций снижается на 49,01$. В экспериментах, где облученные семена сначала обрабатывались цистамином, а потом закладывались на хранение, защитный эффект снижался как при низкой I -20°С), так и при высокой температуре ( +20°С). Если семена после облучения хранились при -20°С, то защитный эффект цистамина возрастал. Так, воздействие протектором перед проращиванием семян,хранив -шихся после облучения при -20°С в течение 30 суток, снимали уже не 49$, а 69$ мутаций ( Нуржанова,1980). Автор приходит к выводу, что при всех температурах хранения, независимо от времени воздействия цистамином, снижение общего уровня мутабиль -ности происходит в основном за счет перестроек хромосомного типа, Защитный эффект цистамина зависит от характера потенциальных изменений, индуцированных тем или иным мутагенным фактором в молекуле ДНК, от работы ферментных систем, условий и сроков хранения обработанных семян,

В работе Сидорова В.П. (1981) показано, что цистамин и мёксамин иддуцируют в ДНК хромосом повреждения, большинство которых носит скрытый характер, и требующие для своей реализации в аберрации хромосом дополнительного воздействия» Повревде-ния, индуцируемые в Grj- - периоде, по своей способности модифицироваться 5- аминоурацилом отличаются от повреждений, возникших в фазе синтеза ДНК. Можно предположить, что эти повревдения возникают в генетически функционально активных локусах ДНК хромосом, где образуются комплексы ДНК-протектор.

Механизм радиозащитного действия протекторов не обладает специфичностью по отношению к повреждениям различной молекулярной природы. Радиозащитный эффект протекторов реализуется посредством образования комплексов с генетически активными участками ДНК. Эти комплексы либо уменьшают вероятность реализации индуцируемых радиацией повреждений путем частичного ингибиро-вания .функциональной активности локусов ДНК, либо являются худшим субстратом для ферментов, осуществляющих разрезание поврежденной ДНК.

При анализе протекторных свойств химических соединений в связи с изучением механизмов их генетического действия и в связи с выбором подходящих протекторов для экспериментальной работы возникают с л едущие вопросы. Может ли данное соединение быть эффективным в случае применения его до мутагенного воздействия, то есть может ли оно в определенной степени профилактически стабилизировать генетические структуры ? Эффективно ли данное соединение при его применении одновременно с мутагеном, то есть интерферирует ли протектор прямо с процессами мутационной индукции ? Сохраняет ли данный протектор эффективность, когда применяется после мутагенного воздействия, то есть влияет ли на процессы мутагенного последействия, на репарационные процессы, на реализацию мутагенного повреждения ДНК в мутации?

Соединения, понижающие частоту естественных мутаций, принято называть антимутагенами.

Одни и те же химические соединения могут проявлять как мутагенный, так и защитный или антимутагенный характер (h|a ka-ГП иго et al., 1977; Hannan at al., 1978), что зависит от концентраций, в которых они применяются ( Алекперов, 1979, а, б ; gpe.it et al., 1980, а, б ).

Первые работы в области антимутагенеза выполнены Новиком А. и Сцилардом Л. ( Hovick, Szillard , 1952; Novick , 1356). В работах Дубинина Н.П. и Турбина Н.В. и их школ ( Дубинин, 1961; Дубинин, Чережанова, 1961; Дубинин, Щербаков, 1962; 1964, а, б; Дубинин и др.,1965; Гончарова, Турбин, 1965; Турбин ,Пончарова, 1965; Моссе и др., 1968) эта проблема нашла свое дальнейшее развитие. В обзоре, посвященном этой тематике (Clarke , Shan -ke.1 ,1975), даны сведения с выявленных антимутагенах и особенностях их действия.

Для понимания проблемы антимутагенеза необходимо знание закономерностей и сущности явления естественного мутирования, исследование которого в клетках семян растений, и в частности, в клетках креписа, нашло свое отражение в генетической литературе.

