Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов

Борейко, Алла Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов
ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. В. ЛОМОНОСОВА

19-2005-175

На правах рукописи УДК 577.391

БОРЕЙКО Алла Владимировна

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ УСКОРЕННЫХ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ

Специальность: 03.00.01 —радиобиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Объединенном институте ядерных исследований

Научный консультант

доктор биологических наук, профессор

Красавин Евгений Александрович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Виктор Константинович Мазурик

Станислав Алексеевич Гераськин

Владислав Георгиевич Петин

Ведущая организация:

ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН

Защита состоится

декабря 2005 г.

на заседании

диссертационного совета Д.501.001.65 на биологическом факультете Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, биологический факультет. Диссертационный совет Д.501.001.65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ. Отзывы на автореферат просим высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан «_

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор

биологических наук, профессор О.Р. Колье

Ноеб-Н не 1921

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Более полувека тяжелые заряженные частицы привлекают внимание специалистов-радиобиологов как эффективный инструмент при решении фундаментальных вопросов, связанных с выяснением механизмов, лежащих в основе индуцированного мутационного процесса. На необходимость и плодотворность применения ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками в изучении механизмов генетического действия радиации указывали Н.В. Тимофеев-Ресовский, Д.Е. Ли, Л.Г. Циммер. Результаты исследований биологических эффектов, вызываемых тяжелыми заряженными частицами, использовались классиками радиационной генетики при обосновании фундаментального методологического принципа радиобиологии - «принципа попадания».

Последние десятилетия выдвинули ряд важных практических задач, решение которых требует детального изучения механизмов биологического действия тяжелых ионов высоких энергий. Одна из них связана с проблемами космической радиобиологии. Увеличение дальности и длительности космических полётов выдвинули на первый план проблему оценки опасности биологического действия высокоэнергетичных тяжелых ионов и разработку мер радиационной безопасности экипажей кораблей. В ходе реализации межпланетных пилотируемых полётов, прежде всего, к Марсу, экипажи будут подвергаться воздействию тяжелых ядер высоких энергий, исходящих из глубин Галактики. Как известно, в спектре Галактического космического излучения (ГКИ) преобладают ядра группы углерода и железа. Энергетический спектр ядер ГКИ весьма широк и такие частицы с высокой эффективностью могут индуцировать мутации, инициировать развитие онкологических заболеваний, вызывать другие неблагоприятные последствия. В последние годы стало возможным моделировать генетическое действие тяжелых ядер ГКИ высоких энергий благодаря созданию ускорителей тяжелых ионов, способных ускорять ядра тяжелых элементов до космических энергий. Такие ускорители успешно функционируют в России

(Дубна), США (Брукхэвен), Германии (Дармштадт), Япон трос, национальная 1

БИБЛИОТЕКА _ |

........

Ускоренные тяжелые ионы (преимущественно ядра углерода с энергией 200-300 МэВ/нуклон) начали успешно применяться при лечении онкологических заболеваний. Оптимальное распределение поглощенной дозы излучения в опухоли при облучении тяжелыми ионами делает этот вид лучевого воздействия весьма перспективным в клинике лучевой терапии. С учетом этого обстоятельства, задача детального изучения механизмов генетического действия тяжелых ионов также весьма актуальна.

Важным остаётся решение вопросов нормирования лучевых нагрузок на персонал, работающий в смешанных полях ионизирующих излучений, что также связано с изучением стохастических эффектов радиационного воздействия, индуцируемых излучениями, различающимися по величине линейной передачи энергии (ЛПЭ).

При решении проблемы генетических эффектов тяжелых заряженных частиц крайне важными представляются данные о закономерностях и механизмах их мутагенного действия на клетки с различным уровнем организации генетического аппарата. При этом необходимо иметь информацию не только о суммарном выходе различного типа мутаций в облученных клетках, но исключительный интерес представляют данные о частоте образования как генных, так и структурных мутаций. Механизмы образования генных мутаций у прокариот (бактерии Escherichia coli, Salmonella typhymurium) при действии излучений в широком диапазоне ЛПЭ детально изучены ранее '/Красавин Е.А., Козубек С., 1991/. Однако до настоящего времени совершенно не исследованы закономерности образования структурных мутаций у бактерий при действии ускоренных тяжёлых ионов. У клеток высших эукариот изучение дозовых зависимостей выхода точковых и структурных мутаций при действии ионизирующих излучений широкого диапазона ЛПЭ является весьма непростой задачей, требующей привлечения сложных молекулярно-биологических методов, выполнения большого объема работ. Получение такого рода информации значительно облегчается в экспериментах на клетках прокариот.

Характер повреждений ДНК, образующихся при действии тяжелых заряженных частиц, существенно отличается от таковых при облучении у-

квантами. Ускоренные тяжелые ионы, в отличие от у-квантов, индуцируют в ДНК повреждения преимущественно кластерного типа 2/Michalik, 1992/, 3/Chatteije and Holley, 1993/. Такие повреждения представляют собой комбинацию одномоментно возникающих нарушений участка ДНК, с образованием однонитевых разрывов, модификацией оснований, модификацией сахара. События такого рода являются результатом локального выделения большого количества энергии при прохождении тяжелой заряженной частицы через нить ДНК. Показано, что однонитевые разрывы кластерного типа, обусловливают специфику индукции генных мутаций у бактерий. Значимость кластерных повреждений ДНК в образовании структурных мутаций у клеток прокариот не изучена.

Решающая роль в образовании структурных мутаций у клеток про- и эукариот, как известно, принадлежит двунитевым разрывам (ДР) ДНК. Вместе с тем информация, касающаяся индукции ДР ДНК ускоренными тяжелыми ионами различных энергий весьма ограничена и часто противоречива. Ещё более скудны данные о закономерностях репарации этих повреждений клетками с различным генотипом при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ. Совершенно не изучены закономерности образования и репарации кластерных одно- и двунитевых разрывов ДНК, индуцируемых тяжелыми заряженными частицами высоких энергий.

Перечисленные выше факты свидетельствуют о недостаточной разработке проблемы генетического действия тяжелых заряженных частиц в широком диапазоне ЛПЭ. Отсутствие данных о соотношении выхода генных и структурных мутаций у клеток с различным генотипом при действии тяжелых заряженных частиц, недостаточная информация о закономерностях образования и репарации повреждений ДНК требуют тщательного изучения этих вопросов. Провести детальное сравнительное исследование закономерностей образования генных и структурных мутаций при действии излучений разного качества можно на клетках бактерий. У бактерий хорошо изучена структурно-функциональная организация генетического аппарата, получены различные репарационно-дефицитные мутанты. Наряду с этим, в последние годы разработаны эффективные методы исследования повреждений структуры ДНК, адекватные способы оценки эффективности

репарации этих повреждений. Изложенные выше обстоятельства и обусловили ' проведение настоящего исследования. *

Целью работы является: исследование генетического действия тяжелых заряженных частиц с различной энергией и величиной ЛПЭ. Было сформулировано несколько конкретных задач, в рамках которых проводились исследования:

• изучить закономерности образования мутаций у спорообразующих бактерий Bacillus subtilis при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов в широком диапазоне ЛПЭ. Исследовать влияние генов, контролирующих различные пути репарации повреждений ДНК, на радиационно-индуцированный мутационный процесс у вегетативных клеток Bacillus subtilis;

• провести исследование закономерностей индукции прямых генных мутаций у клеток Escherichia coli одновременно по двум генам излучениями, различающимися по ЛПЭ в широком диапазоне;

• изучить закономерности образования делеционных мутаций у клеток Escherichia coli при действии тяжелых заряженных частиц, различающихся по величине ЛПЭ и энергетическим характеристикам;

• исследовать механизмы точной эксцизии транспозонов у бактерий Escherichia coli при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов с разными физическими характеристиками.

• изучить роль генов, контролирующих SOS-репарацию, в процессе точной эксцизии транспозонов;

• изучить закономерности образования двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах периферической крови человека при действии высокоэнергетичных тяжелых ионов. Исследовать кинетику репарации ДР ДНК в лимфоцитах человека, облученных высокоэнергетичными тяжелыми ионами;

• построить молекулярную модель образования генных мутаций у бактерий

Escherichia coli при действии ионизирующих излучений.

Научная новизна. В работе впервые проведено исследование закономерностей и механизмов образования генных мутаций у различных штаммов вегетативных клеток спорообразующих бактерий Bacillus subtilis при действии ионизирующих излучений широкого диапазона ЛПЭ, исследована роль репарационных генов в индуцированном мутационном процессе. Изучены закономерности и механизмы образования генных мутаций одновременно по двум генам при облучении бактерий Escherichia coli тяжелыми заряженными частицами с различной величиной энергии и ЛПЭ. Проведено сравнительное изучение закономерностей образования генных и делеционных мутаций у клеток Escherichia coli при действии ускоренными тяжелыми ионами с различной ЛПЭ. Исследованы закономерности образования структурных мутаций у бактерий Escherichia coli по критерию индукции транспозонов при действии ультрафиолетового света и ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками. Изучено влияние мутаций генов гес-семейства на частоту эксцизии транспозонов. В широком диапазоне ЛПЭ ускоренных тяжелых ионов исследованы закономерности точной эксцизии транспозона ТпЮ. Разработана молекулярная модель формирования генных мутаций у бактерий Escherichia coli при действии ионизирующих излучений. Изучены закономерности образования двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах человека при облучении высокоэнергетичными ионами углерода. Определена кинетика репарации двунитевых разрывов ДНК при действии ионов углерода высоких энергий и у-квантов ^Со.

особый интерес представляют сравнительные данные о частоте образования как генных, так и структурных мутаций в клетках с различным генотипом. Получение такого рода данных представляется весьма важным не только для объяснения механизмов мутационного процесса в клетках с различным уровнем организации генетического аппарата, но они необходимы и для решения многих практических задач. К ним, прежде всего, относятся вопросы нормирования лучевых нагрузок на персонал, работающий в смешанных полях ионизирующих излучений. Решение их, как известно, требует тщательного изучения стохастических эффектов радиационного воздействия, индуцируемых излучениями, различающимися по величине ЛПЭ. Изучение генетических эффектов тяжелых заряженных частиц крайне актуально при решении задач, связанных с проблемами космической радиобиологии. Увеличение дальности и длительности космических полётов выдвинули на первый план проблему оценки опасности биологического действия высокоэнергетичных тяжелых ионов и разработку мер радиационной безопасности экипажей кораблей. Космический «радиационный барьер», обусловленный в значительной степени наличием в открытом космосе тяжелых ядер Галактического космического излучения, может быть одним из основных препятствий при осуществлении длительных пилотируемых полётов вне магнитосферы Земли. В последние годы ускоренные тяжелые ионы, и, прежде всего, пучки ионов углерода, начали успешно применяться при лечении онкологических заболеваний. С учетом этих обстоятельств, задача детального изучения механизмов генетического действия тяжелых ионов становится всё более актуальной и результаты, полученные при выполнении настоящего диссертационного исследования, могут бьггь использованы при разработке нормативных документов, связанных с обеспечением радиационной безопасности лиц, находящихся в условиях многокомпонентного радиационного воздействия.

Положения, выносимые на защиту.

1. Установлено, что эффективность генетического действия тяжелых

заряженных частиц на клетки с различным генотипом, оцениваемая на основе

различных критериев радиационного воздействия (летального эффекта, индукции генных и делеционных мутаций, эксцизии транспозонов, образования двунитевых разрывов ДНК), определяется особенностями микрораспределения энергии излучений в генетических структурах, влияющих на характер индуцируемых повреждений ДНК, и эффективностью систем репарации клеток, направленных на восстановление нарушенных структур.

2. Показано, что закономерности и механизмы образования генных и делеционных мутаций у клеток при действии излучений с разными физическими характеристиками, различны. Квадратичная компонента дозовой зависимости частоты образования генных мутаций, формирующихся с участием индуцибельной, склонной к ошибкам ветви вОв-репарации, сохраняется при действии всех видов использованных излучений. Частота образования делеционных мутаций линейно связана с дозой облучения клеток у-квантами и тяжелыми заряженными частицами. Различия в характере дозовых зависимостей мутагенеза для генных и делеционных мутаций при облучении обусловлены разными типами повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс (кластерных однонитевых разрывов ДНК при формировании генных мутаций и двунитевых разрывов ДНК при образовании делеций) и разными репарационными механизмами, участвующими в индуцированном мутагенезе.

3. Установлено, что точная эксцизия транспозонов, индуцированная излучениями с разными физическими характеристиками, являясь делеционным процессом по молекулярной природе, зависит от уровня экспрессии генов, контролирующих ЗОБ-репарацию. Детерминированность точной эксцизии транспозонов индуцибельной системой 808-репарации и степенной характер дозовой зависимости этого процесса при действии у-квантов и тяжелых заряженных частиц, обусловлены индукцией близких по молекулярной природе повреждений ДНК, участвующих в формировании генных мутаций и точной эксцизии транспозона.

