Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эффективность прогноза канцерогенной активности химических соединений при учете соматических мутаций у сои Glycine max (L.) Merrill

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Эффективность прогноза канцерогенной активности химических соединений при учете соматических мутаций у сои Glycine max (L.) Merrill"



ООЗОБНаэч

На правах рукописи

БИТТУЕВА МАДИНА МУХАМАТОВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОГНОЗА КАНЦЕРОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ УЧЕТЕ СОМАТИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ У СОИ Glycine max (L.) Merrill.

03.00.15-Генетика 03.00.16 - Экология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва-2007

003068594

Работа выполнена в лаборатории изменчивости генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН и на кафедре генетики, селекции и семеноводства Биологического факультета Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова.

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Тарасов Валентин Алексеевич доктор биологических наук, профессор Керефова Майя Камбулатовна.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Засухина Галина Дмитриевна Худолей Вениамин Викторович

Ведущее учреждение:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится «_»_2007 г. в_часов на

заседании Диссертационного совета Д.002.214.01 при Институте общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, ул. Губкина, д. 3, факс: (495) 135-89-62.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН.

Автореферат разослан «___»_2007 г.

Учёный секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук

Галина Николаевна Полухина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Химические соединения, попадающие в биосферу, представляют для человека реальную генетическую опасность. Осознание этого факта привело примерно 35 лет назад к созданию нового научного направления, получившего название генетической токсикологии. Основной задачей генетической токсикологии является оценка потенциальной генетической опасности химических соединений для человека. Невозможность экспериментального исследования химической активности соединений непосредственно у человека, обусловила создание и использование для этих целей различных тест-систем. В настоящее время количество таких тест-систем исчисляется несколькими сотнями, при этом создание новых тестов продолжается и сегодня.

Наибольшее распространение в практике оценки генетической опасности химических соединений получили бактериальные тесты (тест Эймса) и клетки млекопитающих в системах in vitro и in vivo

Однако для целей мониторинга реального загрязнения среды потенциально опасными в генетическом отношении соединениями наиболее подходят растительные тест-системы.

Значимость использования растительных тест-систем определяется тем, что растения играют первостепенную роль в обеспечении стабильности природных экосистем. Они наиболее уязвимы, так как являются первичными звеньями природных трофических цепей и выполняют основную роль в поглощении разнообразных загрязнителей, постоянно подвергаясь их воздействию из-за прикрепленности к почве.

При использовании растительных тест-систем, как правило, учитываются хромосомные аберрации в метафазе или анафазе в меристемных клетках Crépis capillaris, Vicia faba, Allium cepa, Hordeum vulgare. Для регистрации генных мутаций созданы и активно используются специальные линии Tradescantia poludosa. Однако использование этих тестов позволяет учитывать лишь один тип мутационных событий, либо хромосомные аберрации, либо генные мутации.

Исключение, в этом плане, составляет тест по учету соматических мутаций в листьях сои Glycine max. (L.) Merrill, который позволяет дифференцировано регистрировать сразу несколько генетических нарушений, а именно, прямые и обратные генные мутации, индуцированный соматический кроссинговер и нерасхождение хромосом. Это преимущество, а также оперативность и экономичность при проведении исследований, делают его весьма перспективным при анализе генетической опасности загрязнений территорий и производств.

Основным недостатком данной тест-системы, ограничивающим ее широкое использование, является фактическое отсутствие исследований количественного определения связи между результатами тестирования и мутационной и канцерогенной активностью испытуемых соединений для млекопитающих и человека.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы является количественная оценка эффективности использования теста по учету соматических мутаций в листьях сои Glycine max (L.) Merrill как отдельно, так и в составе батарей тестов, в отношении канцерогенной активности химических соединений у грызунов.

Для этого решаются следующие задачи:

1. Создать компьютерную базу данных, включающую в себя химические соединения, для которых имеются экспериментальные данные в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои и канцерогенной активности у грызунов, а также результаты их испытаний в исследуемых в работе тест-системах (тест Эймса, тесты по учету генных мутаций, хромосомных аберраций, сестринских хроматидных обменов в культуре клеток млекопитающих in vitro, тест по учету цитогенетических нарушений в клетках костного мозга мышей in vivo).

2. Провести оценку эффективности теста по учету соматических мутаций в листьях сои как отдельно, так и в составе батарей тестов, SAR-анализа, а также процедуры оценки, включающей в себя SAR-анализ и биотестирование.

3. Использовать тест по учету соматических мутаций в листьях для оценки потенциальной мутагенной опасности сложных смесей на примере

отходов промышленного производства Тырныаузского горно-обогатительного комбината.

Научная новизна. На примере теста по учету соматических мутаций в листьях сои впервые проведен количественный анализ эффективности растительной тест-системы для оценки потенциальной канцерогенной опасности химических соединений. При этом количественно охарактеризована не только эффективность использования теста на сое отдельно, но и в составе батарей тестов, а также совместно с SAR-анализом. Возможность проведения такой оценки связана с использованием в качестве количественной меры эффективности испытаний селективной информации о наличии либо отсутствии активности испытуемых соединений.

Методология и компьютерное обеспечение, позволяющее проводить такого рода оценку эффективности анализа потенциальной канцерогенной активности химических соединений разработаны в лаборатории изменчивости генома ИОГен РАН, в которой проводилась значительная часть исследований, послужившая основой данной работы.

Практическая значимость. Результаты экспериментальных исследований расширили базу данных по мутагенной активности химических соединений.

Показано, что тест по учету соматических мутаций в листьях сои может оказаться перспективным при формировании эффективных батарей краткосрочных тестов для оценки потенциальной канцерогенной опасности химических соединений.

Результаты, полученные при генетическом мониторинге мутагенной активности отходов промышленного производства Тырныаузского горнообогатительного комбината, легли в основу обоснования необходимости утилизации отходов, как источника загрязнений окружающей среды и объекта генетической опасности для человека.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива - 2004», «Перспектива - 2005», на XVIII межреспубликанской научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны

природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2005), в Вестнике Кабардино-Балкарского государственного университета (серия биологические науки. Выпуск 7, Нальчик, 2005), на расширенном заседании кафедры генетики, селекции и семеноводства Биологического факультета КБГУ (Нальчик, 2005) и на межлабораторном семинаре «Мутагенез и генетическая безопасность» ИОГен РАН (Москва, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано семь работ.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты собственных исследований, итоги, выводы, список литературы (включающий 36 отечественных и 120 зарубежных источников), приложение. Работа содержит 14 таблиц и 17 иллюстраций (без приложения). Приложение содержит 5 таблиц и 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Методы учета соматических мутаций в листьях сои Glycine max (L.) Merrill.

Тест по учету соматических мутаций в листьях сои был предложен американскими учеными Вигом и Пэддоком в 1968 году (Vig, Paddock, 1968). Тест основан на учете и анализе различных типов пятен, появляющихся на листьях сои (линии Т-219) после обработки семян мутагенами. Линия Т-219 несет мутацию в гетерозиготном состоянии в гене Y11, аллельное состояние которого детерминирует интенсивность синтеза хлорофилла и, соответственно, окраску листьев. Доминантный аллель Yll обусловливает зеленую окраску листьев, рецессивный - yll, обусловливает желтую окраску листьев. В результате расщепления гетерозигот Yllyll в следующем поколении, растения представлены тремя классами по признаку окраски листьев, частота которых соответствует менделевскому наследованию при неполном доминировании аллеля дикого типа.

На всех трех типах листьев могут появиться разного рода мозаичные пятна, являющиеся результатом разных типов мутаций. Данная тест-система позволяет дифференцировано регистрировать сразу несколько генетических нарушений, а именно, прямые и обратные генные мутации, индуцированный соматический кроссинговер и нерасхождение хромосом.

Статистические методы.

Для оценки значимости различий средних значений, полученных в ходе экспериментальной оценки мутагенной активности химических соединений в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои использовался критерий Стьюдента.

Оценка уровня зависимости результатов тестирования при использовании различных тестов проводилась с помощью кластерного анализа. При этом был использован метод взвешенного попарно-среднего (weighted pair-group method using arithmetic verages).

Компьютерный анализ.

Расчёт информации, апостериорной вероятности, уровня (веса) доказанности проводили с помощью специальных компьютерных программ (Union 1001, Piter), созданных в лаборатории изменчивости генома ИОГен РАН. Программы написаны на языке Visual Basic.

Для обработки данных также использовали модули «дискриминантный анализ» и «кластерный анализ» пакета программ по математической статистике Statistica 6.0.

При проведении SAR-анализа были использованы компьютерные программы ChemFinder 9.0, NASA, Biogenic (разработана в лаборатории изменчивости генома ИОГен РАН).

Базы данных использующиеся в работе.

Для формирования выборки в работе были использованы следующие базы данных:

GAP (Genetic activity profiles) - создана под эгидой Агентства по охране окружающей среды США (US ЕРА - United States Environmental Protection Agency) и содержит результаты краткосрочных тестов. В базе данных GAP представлено до 200 различных тест систем и использованы данные из

5

монографий IARC (International Agency Research Cancer) и различных проектов EPA.

NTP (National Toxicology Program) - является результатом работы Национальной токсикологической программы, созданной в 1978 году министерством здравоохранения США (DHHS - Department of Health and Human Services), и содержит данные по биотестированию химических веществ.

Gene-Tox - создана US ЕРА (United States Environmental Protection Agency) по данным экспертизы исследований генотоксичности более чем 3000 химических веществ, опубликованных в открытой научной литературе.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Формирование выборки для оценки эффективности тест-системы по учету соматических мутаций в листьях сои.