При анализе структурных мутаций в клетках свежих семян Crepjs c&pillaHs установлено, что частота естественного мутирования очень невысока ( NaVdShin. , 1926; Дубинина, 1969 ).Также установлено, что старение семян влияет на уровень мутационного процесса. Частота мутаций в первом митозе проростков 6-7 летних семян Cr&pis tееtorum соответствовала частоте мутаций,полученной при облучении свежих семян в дозе 15000 Х-лучей (Нава-шин, Герасимова, 1935). Дубинин Ы.П., Дубинина Л.Г. (1968 б) в семенах креписа обнаружили, что уровень мутирования от 0,13$ поднимается до 0,27$ после четырех месяцев хранения над К0Н. При хранении семян креписа в комнатных условиях в течение 6 лет уровень мутирования повышается в 7 раз (. Протопопова и др.,1970), в течение 10 лет- до 20 перестроек хромосом на 100 клеток ^Джо-хадзе,1977).

В ряде работ при изучении процесса естественного мутирования ( навашин, 1933; Navashin ,1933; NavdShia,Shkvarnikov, 1933; Навашин, Герасимова, 1935; Шкварников, 1936) показано,что при проращивании свежих семян число мутантных проростков зависит от влияния температуры и влажности. Указывается на влияние количества воды, кислорода, естественных метаболитов, гормонов. Процессы мутаций модифицируются в экспериментальных условиях (Дубинина,1978) ингибиторами синтеза ДНК, белка, голоданием по предшественникам ДНК.

Механизм повышения мутабильности при старении объясняют по-разному. Навашин М.С. (N&Vdbhin ,1933) считал, что увели

Химические вещества, которые облапают мутагенными и вместе с тем протекторными или антимутагенными свойствами в зависимости от концентрации применяемого соединения, дозы мутагена и от условий протекания мутагенеза.

Название ве- Характер дейст- Авторы работы щества вия вещества мутаген г . . Spelt et д1.Д980,а,б;

Цистамин протектор или антимутаген Берлин А.Б.,1968; Гугушвили Б.С. и др.,1972; Померанцева М.Д.,Вилкина, Г.А.,1974; Дубинин Н.П. и др.,1976; Мамедов Ф.Х.,1977; Немцёва Л.С., Мамедов Ф.Х. 1978; Нуржанова А.А.,1980; Сидоров В.П.,1981; Померанцева М.Д.,1982.

Кофеин мутаген К j him an в. д„. 1977. антимутаген Немцева JI.C. и ,др., 1978; Мустафаев Х.Б., 1979.

Елеомицин мутаген и Hannan M.A.etal,I978. антимутаген

Кадмий мутаген Джохадзе Т.А., 1977 протектор Мельничук Ю.П. и др.,1983.

Селеновые мутаген Na.kamuro K.et al.,1977 соединения антимутаген Меджидов М.М.,и др., 1976

9-аминоакридин мутаген и Ma^tii с.Е, et al., 1964 антимутаген Pu§lisi p.p., 1967

Аргинин мутаген антимутаген

Дубинин Н.П. и Щербаков B.K.fI964<i.

Орлова Н.Н., Никитиvujxvna. ii.ii» , на В.Н.,1868

Паракваты мутаген и антимутаген

Алекперов У.К.,19;78, Алекперов У.К.,и др. 1967.

Натрийгаллат Мутаген и антимутаген

Барабой В.А., Юкова Г.С., 1963.

Стрептомицин Мутаген и Дубинин Н.П. и Чережа-.—„антимутагенноваЛ. В. 1961 увеличение мутабильнооти в старых семенах связано с накоплением мутаций. Позже было показано, что этот процесс может быть результатом нарушения процесса репарации (Захаров ,1976). Предполагают также, что с возрастом семян в их клетках происходит накопление потенциальных изменений хромосом различной длительности жизни, которые связаны с конформационными нарушениями структуры ДНК, подобным тем, которые возникают в ДНК при действии мутагенных факторов ( Романов, 1980, а ).

Установлено, что гены-мутаторы в проблеме мутабильнооти, или нестабильности генома, имеют особое значение. Эффект их осуществляется по трем основным механизмам, включающими нарушение функции ДНК- полимер азы, синтеза азотистых оснований ДНК, а также мутации, контролирующие процессы репарации и рекомбинации ( Дубинин, 1976).