4. Величина относительной биологической эффективности (ОБЭ) ускоренных тяжелых ионов, изученная на основе различных критериев радиационного воздействия: летального эффекта, индукции генных и делеционных мутаций, точной эксцизии транспозона, образования двунитевых разрывов ДНК, зависит от ЛПЭ тяжелых заряженных частиц. Показано, что с увеличением ЛПЭ коэффициенты ОБЭ тяжелых ионов, оцениваемые по летальному действию, индукции генных и делеционных мутаций, точной эксцизии транспозона, возрастают. Величина ЛПЭ (L^), при которой наблюдаются максимальные значения коэффициентов ОБЭ, варьирует в зависимости от характера регистрируемого радиационно-индуцированного эффекта: для генных мутаций и индукции точной эксцизии транспозона значения L™* реализуются в области ЛПЭ существенно меньших, чем для летальных эффектов облучения и индукции делеционных мутаций. Различия в положении Lrnax для изученных радиационно-индуцированных эффектов определяются различным типом повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс.

5. Показано, что высокоэнергетичные ионы углерода индуцируют двунитевые разрывы ДНК в лимфоцитах человека с эффективностью, сравнимой с действием у-квантов. Кинетика репарации ДР ДНК при действии высокоэнергетичных тяжелых заряженных частиц близка к таковой при у-облучении. Малая величина биологической эффективности этого - вида излучения обусловлена низкими значениями линейной передачи энергии, реализуемой ускоренными ионами углерода высоких энергий.

6. Молекулярная модель, описывающая основные механизмы формирования генных мутаций у бактерий Escherichia coli при действии ионизирующих излучений. В основу модели положено представление о решающей роли мутагенной ветви SOS-репарации в закреплении премутационных повреждений ДНК в мутацию. Ключевым звеном в этом процессе является формирование мультиферментного индуцибельного комплекса - ДНК-полимеразы V, ведущей синтез ДНК на матрице с поврежденными основаниями. Модель позволяет осуществить математическое

описание мутационного процесса на основе параметров, имеющих реальную биофизическую интерпретацию.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на: 25th Annual Meeting of the European Society for Radiation Biology, Stockholm, Sweden, 1993; International Symposium "Radiation Biology and its Application in Space Research", Bmo, Czech Republic, 1994; Congress proceedings 'Tenth International Congress of Radiation Research", Wurzburg, Germany, 1995; Международная конференция «Проблемы радиационной генетики на рубеже веков», Москва, 2000; Intmational conference "Modern problems of radiobiology, radioecology and evolution", Dubna, 2000; International workshop on "Higher-order structure of cell nuclei and genetic effects of radiation", Czech Republic, Valtice, 2000; II Международный симпозиум «Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии» Дубна, 2001; IV съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность), Москва, 2001; Труды «II Международного симпозиума «Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии»», Дубна, 2002; 32nd Annual meeting of the European Society for Radiation Biology", Liege, Belgium 2002.

Публикации. Основные результаты исследований, представленные в диссертационной работе изложены в 19 публикациях. Из них 10 работ опубликованы в виде научных статей в ведущих российских и зарубежных научных изданиях.

Структура работы.

Диссертация состоит из шести глав, которым предшествует введение, заключения, выводов и списка литературы. Первая глава посвящена анализу литературных материалов и формулировке задач исследований. Во второй главе описаны материалы и методы исследования, в последующих главах излагаются результаты и проводится обсуждение собственных экспериментальных и

теоретических исследований. Диссертация содержит 345 страниц текста, 51 рисунок и 14 таблиц. Список литературы включает 573 наименований. Среди них 62 работы на русском языке и 511 работ зарубежных авторов.

Материалы и методы исследования

Источники излучения. При проведении экспериментальных исследований с бактериальными объектами и лимфоцитами периферической крови человека использовали ускорители многозарядных ионов Лаборатории ядерных реакций им. академика Г.Н. Флёрова У-200, У-400М и пучки высокоэнергетичных ионов, генерируемые ускорителем релятивистских тяжелых ядер «Нуклотрон» Лаборатории высоких энергий им. академиков В.И. Векслера и A.M. Балдина Объединенного института ядерных исследований. Облучение биообъектов на пучках ускорителей тяжелых ионов У-200 и У-400М проводили на установке «Геном». В экспериментах с высокоэнергетичными тяжелыми ионами, генерируемыми ускорителем «Нуклотрон» на сверхпроводящих магнитах, использовали специально созданную установку с комплексом электронно-физической аппаратуры. При облучении биологических объектов использовали геометрию «широкого пучка» для обеспечения однородности дозы в пределах области облучения образцов. В качестве излучений электромагнитной природы при проведении экспериментов с бактериальными клетками использовали у-кванты 137Cs установки «Свет». В экспериментах по облучению лимфоцитов периферической крови человека использовали у-кванты ^Со терапевтической установки «Рокус». Физические характеристики использованных излучений представлены в таблице.

Бактериальные штаммы. В экспериментах были использованы разные виды

и штаммы бактериальных клеток. Спорообразующие бактерии были представлены клетками Bacillus subtilis: BS 168 (hisA, trpC2), rec H (hisH, recH342), gsy908 (argF4, hisAl, recE4), gsy2258 (hisH, metB5, add5), HA 101 (his, met, leu), HA 101F

Таблица

Физические характеристики использованных излучений.

Вид излучения Энергия, МэВ/нуклон лпэ, кэВ/мкм Мощность дозы, Гр/с Источник Излучения

4Не 8,0 20 1,5 У-200

4Не 3,5 42 1,5 У-200

4Не 1,0 95 1,5 У-200

4Не 1,7 72 1,5 У-200

4Не 3,8 50 1,5 У-200

12С 7,5 200 1,5 У-400М

12С 480 10,6 0,002 Нуклотрон

у-кванты ^Со - 0,3 0,3 Рокус

у-кванты 137Cs - 0,3 0,43 Свет

УФ-излучение - - 0,1 Дж/м^/с ДБ 30-1

(polAl, his, met, leu), полученные из коллекции А.А.Прозорова, Институт общей генетики РАН, Москва. Основной объём экспериментальных исследований был выполнен на бактериях Escherichia coli: В, W3110 (дикий тип) и Х7026 (дикий тип) из коллекции ИЦ РАН и ПИЯФ РАН; Т20 (colB-k260), М32-Т19 (со1М-к260), СбОО(соЮ) из коллекции А.А.Прозорова, Институт общей генетики РАН, Москва. Штаммы AFT 228 (ArgA81::TnlO), SP256 (TyrA16::T10 recN262), ENZ 280 (SfiAll-TnlOA гесАзое), RDK 1541 (Rec01504::Tn5), ABU 57 (RecQ::Tn3), DB 5872 (CysC95::TnlO), GA120 (Trp::Tnl). были любезно предоставлены музеем бактериальных штаммов Отделения молекулярной и радиационной биофизики ПИЯФ РАН, ВНИИ «Генетика», а также Институтом иммунологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалея.

Методы работы с бактериальными клетками. В экспериментах с бактериями Bacillus subtilis готовили ночные культуры, выращивая их при 37° С в NB-среде (питательный бульон "Difco" 8 г, NaCl 4 г на 1 л дистиллированной воды) до

стационарной фазы (108 клеток /мл). Суспензию клеток отмывали центрифугированием и ресуспендировали в буферном растворе следующего состава: 0,01 М ЫаНР04, 0,01 М №2НР04) 0,2 М ИаСЬ Облучение клеточных суспензий у-квантами проводили в стеклянных пробирках при температуре 4°С. После облучения клеточные суспензии десятикратно концентрировали путем центрифугирования и рассевали на чашки Петри с минимальной твердой питательной средой Спицайзена. Мутантные Ыв"—колонии ревертантов подсчитывали через 72 ч инкубации при температуре 37° С. Для определения выживаемости клеток аликвоты суспензии, после соответствующего разведения, рассевали на ЬВ - агар. Колонии подсчитывали через 15 ч инкубации при температуре 37°С.

В опытах по индукции генных и делеционных мутаций у клеток Е.соН использовали штаммы Е.соН дикого типа В, \V3110, Х7026 и продуценты колицинов - штаммы Е.соН Т20 (со1В-К260), М32-Т19 (со1М-К260), С600 (соЮ), а также бактериофаг <р80у. В экспериментах использовали лизат вирулентного фага ф80, имеющий титр не менее 1-Ю10 фаговых частиц/мл. Была отработана методика и подобраны оптимальные условия получения колициновых препаратов. Обратные мутации к ЮпВ+-фенотипу определяли путем высева 1опВ1гр"-мутантных клеток на М56+Тгр+Сг. Для этого засевали их в среду ЬВ и инкубировали до стационарной фазы роста (концентрация « 2x109 клеток/мл). Клетки осаждали центрифугированием, отмывали в М56 буфере, после чего высевали их по (2-5)х108 клеток на чашки с селективной средой с М56+Тгр+Сг. Клетки инкубировали при 37° С в течение 36-40 ч. Полное отсутствие обратных мутаций расценивали как свидетельство наличия делеционных мутаций.

Индукцию точной эксцизии транспозонов УФ-светом проводили по стандартной методике /А1езШп е1. а1., 1998/. Ночную культуру клеток разводили жидкой питательной средой ЬВ и подращивали до концентрации ~ 109 клеток в 1 мл. Затем осаждали центрифугированием при 4000 об/мин в течение 5 мин. Осадок ресуспендировали в жидкой питательной среде М56 без витаминов и микроэлементов. Облучение бактериальных клеток у-квантами 137Сз проводили в

стеклянных пробирках, а ускоренными тяжелыми ионами на поверхности ядерных фильтров. Облученные клетки высевали на среду LB и инкубировали при 37°С в течение 24 ч. Выживаемость определяли методом макроколоний. Относительную частоту точной эксцизии транспозонов определяли по числу колоний, выросших на чашках со средой М56. Инкубирование клеток на минимальной питательной среде М56 осуществляли в течение 72 ч.

Для статистической обработки экспериментальных данных и построения дозовых зависимостей использовали графические программы "Sigma Plot" и "Origin Pro70".

Методы работы с лимфоцитами человека. В экспериментах с клетками человека лимфоциты выделяли из свежей цельной гепаринизированной (15 ед/мл) донорской крови. Кровь (7-10 мл) смешивали с равным объемом питательной среды RPMI 1640 или фосфатного буфера (PBS) и наносили смесь на поверхность изотонического раствора фиколла (фиколл + вирографин, р = 1,077 г/мл) 5/В.А. Тронов, И.И. Пелевина, 1996/, доводя концентрацию до 2 х 106 кл/мл. Облучение у-квантами на установке «Рокус» и на нуклотроне проводили в пластиковых пробирках объёмом 1,5 мл при 0° С. Для получения тонких гель-слайдов использовали методы, разработанные ранее 5/В.А.Тронов, И.И.Пелевина, 1996/. Электрофорез нейтрально лизированных клеток проводили в низкосолевом ТАЕ -буфере (pH 8,3): 10 мМ Трис-НС1, 25 мМ ЕДТА Na2. Для визуализации комет полученные слайды прокрашивали иодистым пропидием. Для регистрации изображений комет использовали флуоресцентный микроскоп "Axiolab" фирмы Carl Zeiss с цифровой Color chilled CCD камерой фирмы Hamamatsu. С каждого слайда регистрировали 100-200 комет. Каждую комету характеризовали общепринятыми параметрами: интегральной флуоресценцией А/с, эквивалентной содержанию ДНК в комете, и моментом хвоста кометы mt, являющимся произведением доли ДНК в хвосте (Fi) и его медианы (Хт). Параметры вычисляли по формулам:

mt = Xm- Ft,

Xm= ^{Ji-Xi) /^Ii, (1)

Ft=

V I

где П- интенсивность флуоресценции в точке/, Хг- расстояние от медианы головы кометы до точки г . Индексы под знаком суммы обозначают область суммирования: С - суммирование проводится только в пределах хвоста кометы, с -суммирование в пределах всей кометы.

Результаты измерений переводили в Ехсе11 - таблицу, на основании которой рассчитывали среднее значение (х), стандартное отклонение (5'ТИЕУ):

где п -число измерений.

Дозовые зависимости и гистограммы строили с помощью программы Оп^пРго70.

Мутагенное действие излучений с разной ЛПЭ на клетки Bacillus

В первых разделах главы 3 рассмотрены особенности организации мутагенной SOS-системы репарации у бактерий Bacillus subtilis и закономерности летального действия на вегетативные клетки и споры излучений с разными физическими характеристиками. Анализ результатов современных исследований, касающихся организации системы репарации у бактерий Bacillus subtilis свидетельствует о том, что система восстановления повреждений ДНК у этих клеток имеет много общих черт с бактериями Escherichia coli. У Bacillus subtilis

(2)

Результаты исследований и обсуждение

subtilis.

эффективно функционирует репарационный механизм, связанный с участием урацил N-гликозилазы. Эксцизионная polA-зависимая репарация с участием ДНК-полимеразы, кодируемой геном polA, вьшолняет функции аналогичные polA-зависимой репарации у бактерий E.coli. Система SOS-репарации у клеток Bacillus subtilis не является узко специфичной для УФ-повреждений и качественно не отличается от SOS-системы бактерий E.eoli. Было установлено, что SOS-система Bacillus subtilis организована более сложно, чем у клеток E.coli. Рекомбинационный путь регарации повреждений ДНК у клеток Bacillus subtilis осуществляется с участием группы гес-генов: addA, addB, recA. гесВ, recD. recF, recU, recH, recL, recP, recR и recS. Эти гены принимают участие в репарации повреждений ДНК вместе с ДНК-полимеразами, SSB-, Mfd-, Hbsu-белками, ДНК-лигазой, топоизомеразами и другими продуктами. У В.subtilis эти гены объединены в пять эпистатических групп: a,ß, у, s и Центральная роль в этом типе репарации, как и у клеток E.coli принадлежит ReeA-бслку, кодируемому геном гесЕ, являющимся аналогом гена гесА у клеток E.coli. Ree А-белок у В.subtilis, также как и Ree А-белок в активированной форме у E.coli, расщепляет Lex А-репрессор. ЬехА-белок по своим функциям аналогичен ЬехА-протеину у клеток E.coli.