Для оценки прогностической эффективности тест-систем применяется ретроспективный анализ с использованием выборки химических соединений, у которых с одной стороны, изучена их генетическая активность у млекопитающих, а с другой - есть данные по тест-системам, которые предполагается исследовать.

Источником информации при формировании такой выборки, наряду с литературными данными, компьютерными базами данных, служили результаты собственных исследований тестирования химических соединений.

1.1. Экспериментальная оценка мутагенной активности химических соединений.

На первом этапе нами были проведены эксперименты по изучению на сое мутагенных эффектов некоторых химических соединений и препаратов, используемых человеком в быту. Это лекарственные вещества, среди которых противоопухолевый препарат циклофосфан, противотуберкулезный препарат изониазид, антибактериальный препарат нитрофуразон, психотропный препарат диазепам, диуретический препарат фуросемид, витамин С (аскорбиновая кислота), а также пестицид карбофос. Кроме того, на сое были протестированы гидроксиламин и нафтиламин - а. В качестве позитивного контроля использовали нитрозометилмочевину (НММ).

В таблице 1 представлены итоговые результаты этих исследований. Видно, что все соединения, за исключением аскорбиновой кислоты, изониазида и карбофоса, индуцировали у сои соматические мутации. Аскорбиновая кислота снижала спонтанный уровень появления пятен на листьях, то есть проявила антимутагенную активность, что согласуется с данными и на других тест-системах (Anderson et al., 1995). Изониазид, как известно, проявляет мутагенную активность только in vivo на клетках млекопитающих (Шапиро и др., 1978).

Таблица 1.

Типы генетических повреждений, зарегистрированные на листьях

сои при тестировании химических соединений.

Химическое соединение Светло-зеленые листья (гетерозиготы) Зеленые листья (доминантные гомозиготы) Желтые листья (рецессивные гомозиготы)

прямая мутация, нсрасхожжкие хромосом обращая мутация, нерасхождение хромосом митотический кроссинговер прямая мутация нерасхождение хромосом обратная мутация

Аскорбиновая кислота - - - - - -

Гидроксиламин + + + + + +

Дназепам - + + - + +

Изиониазид - - - - - -

Карбофос - - - - - -

Нафтиламин-а + + - - + +

Нитрофуразои + - - + - -

Циклофосфан + + + + - +

Фуросемид + - - + - +

НММ + + + + + +

Примечание: «+» - позитивный результат; «-» - отрицательный результат

В дальнейшем соматическими мутагенами в листьях сои мы считали соединения, для которых был получен позитивный результат хотя бы по одному из учитываемых в данном тесте показателях.

Как уже отмечалось, результаты, полученные для этих соединений, в дальнейшем были использованы при оценке прогностической эффективности исследованной тест-системы в отношении канцерогенной активности у млекопитающих.

1.3. Характеристика выборки.

В работе была сформирована выборка, включающая 89 химических соединений, у которых изучена мутагенная активность в листьях сои. При этом у 55 соединений известна также канцерогенная активность, полученная в опытах с грызунами. Выборка гетерогенна, в ней представлены соединения, относящиеся к разным классам (простые и гетероциклические амины, полициклические ароматические углеводороды, фосфорорганические и нитрозированные соединения, алкилированные сульфонаты и др.).

При проведении ретроспективного анализа были использованы данные о результатах тестирования соединений, вошедших в выборку с использованием пяти краткосрочных тестов, а именно тест Эймса (ТЭ), тесты по учету генных мутаций (ГМ), хромосомных аберраций (ХА) и сестринских хроматидных обменов (СХО) в культурах клеток in vitro и микроядер или хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей in vivo (Цит). Критерием использования этих краткосрочных тестов являлось наличие результатов тестирования, по крайней мере, для 50% соединений вошедших в эту выборку.

2. Количественная оценка эффективности тестирования.

2.1. Вероятностное описание эффективности тест-систем и результатов тестирования.

Для количественного определения эффективности тест-систем введены и используются понятия чувствительности, специфичности и конкордантности тест-систем. Чувствительность теста представляет собой долю позитивных результатов при испытании заведомых мутагенов или канцерогенов. Специфичность - это доля отрицательных результатов при тестировании заведомо немутагенов (неканцерогенов).

В свою очередь конкордантность представляет собой долю соединений, у которых правильно предсказана их активность, независимо от того, положительный это или отрицательный результат.

В таблице 2 приведены данные тестирования 55 отобранных соединений в 6-и тест-системах и результаты расчета чувствительности, специфичности и конкордантности этих тест-систем.

Таблица 2.

Чувствительность, специфичность и конкордантность тест-систем, рассчитанные по данным тестирования химических соединений.

Тест- Всего Канцерогены Неганцерогены

система ХС Из Рез-ты теста а Из Рез-ты теста Р С

них + - них + -

СОЯ 55 39 32 7 0,82 16 6 10 0,63 0,73

тэ 52 37 28 9 0,76 15 4 11 0,73 0,75

гм 38 28 27 1 0,96 10 5 5 0,50 0,73

ХА 44 29 26 3 0,90 15 7 8 0,53 0,72

схо 42 31 30 1 0,97 11 9 2 0,18 0,58

Цит 35 27 22 5 0,82 8 4 4 0,50 0,66

Примечание, а - чувствительность теста; Р - специфичность теста; С - конкордантность

По значению чувствительности и конкордантности большинство исследуемых тестов различаются незначительно. Основное различие между рассматриваемыми тест-системами связано со значением их специфичности.

В случае теста Эймса значения чувствительности и специфичности оказываются примерно одинаковыми. И в этом плане наиболее близким по сбалансированности соотношения между значениями чувствительности и специфичности к тесту Эймса оказывается тест по учету соматических мутаций в листьях сои.

Сравнение эффективности теста по учету соматических мутаций в листьях сои с эффективностью пяти наиболее широко используемых в настоящее время краткосрочных тестов показало, что исследуемый тест превосходит по своей эффективности четыре теста, приближаясь к тесту Эймса.

2.2. Формирование батарей тестов и оценка их эффективности

Для увеличения эффективности тестирования в настоящее время используются не одиночные тесты, а батареи тестов, когда на каждом этапе параллельно используется несколько тестов. При оценке эффективности батарей тестов нами использовалась селективная информация об активности химических соединений, а также уровень (вес) доказанности, представляющий собой функцию полной информации и апостериорной вероятности наличия у испытуемых соединений канцерогенной активности.

2.3. Оценка взаимной статистической зависимости тестов.

Эффективность батарей тестов определяется не только эффективностью

отдельных тестов входящих в батарею, но и степенью статистической независимости получаемых при их использовании результатов.

При оценке степени взаимной зависимости тестов в качестве показателя расстояния между тестами использовали коэффициент взаимной сопряжённости Пирсона и, на основе полученных результатов, был проведен кластерный анализ.

Полученные результаты представлены в виде дендрограммы (рис. 1).

соя-

тэ-

га-

щ-1_

• CXO-1

Ци-:-;-

' 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Рис. 1. Результаты кластерного анализа парных сочетаний исследованных тестов.

Видно, что традиционные краткосрочные тесты in vitro сцеплены попарно, ТЭ и ГМ с одной стороны, и ХА и СХО с другой стороны и вместе они составляют кластер из 4-х краткосрочных тестов in vitro. Тест по учету соматических мутаций в листьях сои и Цит in vivo не входят в состав этого кластера.

Полученные результаты указывают на целесообразность использования теста по учету соматических мутаций в листьях сои в составе батареи тестов.

2.4. Использование селективной информации для оценки эффективности тест-систем и их сочетаний.

2.4.1. Одиночные тесты.

На рисунке 2 показаны значения средней информации (1ср), получаемой при тестировании соединений в отдельных тест-системах.

СОЯ ТЭ ГМ ХА СХО Цмт

Рис. 2. Средняя информация, получаемая в ходе тестирования

соединении в отдельных тест-системах.

Установлено, что результаты тестирования соединений из данной выборки для ГМ имеют наибольшую прогностическую эффективность (1^=0,32). Для тестов СОЯ и ТЭ этот показатель оказывается ниже и составляет (1ср=0>22) и (1ер=0,23), соответственно. Особое внимание обращает низкая информативность результатов теста СХО (1ср=0,06) и Цит {1ср=0,09), которая связана с их низкой специфичностью.

2.4.2. Батареи тестов.

Как отмечалось выше, при оценке эффективности отдельных тестов используется конкордавтный анализ. Понятно, что этот анализ не может быть использован в случае батарей тестов, поскольку наличие класса неоднозначных результатов не позволяет отнести все испытуемые соединения к двум классам -правильно и неправильно определенным результатам. Использование информации в качестве меры оценки эффективности не имеет этих ограничений. Информация может одинаково эффективно использоваться как в одиночных тестах, так и в батареях.

Так нами была рассмотрена прогностическая эффективность всех возможных вариантов двойных и тройных ба тарей тестов. Батареи гестов, как и ожидалось, показали более высокую прогностическую эффективность, чем одиночные тесты.

Двойные сочетания тестов.

Так, в случае «двойных» тест-систем {табл. 3) наибольшую информативность показали сочетания тестов СОЯ+ГМ (1^=0,35) и СОЯ+ХА (1С[1=0,34), что свидетельствует о значительном повышении эффективности в сравнении с отдельными тест-системами.

Таблица 3.

Средняя информация, получаемая при использовании батарей тестов

из двух тест-систем.

тест СОЯ та ПУТ ХА СХО

ТЗ 0,33

гм 0,35 0,27 '

ХА 0,34 0,29 0,29

СХО 0,22 0,22 0,20 0,18

Цит 0,26 0,23 0,22 0,20 0,06 :

Примечание: Значения (ч,.) представляют собой полусумму средних значений для ¡руплы

кацерогенов и группы неканцерогенов.