В последнее время для объяснения генетической нестабильности подчеркивается роль специфических ферментов,участвующих в процессе репарации. Часть этих ферментов играет одновременно роль и в явлениях рекомбинации. В результате существуют мутанты у бактерий гес ~~ , у которых совмещаются два признака: чувствительность к повреждащему действию радиации и отсутствие генетической рекомбинации. Первичная радиочувствительность ДНК зависит от интенсивности процессов репарации ДНК в клетках. В клетках гепатомы Зайделя для обеспечения полноты функционирования процесса репарации ДНК требуется постоянный синтез белков репариругоцего комплекса { Иванник и др., 1983). Процесс репарации двунитевых разрывов ДНК у дрожжей контролируется группой RAD-генов, определяицих специфический для диплоидных клеток механизм восстановления повреждений, индуцированных ионизиругацей радиацией ^Вишневецкая и ,др.,1933).

При применении химических соединений стрептомицина, цисте-амина, аргинина, ионола, сульфаниламидов, аминозамещенных инденов, оС - токоферола ( витамина Е) и других в условиях естественного мутагенеза было обнаружено их антимутагенное влияние на частоту структурных мутаций хромосом ( Дубинин, Щербаков,1962; 1964,а, б ; Дубинин и др., 1966; Гончарова, Турбин,1965; Алекперов,1979, а, б).

Механизм антимутагенного действия химических веществ на естественные структурные мутации хромосом в ранних работах (Дубинин и др., 1966) связывали со свободно-радикальными процессами, через которые антимутагены или взаимодействуют с аутомутагенами в цитоплазме или непосредственно снимают предмутационные изменения хромосом. В последние годы механизмы антимутагенеза связывают с репарационными системами. При исследовании радиозащитной эффективности цистеамина на мутантных штаммах Escherichia coli , дефектных по различным репарационным системам, установили, что защитное действие протектора строго зависит от активности репарационных систем (^еслер и .пр., 1976). Протекторный эффект цис теамина при гамма-облучении практически отсутствует в клетках, несущих 'Z.e.Cjpoi или лигазную мутацию. Анализируя полученные данные, авторы предполагают, что радиопротекторы регулируют стадию эндонуклеазного расщепления в участках повревденных оснований ДНК после действия гамма-облучения. Показано, что в присутствии цистеамина резко замедляется образование однонитевых разрывов ДНК в ферментатакуемых сайтах. Обсуждается механизм радиопротекторного эффекта, в основе которого лежит химическая модификация гамма-индуцированных повреждений в ДНК, что приводит к замедленному расщеплению последних репарационными эндо- и экзону-клеазш. Авторы считают доказанным, что механизм радиозащиты клеток бактерий сводится к регуляции репарационной активности путем создания наиболее благоприятной координации ^ для клеток с нормальным репарационным геномом) процессов инцизии,эксцизии и последующего ресинтеза образовавшейся бреши.

Антимутагенный эффект токоферола на бактериях связывают с подавлением мутационного процесса, а также с подавлением мутагенной репарации при действии нитрозогуанидина в вилках репликации ДНК vКалинина и др.,1981; Калинина,Минсеитова,1983). По-видимому, повреждения, возникающие в покоящейся ДНК при прямом алкилирова-нии, в основном реализуются в мутации в ходе ошибок репликации. Однако клястеры повреждений, на базе которых формируются клястер-ные мутации в вилке репликации ДНК, блокируют работу конститутивных полимераз, и возникающие при этом бреши во вновь синтезированных нитях ДНК застраиваются не специфически в условиях индукции мутагенной репарации. Именно этот процесс подавляется при действии cL - токоферола.

На .дрожжевых клетках установили, что цистеамин не прямо влияет на репарационные ферменты, а модифицирует повревденные ионизируицим излучением участки ДНК. Кофеин, добавленный сразу после облучения в суспензию клеток, защищенных до облучения цис-теамином, снижает защитный эффект цистеамина. Кофеин изменяет судьбу только тех радиационных повреждений, которые были модифицированы цистеамином, не влияя при этом на выживаемость и репарацию незащищенных клеток t Гильяно, Малиновский, 1981).