В работе исследовано влияние различных репарационных генов на радиочувствительность и частоту мутирования клеток при у-облучении (рис.1). Из представленных материалов видно, что блокирование различных репарационных генов приводит к повышению радиочувствительности клеток. В наибольшей степени это проявляется у клеток гесЕ и polA мутантов. Мутации в генах, контролирующих различные репарационные пути, по разному отражается на частоте мутирования клеток. Как видно, мутации в генах гесЕ4 и гесН практически полностью подавляют мутационный процесс, и, наоборот, частота мутирования у штаммов polA, add5 и recP существенно превышает значения, выявляемые при облучении клеток дикого типа. В диссертации подробно рассматриваются молекулярные механизмы, приводящие к повышению радиочувствительности бактерий Bacillus subtilis и модификации мутационного процесса при

блокировании изученных репарационных генов.

100

Рис. 1. Влияние мутаций в

различных генах, контролирующих репарацию ДНК, на выживаемость (А) и мутагенез (Б) клеток

Bacillus subtilis при у-облучении.

клеток

О 100 200 300 400 Доза, Гр

На рис.2 представлены кривые выживания клеток Bacillus subtilis при действии ускоренных ионов гелия с ЛПЭ, равными 20, 50 и 78 кэВ/мкм. При действии тяжелых ионов отмечается исчезновение плеча на кривой выживания, наблюдаемое при у-облучении, и увеличение угла наклона кривой с ростом ЛПЭ. Следует заметить, что резистентный участок дозовой кривой сохраняется и при облучении клеток ускоренными тяжелыми ионами. Возрастание биологической эффективности тяжелых заряженных частиц с ростом их ЛПЭ отчетливо видно на рис.3, где отражена зависимость ОБЭ от ЛПЭ по критерию летального действия излучений, вычисленная на уровне 37% выживаемости клеток. Коэффициенты ОБЭ ионов гелия с ЛПЭ 20, 40 и 78 кэВ/мкм, рассчитанные как ОБЭ = Doy/Dox, где Doy - средняя летальная доза при у-облучении, D0x - средняя летальная доза при действии тяжелых ионов, соответственно составляют 1,4±0,1, 2,4±0,2, 2,3±0,2. Как можно видеть, максимальные значения ОБЭ частиц в этом случае локализуются в области ЛПЭ » 70 кэВ/мкм. Близкие значения получены и в экспериментах на клетках E.coli. С учетом результатов наших исследований можно прийти к заключению, что закономерности летального действия излучений с высокой ЛПЭ на вегетативные клетки Bacillus subtilis и бактерии E.coli, близки между собой.

До», Гр Дом, Гр Доза, Гр

Рис. 2. Выживаемость вегетативных клеток Bacillus subtilis при действии ускоренных ионов гелия с различной величиной ЛПЭ (20, 50 и 78 кэВ/мкм).

Рис. 3. Зависимость ОБЭ от ЛПЭ по критерию летального (1) и мутагенного (2) эффектов облучения вегетативных клеток Bacillus subtilis.

Механизмы, определяющие зависимость радиочувствительности клеток E.coli от ЛПЭ, были изучены в работах 6/Е.А.Красавин, 1989/. Было показано, что при действии у-квантов радиочувствительность клеток определяется эффективностью их репарационных систем. Чувствительность клеток к облучению тяжелыми заряженными частицами детерминирована лишь физическими свойствами излучений и характер зависимости Do"'(L) обусловливается степенью чувствительности клеток к у-квантам.

В последующих разделах третьей главы диссертации рассматриваются закономерности и механизмы мутагенного действия излучений широкого диапазона ЛПЭ на клетки Bacillus subtilis. На рис.4 приведены

ЛПЭ. кэВЛикм

зависимости частоты образования his"->His+ мутаций у клеток дикого типа при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что для вегетативных клеток Bacillus subtilis характерна линейно-квадратичная зависимость мутагенеза. Линейно-квадратичный характер кривых мутагенеза у клеток Е. coli и S. typhimurium, как известно, связывается с реализацией двух главных механизмов, определяющих линейный и степенной компоненты кривой мутагенеза. Линейный компонент зависимости Nm/N(D), по-видимому, связан с повреждениями, которые закрепляются в процессе конститутивной репарации или в процессе репликации ДНК. Квадратичный участок кривой мутагенеза у клеток Е. coli обусловлен функционированием индуцибельной umuCD-зависимой ветви SOS-репарации. Аналогичные причины, по-видимому, обусловливают квадратичный характер зависимости Nm/N(D) и у клеток Bacillus subtilis.

Квадратичный характер кривых N„/N(D) при достаточно высоких дозах облучения сохраняется и при действии ускоренных тяжелых ионов. Это дает возможность вычислить коэффициенты относительной генетической эффективности (ОГЭ) тяжелых заряженных частиц как отношение доз у-излучения и ионов гелия при одинаковой частоте мутирования клеток. Коэффициенты ОГЭ частиц с указанными значениями ЛПЭ соответственно составляют 1,8 ± 0,2, 1,7 ± 0,2 и 1,3 ± 0,1. Зависимости ОБЭ от ЛПЭ, вычисленные для летального и мутагенного эффектов облучения вегетативных клеток В. subtilis приведены на рис.3. Как можно видеть, в обоих случаях значения коэффициентов ОБЭ по указанным критериям облучения увеличиваются с ростом ЛПЭ, однако зависимость, отражающая мутагенный эффект облучения, достигает максимума при меньших значениях ЛПЭ по сравнению с летальным действием Действительно, если величина ОБЭ по мутагенному эффекту облучения достигает максимума при ЛПЭ = 30 кэВ/мкм (Ь,шХ), то по летальному действию значение Lmax примерно равно 60 кэВ/мкм.

Различие в положении максимумов зависимостей ОБЭ(ЛПЭ) по летальному и мутагенному эффектам облучения связано с характером молекулярных

нарушений, обусловливающих возникновение деталей и мутаций у бактериальных клеток. Показано 6/Е.А.Красавин, 1989/, что положение Lmax для летальных эффектов у клеток Е. coli обусловлено индукцией двух типов двунитевых разрывов ДНК: прямых и энзиматических. Это обстоятельство определяет величину Lmax по летальному действию излучений у бактерий E.coli в пределах 60120 кэВ/мкм. Выход «кластерных» однонитевых разрывов ДНК максимален при значительно меньших величинах ЛПЭ 2/Michalik, 1992/, чем для прямых

Доза, Гр Доза, Гр

Рис. 4. Зависимость частоты мутирования his"—>His+ клеток Bacillus subtilis НА101и BS168 от дозы облучения у-квантами (А) и ионами гелия (Б) с разной ЛПЭ (1 - у-кванты; 2 - 22 кэВ/мкм; 3-42 кэВ/мкм; 4-72 кэВ/мкм). По оси абсцисс - доза облучения, Гр; по оси ординат - частота мутирования.

двунитевых разрывов ДНК, что обусловливает сдвиг максимума зависимости ОБЭ (ЛПЭ) для мутагенных эффектов облучения в область меньших значений ЛПЭ.

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о том, что закономерности мутагенеза у вегетативных клеток В. subtilis, индуцированного ионизирующими излучениями с разной линейной передачей энергии, весьма

близки к тем, которые выявляются при облучении бактерий Е. coli и Salmonella typhimurium.

2. Индукция генных и делеционных мутаций в клетках Escherichia coli

ионизирующими излучениями с разными физическими характеристиками

В главе 4 рассматриваются закономерности и механизмы образования генных и делеционных мутаций у бактерий E.coli при облучении у-квантами и действии ускоренных тяжелых ионов в широком диапазоне ЛПЭ. Как известно, исследования закономерностей образования структурных мутаций у бактериальных клеток сопряжено с определенными методическими трудностями. Существует несколько подходов к изучению проблемы индукции структурных мутаций у прокариот. Один из них основан на определении делеций непосредственно в бактериальной хромосоме, другой - на изучении формирования делеций в искусственно сконструированных, с использованием плазмид и эписом, тест-системах. В первом случае можно использовать два критерия определения делеций: неспособность образовывать обратные мутации или определять одновременное образование мутаций в двух соседних генах. Полное отсутствие ревертантов, в первом случае, расценивают как показатель наличия делеции. Образование же обратных мутаций служит показателем точечной природы мутаций, вне зависимости от того, что явилось причиной обратной мутации -восстановление исходного генотипа или супрессорная мутация. В наших экспериментах была использована тест-система, основанная на определении делеционных мутаций, затрагивающих два фланкирующих гена: tonB и trp. Использование её позволило выявлять в ходе эксперимента как точковые, так и структурные мутации.

В первых разделах главы рассмотрены литературные данные, касающиеся индукции делеционных мутаций у клеток E.coli излучениями электромагнитной природы, а также особенности организации tonB гена. Последующие разделы посвящены изложению собственных экспериментальных исследований, касающихся летальных и мутагенных эффектов облучения клеток E.coli тяжелыми заряженными частицами. На рис.5 представлены зависимости выживаемости

бактерий Е.соН Х7026 при действии излучений с разными физическими характеристиками. Как можно видеть, при у-облучении клеток Е.соН дикого типа

100

Рис.5. Выживаемость бактерий Е.соН дикого типа (Х7026) при у-облучении (1), при действии ускоренных ионов углерода (2) и гелия с различной энергией (3 - 20 кэВ/мкм; 4-42 кэВ/мкм; 5-72 кэВ/мкм).

О 100 200 300 400 500 600 700 800

Доза, Гр

штамма Х7026 наблюдается плечо на кривой выживания в начальном её участке, которое исчезает при действии ускоренных тяжелых ионов с возрастающими значениями ЛПЭ. При этом можно заметить возрастание угла наклона кривых выживания при облучении ионами гелия с увеличением значений их ЛПЭ до « 70 кэВ/мкм, а затем уменьшение угла наклона при действии на клетки ускоренных ионов углерода с ЛПЭ = 200 кэВ/мкм. Такая трансформация кривых выживания обусловлена влиянием факторов как физической, так и биологической природы.

В следующем разделе диссертации, касающемся изучения закономерностей и механизмов образования генных мутаций у клеток Е.соН, подвергаемых воздействию излучений широкого диапазона ЛПЭ, проведен анализ собственных экспериментальных данных и сравнение их с более ранними результатами, полученными при использовании других генетических тест-систем. На рис.6 представлены зависимости частоты образования tonB мутаций от дозы у-квантов и ускоренных тяжелых ионов с различной ЛПЭ. Как можно видеть, для всех видов излучений наблюдается степенная зависимость частоты образования ton В мутаций от дозы. В логарифмическом масштабе дозовые зависимости представляют собой прямые с тангенсом угла наклона х=1>7-1,8, что свидетельствует о степенном, близком к квадратичному, характере

Е 2

1000

Доза, Гр

Рис.6. Частота образования и>пВ мутаций при действии излучений с разной ЛПЭ (Не20, Не78, С200 обозначают, соответственно, величину ЛПЭ тяжелых заряженных частиц). А - линейный масштаб; Б - логарифмический масштаб.

этих зависимостей. Наиболее высокая эффективность в индукции мутаций наблюдается в экспериментах с ускоренными ионами гелия с ЛПЭ = 20 КэВ/мкм. При действии ионов гелия с ЛПЭ = 78 кэВ/мкм и ускоренных ионов углерода мутагенная эффективность снижается. Аналогичные результаты получены и в экспериментах по определению со1В мутаций в клетках, облученных тяжелыми заряженными частицами (рис.7).

Квадратичный характер кривых мутагенеза обусловлен тем, что для образования точковых мутаций необходима реализация двух независимых друг от друга событий "попадания" - возникновение премутационного повреждения в изучаемом локусе, во-первых, и наличие повреждения, индуцирующего систему БОБ-репарации, которая и способствует закреплению изменения в бактериальной ДНК в виде мутаций, во-вторых. Анализируя материалы, представленные на рис. 6-7, необходимо заметить, что характер дозовых кривых мутагенеза сохраняется при возрастании ЛПЭ частиц. Сохранение квадратичного характера зависимости частоты мутирования от дозы облучения при действии тяжелых заряженных

частиц обусловлено рядом обстоятельств. Микро дозиметрический анализ выявляемых закономерностей свидетельствует о том, что при действии разных доз ионизирующих излучений в облученной популяции можно выделить

104

10«

0 100 200 300 400 500 600

100 Доза, Гр

100(

Доза, Гр

Рис.7. Частота образования со1В мутаций при действии у-квантов и тяжелых ионов с разной ЛПЭ (Не20, Не78, С200 обозначают, соответственно, величину ЛПЭ). А -линейный масштаб; Б - логарифмический масштаб.