Батареи, включающие тест Эймса и тест на сое, также были высокоинформативными (1^=0,33). Высокий показатель был отмечен в сочетаниях ТЭ+ХА, ГМ+ХА (1ср=0,29).

Тройные сочетания тестов.

Анализ результатов количественной оценки средней информации, получаемой при использовании тройных батарей тестов, содержащих тест СОЯ показал, что на данной выборке наибольшую прогностическую эффективность имеют результаты тестирования в батарее тестов СОЯ+ГМ+ХА (Тср=0,41). Сочетания тестов ТЭ+ГМ+ХА и ХА+ГМ+Цит оказались наиболее эффективными из всех возможных тестов, не содержащих тест СОЯ (1^=0,33). Наименее информативными были результаты тестирования в сочетании ХА+Цит+СХО (Гф=0,21).

Таким образом, результаты анализа показали, что наибольшей эффективностью обладают батареи, содержащие тест по учету соматических мутаций в листьях сои, Это относится к батареям, состоящим как из двух, так и из трех тестов.

3. Уровень доказанности канцерогенной активности химических соединений, который достигается при использовании теста по учету соматических мутаций в листьях сои.

Как уже отмечалось основной проблемой генетической токсикологии является оценка потенциальной генетической опасности химических соединений. В настоящее время в качестве критерия, меры этой опасности используется уровень или вес доказанности того, что химическое соединение является мутагеном или канцерогеном для млекопитающих (Тарасов и др., 1999,2003).

Для каждого из 55 химических соединений, входящих в выборку, были получены значения апостериорной вероятности и на этой основе значения полученной информации (lj и уровня доказанности наличия (Wt) и отсутствия (Wrlt) канцерогенной активности соединений.

На рисунке 3 представлено распределение соединений в зависимости от уровня доказанности канцерогенной актив ности при их испытании с использованием двух батарей тестов, состоящих из теста по учету генных мутаций и хромосомных аберраций в клетках млекопитающих in vitro, а также по учету соматических мутаций на листьях сои (СОЯ+ГМ+ХА) или теста Эймса (ТЭ+ГМ+ХА).

Батарея тестов СОЯ+ГМ+ХА

70 00 50 40 ■ 30 20 10.

О ■

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 С,7 0,8 0.9 1 Уровень доказанности

г.,

■ АКТИВНЫЕ □ НЕАКТИВНЫЕ

А

5С

45

I 40

Of Е 35

1 30

Я 25

Ï 20

S

О 10

С 5

С

О 0,1 0,2 0,3 0.4 0,5 0,6 0,7 0,6 0,9 1 Уровень доказанности

■ АКТИВНЫЕ | □ НЕАКТИВНЫЕ

Б

Рис. 3. Распределение соединений по уровню доказанности канцероген ности по результатам тестирования в батарее СОЯ+ГМ+ХА (А) н в ТЭ+ГМ+ХА (Б).

Видно, что характер распределения при переходе от одной батареи тестов к другой, хотя и несущественно, но различается. Для количественной оценки характера этих различий были рассчитаны средние значения уровня доказанности для группы активных (канцерогенов) и неактивных (неканцерогенов) соединений.

Было установлено, что на данной выборке, по своей эффективности тест по учету соматических мутаций в листьях сои в составе батареи тестов хоть и незначительно (СОЯ+ГМ+ХА, №¿=0,65, №„¿=0,64), но превосходит тест Эймса (ТЭ+ГМ+ХА, Wk=0,62, Щ*=0,62).

4. Взаимосвязь мсиеду канцерогенной активностью и структурой химических соединений (SAR- анализ).

Соображения экономичности и оперативности с одной стороны, и недостаточная прогностическая эффективность биотестирования - с другой, привели к тому, что, начиная с 80-х годов прошлого века, интенсивно развивается направление исследований, связанное с использованием методологии анализа связи между структурой и активностью химических соединений (Structure Activity Relationship - SAR) для оценки потенциальной

генетической опасности химических соединений. Методология SAR основана на постулате о том, что биологическая, в том числе и мутагенная или канцерогенная активность соединений связаны с теми или другими особенностями строения молекул. SAR - анализ направлен на выявление этих особенностей и установление связи между их наличием в структуре соединения и его активностью, в данном случае канцерогенной.

Значимые особенности молекул химических соединений, корреляционно связанные с активностью их носителей, получили название дескрипторов. В случае наличия позитивной связи эти дескрипторы получили название биофоров, а в случае негативной связи - биофобов.

Создание «структурной» базы данных. Базы данных, использующиеся для анализа связи между структурой и активностью химических соединений, должны включать в себя сведения о биологической активности химических соединений и их структурные формулы. С помощью программы ChemFinder для соединений, представленных в анализируемой выборке, была создана база данных, включающая в себя структурные формулы соединений, адаптированные для компьютерного распознавания.

Генерация дескрипторов. Генерацию структурных дескрипторов осуществляли, используя программный комплекс NASA (Neural Approach to Structure-Activity), разработанный в лаборатории органического синтеза химического факультета МГУ (Баскин и др., 1993,1994).

Основная трудность связана с генерацией чрезвычайно большого числа дескрипторов, подавляющее большинство которых является несущественным, и из которых необходимо осуществить отбор вариантов, которые реально влияют на биологическую активность химических соединений.

В связи с этим для каждого из дескрипторов проводилась оценка с помощью критерия значимости влияния дескриптора на его активность. Для этого была использована компьютерная программа Biogenic, с помощью которой были также получены и отобраны компаундные структурные дескрипторы, представляющие собой возможные сочетания первичных структурных дескрипторов.

В результате было отобрано 3 одиночных и 5 компаундных структурных дескриптора, статистически значимо влияющих на исследуемую нами канцерогенную активность химических соединений.

Из 5 компаундных дескрипторов, выделенных при анализе нашей выборки, 4 дескриптора являются биофорами, то есть можно предположить, что наличие хотя бы одного из них в структуре соединения определяют его канцерогенную активность. Поскольку именно с ними связана биологическая активность химических соединений, ниже приводится характеристика однозначных компаундных дескрипторов - биофоров (табл. 4).

Таблица 4.

Компаундные дескрипторы.

¿ййггЕопа

С1

р®4._,122

-'■и.

X X

С2

СЗ

С4

pp3.C_CAJM_.ll

pp3.C_N_C_.ll ЧБ4.И_С_С_С_.1 11

ЧрЗ.СА2С_>1ЛЗ. 11 рр4.__.214

Н3С--б

С-14--С

-ОН,-С—N

С-С-N

С5

(¡р<Ш_С_С_О_. 111

ррб____.11114

N-С-С-О

х—х—х—X-

Дескриптор С1 является биофором типа цр. Характеризуется отсутствием сульфидного мостика и наличием тройного разветвления атома с цвумя двойными и одной одинарной связью. Встречается в таких соединениях как диэтилсульфат, этилметансульфонат, фурилфурамид, МННГ, производных нитропирена, нитрофуразон и фуросемид.

Дескриптор С2 типа яр, в котором отсутствие атома серы с наличием двойной связи и метальным радикалом сочетается с присутствием цепочки из двух атомов углерода и одного атома азота, соединенных одинарной связью. Встречается в молекулах дауномицина, динитрозопиперазина, Ь-этинина, этиленимина, этилнитрозомочевины, митомицина С, телеоцидина, тренимона, фуросемида, циклофосфана.

Дескриптор СЗ типа рц, характеризуется присутствием двойного разветвления атома азота связанного с атомами углерода и отсутствием аналогичного тройного разветвления. Такой дескриптор встречается в молекулах каптана, диметилнитрозоамина, динитрозопиперазина, этиленимина, этилнитрозомочевины, МННГ, НММ, телеоцидина, ТЯР-Р-1, фуросемвда, циклофосфана.

Дескриптор С4 типа яр, в котором отсутствует фрагмент, содержащий атом углерода связанный с разветвленным атомом азота и метальным радикалом и присутствует цепочка из 4-х разных атомов с чередованием двойной и одинарной связи, при этом два терминальных атома входят в состав цикла. Встречается в таких соединениях как орто-аминоазотолуол, бенз(а)пирен, дауномицин, 1<3, производных нитропирена, телеоцидин, фуросемид, изониазид.

Эффективность прогноза канцерогенной активности соединений при использовании одиночных и компаундных дескрипторов.

На рисунке 4 представлено распределение химических соединений в зависимости от величины уровня доказанности наличия у них канцерогенной активности в случае одиночных (А) и компаундных (Б) дескрипторов.

0,2 0,3 0,4

0,6 0,7 0,в 0.9

Уровень доказанности у химического соединения канцерогенной активности

Доля химических соединений в зависимости от значения уровня доказанности для активных и неактивных соединений

I Л

■ Активные О Неактивные

0 0.1 0,2 0,3 0.4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Уровень доказанности у химического соединения канцерогенной активности

Рис. 4. Уровень доказанности канцерогенной активности химических соединений при наличии в их структуре одиночных (А) и компаундных (Б) структу рных дескрипторов.

Поскольку часть соединений, присутствующих в выборке, не содержит отобранных одиночных дескрипторов, информация об их активности равна нулю; значения апостериорной вероятности и уровня доказанности для них не изменяются в ходе анализа и остаются равными 0,5, то есть в области неопределе шю сти.