Показано, что эффект действия цистеамина зависит от закономерностей развития неспецифической реакции, вызываемой данным протектором. Из возобновления репарации после 20-минутной инкубации с цистеамином следует, что снижение числа репарировавшихся разрывов в его присутствии не связано с непосредственным его участием в реализации первичного потенциального повреждения, а обусловлено вызываемой им обратимой неспецифической реакцией.

Предполагается, что в случае структурных мутаций хромосом или сестринских хроматидных обменов нестабильность связана с дефектом по одному из ферментов репарации, например, по лигазе. В присутствии протекторов или антимутагенов активируется функция дефектного фермента.

Известно, что при образовании обменов хромосомных нитей на этапе соединения фрагментов функционируют ферменты,которые сшивают разрезанные фрагменты ДНК. Ферменты, которые катализируют присоединение друг к другу двух молекул, сопряженное с расщеплением пирофосфатной связи в молекуле АТФ или аналогичного трифос-фата, назвали лигазами ^ Диксон, Уэбб, 1966;.

У человека синдромы, такие как анемия фанкони, синдром Блюма, синдром Люи-Бара и другие, связаны с хромосомной нестабильностью. Предполагается, что имеющийся дефект по репарации у этих больных ведет к повышению повреждаемости наследственных структур. У больных синдромом Люи-Бара с повышенной чувствительностью к облучению рентгеновыми лучами высокая повреждаемость хромосом в фазе ^о лимфоцитов крови объясняется потерей клетками этих больных полного набора функциональных полинуклеотид•ли-газ, которые обеспечивают соединение разрывов нитей ДНК (Taylor et dl . ,1976). ДНК-липазы играют важную роль в репарации повреждений, вызванных радиацией, в генетической рекомбинации, в синтезе ДНК, хотя механизм их действия точно не известен. Так, исследователи (Qellert.» 1967;Olivera , Lehmdtt , 1967,а, б ), впервые выделившие полинуклеотид лигазы, предположили, что лигазы входят в состав энзиматических полимераэ, катализирующих ДНК. Показано, что ранние продукты синтеза ДНК являются относительно короткими нитями, стыкующимися друг с другом лигазной реакцией tOkazaki et dl., 1968). Лигазы группируются в два типа. Энзимы типа EG 6.5.1.1., требующие АТФ как донорную энергию,были впервые изолированы из бактерий, инфицированных фагами (W&l SS, Richard Son, 1967; Becks Г Gi dl., 1967), и затем из различных клеток животных и растений (SpAddH dl., 1971; KeSsl<*l~, 1971; BertdZZOni et al , 1971, 1972). Энзимы типа EC 6.5.1.2, использущие НДД+ как кофактор, прокариотического происхождения, были найдены в неинфицированных штаммах Е. CoLl (Qellart ,

I967;01ivera , Lehman, 1967, а, б ) и в. subtilis tLaiP

SiS etal.,1969). На последнем этапе эксцизионной репарации полинуклеотидлигазы присоединяют фосфодиэфирной связью 3^-ОН-кот нец репарированного сегмента с 5х -Р04 - концом интактной нити

Soolerball , Linddhl , 1976). В том случае, когда нет прот т пусков в тяжах с 5 -Р04 - и 3 -ОН- концами, разрывы ликвидируются ферментами- ДНК- лигазами. Для ликвидации 51 -Р04 -, (б^-ОН-)-(3^-РО^ -) разрывов с брешами или без них, а также 3*- разрывов с остатком сахара в 3^- конце необходимо участие ДНК- полимеразы и ДНК- лигазы С (Jaiiev at dl., 1975 ).

Показано, что односпиральные разрывы чаще всего вызываются в ДНК ионизирующей радиацией. Зашивание этих разрывов происходит с помощью НДЦ+- зависимой лиг азы из Е. Coll ^ Газиев и др., 1971). Подобные же данные получены для АТФ-зависимой лигазы млекопитающих. Было найдено, что неочищенный фермент из костного мозга кролика сохраняет Ih vitro трансформирующую активность ДНК облученных бактерий В. Subtil is . Эти данные подтверждены при исследовании действия лигазы из щитовидной железы теленка, которая . зашивала радиационные разрезы ДНК ^Mdthelet Gtdl, 1978). Авторы полагают, что в ходе соединения измененных нуклеотидных цепей ДНК- лигаза может способствовать фиксации премутационных повреждений генетического материала.