три типа субпопуляций клеток: неповрежденные выживающие клетки; летально поврежденные не выживающие клетки; "умеренно" поврежденные клетки, которые после завершения процесса репарации также составляют класс выживающих клеток. При увеличении ЛПЭ излучений возрастает доля неповрежденных клеток, а уменьшается доля летально поврежденных, через которые прошли частицы сердцевиной трека. В результате этого мутации образуются преимущественно в субпопуляции, поврежденной прохождением 6-электронов, и в той небольшой фракции клеток, через которые прошли одна и большее количество частиц сердцевиной трека при условии, что эти клетки смогли отрепарировать возникшие повреждения и не погибли. На основании этого можно объяснить сохранение характера зависимостей N„,/N(0) при действии излучений,

различающихся по ЛПЭ. Так как характер передачи энергии 5-электронов веществу при действии электромагнитных и корпускулярных излучений не различается между собой, вид зависимости Nn/N(D) при действии излучений разного качества остается неизменным. Следовательно, при действии тяжелых заряженных частиц с высокими значениями ЛПЭ (ЛПЭ« > 100 кэВ/мкм), когда при прямом прохождении треков частиц через чувствительные структуры, клетки преимущественно погибают, в выживающих клетках имеет место так называемый «8-электронный» мутагенез. При действии же на клетки ускоренных лёгких ионов или ускоренных тяжелых заряженных частиц высоких энергий с ЛПЭ<ю < 100 кэВ/мкм, когда чувствительные структуры испытывают прямое взаимодействие треков, имеет место «сердцевинно-трековый мутагенез» 7/Kozubek et а1.,1995/. С учётом вышеизложенного, становится понятным сохранение характера дозовых кривых мутагенеза при возрастании ЛПЭ частиц. Такие закономерности, как мы показали ранее, имеют место не только у бактерий E.coli, но и у клеток Bacillus subtilis.

С учетом того, что квадратичный характер кривых мутагенеза отражает участие системы SOS-репарации в мутационном процессе, которая является необходимым фактором реализации репаративного мутагенеза, в диссертации подробно рассмотрены современные молекулярные механизмы организации SOS-системы у бактерий E.coli. На основе анализа собственных и литературных данных была разработана модель формирования генных мутаций у клеток E.coli при действии ионизирующих излучений. Общая схема модели представлена на рис.8. Главные её положения, базирующиеся на экспериментально полученных данных, сводятся к следующему. При действии ионизирующего излучения в ДНК клеток, как известно, с некоторой частотой образуются прямые двунитевые разрывы (ПДР) ДНК, приводящие к летальному для клетки событию, и широкий спектр первичных повреждений ДНК (у-сайты). Первичные у-сайты включают в себя разрывы фосфодиэфирных связей с разными концевыми группами, модификации азотистых оснований, АП-сайты, сшивки ДНК-ДНК, ДНК-белок. ОР ДНК, имеющие 3'0Н-5'Р04 концы восстанавливаются ДНК-лигазой. Разрывы с 3'

РО4 -5'ОН, 3' ОН -5'ОН концевыми группами, а также ОР с лигазоепецифическими концами с пробелом нуклеотида восстанавливаются ДНК-лигазой. Разрывы с 3' Р04 -5'ОН, 3' ОН -5'ОН концевыми группами, а также ОР с лигазоепецифическими концами с пробелом нуклеотида восстанавливаются механизмом быстрой репарации ОР с участием ДНК-полимеразы I. Эксцизионная ро1А-зависимая репарация удаляет большую часть модифицированных оснований и репарирует АП-сайты. На долю ро1А-зависимой репарации (быстрый тип репарации ОР и эксцизионная репарация короткими фрагментами) приходится более 90% всех индуцируемых повреждений ДНК.

«лет цикла метагенез

Рис.8. Схема формирования генных мутаций у бактерий E.coli при действии ионизирующих излучений (пояснения в тексте).

Среди индуцируемых ионизирующими излучениями повреждений ДНК значимое место занимают кластерные повреждения (КП). Такие повреждения включают в себя различные комбинации нарушений структуры оснований на одной или двух оппозитных нитях ДНК, разрывы главной цепи валентности, нарушения сахара. КП составляют основной класс премутационных повреждений

(ПММ). С другой стороны, такие повреждения являются также и основным типом нарушений структуры ДНК, участвующим в формировании SOS-сигнала (SOS-сигнал) в облученных кчетках. Формирование SOS-сигнала также происходит и из части polA-зависимых повреждений, которые не смогли бьггь восстановлены этим типом репарации и стали объектом атаки экзонуклеазных активностей различных ферментов. КП подвергаются медленной репарации с участием recA-IexA генов. Из неотрепарированных данным типом репарации КП и повреждений, которые не смогли быть отрепарированы polA-зависимой и гесА-1ехА-зависимой репарационными системами, формируются энзиматические двунитевые разрывы (ЭДР) ДНК. ЭДР вместе с ПДР ДНК являются летальными событиями для клеток.

Возникновение SOS-повреждения в клетке активирует конститутивный RecA-белок в RecA-протвазу (RecA*). Повышение уровня ЯесА-протеазы приводит к дерепрессии индуцибельных генов, и прежде всего генов recA, umuD, umuC, а также 1ехА и других генов. Увеличение экспрессии 1ехА-гена не приводит к повышению уровня ЬехА-белка, поскольку он сразу расщепляется RecA-протеазой. RecA протеаза в ходе SOS ответа расщепляет UmuD белок, переводя его в активную UmuD' форму. UmuD' тесно связывается с UmuC-белком в стабильный UmuD'iC комплекс (Pol V). Этот комплекс, обладая выраженной полимеразной активностью, преодолевает различные ДНК-аддукты, делая ошибочные подстановки оснований 8/Reuven et al., 1999/. Деградация мутагенной активности UmuD' субъединицы и снижение активности ДНК-полимеразы V позволяет клетке вернуться в стационарное состояние и репарировать повреждения безошибочными путями репарации. UmuD2C комплекс (UmuD2C), включаясь в регуляцию клеточного цикла, останавливает репликативный синтез ДНК при наличии SOS-индуцирующих повреждений и позволяет осуществить процесс translesion synthesis (TSL). Комплекс UmuDD'C играет ингибирующую роль в SOS-мутагенезе, секвестрируя UmuD' активности. Участие ДНК-полимеразы III или некоторых её субъединиц приводит к повышению эффективности TLS. Её участие может реализовываться либо на стадии инициации TLS, либо этот фермент способствует «протягиванию» комплекса

UtnuC, UmuD', RecA, SSB через сайты с повреждениями.

Таким образом, в предложенной схеме закрепление премутационного повреждения в мутацию точкового типа при действии ионизирующих излучений есть результат работы различных энзиматических механизмов, и в том числе, как одного из главных - мультиферментного комплекса, включающего в себя индуцибельную ДНК-полимеразу V (UmuD'2C), RecA-протеазу, SSB-белки, субъединицы ДНК-полимеразы III. Предложенная схема реализации индуцибельного мутационно'о процесса у клеток E.coli отражает, по-видимому, лишь главные, магистральные пути индуцированного мутагенеза, но она позволяет осуществить математическое описание мутационного процесса у клеток E.coli, индуцированного ионизирующей радиацией.

В заключительном разделе настоящей главы представлены результаты наших исследований, касающиеся закономерностей индукции делеционных мутаций у бактерий E.coli излучениями широкого диапазона ЛПЭ и зависимости биологической эффективности тяжелых заряженных частиц от их ЛПЭ, оцениваемой по различным критериям лучевого воздействия: летальному эффекту, индукции генных и делеционных мутаций. На рис.9 представлена зависимость частоты образования tonBtrp" мутаций от дозы различных видов излучений: у-квантов, ускоренных ионов гелия с разной ЛПЭ (20, 50 и 78 кэВ/мкм), а также ускоренных ионов углерода с ЛПЭ, равной 200 кэВ/мкм. Как можно видеть из материалов, в исследованном диапазоне доз частота образования делеционных мутаций линейно возрастает с дозой для всех видов использованных в экспериментах излучений. Следует заметить, что наклоны полученных дозовых зависимостей для у-квантов и тяжелых заряженных частиц, различны. Наибольшей эффективностью по частоте индукции делеционных мутаций обладают ионы гелия с ЛПЭ ~ 50 кэВ/мкм. Ускоренные ионы углерода вызывают меньший биологический эффект.

Следовательно, характер дозовых зависимостей по критерию индукции делеционных мутаций у клеток E.coli совершенно отличается от ранее рассмотренных нами зависимостей, полученных для генных мутаций. В последнем

8е-7

Рис.9. Зависимость частоты образования ЮпВйр" мутаций от дозы излучений с разной ЛПЭ (о - у-лучи; • - ионы Не (20 кэВ/мкм); Т - ионы Не (50

кэВ/мкм); ■ - ионы Не (78 кэВ/мкм); ♦ - ионы 12С ions (200 кэВ/мкм).

-2е-7

0 100 200 300 400 500 600

Доза, Гр

случае для всех использованных излучений был выявлен степенной, близкий к квадратичному характер зависимости Nm/N(D). Дозовые зависимости индукции делеционных мутаций, описываемые линейными функциями, обусловлены другими механизмами их формирования в отличие от генных мутаций. Образование делеций у бактерий E.coli связывается с формированием двунитевых разрывов ДНК. В работе 9/Sargentini, Smith, 1992/ была определена зависимость между репарацией у-индуцированных ДР ДНК и индукцией длинных делеций в специально сконструированной с использованием эписомы, интегрированной в бактериальную ДНК, системе. Было показано, что в диапазоне доз 25-200 Гр , частота образования делеций линейно возрастает с дозой облучения, как и индукция ДР ДНК. В то же время дозовая зависимость мутаций типа замены оснований и "сдвига рамки считывания" описывается нелинейной функцией. С учетом этого предполагается, что линейный характер зависимости образования делеций при у-облучении бактериальных клеток обусловлен тем, что в отличие от генных мутаций, молекулярной основой

первичных повреждений, ведущих к образованию делеций, являются не повреждения оснований, а двунитевые разрывы ДНК. Для реализации премутационных повреждений данного типа в структурную мутацию не требуется индукции системы SOS-репарации, которая играет ключевую роль, как мы показали ранее, в формировании генных мутаций.

Линейный тип дозовых зависимостей для делеционных мутаций и одинаковый характер квадратичного участка кривых Nm/N(D), описывающих генные мутации, при действии всех использованных видов излучений, позволяет вычислить величины ОБЭ для регистрируемых мутаций. На рис.10 приведены зависимости ОБЭ от ЛПЭ частиц для различных радиационно-индуцированных эффектов: летального действия излучений, индукции генных и делеционных мутаций. Как видно из представленных материалов, все зависимости описываются кривыми с локальным максимумом. При этом необходимо заметить, что положение максимумов для рассматриваемых эффектов облучения не является инвариантным. Это важное обстоятельство требует специального рассмотрения.

Для летальных эффектов облучения клеток E.coli наибольшие значения ОБЭ наблюдаются при действии частиц с ЛПЭ « 100 кэВ/мкм. По критерию индукции генных tonB и colB мутаций, как это видно из материалов представленных на рис.10, величина максимума приходится на значения ЛПЭ « 20 кэВ/мкм. Аналогичные результаты были получены, как мы уже указывали ранее, в экспериментах по индукции lac" мутаций у клеток E.coli и индукции his" His+ ревертантов у бактерий Salmonella typhymurium l0/Kozubek et al., 1989/.

Механизм летального действия излучений, различающихся по ЛПЭ в широком диапазоне, на клетки E.coli, как мы отмечали выше, у прокариот во многом обусловлен соотношением вклада в летальный эффект облучения прямых двунитевых разрывов ДНК и ДР энзиматической природы. В настоящее время можно с уверенностью утверждать, что различия в положении максимумов зависимостей ОБЭ(ЛПЭ) для летальных и мутагенных эффектов облучения обусловлены разным характером повреждений ДНК, участвующих в реализации генного мутагенеза и летальных эффектов. В первом случае ими являются

1.41,21.00,8-

з,2: з,о: 2,8-гв-

2,4 -2.220-

О 1»

1.41.21.0-о,в-

3.2-

зо: 2.82,62,42.220-

100

1000

100

Л П Э, кэВЛим

ЛПЭ,кав/мкм

Рис.10. Зависимость ОБЭ от ЛПЭ излучений по критерию индукции 1опВ (1, А) со1В мутаций (1, Б), летальному действию излучений (2) и ЮпВ1гр" делеций (3)

преимущественно поврежденные основания, во втором - двунитевые разрывы ДНК. Микродозиметрический анализ выхода кластерных ОР и ДР ДНК в зависимости от ЛПЭ, как уже отмечалось, свидетельствует о том, что оба типа зависимостей описываются кривыми с локальным максимумом 2/МюЬаНк, 1992/. Однако для кластерных ОР положение максимума сдвинуто почти на порядок в область меньших значений ЛПЭ. Если максимальный выход прямых ДР ДНК на единицу поглощенной дозы излучения наблюдается при значениях ЛПЭ « 200 кэВ/мкм, то максимальный выход кластерных однонитевых повреждений реализуется при значениях ЛПЭ » 30-50 кэВ/мкм. Это обстоятельство может объяснять различия в положении максимумов зависимостей ОБЭ от ЛПЭ для летальных эффектов облучения и индукции генных мутаций.