В случае одиночных дескрипторов, в зоне неопределенности, наряду с некоторыми канцерогенами, представлены все неканцерогены анализируемой выборки. Это объясняется тем, что все отобранные одиночные дескрипторы

ЯВЛЯЮТСЯ биофорами, т.е. описывают только активные соединения. Значения /ровня доказанности, соответствующие соединениям, содержащим по одному или двум биофорам, меняются от 0,7 до 0,8. Максимальное значение уровня доказанности, равное единице, не получено ни для одного активного соединения, т.е, ни в одном активное соединении не встречаются »се отобранные дескрипторы сразу.

Анализ распределения химических соединений в зависимости от величины уровня доказанности наличия у них канцерогенной активности в случае компаундных дескрипторов показал, что использование компаундных дескрипторов, в сравнении с одиночными, увеличивает количество соединений с правильно определенной активностью и, соответственно, уменьшает количество соединений с неопределенной активностью {ш - 0,5).

5. Сравнение эффективности биотестирования и ЯАЯ-анализа при их совместном использовании.

В таблице 5 представлены значения средней информации и среднего уровня доказанности для теста по учету соматических мутаций в листьях сои отдельно, а также для комплексной оценки биотестирования и 8 АН-анализ а, в случае использования одиночных и компаундных структурных дескрипторов.

Таблица 5.

Эффективность биотестирования и вАИ-аналаза при их совместном использовании.

;ЦВарианты ■ ЩЩ, г - JT--.V,-: .:.. Щ 'f.;■ Л;ШММ

Биотестирование 0,12 0,57

Биотестирование + SAR (одиночные дескрипторы) 0,24 0,66

Биотестирование + SAR (ктпаундные дескрипторы) 0,42 0,75

Примечание: 1ср - средняя информация, '¿/ер - средний уровень доказанности. Было установлено, что использование Б А Я-методологи и совместно с тестом по учету соматических мутаций у сои существенно увеличивает эффективность анализа канцерогенной активности.

6, Использование теста по учету соматических мутаций в листьях сои при тестирований отходов промышленного производства Тырныаузского юрно-обогатителыгого комбината.

Одним из наиболее опасных источников загрязнения в Кабардино-Балкарской республике являются отходы Тырныаузского горнообогатительного комбината (ТГОК), представляющие собой взвесь измельченной породы после обогащения вольфрам о-молибденовых руд.

Промышленные отходы комбината в виде жидких стоков сбрасывались в хвостохранилище. Хвостохранилище и объекты хвостового хозяйства комбината имеют ступенчатый вид и расположены в боковом ущелье р. Г'ижгид. На верхней ступени расположено озеро, образовавшееся из сливаемых отходов. В непосредственной близости к селению Былым, вниз из озера, в виде небольших ручейков, просачиваются дренажные воды.

Целью нашего исследования был анализ биологической активности промышленных отходов ТГОК на содержание в ник потенциально мутагенных соединений. Специфика организации генетического мониторинга связана с необходимостью оценить генетический риск не отдельных элементов, а комплексного действия химических соединений. Для проведения анализа нами были отобраны пробы сточных вод озера, дренажных вод и сухой пульпы, остающейся по мере испарения воды. Данные экспериментов по анализу мутагенности промышленных отходов ТГОК представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Результаты анализа мутагенной активности промышленных отходов ТГОК.

щам г-;., ¿-Л -г—г - . Кол-во лттьм . нятм^штг

контроль 283 0,30

дренаж 198 0,86 7,6 0,04

озерная вода 254 0,68 6,2 0,05

пульпа 230 0,63 5,4 0,06

Видно, что все исследуемые промышленные отходы ТГОК проявили мутагенный эффект в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои. Наиболее высокая активность выявлена при обработке семян дренажными водами (0,86). Менее всего мутагенная активность выражена у проростков сои, выращенных на пульпе (0,63).

Наряду с мутагенной активностью, у исследуемых загрязнителей был обнаружен токсический эффект, выраженный в снижение в сравнении с контролем всхожести семян и появлении тератогенных проростков. У последних чаще всего мы отмечали утрату листа в сложном тройчатом листе и срастание листовых пластинок первых двух простых листьев, что указывает на повреждение точек роста. Данные по высоте проростков также подтверждают токсическое влияние исследуемых веществ.

Таким образом, результаты генетического мониторинга промышленных отходов ТГОК показали, что все исследуемые образцы (дренаж, озерная вода и пульпа) проявляют мутагенную активность в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои.

Однако идентификация конкретных химических соединений, обусловливающих эффект сложных смесей, которыми являются отходы ТГОК, представляет собой достаточно трудную специальную проблему. Отходы комбината, наряду с вольфрамом и молибденом и другими тяжелыми металлами, содержат различные реагенты, используемые для обогащения пород, а также нефтепродукты. В результате трудно установить без специального анализа, какую роль играет каждый компонент в общем мутагенном потенциале отходов исследуемого производства.

Эти трудности усугубляются еще и тем, что при анализе активности сложных смесей речь идет не только об определении конкретных компонентов, обладающих мутагенной активностью, но и необходимостью учитывать процессы их взаимодействия.

выводы.

1. Впервые создана оригинальная компьютерная база данных химических соединений, исследованных в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои Glycine max (L.) Merrill для проведения количественной оценки эффективности теста при его использовании как отдельно, так и в составе батареи тестов, а также для анализа связи между структурой и канцерогенной активностью химических соединений.

2. Проведенный количественный анализ показал, что, по крайней мере, для генеральной совокупности, которую представляет исследуемая выборка химических соединений, по своей эффективности тест по учету соматических мутаций в листьях сои практически не уступает широко используемому в практике тестирования тесту Эймса. Значения конкордантности (С=0,73) и получаемой в ходе тестирования информации (1ср=0,22) для теста по учету соматических мутаций в листьях сои существенно не отличаются от таковых для теста Эймса. (С=0,75; 1ср=0,23)

3. Показана перспективность использования теста по учету соматических мутаций в составе батарей тестов. Получаемая средняя информация при использовании теста на сое совместно с тестом по учету генных мутаций, а также в случае теста по учету хромосомных аберраций в клетках млекопитающих in vitro равна, соответственно, 0,35 и 0,34 бита, тогда как этот показатель для батареи, включающей в себя тест Эймса не превосходит значения 0,29 бит.

4. Использование SAR-методологии совместно с тестом по учету соматических мутаций у сои существенно увеличивает эффективность анализа канцерогенной активности. Если средняя информация об активности соединений при использовании исследованного нами теста составляет величину 0,12 бита, то при совместном применении биотестирования и SAR-анализа эта величина увеличивается до 0,24 и до 0,42 бита, соответственно, в случае использования одиночных и компаундных структурных дескрипторов.

5. Показана возможность использования теста по учету соматических мутаций в листьях сои при регистрации мутагенной активности сложных

;месей на примере промышленных отходов Тырныаузского горно-эбогитательного комбината.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Биттуева М.М. Определение генотоксичности отходов Тырныаузского

горно-обогатительного комбината с использованием растительной тест-системы Glycine max. L. Merrill // Материалы всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива - 2004». Нальчик. 2004. Т. 3. С.131-134.

2. Биттуева М.М. Изучение мутагенной активности антибактериального препарата фурацилина на растительной тест-системе Glycine max. L. Merrill (линия T-219) // Материалы всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива - 2005». Нальчик. 2005. Т. 2. С.101-104.

3. Биттуева М.М. Изучение мутагенной активности антибактериального препарата диоксидина с использованием растительной тест-системы Glycine max. L. Merrill // Материалы XVIII межреспубликанской научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий». Краснодар. 2005. С.249-252.

4. Биттуева М.М. Изучение мутагенной активности противо-туберкулезного препарата изониазида с использованием растительной тест-системы Glycine max. L. Merrill // Вестник Кабардино-Балкарского Государственного университета (Серия Биологические науки). Нальчик. 2005. вып.7. С.73-75.

5. Биттуева М.М., Абилев С.К. Мутагенная активность жидких стоков Тырныаузского горно-обогатительного комбината в Кабардино-Балкарии // Сборник научных работ «Естествознание и гуманизм». Томск. 2005. Т. 2. № 1. С.120.

6. Биттуева М.М. Изучение антимутагенной активности аскорбиновой кислоты на растительной тест-системе Glycine max. L. Merrill (линия T-219) II Сборник «Научная мысль Кавказа». Приложение. Ростов-на-Дону. 2005. № 8(76), С. 207-210.

7. Биттуева М.М., Абилев С.К., Тарасов В.А, Эффективность прогноза канцерогенной активности химических соединений при учете соматических мутаций у сои Glycine max (L.) Merrill. // Генетика. 2007. Т. 43. № 1. С.78-87.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

СОЯ - тест по учету соматических мутаций в листьях сои. ТЭ-тест Эймса.

ГМ - тест по учету генных мутаций in vitro.

XA - тест по учету хромосомных аберраций in vitro.

СХО - тест по учету сестринских хроматидных обменов in vitro.

ЦИТ - тест по учёту цитогенетических нарушений in vivo.

НММ - нитрозометилмочевина.

МННГ - метилнитронитрозогуанодин.

TRP-P-1 - 3-амино-1,4-диметил-5Н-пиридо-(4,3-Ь) индол.

IQ - 2-амино-3-метилимидазо-[4,5-£]-хинолин.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 03.04.2007 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печл. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 166. Тел. 939-3890. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Биттуева, Мадина Мухаматовна

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Возникновение генетической токсикологии, как экспериментальной науки.

1.1.1. Предпосылки рождения и основные задачи генетической токсикологии.

1.1.2. Влияние метаболической трансформации соединений на их активность.

1.1.3. Методы анализа.

1.2. Использование тест-систем для оценки потенциальной генетической опасности химических соединений (биотестирование).