Обнаружено, что в клетках млекопитающих имеется 2 типа ДНК-лиг аз: цитоплазматическая и ядерная { 1975).

ДНК-лигазы растений АТФ- зависимы {

HoWell , 5"Um ,1971; Kessl^r. 1971). В отсутствии меркаптоэтанола активность ДНК-ли-газы уменьшается вдвое. Уровень ДНК-лигазы растений понижается с возрастом t Kessl^r ,1971). Активность ДНК-лигазы изменяется во время клеточного цикла,причем её максимум приходится на конец Grj - фазы клеточного цикла, а в период синтеза ДНК активность значительно уменьшается. Активность ДНК-лигазы также повышается во время мейоза на стадии зигонемы-пахинемы (HoWell , St^Tf! » 1971), вместе с тем радиорезистентность на этих стадиях существенно повышена ( Но well, Hecht ,1971).

Современные представления о мутационном процессе ставят на новую основу исследования химическихпротекторов. Представления о потенциальности мутационных изменений и об этапности мутирования открывает новые экспериментальные подходы.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Мамедов, Фахраддин Халил оглы

4. В Ы В О Д Ы

I. В работе показана высокая эффективность влияния радиопротектора цистамина на процессы появления структурных мутаций хромосом при естественном и индуцированном гамма-излучением муиндуцированных мутаций понижается в два раза. Высокая эффективность радиопротектора цистамина на естественно возникшие структурные мутации хромосом позволяет отнести его к классу антимутагенных соединений высокоэффективного действия.

2. В момент мутагенного воздействия гамма-излучением на клетки покоящихся семян цистамин неэффективен. Он высокоэффективен в течение первого клеточного цикла при их проращивании. Это свидетельствует, что механизм протекторного действия цистамина на индуцированные мутации не связан непосредственно с первичными радиационными процессами или повреждениями ДНК, вызванными радиацией , а - с реализацией первичных повреждений в структурные мутации хромосом. Об этом же свидетельствует то, что цистамин оказал высокоэффективное действие на хроматидные обмены и не модифицировал концевые делеции. Основная масса концевых делеций представляет собой первичные разрывы, которые не восстанавливаются цистамином.

3. Облучение сухих семян гамма-излучением и хранение их в сухих условиях вызывает волновой выход хромосомных перестроек по срокам хранения с максимумами и минимумами частоты перестроек. Цистамин оказал высокоэффективное защитное действие на волновую кинетику при обработке семян в период проращивания. Он приблизительно одинаково понижал частоту структурных мутаций в максимумах и минимумах и оказался малоэффективным при обработке в мотагенезе в клетках

Частота естественных и мент облучения, Это подтверждает протекторное действие цистамина на реализацию индуцированных повреждений в мутации, а не на потенциальные изменения, однако не показывает прямой связи с репарацией.

4. При изучении сестринских хроматидных обменов на морфологической цитогенетической модели надетых кольцевых хромосом получены прямые доказательства защитного действия цистамина на соединение фрагментов хромосом путем понижения частоты обменов. Эти данные позволяют предположить, что защитное влияние цистамина на обмены обусловлено его взаимодействием с ферментом лигазой, сшиваюцей фрагменты, и восстановлением её функции. Они свидетельствуют, что цистамин оказывает защитное влияние на наследственные структуры как при мутационных, так и при рекомбинационных процессах.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мамедов, Фахраддин Халил оглы, Москва

1. Алекперов У.К.1. Алекперов 7.К.1. Алекперов У.К.

2. Алекперов У.К., Абуталибов М.Г., Багирова А.Д.

3. Изучение механизма действия антимутагенов. Сообщение I. Особенности модификации ионолом аберраций, индуцированных различными факторами. Генетика, 12, № 7, 41.

4. Антимутагенная активность паракватов. ДАН СССР, .176, I.1976 19671968 Химическая, защита от ионизирущей радиации. Пер. с англ., изд-во "Атомиз-дат", Москва, 263с.1963 Основы радиобиологии. Пер. о англ.

5. Богатырев А.В., Кавукчян Т.В., Никанорова Н.Г., Свердлов А.Г.