В рамках развитых представлений находит своё объяснение положение максимума на кривой, описывающей зависимость ОБЭ от ЛПЭ для делеционных мутаций. Из рис.10 видно, что в отличие от аналогичной зависимости для генных мутаций эта зависимость сдвинута в область больших значений ЛПЭ также как и кривая, характерная для летальных эффектов облучения. Это обстоятельство может указывать на однотипность повреждений, участвующих в реализации

делеционных мутаций и летальных эффектов у клеток E.coli, а именно -двунитевых разрывов ДНК. Отсутствие полного совпадения положения максимумов указанных зависимостей, по-видимому, отражает различный вклад энзиматических ДР ДНК в формировании летальных и мутагенных эффектов облучения. Чем меньший вклад в летальный эффект облучения вносят прямые ДР ДНК, и, соответственно, больший вклад вносят ДР энзиматической природы, тем в меньшую область значений ЛПЭ будет сдвинут максимум зависимости радиочувствительности клеток от ЛПЭ и наоборот. Анализируя результаты наших экспериментов, можно полагать, что вклад ДР ДНК энзиматической природы в реализацию делеционных мутаций проявляется в большей степени по сравнению с их вкладом в летальный эффект облучения. Это обстоятельство, по-видимому, отражается в отсутствии полного совпадения максимумов зависимостей ОБЭ от ЛПЭ по летальному эффекту облучения и индукции делеционных мутаций.

3. Закономерности эксцизии транспозонов в клетках Escherichia coli при действии излучений с разной ЛПЭ

Структурные мутации в клетках E.coli с высокой частотой возникают при транспозиции мобильных элементов. Точная эксцизия транспозонов является SOS-индуцибельным процессом, осуществляемым по «мишенному» механизму. Такие события, реализуемые в ходе SOS-ответа, приводят к образованию делеций. В отличие от генных, структурные мутации у клеток прокариот, как мы указывали выше, формируются в результате возникновения двунитевых разрывов ДНК. Соотношение выходов прямых ДР, как результат разрыва оппозитных нитей ДНК при прохождении ионизирующей частицы и энзиматических ДР, возникающих в ходе SOS-репарации, может обусловливать специфику формирования мутаций делеционного типа при действии излучений с разной ЛПЭ. С учетом этого, исследование эксцизии транспозонов при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ может дать важную информацию об особенностях индукции структурных мутаций у бактерий ионизирующими излучениями с разными физическими характеристиками. Принимая во внимание вышеизложенное, было

проведено исследование закономерностей и механизмов точной эксцизии транспозонов у бактерий Escherichia coli при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов с разными физическими характеристиками.

На рис.11 представлена зависимость относительной частоты эксцизии транспозона ТпЮ от дозы облучения у-квантами 137 Cs клеток дикого типа и мутантов гесА и recN. Мутация recN, как известно, обусловливает высокий индуцибельный и конститутивный уровень продукта гена гесА и вследствие этого мутанты recN имеют значительно сниженную частоту эксцизии транспозона TnlO "/Chan et. al., 1994/. Видно, что для клеток дикого типа в диапазоне доз

Доза, Гр

Рис. 11. Дозовая зависимость относительной частоты

эксцизии транспозона ТпЮ при у-облучении: 1 - клетки дикого типа, 2 - гесЫ мутант, 3 - гесА мутант.

от 0 до 600 Гр характерна кривая с областью плато, наблюдающимся при дозах, превышающих 400 Гр. В клетках, несущих мутацию гесА, индукция эксцизии транспозона ТпЮ не обнаружена.

На рис.12 представлены зависимости относительной частоты точной эксцизии транспозона ТпЮ при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов. С ростом дозы облучения ускоренными ионами гелия 4Не с ЛПЭ: 20, 50 и ЮОкэВ/мкм частота формирования делеций, вызванных точной эксцизией мобильного элемента, как это видно из рис.12 (кривые 1,2,3), описывается степенными зависимостями. Эти зависимости можно описать следующей

функцией: —7" = Ю *°+С, где отношение числа реверсий (Ыя) к числу выживших

100 200 300 400

Доэ», Гр

Рис.12. Дозовая зависимость относительной частоты точной эксцизии транспозона ТпЮ при облучении ускоренными ионами с разной ЛПЭ: 1 - ионы гелия 4Не, 20 кэВ/мкм; 2 - ионы гелия 4Не, 50 кэВ/мкм; 3 - ионы гелия 4Не, 100 кэВ/мкм; 4 - ионы углерода |2С, 200 кэВ/мкм.

клеток (Ы), является относительной частотой точной эксцизии транспозона ТпЮ. Показатель функции подбирается таким образом, чтобы он был безразмерной отрицательной величиной в диапазоне от Ю-10 до Ю""4. Установлено, что максимальной генетической эффективностью по критерию точной эксцизии ТпЮ, обладают ускоренные ионы 4Не с ЛПЭ == 20 кэВ/мкм (рис.13).

Рис.13. Зависимости ОБЭ от ЛПЭ по критерию летального эффекта облучения (1) и индукции точной эксцизии транспозона ТпЮ.

ЛПЭ, кэВ/мки

Относительная биологическая эффективность, определенная по критерию летального действия на клетки Е. coli имеет максимум при облучении ускоренными ионами гелия 4Не с ЛПЭ 80 - 100 кэВ/мкм. В отличие от нее, максимум зависимости ОГЭ, определенной по критерию точной эксцизии транспозона ТпЮ локализуется в диапазоне ЛПЭ от 20 до 40 кэВ/мкм. Высокая биологическая эффективность тяжелых заряженных частиц по исследованному

РОС. НАЦИОНАЛЬНА]! БИБЛИОТЕКА

критерию, как и в случае индукции генных мутаций у клеток Е.соН, обусловлена двумя обстоятельствами. Точная эксцизия транспозона, являясь с одной стороны делеционным событием, с другой - обусловлена 808-зависимыми механизмами. В основе инициации этого процесса лежит формирование однонитевых шпилек в его последовательности, образующихся в ходе репарации повреждений ДНК, и формирование повреждения, запускающего 808-ответ клетки, в результате чего происходит эксцизия транспозона. Различие в характере премутационных повреждений, являющихся молекулярным субстратом при формировании генных и структурных мутаций, как мы показали выше, отражается на характере зависимостей ОБЭ(ЛПЭ). Молекулярной основой эксцизии транспозона могут являться кластерные повреждения одной нити ДНК, возникающие на фоне клеточного 808-ответа. Данное обстоятельство находит своё подтверждение в степенном характере дозовой зависимости индукции мобильных элементов излучениями с разными физическими характеристиками, а также положением локального максимума зависимости ОБЭ(ЛПЭ) по данному критерию, коррелирующим с аналогичной зависимостью для генных мутаций.

4 Закономерности индукции и репарации двунитевых разрывов ДНК в

лимфоцитах человека при действии тяжелых заряженных частиц высоких

энергий

При анализе генетических эффектов, вызванных излучениями с разными физическими характеристиками, весьма важно иметь информацию об особенностях индукции и репарации повреждений ДНК, инициирующих мутационный процесс. В главе 6 рассматриваются закономерности и молекулярные механизмы индукции и репарации различных повреждений ДНК в клетках млекопитающих и человека. Двунитевые разрывы ДНК, как известно, относятся к наиболее тяжелым повреждениям генома. Они являются молекулярным субстратом формирования различного вида структурных мутаций генов, аберраций хромосом, участвуют в инициации клеточной трансформации.

ДР образуются при действии ионизирующих излучений, различных химических мутагенов и канцерогенов. Кроме того, они могут возникать в ходе репликации ДНК, когда репликативный комплекс встречает однонитевой разрыв, а также образуются как интермедиат в процессе сайт-специфической рекомбинации. Сведения, касающиеся закономерностей образования ДР ДНК в клетках различных организмов при действии высокоэнергетичных тяжелых ионов, крайне ограничены. Большинство данных было получено при облучении клеток различными типами ускоренных тяжелых ионов низких энергий. Представляется весьма актуальным изучить закономерности образования ДР ДНК при облучении клеток тяжелыми заряженными частицами с энергиями, достигающими нескольких сотен МэВ/нуклон. Важность получения такого рода информации обусловлена необходимостью решения ряда практических задач, и, прежде всего, связанных с защитой экипажей космических кораблей при осуществлении полётов вне магнитосферы Земли и терапевтическим использованием ускоренных тяжелых ионов при лечении онкологических заболеваний.

Для определения закономерностей индукции и репарации ДР ДНК при действии ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками использовали метод ДНК-комет. На рис.14 приведены зависимости частоты образования двунитевых разрывов ДНК от дозы облучения у-квантами и ускоренными ионами углерода с энергией 480 МэВ/нуклон, полученные при использовании данного метода. Видно, что для обоих видов излучений с увеличением дозы выход ДР ДНК линейно возрастает. Полученные нами данные по частоте образования ДР ДНК в у-облученных клетках методом ДНК-комет согласуются с результатами исследований других авторов, использовавших иные методы определения двунитевых разрывов. При действии высокоэнергетичных ионов углерода с ЛПЭ, равной 10,6 кэВ/мкм, выход ДР ДНК достоверно не отличается от выхода, наблюдаемого при у-облучении. Установлено, что частота образования ДР как у прокариот, так и у клеток млекопитающих возрастает до максимальных значений при ЛПЭ « 200 кэВ/мкм l2/Christensen et al., 1972/, 13/Kampf and Eichhorn,1983/. Возрастание выхода ДР ДНК с ростом ЛПЭ

Рис.14. Индукция двунитевых разрывов ДНК в клетках лимфоцитов крови человека при облучении у-квантами ^Со и ускоренными ионами углерода с энергией 480 МэВ/нуклон. А - зависимость параметра mt от дозы облучения. Б -зависимость количества ДР ДНК на геном от дозы облучения.

излучений обусловлено характером микрораспределения энергии тяжелых заряженных частиц в генетических структурах. Пересечение треком тяжелого иона двух оппозитных нитей ДНК, как известно, с большой вероятностью приводит к формированию прямого двунитевого разрыва. В наших экспериментах использовались ускоренные ионы углерода высоких энергий с относительно малой величиной ЛПЭ частиц. Данные о выходе ДР ДНК, полученные в экспериментах с лёгкими заряженными частицами низких энергий (ионами гелия, лития, бериллия), свидетельствуют о том, что биологическая эффективность частиц с ЛПЭ ~ 10 кэВ/мкм слабо отличается от эффективности при у-облучении l3/Kampf and Eichhorn,1983/. Наши результаты, полученные с использованием высокоэнергетичных ионов углерода, обладающих сравнительно малыми значениями ЛПЭ, также свидетельствуют о том, что ионы углерода индуцируют ДР ДНК с эффективностью, близкой к наблюдаемой при у-облучении клеток.

Важным является вопрос о кинетике репарации ДР ДНК у клеток различного происхождения при действии плотноионизирующих излучений.

Имеются указания на то, что репарация протекает либо с одинаковой скоростью /Maki et al., 1986/, либо замедлена. При этом фракция невосстановленных разрывов после воздействия плотноионизирующих излучений оказывается существенно большей l5/Peak et al.,1991/ по сравнению с воздействием редкоионизирующих излучений. На рис.15 приведена кинетика репарации ДР ДНК при у-облучении дозой 80 Гр и действии ионов углерода 480 МэВ/нуклон дозой 6 Гр. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что кинетики репарации ДР ДНК при у-облучении и действии высокоэнергетичных ионов близки между собой. Репарация ДР ДНК протекает по экспоненциальной кинетике и значительная часть разрывов после облучения клеток у-квантами

Рис.15. Кинетика репарации ДР ДНК при у-облучении и действии ускоренных ионов углерода с энергией 480 МэВ/нуклон.

восстанавливается спустя 4-6 ч. При действии ускоренных ионов углерода, репарация ДР ДНК в облученных клетках осуществляется также эффективно. Видно, что кинетические кривые репарации ДР имеют сходный характер, что может объясняться низкими значениями ЛПЭ ионов углерода с энергией 480 МэВ/нуклон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом, представленные материалы впервые позволили установить закономерности и механизмы индукции генных и структурных мутаций у

бактериальных клеток с различным генотипом при действии излучений в широком диапазоне ЛПЭ. На основании экспериментов с использованием ускоренных тяжелых ионов различных энергий сделан вывод о том, что эффективность мутагенного действия тяжелых заряженных частиц на клетки с различным генотипом, оцениваемая на основе различных критериев, определяется особенностями микрораспределения энергии излучений в генетических структурах, влияющих на характер индуцируемых повреждений ДНК, и эффективностью конститутивных и индуцибельных систем репарации клеток. Относительная биологическая эффективность тяжелых заряженных частиц, оцениваемая по различным критериям генетических эффектов облучения: летальному действию, индукции генных и делеционных мутаций, эксцизии транспозонов, возрастает с увеличением ЛПЭ частиц до определённых значений. Величина ЛПЭ (ЬтаХ), при которой наблюдаются максимальные значения коэффициентов ОБЭ, варьирует в зависимости от характера регистрируемого радиационно-индуцированного эффекта. Для генных мутаций и индукции точной эксцизии транспозона значения Ьтах реализуются в области ЛПЭ существенно меньших, чем для летальных эффектов облучения и индукции делеционных мутаций. Различия в положении ЬщаХ для изученных генетических эффектов облучения определяются различным типом повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс.

При действии на клетки высокоэнергетичных тяжелых ионов формирование двунитевых разрывов ДНК зависит от величины ЛПЭ тяжелых заряженных частиц. Эффективность тяжелых ионов высоких энергий с низкими значениями ЛПЭ по данному критерию облучения близка к таковой при действии у-квантов. Рассмотрены перспективы дальнейших генетических исследований с тяжелыми заряженными частицами высоких энергий, что позволит решить многие практические вопросы, стоящие перед космической радиобиологией, радиационной генетикой и медициной.