1.2.1. Существующие тест-системы и их классификация.

1.2.2. Растительные тест-системы.

1.2.3. Использование тест-системы, учитывающей соматические мутации в листьях сои при оценке потенциальной генетической опасности химических соединений.

1.2.3.1. Характеристика теста.

1.2.3.2. Анализ генотоксического эффекта у представителей различных классов химических соединений.

1.2.3.3. Мутагенный эффект в листьях сои у соединений с изученной канцерогенной активностью у грызунов.

1.2.4. Количественные характеристики тест-систем. Понятие чувствительности, специфичности и конкордантности.

1.3. Организация процедуры биотестирования.

1.3.1. Общие принципы.

1.3.2. Необходимость учета затрат при проведении биотестирования.

1.3.3. Этапность процедуры биотестирования.

1.3.4. Эволюция организации биотестирования.

1.3.5. Гармонизация процедуры тестирования.

1.4. Анализ связи между структурой и активностью химических соединений (SAR и QSAR анализ) при оценке их потенциальной генетической опасности.

1.5. Итоги.

2. Материалы и методы.

2.1. Методика использования теста по учету соматических мутаций в листьях сои.

2.1.1. Принцип метода.

2.1.2. Проведение эксперимента.

2.1.3. Учет результатов.

2.2. Оценка значимости различий.

2.3. Компьютерные программы, использованные в работе.

3. Результаты собственных исследований.

3.1. Формирование выборки для оценки эффективности тест-системы по учету соматических мутаций в листьях сои.

3.1.1. Обоснование необходимости формирования выборки.

3.1.2. Экспериментальная оценка мутагенной активности химических соединений.

3.1.3. Использование компьютерных баз данных и литературных источников.

3.1.4. Характеристика выборки.

3.2. Количественная оценка эффективности тестирования.

3.2.1. Вероятностное описание эффективности тест-систем и результатов тестирования.

3.2.1.1. Параметры, характеризующие эффективность тест-систем (чувствительность, специфичность, конкордантность).

3.2.1.2. Формирование батарей тестов и оценка их эффективности.

3.2.1.2.1. Оценка взаимной статистической зависимости тестов.

3.2.1.2.2.Кластерный анализ.

3.2.1.3. Оценка значений апостериорной вероятности соединений в зависимости от результатов их тестирования.

3.2.2. Информационное описание эффективности тестирования и результатов, достигаемых в ходе его проведения.

3.2.2.1. Понятие неопределенности состояния и селективной информации об активности химических соединений.

3.2.2.2. Использование селективной информации для оценки эффективности тест-систем и их сочетаний.

3.2.2.2.1.Одиночные тесты.

3.2.2.2.2.Батареи тестов.

3.3. Уровень доказанности канцерогенной активности соединений, достигаемый при использовании теста по учету соматических мутаций в листьях сои.

3.4. Использование SAR - анализа при оценке потенциальной канцерогенной активности химических соединений.

3.4.1. Создание «структурной» базы данных.

3.4.2. Генерация дескрипторов.

3.4.3. Идентификация структурных дескрипторов, статистически значимо влияющих на канцерогенную активность химических соединений.

3.4.3.1. Эффективность SAR-анализа при использовании одиночных дескрипторов (качественное описание).

3.4.3.2. Эффективность SAR-анализа при использовании компаундных дескрипторов (качественное описание).

3.5. Эффективность биотестирования и SAR-анализа при их совместном использовании.

3.6. Использование теста по учету соматических мутаций в листьях сои при тестировании отходов промышленного производства Тырныаузского горно-обогатительного комбината.

4. Итоги.

5. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эффективность прогноза канцерогенной активности химических соединений при учете соматических мутаций у сои Glycine max (L.) Merrill"

Актуальность темы. Оценка генетической опасности химических соединений - загрязнителей окружающей среды для человека - возникла как новое направление примерно 35 лет тому назад. За это время были созданы и введены в практику исследований более 200 тест-систем для регистрации генотоксичности химических соединений и их смесей. При этом основное внимание уделялось оценке наличия или отсутствия самого факта такого рода активности у химических соединений для млекопитающих и человека. В этих условиях при создании и отборе тест-систем основными критериями являлись экономичность и филогенетическая близость к человеку. При этом исследования проводились в лабораторных условиях, когда протокол проведения испытаний определялся соображениями простоты, надежности и прогностической эффективности получаемых результатов.

В этой связи наибольшее распространение в практике оценки генетической опасности химических соединений получили бактериальные тесты (тест Эймса) и клетки млекопитающих в системах in vivo и in vitro. Однако для целей мониторинга реального загрязнения среды потенциально опасными в генетическом отношении соединениями наиболее подходят растительные тест-системы.

Значимость использования растительных тест-систем определяется тем, что растения играют первостепенную роль в обеспечении стабильности природных экосистем. Они наиболее уязвимы, так как являются первичными звеньями природных трофических цепей и выполняют основную роль в поглощении разнообразных загрязнителей, постоянно подвергаясь их воздействию из-за прикрепленности к почве.

При использовании растительных тест-систем, как правило, учитываются хромосомные аберрации в метафазе или анафазе в меристемных клетках Crepis capillaris, Vicia faba, Allium сера, Hordeum vulgare. Для регистрации генных мутаций созданы и активно используются специальные линии Tradescantia poludosa. Однако использование этих тестов позволяет учитывать лишь один тип мутационных событий, либо хромосомные аберрации, либо генные мутации.

Исключение, в этом плане, составляет тест по учету соматических мутаций в листьях сои Glycine max (L.) Merrill, который позволяет дифференцировано регистрировать сразу несколько генетических нарушений, а именно, прямые и обратные генные мутации, индуцированный соматический кроссинговер и нерасхождение хромосом. Это преимущество, а также оперативность и экономичность при проведении исследований, делают ее весьма перспективной при анализе генетической опасности загрязнений территорий и производств.

Основным недостатком данной тест-системы, ограничивающим ее широкое использование, является фактическое отсутствие исследований количественного определения связи между результатами тестирования и мутационной и канцерогенной активностью испытуемых соединений для млекопитающих и человека.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы является оценка прогностической значимости теста по учету соматических мутаций в листьях сои Glycine max (L.) Merrill в отношении канцерогенной активности химических соединений. Для этого решаются следующие задачи:

1. Создать компьютерную базу данных, включающую в себя химические соединения, для которых имеются экспериментальные данные в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои и канцерогенной активности у грызунов, а также результаты их испытаний в исследуемых в работе тест-системах.

2. Используя селективную информацию об активности химических соединений в качестве количественной меры, провести оценку эффективности теста по учету соматических мутаций в листьях сои как отдельно, так и в составе батарей тестов, SAR-анализа, а также процедуры оценки, включающей в себя SAR-анализ и биотестирование.

3. Использовать тест по учету соматических мутаций в листьях для оценки потенциальной мутагенной опасности сложных смесей на примере отходов промышленного производства Тырныаузского горно-обогатительного комбината.

Научная новизна. На примере теста по учету соматических мутаций в листьях сои впервые проведен количественный анализ эффективности использования растительных тест-систем для оценки потенциальной канцерогенной опасности химических соединений. При этом количественно охарактеризована не только эффективность использования теста на сое отдельно, но и в составе батарей тестов, а также совместно с SAR-анализом. Возможность проведения такой оценки связана с использованием в качестве количественной меры эффективности испытаний селективной информации о наличии либо отсутствии активности испытуемых соединений.

Методология и компьютерное обеспечение, позволяющее проводить такого рода оценку эффективности анализа потенциальной канцерогенной активности химических соединений разработаны в лаборатории изменчивости генома ИОГен РАН, в которой проводилась значительная часть исследований, послужившая основой данной работы.

Практическая значимость.

Результаты экспериментальных исследований расширили базу данных по мутагенной активности химических соединений (лекарственных препаратов, пестицидов и др.).

Показано, что тест по учету соматических мутаций в листьях сои может оказаться весьма перспективным при формировании эффективных батарей краткосрочных тестов для оценки потенциальной канцерогенной опасности химических соединений.

Результаты, полученные при генетическом мониторинге мутагенной активности отходов промышленного производства Тырныаузского горнообогатительного комбината, легли в основу обоснования необходимости утилизации отходов, как источника загрязнений окружающей среды и объекта генетической опасности для человека.

1. Обзор литературы

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Биттуева, Мадина Мухаматовна

5. Выводы

1. Впервые создана оригинальная компьютерная база данных, включающая в себя 89 химических соединений, исследованных в тесте по учету соматических мутаций в листьях сои Glycine max (L.) Merrill для проведения количественной оценки эффективности теста при его использовании как отдельно, так и в составе батареи тестов, а также для анализа связи между структурой и канцерогенной активностью химических соединений.

2. Проведенный количественный анализ показал, что, по крайней мере, для генеральной совокупности, которую представляет исследуемая выборка химических соединений, по своей эффективности тест по учету соматических мутаций в листьях сои практически не уступает хорошо известному и широко используемому в практике тестирования тесту Эймса. Значения конкордантности (С=0,73) и получаемой в ходе тестирования информации (1ср=0,22) для теста по учету соматических мутаций в листьях сои существенно не отличаются от таковых для теста Эймса. (С=0,75; 1Ср=0,23)

3. Показана перспективность использования теста по учету соматических мутаций в составе батарей тестов. Получаемая средняя информация при использовании теста учитывающего мутации в листьях сои совместно с тестом по учету генных мутаций, а также совместно с тестом по учету хромосомных аберраций в клетках млекопитающих in vitro равна, соответственно, 0,35 и 0,34 бита, тогда как этот показатель для батареи, включающей в себя тест Эймса не превосходит значения 0,29 бит.