6. Богоявленская Н.В., Ежова Л.Г.

7. Бреслер С.Е., Носкин Л.А., Свердлов А.Г., Степанова И.М. Нарыжный С.Н.1. Бреслер С.Е., Носкин Л.А.

8. Вахтель B.C., Синенко Л.Ф.

9. Вишневецкая О.Ю., Лучник А.Н., Арутюнова Л.С., Шестаков С.В.1. Газиев А.И.

10. Гарина К.П.,. Корытова А.И.

11. Гарина К.П., Ррманова Н.И.

12. Гапоненко А.К. Белецкий Ю.Д., ЗЯданов Ю.А.1. Генералова М.В,1. Генералова М.В.1. Георгиев Г.П.

13. Голубенцев Д.А,, Титов Л.В.

14. Гончарова Р.И., Турбин BL.B.1. Горизонтов П.Д.

15. Граевский Э.Я., Константинова М.М.

16. Граевский Э.Я., Константинова М.М. Некрасова И.В., Тарасенка А.Г.

17. Гипотеза биохимического шока. В1сник АН УССР, № 2, 34-41 ( Укр.).1977 Влияние кадмия на естественный мутационный процесс в клетках семян Сгч

18. Дубинин ВП. Дубинин Н.П. Дубинин Н.П. Дубинин Н.П.1. Дубинин Н.П.1. Дубинин Н.П.1. Дубинин Н.П.1. Дубинин Н.П.

19. Дубинин Н.П., Арсеньева М.А., Каляева Э.С. Ма Сю-чуан,Ван

20. Дубинин Н.П,, Дубинина Л.Г,

21. Дубинин Н.П., Дубинина Л.Г.

22. Дубинин Н.П., Дубинина Л.Г, Тарасов В.А.

23. Дубинин Н.П., Немцева Л.С.

24. Дубинин Н.П., Немцева Л.С.

25. Дубинин Н.П,. Немцева Л.С., Мамедов Ф.Х.

26. Дубинин Н.П., Немцева Л.С. Романов В.П.1. Дубинин Н.П. Пашин Ю.В.1. Дубинин Н.П., Пашин Ю.В.

27. Репарационное разрезание нитей ДНК как основа структурных мутаций хромосом и митотического кроссинговера. ДАН СССР, 189 , Jfe 3, 643-646. Механизм образования кольцевых хромосом и соматический кроссинговер. Генетика, П , й 9, 67-81.

28. Цистамин и явление надетости хромосом. Генетика, 12 , № 2, 59-65.

29. Доказательство разрезания молекул ДНК при соматическом кроссинговере. Генетика, 18 , № 12, 98-105.

30. Мутагенез и окружавшая среда. Изд-во "Наука," Москва, 128с.

31. Индикация мутагенов в окружающей среде. В кн.: Экологическое прогнозирование. Изд-во "Наука," Москва, 133-146.

32. Экспериментальное изменение типа структурных мутаций,вызванных радиацией в предсинтетическом периоде клеточного цикла СP-ep/S capillar'^ ДАН СССР,235, № 3, 687-689.

33. Дубинин Н.П., Сапрыкина Е.Г.

34. Дубинин Н.П., Сартаев А.С., Романов В.П., Немцева Л.С.

35. Дубинин Н.П., Чережанова Л.В,

36. Дубинин Н.П., Щербаков В.К.

37. Дубинин Н.П., Щербаков В.К.

38. Дубинин Н.П., Щербаков В.К.

39. Дубинин Н.П., Щербаков В.К., Алекперов У.К.1. Дубинина Л.Г.196419791. Дубинина Л.Г.- Цепная реакция при химическом мутагенезе. ДАН СССР, 158. М, 956959.

40. Дубинина Л.Г., Дубинин Н.П.

41. Дубинина Л.Г., Дубинин Н.П.

42. Дубинина Л.Г., Шаназарова А.С., Черникова О.П.

43. Дубинина Л.Г., Шаназарова А.С., Черникова О.П.1. Захаров И.А.

44. Иванник Б.П.,-Проскуряков С.Я., Рябченко Н.И.1. Ивенс X.1. Кавунчян Т.В.,

45. Продленный радиационный мутагенез. ДАН СССР, 226, № 5, II96-II98.