выводы

1. Экспериментально показано, что биологическая эффективность ионизирующих излучений с разньми физическими характеристиками на клетки с различным генотипом, оцениваемая по летальному действию, индукции генных и делеционных мутаций, точной эксцизии транспозонов, детерминирована особенностями передачи энергии излучений, влияющими на характер индуцируемых повреждений ДНК, и эффективностью работы индуцибельных и конститутивных систем репарации клеток. Возрастание относительной биологической эффективности тяжелых заряженных частиц обусловлено увеличением выхода повреждений ДНК, участвующих в формировании радиационно-индуцированных эффектов, и повышением эффективности индуцибельных систем репарации.

2. В сравнительных экспериментах по индукции обратных his" —> His+ генных мутаций у вегетативных клеток спорообразующих бактерий Bacillus subtilis и прямых tonB и colB мутаций у клеток Escherichia coli установлено, что закономерности и механизмы мутационного процесса, индуцированного излучениями с разной ЛПЭ, у этих видов бактерий близки между собой. Частота мутирования клеток при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ зависит от эффективности индуцибельной системы репарации и величины ЛПЭ тяжелых заряженных частиц. Для клеток Bacillus subtilis и Escherichia coli выявлено наличие квадратичной компоненты дозовой зависимости выхода точковых мутаций, формирующихся с участием ошибочной ветви SOS-репарации при у-облучении и действии тяжелых ионов. Одинаковый характер дозовых кривых мутагенеза при действии у-квантов и тяжелых ионов обусловлен участием 5-электронного компонента треков заряженных частиц в формировании генных мутаций.

3. Показано, что закономерности индукции генных и делеционных мутаций в клетках Escherichia coli при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ,

различны Для генных мутаций характерна линейно-квадратичная дозовая зависимость, выход делеционных мутаций линейно связан с дозой облучения. Характер зависимостей N„/N(D) для этих типов мутаций не меняется с возрастанием ЛПЭ излучений. Выявленные особенности дозовых кривых мутагенеза для генных и делеционных мутаций обусловлены разным характером повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс и участием разных систем репарации в образовании точковых и структурных мутаций.

Установлено, что тяжелые заряженные частицы в широком диапазоне ЛПЭ индуцируют эксцизию транспозонов у клеток Escherichia coli. Показано, что процесс эксцизии мобильных элементов, делеционный по молекулярной природе, определяется эффективностью функционирования генов гес-семейства, участвующих в индуцибельной SOS-репарации. С ростом дозы облучения ускоренными тяжелыми ионами в диапазоне ЛПЭ, равном 20-ЮОкэВ/мкм, частота формирования делеций, вызванных точной эксцизией транспозона, описывается степенной зависимостью. Определяющее влияние индуцибельной SOS-репарации на процесс эксцизии мобильных элементов и степенной характер дозовой зависимости этого процесса, указывают на однотипный характер молекулярных нарушений структуры ДНК, участвующих в образовании генных мутаций и точной эксцизии транспозонов у бактерий Escherichia coli при действии излучений с разными физическими характеристиками.

эффекта. Показано, что для генных мутаций и индукции точной эксцизии мобильных элементов значения Lmax реализуются в области ЛПЭ, равных = 20 кэВ/мкм. Для летальных эффектов облучения и индукции делеционных мутаций величина Lmax составляет ~ 50 и 100 кэВ/мкм, соответственно. Различия в положении L^ для изученных радиационно-генетических эффектов определяются различным типом повреждений ДНК, участвующих в мутационном процессе.

Установлено, что частота образования двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах крови человека в зависимости от дозы ускоренных ионов углерода с энергией 480 МэВ/нуклон описывается линейной функцией. Биологическая эффективность высокоэнергетичных ионов углерода не превышает значений, выявляемых при облучении клеток у-квантами ^Со. Кинетика репарации двунитевых разрывов ДНК при действии высокоэнергетичных тяжелых ионов близка к таковой при у-облучении. Одинаковые значения биологической эффективности ускоренных ионов углерода и у-квантов обусловлены низкими значениями ЛПЭ тяжелых заряженных частиц высоких энергий.

Предложена молекулярная модель образования генных мутаций в клетках Escherichia coli при действии ионизирующих излучений. В рамках модели рассматриваются основные радиационные повреждения ДНК и магистральные пути их репарации. В основу положено представление о решающей роли мутагенной, склонной к ошибкам ветви SOS-репарации в фиксации премутационных повреждений ДНК в точковые мутации. Показано, что центральным механизмом в этом процессе является формирование индуцибельного мультиферментого комплекса, включающего ДНК-полимеразу V (UmuD'2C), RecA-протеазу, SSB-белки, субъединицы ДНК-полимеразы П1, осуществляющего ошибочный синтез ДНК на поврежденной матрице.

" Красавин Е.А., Козубек С. Мутагенное действие излучений с разной ЛПЭ. М.: Энергоатомиздат, 1991,183 с.

2/ Michalik V. - Int. J. Radiat. Biol., 1992,v.62, p.9-20.

3/ Chatteijee, A. and W.R. Holley In Advances in Radiation Biology v. 17, p.181-226. Academic Press, 1993.

4/ Aleshkin G.I. et al. - Mutât. Res., 1998, v. 401, p. 179-191.

5/ Тронов В.А., Пелевина И.И. - Цитология, 1996, т.38, №4/5, с.427-439.

6/ Красавин Е.А. Проблема ОБЭ и репарация ДНК. М.,:Энергоатомиздат, 1989, 193 с.

7/ Kozubek S. et al. - Rad. Research, 1995, v.141, p.199-207.

8/ Reuven N.B. et al. - J.Biol.Chem, 1999, v.274, No45, p.31763-31766.

9/ Sargentini N.J., Smith K.C - Mutât. Res, 1992, v.265, Nol, p.83-101.

10/ Kozubek S. et al.- Mutât. Res, 1989, v.210, p.221-226.

u/ Chan A. et al. - Mut. Res, 1994, v. 325, № 2-3, p.75-79.

12/ Christensen R.C. et al. - Int.J.Radiat.Biol, 1972, v.22, No5, p.457-477.

I3/ Kampf G, Eichhorn К. - Stud. Biophys, 1983, v.93, p.17-26.

I4/ Maki H. et al, 1986, - Int. J. Radiat. Biol, 1986, v.50 p. 795-810.

15/ Peak M.J. et al, - Int. J. Radiat. Biol, 1991, v.60, p.891-898.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Boreyko A, Horneck G, Krasavin Е, Kadyshevskaya Е. Mutagenic action of radiation with different LET on Bacillus subtilis vegetative cells.// 25th Annual Meeting of the European Society for Radiation Biology, Stockholm, Sweden, 1993, p. 7-9.

2. Boreyko A.V, Krasavin E. Induction of mutations in vegetative Bacillus subtilis cells by radiation with different LET.// Simposium on "Radiation Biology and its Application in Space Research", Brno, Czech Republic, 1994, p. 96-102.

3. Boreyko A., Krasavin E. Mutagenesis in vegetative Bacillus subtilis cells induced by radiation with different LET.// Congress proceedings "Tenth International Congress of Radiation Research", Wurzburg, Germany, 1995, p. 163.

4. Борейко А.В., Красавин E.A. Закономерности мутагенного действия излучений с разной ЛПЭ на клетки Bacillus subtilis. //Радиационная биология. Радиоэкология, 1997, т.17, вып.З, стр. 408-412.

5. Булах А.П., Борейко А.В., Красавин Е.А. Закономерности мутагенного действия у-излучения на вегетативные клетки Bacillus subtilis с разным репарационным генотипом. // Р19-2000-110, ОИЯИ, Дубна, 2000, с. 1-10.

6. Булах А.П., Борейко А.В. Закономерности индукции делеционных мутаций у клеток Escherichia coli при действии у-излучения. // Р-19-2000-109, ОИЯИ, Дубна, 2000, с. 1-10.

7. Булах А.П., Борейко А.В. Закономерности индукции делеционных мутаций у бактерий Escherichia coli излучениями с разной ЛПЭ.// Тезисы докладов Международной конференциии «Проблемы радиационной генетики на рубеже веков», Москва, 2000, с. 173.

8. Boreyko A.V., Bulah А.Р., Komova O.V., Krasavin E. Mutagenic action of radiation with broad region of LET on bacterial cells.// International conference "Modern problems of radiobiology, radioecology and evolution", Dubna, 2000, p. 103.

9. Krasavin E., Boreyko A.V., Bulah A.P., Komova O.V., Koltovaya N.A., Lubimova K.A. Mutagenic action of radiation with broad region of LET on microorganisms.// International workshop on "Higher-order structure of cell nuclei and genetic effects of radiation", Czech Republic, Valtice, 2000, p. 19.

10. Журавель Д.В., Борейко А.В. Закономерности индукции эксцизии транспозона ТпЮ в клетках rec-мутантов бактерий Е. coli у-излучением 137Cs.// II Международ-ный симпозиум «Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии», Дубна, 2001, с. 141.

11. Журавель Д.В., Борейко A.B. Закономерности индукции эксциэии транспозона ТпЮ в клетках гес-мутантов бактерий Е. coli у-излучением 137Cs. // Труды«П Международного симпозиума «Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии», Дубна, 2002, с. 125-129.

12. Журавель Д.В., Борейко A.B. Закономерности эксциэии транспозона ТпЮ в клетках гес-мутантов бактерий Е. coli при у-облучении.// «Радиационная биология. Радиоэкология», 2002, т.42, №6, с. 536-638.

13. Boreyko A., Bulah A., Komova О., Krasavin Е. Point and deletion mutation induction in Escherichia coli cells by heavy ions. //"32nd Annual meeting of the European Society for Radiation Biology", 2002, Liege, Belgium, p. 374.

14. Борейко A.B., Булах А.П., Красавин Е.А.Закономерности индукции генных и структурных мутаций ускоренными многозарядными ионами у бактерий Escherichia coli. // Сборник статей «Избранные труды университета «Дубна», вып.1, 2004, с. 69-78.

15. Борейко A.B., Булах А.П., Красавин Е.А. Индукция генных и делеционных мутаций ускоренными тяжелыми заряженными частицами у Escherichia coli.//Радиационная биология. Радиоэкология, 2004, т.45, №3, с. 299-304.

16. Борейко A.B., Журавель Д.В. Закономерности точной эксцизии транспозона ТпЮ в клетках Escherichia coli при облучении ускоренными ионами с разной ЛПЭ.// «Письма в журнал "Физика элементарных частиц и атомного ядра"», т. 2, № 4 (127), 2005, с. 107-111.

17. Boreyko A.V., Bulah А.Р., Krasavin Е.А. The Regularities of Formation of Gene and Structural Mutations in Escherichia coli Cells after Heavy-Ion Irradiation.//Part. andNucl., Lett., 2005, No. 4(127), c. 102-106.

18. Борейко A.B., Тронов В.А. Закономерности индукции и репарации двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах человека при действии высокоэнергетичных ионов углерода.// Р-19-2005-166, ОИЯИ, Дубна, 2005, с. 1-Ю.

19. Борейко A.B., Булах А.П. Сравнительное исследование индукции генных мутаций у Bacillus subtilis и Escherichia coli при действии излучений с разной ЛПЭ.// Р-19-2005-170, ОИЯИ, Дубна, 2005, с. 1-9.

Получено 9 ноября 2005 г.

I i

¿2 5 9 5 9

РНБ Русский фонд

2006-4 29709

Отпечатано методом прямого репродуцирования с оригинала, предоставленного автором.

Подписано в печать 09. И .2005. Формат 60 X 90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,75. Уч.-изд. л. 2,88. Тираж 100 экз. Заказ № 55090.

Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований 141980, г. Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6. E-mail: publish@pds.jinr.ru www.jinr.ru/publish/

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Борейко, Алла Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ф ИЗЛУЧЕНИЙ С РАЗНЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ

ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

Глава II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Источники ионизирующих излучений.

2.2. Методы работы с бактериальными клетками.

2.2.1. Бактериальные штаммы, использованные в работе

2.2.2. Среды и методы работы.

2.2.3.Методы облучения клеток.

2.3. Методы работы с лимфоцитами человека. ф 2.3.1. Выделение лимфоцитов из цельной крови человека.

2.3.2. Подготовка и облучение клеток.

2.3.3. Репарация повреждений.

2.3.4. Приготовление слайдов.

2.3.5. Электрофорез и фиксация слайдов.

2.3.6. Визуализация комет.

2.3.7. Измерение комет.

Глава III. МУТАГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЙ С РАЗНОЙ ЛПЭ

НА КЛЕТКИ BACILLUS SUBTILIS.

3.1. Мутагенная SOS-система репарации у бактерий Bacillus subtilis.

3.2. Летальное действие у-излучения на бактерии Bacillus subtilis.

3.3. Летальное действие ускоренных тяжелых ионов на бактерии • Bacillus subtilis.

3.4. Мутагенное действие у-излучения на бактерии Bacillus subtilis.

3.5. Мутагенное действие тяжелых ионов на бактерии Bacillus subtilis. ИЗ

ГЛАВА IV. ИНДУКЦИЯ ГЕННЫХ И ДЕЛЕЦИОННЫХ МУТАЦИЙ В КЛЕТКАХ ESCHERICHIA COLI ИОНИЗИРУЮЩИМИ

• ИЗЛУЧЕНИЯМИ С РАЗНЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ

ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

4.1. Основные литературные сведения.

4.2. Организация tonB гена.

4.3. Летальное действие излучений с разной ЛПЭ на клетки E.coli.