5. Использование SAR-методологии совместно с тестом по учету соматических мутаций у сои существенно увеличивает эффективность анализа канцерогенной активности. Если средняя информация об активности соединений при использовании исследованного нами теста составляет величину 0,12 бита, то при совместном применении биотестирования и SAR-анализа эта величина увеличивается до 0,24 и до 0,42 бита, соответственно, в случае использования одиночных и компаундных структурных дескрипторов.

6. Показана возможность использования теста по учету соматических мутаций в листьях сои при регистрации мутагенной активности сложных смесей на примере промышленных отходов Тырныаузского горно-обогитательного комбината.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Биттуева, Мадина Мухаматовна, Москва

1. Абилев С.К., Любимова И.К. Метод QSAR и его роль в общей процедуре тестирования генотоксичности // В сб.: Мутагены и канцерогены в окружающей среде: Новые подходы к оценке риска для здоровья // Санкт-Петербург: НИИ Химии СПбГУ. 1998. С.117-126.

2. Абилев С.К., Порошенко Г.Г. Ускоренные методы прогнозирования мутагенных и бластомогенных свойств химических соединений // М., ВИНИТИ. 1986. Токсикология. Т.14. С.170.

3. Барашева А., Реутова Н.В. Хвостохранилища Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината как объект генетической опасности / Режим доступа: http://2001.vernadsky.info/e6/w01216.html 26.01.2004.

4. Баскин И.И., Любимова И.К., Абилев С.К., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. Исследование количественной связи между мутагенной активностью химических соединений и их структурой. Замещенные бифенилы // Докл. АН. 1993. Т.332. № 5. С.587-589.

5. Баскин И.И., Любимова И.К., Абилев С.К., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. Количественная связь между мутагенной активностью гетероциклических аналогов пирена и фенантрена и их структурой // Докл. АН. 1994. Т.339. № 1. С.106-108.

6. Белицкий Г.А., Худолей В.В. Краткосрочные тесты в системе выявления канцерогенных для человека химических соединений // Вопросы онкологии. 1986. Т.32. №4. С.3-11.

7. Бочков Н.П., Шрам Р.Я., Кулешов Н.П., Журков B.C. Система оценки химических веществ на мутагенность: общие принципы, практические рекомендации и дальнейшие разработки // Генетика. 1975. Т.П. № 10. С.156-169.

8. Гогуа M.J1. Изучение генотоксического потенциала соединений хрома, молибдена, вольфрама на растительных тест-системах: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2003. - 23 с.

9. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды и деятельности Комитета природных ресурсов по КБР в 2001г.» // Нальчик.2002. С. 129.

10. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды и деятельности Комитета природных ресурсов по КБР в 2002г.» // Нальчик.2003. С.36-39.

11. Давронов И.Д., Кан С.В., Солдатов П.К. Мутагенное и рекомбиногенное действие некоторых супермутагенов на сою Glycine max (L.)// В сб.: Генетические последствия загрязнения окружающей среды мутагенными факторами // Самарканд. 1990. С.72-73.

12. Джамбетова П.М. Исследование эколого-генетического влияния загрязнения почв нефтепродуктами на природные популяции растений и тест-системы: Автореф. дис. канд. биол. наук. Нальчик. 2004. - 23 с.

13. Дубинин Н.П. Химические мутагены окружающей среды // М., Наука. 1983. 202 с.

14. Дурнев А.Д., Ревазова Ю.А., Верстакова O.JL, Гуськова Т.А., Журков

15. B.C., Ингель Ф.И., Сычёва Л.П., Танирбергенов Т.Б., Хрипач JI.B., Цуцман Т.Е., Юрченко В.В. Методические указания по оценке мутагенных свойств фармакологических веществ // М.: Минздрав РФ ИИА " Ремедиум ", 2000.1. C.47-60.

16. Дурнев А.Д., Середенин С.Б. Роль свободных радикалов кислорода в мутагенных эффектах лекарств и других ксенобиотиков (обзор) // Хим.-фарм. журн. 1990. №10. С.7-14.

17. Киреева Н.А., Бакаева М.Д., Тарасенко Е.М. Комплексное биотестирование для оценки загрязнения почв // Экология и промышленность России. 2004. №2. С.26-29.

18. Кошкина B.C., Антипанова Н.А., Котляр Н.Н. Мониторинг распространенности химических канцерогенов в объектах окружающейсреды и биосредах у жителей города с развитой отраслью черной металлургии // Гигиена и санитария. 2006. № 1. С. 12-13.

19. Мустафаев О.Н., Абилев С.К., Мельник В.А., Тарасов В.А. Зависимость антимутагенной активности флавоноидов от их структурных особенностей // Экологическая генетика. 2005. Т.З. №4. С.11-18.

20. Рапопорт И.А. Карбонитные соединения и химический механизм мутаций // Докл. АН СССР. 1946. Т.54. №1. С.65-67.

21. Ревазова Ю.А. Ингель Ф.И., Цуцман Т.Е., Хрипач JI.B., Кривцова Е.К., Юрченко В.В., Геворкян Н.М. Методология проведения комплексных генетико-токсикологических исследований // Вестник РАМН. 1997. №7. С. 18-23.

22. Реутова Н.В. Изучение мутагенного и токсического влияния соединений серебра и свинца на растительных тест-системах: Дис. канд. биол. наук: 03.00.15 / Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, М., 1991. С.83-95.

23. Реутова Н.В. Изучение мутагенного потенциала соединений меди и модификация эффектов иодистым серебром // Генетика. 2001. Т.37. №5. С.617-623.

24. Реутова Н.В., Воробьева Т.И., Реутова Т.В. Некоторые подходы к оценке мутагенного влияния отходов промышленных предприятий на окружающую среду // Генетика. 2005. Т.41. № 6. С.753-758.

25. Реутова Н.В., Шевченко В.А. Серебро как возможный мутаген // Генетика. 1991. Т.27№ 7. С.1280-1284.

26. Солдатов П.К., Давронов И.Д. Соя (Glycine max L.) как тест-система для изучения мутагенности пестицидов // Цитол. и генетика. 1989. №23(6). С.25-28.

27. Тарасов В.А. Молекулярные механизмы репарации и мутагенеза // М.: Наука. 1982.226 с.

28. Тарасов В.А. Принципы количественной оценки генетической опасности химических загрязнителей биосферы / В сб.: Мутагены и канцерогены вокружающей среде: Новые подходы к оценке риска для здоровья // Санкт-Петербург: НИИ Химии СПбГУ. 1998. С.92-117.

29. Тарасов В.А., Асланян М.М., Абилев С.К. Принципы формализованной количественной оценки опасности химических соединений для человека // Генетика. 1999. Т.35. С.1585-1599.

30. Тарасов А.В., Абилев С.К., Велибеков P.M., Тарасов В.А. Увеличение эффективности QSAR анализа при оценке канцерогенной активности галогенпроизводных углеводородов // Экологическая генетика. 2005. Т.З. №2. С.5-14.

31. Турусов B.C., Белицкий Г.А. Механизмы действия химических канцерогенов / В кн.: Канцерогенез // М.: Научный мир. 2000. С.106-121.

32. Турусов B.C., Белицкий Г.А., Пылев Л.Н., Кобляков В.А. Химический канцерогенез / В кн.: Канцерогенез, под ред. Заридзе Д.Г. // М.: Медицина, 2004. С.204-225.

33. Худолей В.В. Канцерогены: характеристика, закономерности, механизмы действия // Санкт-Петербург. Изд-во НИИ Химии СпбГУ. 1999. 419 с.

34. Худолей В.В., Филов В.А. Химические канцерогены в окружающей среде и их экологическое значение: 1.Принципы классификации // Журн. экол. химии. 1993. №2. С. 145-149.

35. Худсон Д. Статистика для физиков // М., Мир. 1967. 242 с.

36. Шапиро А.А., Мексин В.А., Абилев С.К., Акиныпина Л.П., Фонштейн JI.M. Изучение мутагенной активности противотуберкулезных препаратов: гидразида изоникотиновой кислоты и его производных // Цитол. и генетика. 1978. №4. С.343-349.

37. Adler I.D., Ashby J., Wurgler F.E. Screening for possible human carcinogens and mutagens: a symposium report // Mutat. Res. 1989. V.213. P.27-39.

38. Anderson D., Basaran N., Blowers S., Edwards A. The effect of antioxidants on bleomycin treatment in vitro and in vivo genotoxicity assay // Mutat. Res. 1995. V.329. P.37-47.

39. Applegate M.L., Moore M.M., Broder C.B. et al. Molecular dissection of mutations at the heterozygous thymidine kinase locus in mouse lymphoma cells // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. V.87. P.51-55.

40. Arenaz P. Ineffectiveness of hycanthone methanesulfonate in inducing somatic crossing over and mutations in Glycine max. // Mutat. Res. 1977. V.48. P.187-190.

41. Arenaz P., Vig B.K. Somatic crossing-over in Glycine max (L.) Merill: activation of dimethylnitrosoamine by plant seed and comparison with methylnitrosourea in inducing somatic mosaicism // Mutat. Res. 1978. V.52. P.367-380.

42. Ashby J., Gorelick N.J., Shelby M.D. Mutation assays in male germ cells from transgenic mice: overview of study and conclusions // Mutat. Res. 1997. V.388. P.l 11-122.

43. Ashley T. Effect of colchicine on somatic crossing-over induced by mitomicin С in soybean (Glycine max.) // Genetics. 1978. V.49. P.87-96.