46. Казнадзей В.В., Протопопова Е.М.1. Калинина Л.М.,1. Минсеитова С.Р.

47. Калинина Л.М., Тарасов В.А., Сардарлы Г.М., Алекперов У.К, Кондакова Н.В., Левитман М.Х., Целикова С.В.

48. Кондакова Н.В., Левитман М.Х., Целикова С.В. , Эйдус Л.Х.1. Кондакова Н.В.,

49. Мандругин А.А., Рипа Н.В., Сахарова В.В., Федосеев В.М.

50. Исследование противолучевой защиты ДНК гетероциклическими производными S (аминоалкил) изотиомочевины. Радиобиология, 20, вып.5 ,676-682.

51. Корытова А.И., Михайлов О.Ф., Дубинин Н.П.

52. Котомина И.Ф., Митрофанов 10. А,

53. Краевой С.Я., Халиков П.Х., Немцева Л.С., Романов В.П.1. Кузин A.M.

54. Куриц Т.О., Месянжинов В.В.1. Кушев В.В.

55. Левитский Г.А., Араратян А.Г.1. Ли Д.Е.

56. Меджидов М.М., Абуталыбов М.Г., Алекперов У.К.

57. Мельничук Ю.П., Луцшпина Е.Г., Козина Г.Я.

58. Митрофанов 10. А., Восканян А.З.

59. Митрофанов Ю.А., Олимпиенко Г.С.

60. Мозжухин А.С., Павлова Л.М.

61. Моссэ И.В., 1968 Рокицкий П.Ф., Фрейманис Я.Ф.1. Мустафаев Х.Б. 19791. Навашин М.С. 1933

62. Немцева Л.С., Дубинин Н.П.

63. Немцева Л,С., Мамедов Ф.Х.

64. Немцева Л.С., Романов В.П.

65. Немцева Л.С., Романов В.П., Мустафаев Х.Б.

66. Немцева Л.С., 1фгелайтите К.-И.В,

67. Орлова Н.Н., Никитина В.Н.1. Померанцева М.Д,

68. Померанцева. М. Д. Вилкина Г.А.

69. Протопопова Е.М., Шапиро Н.И.

70. Протопопова Е.М., Шапиро Н.И.

71. Протопопова Е.М., Шевченко В.В., Генералова М.В.

72. Crepis eaptllar\S , Генетика,ХУ1, № 5, 867-873ё :1. Романов В.П.1. Романцев Е.Ф.

73. Ромашов Д.Д., Беляева В.М.

74. Саксонов П.П., Антипов В.В., Давыдов Б.Н.

75. Саксонов П.П., Шашков B.C., Сергеев П.В.1. Сфтаев А.С,

76. Серебровский А.С, Дубинин Н.П.1. Сидоров В.П.

77. Сидоров Б.Н., Соколов Н.Н.

78. Сидоров Б.Н., Соколов II.Н.'

79. Сидоров Б.Н., Соколов Н.Н., Демин Ю.С.

80. Экспериментальное изучение радиочувствительности разных фаз мито-зауС^ри c&f>\rUr\S. Веб.: Влияние ионизирующих излучений на наследственность", Изд-во " Наука", Москва, 220.

81. Тарасов В.А., Сафонова Г.М.

82. Тиунов Л.А., Васильев Г.А., Вальдштейн Э.А.1. Томсон Дне.1. Торчинский Ю.М,

83. Каламкарова М.Б., Отарова Т.К.фгейлайтите К.-Н.В. 1973

84. Миграционный механизм защиты от лучевого воздействия. Биофизика, 2, № 5, 578-575.

85. Изучение структурных мутаций хромосом в клетках Cr-epi6 capillariS при пострадиационном воздействии J3 ицдолилуксусной кислотой в условиях разных температур. Автореф. дисс. на соиск. учен. ст.х канд.биол. наук, Москва.-117

86. Ярмоненко С.П. 1969 -Яшунский В.Г. 19751976 19751. Ashwood-Smith M.J.19611. Asakura Н., Hori М., •1. Umezawa.H.1. Bacg Z.M.1. Bacg Z.M., Alexander P.1. Bacg Z.M., Alexander P.1. Bacg Z.M., Herve A.1. Bacg Z.M., Ponlot R.