4.4. Мутагенное действие излучений с разной ЛПЭ на клетки E.coli.

4.4.1. Закономерности индукции генных мутаций у бактерий E.coli излучениями с разной ЛПЭ.

4.4.2. Организация SOS-системы у клеток Е. coli и индуцибельный мутагенез.

4.4.3. Молекулярная модель формирования генных мутаций у бактерий E.coli при действии ионизирующих излучений.

4.4.4. Закономерности индукции делеционных мутаций у клеток E.coli излучениями с разной ЛПЭ. ф

ГЛАВА V. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭКСЦИЗИИ ТРАНСПОЗОНОВ В

КЛЕТКАХ E.COLI ПРИ ДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЙ С РАЗНОЙ ЛПЭ.

5.1. Регуляторные генетические элементы.

5.2. Транспозоны.

5.3. SOS-контроль точной эксцизии транспозонов.

5.4. Закономерности и механизмы элиминации транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками.

ГЛАВА VI. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИНДУКЦИИ И РЕПАРАЦИИ ДВУНИТЕВЫХ РАЗРЫВОВ ДНК В ЛИМФОЦИТАХ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ

ЧАСТИЦ РАЗЛИЧНЫХ ЭНЕРГИЙ.

6.1. Возможности метода «ДНК-комет» в определении индукции и репарации ДР ДНК при действии излучений с разной ЛПЭ.

6.2. Основные пути репарации повреждений ДНК у клеток млекопитающих.

6.2.1. Пререпликативная эксцизионная репарация.

6.2.2. Пострепликативная эксцизионная репарация.

6.2.3. Репарация однонитевых разрывов.

6.2.4. Репарация двунитевых разрывов.

6.3. Закономерности индукции и репарации двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах человека при действии тяжелых заряженных частиц высоких энергий.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов"

При решении проблемы генетических эффектов тяжелых заряженных частиц крайне важными представляются данные о закономерностях и механизмах их мутагенного действия на клетки с различным уровнем организации генетического аппарата. При этом необходимо иметь информацию не только о суммарном выходе различного типа мутаций в облученных клетках, но исключительный интерес представляют данные о частоте образования как генных, так и структурных мутаций. Механизмы образования генных мутаций у прокариот (бактерии Escherichia coli, Salmonella typhymurium) при действии излучений в широком диапазоне ЛПЭ детально изучены ранее /Красавин Е.А., Козубек С., 1991/. Однако до настоящего времени совершенно не исследованы закономерности образования структурных мутаций у бактерий при действии ускоренных тяжёлых ионов. У клеток высших эукариот изучение дозовых зависимостей выхода точковых и структурных мутаций при действии ионизирующих излучений широкого диапазона ЛПЭ является весьма непростой задачей, требующей привлечения сложных молекулярно-биологических методов, выполнения большого объема работ. Получение такого рода информации значительно облегчается в экспериментах на клетках прокариот.

Характер повреждений ДНК, образующихся при действии тяжелых заряженных частиц, существенно отличается от таковых при облучении у-квантами. Ускоренные тяжелые ионы, в отличие от у-квантов, индуцируют в ДНК повреждения преимущественно кластерного типа /Michalik, 1992/, /Chatterje and Holley, 1993/. Такие повреждения представляют собой комбинацию одномоментно возникающих нарушений участка ДНК, с образованием однонитевых разрывов, модификацией оснований, модификацией сахара. События такого рода являются результатом локального выделения большого количества энергии при прохождении тяжелой заряженной частицы через нить ДНК. Показано, что однонитевые разрывы кластерного типа, обусловливают специфику индукции генных мутаций у бактерий. Значимость кластерных повреждений ДНК в образовании структурных мутаций у клеток прокариот не изучена.

• изучить роль генов, контролирующих SOS-репарацию, в процессе точной эксцизии транспозонов;

• построить молекулярную модель образования генных мутаций у бактерий Escherichia coli при действии ионизирующих излучений.

Практическая и научная ценность работы. При решении многих научно-практических задач радиационной генетики необходимо иметь информацию не только о суммарном выходе различного рода мутаций в клетках, облученных тяжелыми заряженными частицами с разными физическими характеристиками, но особый интерес представляют сравнительные данные о частоте образования как генных, так и структурных мутаций в клетках с различным генотипом. Получение такого рода данных представляется весьма важным не только для объяснения механизмов мутационного процесса в клетках с различным уровнем организации генетического аппарата, но они необходимы и для решения многих практических задач. К ним, прежде всего, относятся вопросы нормирования лучевых нагрузок на персонал, работающий в смешанных полях ионизирующих излучений. Решение их, как известно, требует тщательного изучения стохастических эффектов радиационного воздействия, индуцируемых излучениями, различающимися по величине ЛПЭ. Изучение генетических эффектов тяжелых заряженных частиц крайне актуально при решении задач, связанных с проблемами космической радиобиологии. Увеличение дальности и длительности космических полётов выдвинули на первый план проблему оценки опасности биологического действия высокоэнергетичных тяжелых ионов и разработку мер радиационной безопасности экипажей кораблей. Космический «радиационный барьер», обусловленный в значительной степени наличием в открытом космосе тяжелых ядер Галактического космического излучения, может быть одним из основных препятствий при осуществлении длительных пилотируемых полётов вне магнитосферы Земли. В последние годы ускоренные тяжелые ионы, и, прежде всего, пучки ионов углерода, начали успешно применяться при лечении онкологических заболеваний. С учетом этих обстоятельств, задача детального изучения механизмов генетического действия тяжелых ионов становится всё более актуальной и результаты, полученные при выполнении настоящего диссертационного исследования, могут быть использованы при разработке нормативных документов, связанных с обеспечением радиационной безопасности лиц, находящихся в условиях многокомпонентного радиационного воздействия.

Положения, выносимые на защиту.

1. Установлено, что эффективность генетического действия тяжелых заряженных частиц на клетки с различным генотипом, оцениваемая на основе различных критериев радиационного воздействия (летального эффекта, индукции генных и делеционных мутаций, эксцизии транспозонов, образования двунитевых разрывов ДНК), определяется особенностями микрораспределения энергии излучений в генетических структурах, влияющих на характер индуцируемых повреждений ДНК, и эффективностью систем репарации клеток, направленных на восстановление нарушенных структур.

2. Показано, что закономерности и механизмы образования генных и делеционных мутаций у клеток при действии излучений с разными физическими характеристиками, различны. Квадратичная компонента дозовой зависимости частоты образования генных мутаций, формирующихся с участием индуцибельной, склонной к ошибкам ветви БОБ-репарации, сохраняется при действии всех видов использованных излучений. Частота образования делеционных мутаций линейно связана с дозой облучения клеток у-квантами и тяжелыми заряженными частицами. Различия в характере дозовых зависимостей мутагенеза для генных и делеционных мутаций при облучении обусловлены разными типами повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс (кластерных однонитевых разрывов ДНК при формировании генных мутаций и двунитевых разрывов ДНК при образовании делеций) и разными репарационными механизмами, участвующими в индуцированном мутагенезе.

3. Установлено, что точная эксцизия транспозонов, индуцированная излучениями с разными физическими характеристиками, являясь делеционным процессом по молекулярной природе, зависит от уровня экспрессии генов, контролирующих БОБ-репарацию. Детерминированность точной эксцизии транспозонов индуцибельной системой БОБ-репарации и степенной характер дозовой зависимости этого процесса при действии у-квантов и тяжелых заряженных частиц, обусловлены индукцией близких по молекулярной природе повреждений ДНК, участвующих в формировании генных мутаций и точной эксцизии транспозона.

Величина ЛПЭ (Lmax), при которой наблюдаются максимальные значения коэффициентов ОБЭ, варьирует в зависимости от характера регистрируемого радиационно-индуцированного эффекта: для генных мутаций и индукции точной эксцизии транспозона значения Lmax реализуются в области ЛПЭ существенно меньших, чем для летальных эффектов облучения и индукции делеционных мутаций. Различия в положении Lmax для изученных радиационно-индуцированных эффектов определяются различным типом повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс.

5. Показано, что высокоэнергетичные ионы углерода индуцируют двунитевые разрывы ДНК в лимфоцитах человека с эффективностью, сравнимой с действием у-квантов. Кинетика репарации ДР ДНК при действии высокоэнергетичных тяжелых заряженных частиц близка к таковой при у-облучении. Малая величина биологической эффективности этого вида излучения обусловлена низкими значениями линейной передачи энергии, реализуемой ускоренными ионами углерода высоких энергий.

Научные положения, выдвинутые в диссертации, послужили основанием при планировании одного из крупных разделов международной научно-исследовательской программы, разрабатываемой Объединенным институтом ядерных исследований, используются в ряде научных центров страны и некоторых зарубежных странах. Обобщения, сделанные при выполнении основных разделов диссертационного исследования, позволяют использовать настоящую работу при составлении цикла лекций, читаемых в ВУЗах страны по курсу радиобиологии и радиационной генетики.

Основные положения диссертационного исследования отражены в научных публикациях, доложены на научных конференциях, съездах, симпозиумах в нашей стране и за рубежом.

При изложении результатов исследований, полученных в ходе выполнения диссертационного исследования, был выбран монографический характер структуры диссертации. Такая форма изложения позволяет наиболее последовательно и наглядно проследить за преемственностью идей в развитии представлений о генетических последствиях воздействия тяжелых заряженных частиц высоких энергий. В первой главе диссертации, имеющей целью ввести в проблему мутагенного действия тяжелых заряженных частиц и действия такого вида излучений на генетические структуры, кратко излагается история вопроса. Во второй главе приведены сведения, касающиеся материалов и методов исследования, использованных при выполнении работы. Поскольку эксперименты с высокоэнергетичными заряженными частицами, генерируемыми сверхпроводящим ускорителем многозарядных ионов релятивистских энергий «Нуклотрон», связаны с обеспечением прецизионной дозиметрии пучков заряженных частиц, существенное внимание в данном разделе уделено вопросам мониторирования и дозиметрии пучков высокоэнергетичных ионов. Последующие главы посвящены конкретному разделу собственных исследований. Каждая из них начинается с анализа литературных источников по проблеме и заканчивается кратким заключением. Завершается диссертация общим заключением с обсуждением основных результатов исследования и выводов.

Настоящая работа является итогом многолетних исследований, выполненных в Лаборатории радиационной биологии Объединенного института ядерных исследований. На протяжении всего хода работ, обсуждения полученных результатов неоценимый вклад внёс директор Лаборатории радиационной биологии ОИЯИ доктор биологических наук, профессор Е.А.Красавин, за что выражаю ему искреннюю благодарность. Автор выражает чувства искренней признательности своим коллегам, принимавшим активное участие в выполнении исследований А.А.Булаху, кандидату биологических наук Д.В.Журавелю, доктору биологических наук В.А.Тронову, доктору физико-математических наук Г.Н.Тимошенко и ведущему инженеру А.П.Череватенко.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Борейко, Алла Владимировна

282 ВЫВОДЫ

Экспериментально показано, что биологическая эффективность ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками на клетки с различным генотипом, оцениваемая по летальному действию, индукции генных и делеционных мутаций, точной эксцизии транспозонов, детерминирована особенностями передачи энергии излучении, влияющими на характер индуцируемых повреждении ДНК, и эффективностью работы индуцибельных и конститутивных систем репарации клеток. Возрастание относительной биологической эффективности тяжелых заряженных частиц обусловлено увеличением выхода повреждений ДНК, участвующих в формировании радиационно-индуцированных эффектов, и повышением эффективности индуцибельных систем репарации.

В сравнительных экспериментах по индукции обратных his" -> His+ генных мутаций у вегетативных клеток спорообразующих бактерий Bacillus subtilis и прямых tonB и colB мутаций у клеток Escherichia coli установлено, что закономерности и механизмы мутационного процесса, индуцированного излучениями с разной ЛПЭ, у этих видов бактерий близки между собой. Частота мутирования клеток при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ зависит от эффективности индуцибельной системы репарации и величины ЛПЭ тяжелых заряженных частиц. Для клеток Bacillus subtilis и Escherichia coli выявлено наличие квадратичной компоненты дозовой зависимости выхода точковых мутаций, формирующихся с участием ошибочной ветви SOS-репарации при у-облучении и действии тяжелых ионов. Одинаковый характер дозовых кривых мутагенеза при действии у-квантов и тяжелых ионов обусловлен участием 5электронного компонента треков заряженных частиц в формировании генных мутаций.

Показано, что закономерности индукции генных и делеционных мутаций в клетках Escherichia coli при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ, различны. Для генных мутаций характерна линейно-квадратичная дозовая зависимость, выход делеционных мутаций линейно связан с дозой облучения. Характер зависимостей Nn/N(D) для этих типов мутаций не меняется с возрастанием ЛПЭ излучений. Выявленные особенности дозовых кривых мутагенеза для генных и делеционных мутаций обусловлены разным характером повреждений ДНК, вовлекаемых в мутационный процесс и участием разных систем репарации в образовании точковых и структурных мутаций.