44. Auerbach C., Robson J.M. Production of mutations by alkyl isothiocyanate // Nature. 1944. V.154.

45. Auerbach C., Robson J.M. The production of mutations by chemical substances // Proc. Roy. Soc. Edinburgh. 1947. V.62. P.271-283.

46. Auletta A.E., Dearfield K.L., Cimino M.C. Mutagenicity test schemes and guidelines: U.S. EPA Office of pollution prevention and toxics and office of pesticide programs // Environ, and Mol. Mutagenesis. 1993. V.21. P.38-45.

47. Baratashvili N.A., Chitanava Z.H., Shatirishvili A.F. The study of genetic effect of pesticides in the soybean (Glycine max (L.) Merrill) / Режим доступа: http://www.library.acnet.ge/Macne-Biologia/eng/2003/ll-2/8.htm 28.07.2003.

48. Baumgartner A., Van Hummelen P., Lowe X.R., Adler I.D., Wyrobek A.J. Numerical and structural chromosomal abnormalities detected in human spermwith a combination of multicolor FISH assays // Environ. Mol. Mutagen. 1999. V.33. P.49-58.

49. Benigni R., Zito R. The second National Toxicology Program comparative exercise on the prediction of rodent carcinogenicity: definitive results // Mutat. Res. 2004. V.566. P.49-63.

50. Bentley K.S., Working P.K. Activity of germ-cell mutagens and nonmutagens in the rat spermatocyte UDS assay // Mutat. Res. 1988. V.203. P.135-142.

51. Bradley M.O., Dysant G. DNA single-strand breaks, double-strand breaks, and crosslinks in rat testicular germ cells: Measurements of their formation and repair by alkaline and neural filter elution // Cell Biol. Toxicol. 1985. V.l. P.181-195.

52. Bridges B.A. The three-tier approach to mutagenicity screening and the concept of radiation-equivalent dose // Mutat. Res. 1974. V.26. P.335-340.

53. Brusick D. et al. Screening strategy for chemicals that are potential germ-cell mutagens in mammals // Mutat. Res. 1983. V.l 14. P. 117-177.

54. Brusick D. Genotoxic effects in cultured mammalian cells produced by low pH treatment conditions and increased ion concentrations // Environ. Mutagen. 1986. V.8. P.879-886.

55. Brusick D. Evolution of testing strategies for genetic toxicology // Mutat. Res. 1988. V.205. P.69-78.

56. Buzzi R., Wurgler F.E. Knowlegde-based battery design of short-tetm test based on dose information // Mutat. Res. 1990. V.234(5). P.269-288

57. Carr D.H. Chromosomes after oral contraceptives // Lancet. 1967. V.2. P.830-831.

58. Chankong V., Haimes Y.Y., Rosenkranz H.S., Pet-Edwards J. The carcinogenicity prediction and battery selection (CPBS) method: a Bayesian approach//Mutat. Res. 1985. V.153. P.135-166.

59. Conen P.E., Lansky G.S. Chromosome damage during nitrogen mustard therapy // Br. Med. J. 1961. V.l. P. 1055-1057.

60. D'Arcy P.F., Harron D.W.G. (Eds). Proceedings of the Fourth International Conference on Harmonization (ICH) // Greystone Books. Antrium. N. Ireland. 1998.

61. De Series F.J., Mailing H.V. Genetic analysis of ad-3 mutants of Neurospora crassa induced by ethylene dibromide, a commonly used pesticide with high mutagenic activity //Genetics. 1969. V.61. P.39-41.

62. Duesberg P.H. Cancer genes: Rare recombinants instead of activated oncogenes (a review) // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1987. V.84. P.2117-2124.

63. Endo H., Ishizawa M., Kamiya Т., Kuwano M. A nitrofurane derivative, a new inducing agent for the phage development in lysogenic Escherichia coli //Biochim. Biophys. Acta. 1963. V.68. P.502-505.

64. Ennever F.K., Andreanno G., Rosenkranz H.S. The ability of plant genotoxicity assay to predict carcinogenicity // Mutat. Res. 1988. V.205. P.99-105.

65. Enslein K., Craig P. Carcinogenesis: a predicative structure-activity model // J.Toxicol .Environ. Health. 1990. V.10. P.521-53.

66. Evans D.E., Paddock E.F. Mitotic crossing-over in higher plants // Ohio J. Science. 1980. V.80(3)P.122.

67. Fisher R.A. The use of multiple measurements in taxonomic problems //Annals Eugenics. 1936. V.7. P.179-188.

68. Free S., Wilson J. A mathematical contribution to structure-activity studies //J.Med.Chem. 1964. V.7. P.395-399.

69. Fridrich U., Aeschbach H.U., Seiler Y.P., Wagler E.E. The Salmonella microsome assay some possible causes for interlaboratory variations //Mutat. Res. 1982. V.103. P.133-140.

70. Fujii T. Effect of tumor promoter in soybean // Natl. Inst. Genet. Inst. Annual. Report. 1980a. V.31. P.83-84.

71. Fujii T. Somatic mutations induced by carcinogens in soybean T-219 // Jpn. J. Genet. 1980b. V.55. P.450.

72. Fujii Т. Mutagenic effect of L-ethionine in soybean (Glycine max) and maize (Zeamays)//Environ. Exp. Botany. 1981a. V.21(l). P.127-132.

73. Fujii T. Mutagenicity testing of chemical mutagens in higher plants //Environ. Mutag. Carcinog. Proc. 3rd Int. Conference. 1981b. P.399-410.

74. Fujii T. Mutagenic effects of carcinogens in soybean test system. // Jpn J. Genet. 1982. V.57. P.660-661.

75. Fujii Т., Inoue T. Mutagenic effect of a pesticide (ekatine) in the soybean test-system//Environ. Exp. Botany. 1983. V.23. P.97-101.

76. Fujii Т., Inoue T. Absence of mutagenic activity of benzo(a)pyrene in the soybean system // Environ. Exp. Botany. 1985. V.25(2). P.139-143.

77. Fujii Т., Inoue T. Modulating effect of dimethylbenzanthracence on gamma-ray mutagenesis in the soybean test-system // Jpn. J. Genet. 1987. V.62(5). P.425-430.

78. Fujii Т., Tano S. Mutagenic activities of EMS on somatic (Ml) and recessive (M2) mutations in the soybean test system // Environ. Exp. Botany. 1986. V.26. P.191-196.

79. Fujii Т., Shizaki M., Fujiki H., Sugimura T. Effect of TP A on the mutagenicity of caffeine in the soybean mutation test // Mutat. Res. 1983. V.l 10. P.263-269.

80. Gramatica P., Consonni V., Pavan M. Prediction of aromatic amines mutagenicity from theoretical molecular descriptors // SAR QSAR Environ. Res. 2003. V.14. P.237-250.

81. Grant W.F. Higher plant assays for the detection of chromosomal aberrations and gene mutations //Mutat. Res. 1999. V.426. P. 107-112.

82. Grant W.F., Owens E.T. Zea mays assays of chemical/radiation genotoxicity for the study of environmental mutagens // Mutat. Res. 2006. V.613. P. 17-64.

83. Hansch C., Fujita T. Ro-sigma-pi Analysis. A method for the correlation of biological activity and chemical structure // J. Am. Soc. 1964. V.86. P.l616-1626.

84. Holden H. Comparison of somatic and germ cell models for cytogenetic screening //J. Appl. Toxicol. 1982. V.2. P.196-200.

85. Hsie A.W. // Mammalian Cell Mutagenesis / Eds. Moore M.M., Demarini D.M., de Serres F.J., Tindall K.R.; New York: Cold Spring Harbor Laboratory, 1987. P.37-46.

86. ICPEMC Committee 1, Final Report. Screening strategy for chemicals that are potential germ-cell mutagens in mammals // Mutat. Res. 1983. V.l 14. P. 117-177.

87. ICPEMC Working Paper No. 1 / In: Ramel C., Lambert В., Magnusson J. (Eds.) Genetic Toxicology of Environmental Chemicals. Part B. Genetic Effects and Applied Mutagenesis // N.Y.: Liss. 1986. P.51-65.

88. Inoue Т., Murakami K., Fujii T. Mutagenic potential of cordycepin (3'-deoxyadenosine) in salmonella and soybean tester strains // Mutat. Res. 1986. V.l 74. P. 179-182.

89. Ishidate M.Jn. A proposed battary of tests for the initial evaluation of the mutagenic potential of medicine and industrial chemicals // Mutat. Res. 1988. V.205. № 1-4. P.397-407.

90. Jones T.D., Easterly C.E. On rodent bioassays currently being conducted on 55 chemicals: RASH analysis to predict test results from the NTP // Mutagenesis. 1991. V.6. P.507-514.

91. Katoh Y., Maekawa M., Sano Y. Effects of 2-amino-3-methylimidazo4,5-fjquinoline (IQ) on somatic mutation in a soybean test system // Mutat. Res. 1992. V.279(4). P.239-243.

92. Katoh Y., Maekawa M., Sano Y. Effects of 5-azacytidine on somatic mutation in a soybean test system // Mutat. Res. 1993. V.300(l). P.49-55.

93. Katoh Y., Maekawa M., Sano Y. Mutagenic effects of nitropyrenes in a soybean test system // Mutat. Res. 1994. V.320(l-2). P.59-68.

94. Katoh Y., Maekawa M., Sano Y. Mutagenicity of O-diazoacetyl-L-serine (azaserine) and 6-diazo-5-oxo-L- norleucine (DON) in a soybean test system // Mutat Res. 1995. V.342(l-2). P.37-41.