87. Bajrakova A.K, Pantev 0?.P. • Nikolov I.Т., Bokova N.V.1. Becher R., Gebhart E.,

88. Противолучевая защита организма. Изд-во "Атомиздат", Москва. Успехи поиска химических радиопротекторов .Успехи химии,44,№3,531-574.

89. Alexander Р., 1955 -Bacg Z.M.,, Cousens.S.,е.а.1. Asada К., Kanematsu S.

90. Mode of action of some substances which protect against the lethal effects of X-rays.Rad.Res.,2,329-399.

91. Reactivity of thiols with superoxideradicals.Agr.Biol.Chem.,40,1891-1892

92. Characterization of bleomycin actionon ША.J.Antibiotics,28,537-542.

93. Becker A., LUN G., Gefter M., Hurwitz J.1. Belling J.1. Bender M.A., Griggs H.G.,1. Bedford J.S.

94. Bertazzoni U. Campagnari F.1. De Luca V.

95. Bertazzoni U. Mathelet M.,1. Campagnari F.1. Brewer J.G., Peacock W.J.1. Brown P.E.,

96. Chadwick K.H. Leenhouts H.P.1. Clarke C.H.; Shankel D.M.

97. Darlington C.D. Upcott M.B.

98. The Poly (dA)* /Poly C/^H/dT) Poly (dT)/ - cellulose.

99. Dubinin. N'.P. ; Nemtsdva L^SV

100. Dubinin N.P. i Nemtseva L.S.

101. Dubinin N.Pi, Nemtseva L.S,

102. Pilippovich I.V., 1973 Kolesnikov E.E, Sheremetyevskaya T .N.,1. Tarasenko A.T. s1. Romantsev E.P.1. Gabriel S.

103. Gaziev A.I;,• 1975 Sergeeva S.A.,' Zakrgevskaja D.T.1. Gebhart E.1. Gebhart E.1. Gellert M.

104. Kihlman В .A., Kronborg D.1972

105. Krizala F., ' Stoklasova A. Kovarova H., Ledvina M.19821. Krug M., Uhlenbeck О.С,1. Cour L.P.1.ipis P.J•) Olivera B.Mv,1. Ganesan A,T.»1.fleur M.VVMy Woldhuis SV, Loman H.1.hman I.RV

106. Magni G.B, • Bonstel R.C. Sora SV

107. Maisin J.,' Matterin G., Pretiman-Manduzio -1 Van Den Porren L.

108. Melnikov A. A, Glukhov I.L., Fodor I.1. Metchell H.1. Mori 0?., : Horikawa Mv1. Mori Т., Horikawa1. Nakamuro K. $

109. YoshikawS. K,, ' Sayato Y.et.al.1. Navashin M.S.1. Navashin M.S'.'

110. Rixmontel M.A., Mallet G.,1. Costa A.i Vasilescu D.1. Roman V., ; Boeguler F.,1.terrier F. Fatome M.1. Sax K. Sax KV1. Sax K.1. Sax EV1. Schwartz D. Schwartz DV1. Serebrovsky A.S,

111. Smalls E., : ; Patterson R.M.1. Soderhall; S., Lindahl TV1. Soderhall:S«, Lindahl T."1. Soifer W.N.

112. Speit G., Wolf M., Vogel W.1. Speit G., Wolf M.,1. Vogel WV1. Stadler L.'JV1. Stadler LyJ.1. Swanson C.P.1. Taylor J.Hv1. Taylor ■ JvHV, Haut W.F.,1. Tung <T;

113. Taylor A.Mi'RV, Metcalfe-J*A., Oxford J.MV, Harnden D.G.4 i

114. Taylor J;; Hi;, Woods P.S Hughes W.L.

115. Whitehouse lliui'K., 1969-Towards an Understanding the Mechanism of Heredity, 2nd ed.London,Arnold.

116. Wolf Sv 1954 -Some aspects of the chemical protectionagainst radiation damage to Vicia ,ba chromosomesV Genetics,392,356V.