95. Katoh Y., Sano Y. Effects of 3-amino-l,4-dimethyl-5H-pyrido(4,3-b)indole (Trp-P-1) and 3-amino-l-methyl-5H-pyrido(4,3-b)-indole (Trp-P-2) on somatic

96. Kikuchi Y., Sofuni Т., Tweats D., Schechtman L., Probst G., Muller L., Shimada H. ICH-Harmonised guidances on genotoxicity testing of pharmaceuticals: evolution, reasoning and impact // Mutat. Res. 1999. V.436. P.l 95-225.

97. Klekowski E.D., Levin D.E. Mutagens in a river heavily polluted with paper pecycling waster: results of field and laboratory mutagen assay // Environ. Mutagen. 1979. V.l. P.209-219.

98. Klopman G. A hierarchical computer automated structure evaluation program. //QSAR. 1992. V.l 1. P. 176-184.

99. Klopman G., Rozenkranz H.S. Approaches to SAR in carcinogenesis and mutagenesis. Prediction of carcinogenicity/mutagenicity using MULTI-CASE //MutatRes. 1994. V.305. P.33-46.

100. Klopman G., Chakravarti S.K. Structure-activity relationship study of a diverse set of estrogen receptor ligands (I) using MultiCASE expert system // J. Chemosphere. 2003. V.51. P.445-459.

101. Kohn K.W., Ericson L.C., Ewig R.A., Friedman C.A. Fractionation of DNA from mammalian cells by alkaline elution. //Biochemistry. 1976. V.l5. P.4629-4637.

102. Lower W.R., Rose P.S., Drobney V.K. In situ mutagenic and other effects associated with lead smelting // Mutat. Res. 1978. V.54. P.83-93.

103. Ma Т.Н. Tradescantia cytogenetic tests (root-tip mitosis, pollen mitosis, pollen mother cell meiosis): a report of the US Environmental Protection Agency Gene-Tox Program // Mutat. Res. 1982. V.99. P.293-302.

104. Maron D., Ames B.N. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test //Mutat. Res. 1983. V.l 13. P. 173-215.

105. McCann J., Spingarn N.E., Kobori J., Ames B.N. Detection of carcinogens as mutagens: bacterial tester strains with R factor plasmids // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1975. V.72. P.979-983.

106. Miller J.A., Miller E.C. Ultimate chemical carcinogens as reactive mutagenic electrofiles // In: Hiatt H.H., Watson J.D., Winstein J. A. (Eds.) Origins of Human Cancer // Cold Spring Harbor Lab. 1977. P.605-628.

107. Mohamed A.H., Applegate H.G., Smith G.D. Cytological reactions induced by sodium fluoride in Allium сера root tip chromosomes.// Can. J. Genet. Cytol. 1966.V.8. P.241-244.

108. Moller P. Genotoxicity of environmental agents assessed by the alkaline comet assay. Review//Basic Clin. Pharm. Toxicol. 2005 V.96(l). P.l-42.

109. Moore M.M., Harringtonn-Brock K., Doerr C.L., Daerfield K.L. Differential mutant quantization at the mouse lymphoma tk and CHO hgprt loci // Mutagenesis. 1989. V.4. P.394-403.

110. Moriguchi I., Hirono H., Hirono S. Prediction of the rodent carcinogenicity of organic compounds from their chemical structures using the FALS method // Environ. Health Perspect. 1996. V.104 (Suppl.5). P.1051-1058.

111. Muller H.J. The problem of genetic modification // Berlin: Z. Ind. Abst. Vererbungsl. Fifth Int. Genetics Congress (Suppl.). 1927. P.234-260.

112. Muller L., Kikuchi Y., Probst G., Schechtman L., Shimada H., Sofiini Т., Tweats D. ICH-harmonised guidances on genotoxicity testing of pharmaceuticals: evolution, reasoning and impact // Mutat. Res. 1999. V.436. P. 195-225.

113. Nilan R.A. Potential of plant genetic systems for monitoring and screening mutagens //Environ. Health Perspect. 1978. V.27. P.181-196.

114. Purchase J.P.H., Longstaff E., Ashby J., Styles JA, Anderson D., Lefevre P.A., Westwood F.R. An evaluation of 6 short-term tests for detecting organic chemical carcinogens //Br. J. Cancer. 1978. V.37. P.873-903.

115. Ramel C. Genetic effects of organic mercury compounds // Heredities. 1969. V.61. P.208-230.

116. Report on the international Workshop on Standardisation of Genotoxicity Test Procedures. Melbourne, February 1993 // Mutat. Res. 1994. V.312. P.l95-318.

117. Russel W.L. X-ray-induced mutation in mice // Cold Spring Harbor Symp. Quantit. Biol. 1951. V.16. P.327-336.

118. Russel L.B., Selby P.B., von Halle E., Sheridan W., Valcovic L. The mouse specific-locus test with agents other than radiations: interpretation of data and recommendations for future work // Mutat. Res. 1981. V.86. P.329-354.

119. Russel L.B., Cumming R.B., Hunsicker P.R. Specific-locus mutation rates in the mouse following inhalation of ethylene oxide, and application of the results to estimation of human genetic risk // Mutat. Res. 1984a. V.129. P.381-388.

120. Sega G.A. DNA repair in spermatocytes and spermatids of the mouse / In: Bridges B.A., Butterworth B.E., Winstein I.B. (Eds.) Indicators of Genotoxic Exposure // Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1982. P.503-543.

121. Shanon C.E. A mathematical theory of communication // Bell Syst. Techn. J. 1948. V.27.

122. Shirasu Y. The Japanese mutagenicity studies quidelenes for pesticide registration // Mutat. Res. 1988. V.205. №1-4. P.393-395

123. Skare J.A., Schrotel K.R. Validation of an in vivo alkaline elution assay to detect DNA damage in rat testicular cells // Environ. Mutagen. 1985. V.7. P.563-576.

124. Sobels F.H. Some thoughts on the evaluations of environmental mutagens.// Mutat. Res. 1976. V.38. P.361-266.

125. Sokal R.R., Bneath P. H. A. Principles of Numerical Taxonomy // London: Plenum. 1963.

126. Stadler L.J. Mutations in barley induced by X-rays and radium // Science. 1928. V.68. P.186-187.

127. USEPA, 1989. Toxic Substances Control Act (TSCA). Cood Laboratory Practice Standards; Final Rule // Fed. Reg. 1989. V.54. P.34034-34049.

128. USEPA, 1990. Mouse visible specific locus test requirement; final amendment in test rules // Fed. Reg. 1990. V.55. P. 12639-12644.

129. Van Iersel M.L., Verhagen H.} van Bladeren P.J. The role of biotransformation in dietary (anti)carcinogenesis // Mutat. Research. 1999. V.443. P.259-270.

130. Verhaar H.J.M., Solbe J., Speksnijder J., van Leeuwen C.J., Hermens J.L.M. Classifying environmental pollutants (part 3). External validation of the classification system // J. Chemosphere. 2000. V.40. P.875-883.

131. Vig B.K. Increase induced by colchicine in the incidence of somatic crossing-over in Glycine max. // Theor. Appl. Genet. 1971. V.41. P. 145-149.

132. Vig B.K. Somatic crossing over in Glycine max (L.) Merill: effect of some inhibitors of DNA synthesis on the induction of somatic crossing over and point mutations // Genetics. 1973a. V.73. P.583-596.

133. Vig B.K. Somatic crossing-over in Glycine max: a new test system for environmental mutagens // Mutat. Res. 1973b. V.21. P.242.

134. Vig B.K. Somatic crossing over in Glycine max. (L.) Merill: mutagenicity of sodium azide and lack of synergistic effect with caffeine and mitomicin С // Genetics. 1973c. V.75. P.265-277.

135. Vig B.K. Somatic crossing-over in Glycine max (L.) Merill: Differentali Artresponse to H emitted ^-particles and Co emitted y-rays // Radiat. Bot. 1974. V.14. P.127-137.

136. Vig B.K. Soybean (Glycine max): A new test system for study of genetic parameters as affected by environmental mutagens. // Mutat. Res. 1975a. V.29(2). P.239-40.

137. Vig, B.K. Soybean (Glycine max.): a new test system for study of genetic parameters as effected by environmental mutagens // Mutat. Res. 1975b. V.31. P.49-56.

138. Vig B.K., Mandeville W.F. Ineffective of metallic salts in induction of somatic crossing-over and mutations in Glycine max. (L.) Merill // Mutat. Res. 1972. V.16. P. 151-155.

139. Vig B.K., Nilan R.A., Arenaz P. Somatic crossing over in Glycine max (L.) Merill: induction of somatic crossing over and specific locus mutations by methyl methansulfonate // Environ. Exp. Botany. 1976. V.l6. P.223-234.

140. Vig B.K., Paddock E.F. Alteration by mytomycin С of spot frequencies in soybean leaves // J. Heredity. 1968. V.59(4). P.225-230.

141. Vig B.K., Sung R. Mutagenicity of selected chemicals in soybean test system, in: comparative chemical autogenesis // Environ. Science Research. 1981. V.24. P.257-290.

142. Vig B.K., Zimmermann F. K. Somatic crossing over in Glycine max L. Merill: An induction of the process by carofor, diepoxybutane and trenimon // Environ. Exp. Botany. 1977. V. 17. P. 113-120.

143. Voogd C.E., Vander Vet P. Mutagenic action of ethilene halogen-hydrins .// Experienta. 1969. V.25. P.85-86.

144. Wiener N. Cybernetics, or control and communication in the animal and the machine //N.Y.: J. Wiley and Sons. Inc. 1948.

145. Working P.K., Butterwirth B.E. An assay to detect chemically induced DNA repair in rat spermatocytes // Environ. Mutagen. 1984. V.6. P.273-286.