Показано, что биологическая эффективность тяжелых заряженных частиц, оцениваемая по критерию летального действия, индукции генных и делеционных мутаций, точной эксцизии транспозонов увеличивается с ростом величины их линейной передачи энергии. Установлено, что величина ЛПЭ (LmaX), при которой наблюдаются максимальные значения коэффициентов ОБЭ по использованным критериям облучения, варьирует в зависимости от характера регистрируемого радиационно-индуцированного эффекта. Показано, что для генных мутаций и индукции точной эксцизии мобильных элементов значения Lmax реализуются в области ЛПЭ, равных ~ 20 кэВ/мкм. Для летальных эффектов облучения и индукции делеционных мутаций величина Lmax составляет ~ 50 и 100 кэВ/мкм, соответственно. Различия в положении Lmax для изученных радиационно-генетических эффектов определяются различным типом повреждений ДНК, участвующих в мутационном процессе.

Установлено, что частота образования двунитевых разрывов ДНК в лимфоцитах крови человека в зависимости от дозы ускоренных ионов углерода с энергией 480 МэВ/нуклон описывается линейной функцией. Биологическая эффективность высокоэнергетичных ионов углерода не превышает значений, выявляемых при облучении клеток у-квантами 60Со. Кинетика репарации двунитевых разрывов ДНК при действии высокоэнергетичных тяжелых ионов близка к таковой при у-облучении. Одинаковые значения биологической эффективности ускоренных ионов углерода и у-квантов обусловлены низкими значениями ЛПЭ тяжелых заряженных частиц высоких энергий.

Предложена молекулярная модель образования генных мутаций в клетках Escherichia coli при действии ионизирующих излучений. В рамках модели рассматриваются основные радиационные повреждения ДНК и магистральные пути их репарации. В основу положено представление о решающей роли мутагенной, склонной к ошибкам ветви SOS-репарации в фиксации премутационных повреждений ДНК в точковые мутации. Показано, что центральным механизмом в этом процессе является формирование индуцибельного мультиферментого комплекса, включающего ДНК-полимеразу V (UmuD'2C), RecA-протеазу, SSB-белки, субъединицы ДНК-полимеразы III, осуществляющего ошибочный синтез ДНК на поврежденной матрице.

286

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключительном разделе настоящей работы подведём краткий итог проведенным исследованиям, укажем на нерешенные вопросы, наметим перспективы дальнейших исследований по проблеме и подходы к их осуществлению. Приступая к исследованиям, в числе главных направлений мы ставили задачу сравнительного изучения закономерностей и механизмов образования генных и структурных мутаций у клеток при действии излучений широкого диапазона линейных передач энергии. Действительно, для решения ряда актуальных практических и научных вопросов генетического действия ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками необходимо иметь информацию не только о суммарном выходе различного типа мутаций в облученных клетках, но исключительный интерес представляют данные о частоте образования как генных, так и структурных мутаций у клеток с различным генотипом. Получение такого рода данных является крайне трудной задачей в экспериментах на клетках млекопитающих. Это требует привлечения сложных молекулярно-биологических методов исследования, выполнения огромного объёма работ (блот-анализа мутантных клонов, метода секвенирования и т.д.). Конечно, получение данных о выходе различного рода мутаций при действии излучений разного качества в экспериментах на клетках млекопитающих является исключительно важной практической и научной задачей, но исследования такого рода с привлечением различных видов бактериальных клеток, безусловно, представляются необходимой ступенью в решении данной проблемы. У бактерий детально изучена структурно-функциональная организация генетического аппарата, получены различные репарационно-дефицитные мутанты и всё это позволяет выяснить молекулярные механизмы формирования генных и структурных мутаций при действии на клетки излучений, различающихся по ЛПЭ в широком диапазоне.

На первых этапах выполнения настоящего исследования представлялось весьма важным изучить закономерности и механизмы образования генных мутаций у спорообразующих бактерий Bacillus subtilis при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ и сравнить выявленные закономерности с ранее полученными результатами на клетках Escherichia coli и Salmonella typhymurium (тест-штаммы Эймса). В проведении такого рода исследований мы руководствовались двумя обстоятельствами. С одной стороны, весьма важно изучить мутационный процесс, индуцированный излучениями с разными физическими характеристиками у спорообразующих бактерий, и сравнить его с закономерностями, реализуемыми у клеток E.coli, поскольку известно, что многие роды бактерий, такие как Haemophilus /Kimbal et al., 1971/, Streptococcus /Drake, 1975/, Methylococcus, Deinococcus radiodurans /Moseley, 1983/ не мутируют под действием ионизирующих излучений, ультрафиолетового света и разнообразных химических мутагенов. С другой стороны, в экспериментах на различных репарационно-дефицитных мутантах спор Bacillus subtilis было обнаружено, что облучение рентгеновскими лучами и ускоренными тяжелыми ионами с разными физическими характеристиками recAl мутанта Bacillus subtilis в споровом состоянии индуцирует существенно большее количество his' -» His+ ревертантов по сравнению с клетками дикого типа и polA мутанта /Baltschukat and Horneck, 1991/. Эти данные свидетельствовали о том, что у различных видов бактерий индуцированный мутационный процесс может протекать по другим механизмам, нежели, обнаруженным у клеток Escherichia coli. Данные обстоятельства побудили нас провести исследование мутационного процесса, индуцированного ионизирующими излучениями с разными физическими характеристиками на различных штаммах клеток Bacillus subtilis и сравнить полученные результаты с закономерностями, выявляемыми на клетках Escherichia coli.

В работе было исследовано влияние ряда генов репарации на радиочувствительность и частоту мутирования клеток при у-облучении. Было установлено, что блок различных репарационных генов приводит к повышению радиочувствительности клеток. В наибольшей степени это проявляется у клеток гесЕ и polA мутантов. Мутации в генах, контролирующих различные репарационные пути, по разному отражаются на частоте мутирования клеток. Было показано, что мутации в генах гесЕ4 и гесН практически полностью подавляют мутационный процесс, и, наоборот, частота мутирования у штаммов polA, add5 и гесР существенно превышает значения, выявляемые при облучении клеток дикого типа. При облучении клеток тяжелыми ионами было отмечено исчезновение плеча на кривой выживания, наблюдаемое при у-облучении, и увеличение угла наклона кривой с ростом ЛПЭ, отражающее возрастание биологической эффективности тяжелых заряженных частиц с ростом их ЛПЭ. Зависимость ОБЭ от ЛПЭ по критерию летального действия излучений описывается кривой с локальным макисмумом и максимальные значения ОБЭ частиц в этом случае локализуются в области ЛПЭ « 70 кэВ/мкм. С учетом результатов можно прийти к заключению, что закономерности летального действия излучений с высокой ЛПЭ на вегетативные клетки Bacillus subtilis и бактерии E.coli, близки между собой.

При изучении частоты образования his"—»His+ мутаций у клеток дикого типа при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов были выявлены линейно-квадратичные зависимости мутагенеза. Линейно-квадратичный характер кривых мутагенеза у клеток Escherichia coli, как известно, связывается с реализацией двух главных механизмов, определяющих линейный и степенной компоненты кривой мутагенеза. Линейный компонент зависимости Nm/N(D), по-видимому, связан с повреждениями, которые закрепляются в процессе конститутивной репарации или в процессе репликации ДНК. Квадратичный участок кривой мутагенеза у клеток Е. coli обусловлен функционированием индуцибельной umuCD-зависимой ветви SOS-репарации. Аналогичные причины, по-видимому, обусловливают квадратичный характер зависимости Nn/N(D) и у клеток Bacillus subtilis. В экспериментах с ускоренными тяжелыми ионами было установлено, что биологическая эффективность тяжелых ионов, вычисленная на основании летальных и мутагенных эффектов облучения, увеличиваются с ростом ЛПЭ, однако зависимость, отражающая мутагенный эффект облучения, достигает максимума при меньших значениях ЛПЭ по сравнению с летальным действием. Действительно, если величина ОБЭ по мутагенному эффекту облучения достигает максимума при ЛПЭ - 20 - 30 кэВ/мкм (Lmax), то по летальному действию значение L^ примерно равно 70 кэВ/мкм. На основании проведенных исследований был сделан вывод о том, что различие в положении максимумов зависимостей ОБЭ(ЛПЭ) по летальному и мутагенному эффектам облучения связано с характером молекулярных нарушений, обусловливающих возникновение леталей и мутаций у бактериальных клеток. Положение Lmax для летальных эффектов у клеток Е. coli обусловлено индукцией двух типов двунитевых разрывов ДНК: прямых и энзиматических. Это обстоятельство определяет величину Lmax по летальному действию излучений у бактерий E.coli в пределах 60120 кэВ/мкм. Выход «кластерных» однонитевых разрывов ДНК максимален при значительно меньших величинах, чем для прямых двунитевых разрывов ДНК, что обусловливает сдвиг максимума зависимости ОБЭ (ЛПЭ) для мутагенных эффектов облучения в область меньших значений ЛПЭ.

Закономерности и механизмы образования прямых генных мутаций у клеток Escherichia coli при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ были изучены одновременно по двум генам: tonB и colB. Было обнаружено, что для всех видов излучений наблюдается степенная зависимость частоты образования tonB и colB мутаций от дозы. В логарифмическом масштабе дозовые зависимости представляют собой прямые с тангенсом угла наклона %=1»7-1,8, что свидетельствует о степенном, близком к квадратичному, характере этих зависимостей. Наиболее высокая эффективность в индукции мутаций наблюдается в экспериментах с ускоренными ионами гелия с ЛПЭ = 20 КэВ/мкм. При действии ионов гелия с ЛПЭ = 78 кэВ/мкм и ускоренных ионов углерода мутагенная эффективность снижается. Сохранение квадратичного характера зависимости частоты мутирования от дозы облучения при действии тяжелых заряженных частиц обусловлено рядом обстоятельств. Микродозиметрический анализ выявляемых закономерностей свидетельствует о том, что при действии разных доз ионизирующих излучений в облученной популяции можно выделить три типа субпопуляций клеток: неповрежденные выживающие клетки; летально поврежденные не выживающие клетки; "умеренно" поврежденные клетки, которые после завершения процесса репарации также составляют класс выживающих клеток. При увеличении ЛПЭ излучений возрастает доля неповрежденных клеток, а уменьшается доля летально поврежденных, через которые прошли частицы сердцевиной трека. В результате этого мутации образуются преимущественно в субпопуляции, поврежденной прохождением 5-электронов, и в той небольшой фракции клеток, через которые прошли одна и большее количество частиц сердцевиной трека при условии, что эти клетки смогли отрепарировать возникшие повреждения и не погибли. На основании этого можно объяснить сохранение характера зависимостей Nm/N(D) при действии излучений, различающихся по ЛПЭ. Поскольку характер передачи энергии 5-электронов веществу при действии электромагнитных и корпускулярных излучений не различается между собой, вид зависимости Nm/N(D) при действии излучений разного качества остается неизменным. Следовательно, при действии тяжелых заряженных частиц с высокими значениями ЛПЭ (ЛПЭоо ^ 100 кэВ/мкм), когда при прямом прохождении треков частиц через чувствительные структуры, клетки преимущественно погибают, в выживающих клетках имеет место так называемый «8-электронный» мутагенез. При действии же на клетки ускоренных лёгких ионов или ускоренных тяжелых заряженных частиц высоких энергий с ЛПЭоо ^ 100 кэВ/мкм, когда чувствительные структуры испытывают прямое взаимодействие треков, имеет место «сердцевинно-трековый мутагенез». С учётом вышеизложенного, становится понятным сохранение характера дозовых кривых мутагенеза у клеток Escherichia coli и Bacillus subtilis при возрастании ЛПЭ частиц.

На основании совокупности полученных данных можно прийти к заключению о том, что квадратичный характер кривых мутагенеза обусловлен тем, что для образования точковых мутаций необходима реализация двух независимых друг от друга событий "попадания". Первое из них связано с возникновением премутационного повреждения в изучаемом локусе, и второе - образование повреждения, индуцирующего систему SOS-репарации, которая и способствует закреплению изменения в бактериальной ДНК в виде мутаций. С учётом того, что SOS-репарация является решающим фактором в реализации индуцированного мутационного процесса, в работе необходимо было подробно рассмотреть современные молекулярные механизмы организации SOS-системы у бактерий E.coli. На основании проведенного анализа была разработана молекулярная модель формирования генных мутаций у бактерий Escherichia coli при действии ионизирующих излучений. Главные её положения, базирующиеся на экспериментально полученных данных, сводятся к следующему. Широкий спектр первичных повреждений ДНК, образующихся при действии ионизирующего излучения в ДНК клеток, репарируется различными системами репарационной иерархии: небольшая часть разрывов репарируется с участием одной ДНК-лигазы, а большинство повреждений восстанавливается репарацией быстрого типа и эксцизионной polA-зависимой репарацией и системой SOS-репарации. Значимое место среди индуцируемых ионизирующими излучениями повреждений ДНК занимают кластерные повреждения. КП составляют основной класс премутационных повреждений. С другой стороны, такие повреждения являются также и основным типом нарушений структуры ДНК, участвующим в формировании SOS-сигнала в облученных клетках. КП подвергаются медленной репарации с участием recA-lexA генов. Из неотрепарированных данным типом репарации КП и повреждений, которые не смогли быть отрепарированы ро1А-зависимой и recA-lexA-зависимой репарационными системами, формируются энзиматические двунитевые разрывы ДНК. ЭДР вместе с прямыми ДР ДНК являются летальными событиями для клеток.

Возникновение SOS-повреждения в клетке активирует конститутивный RecA-белок в RecA-протеазу. Повышение уровня RecA-протеазы приводит к дерепрессии индуцибельных генов, и прежде всего генов recA, umuD, umuC, а также 1ехА и других генов. RecA протеаза в ходе SOS ответа расщепляет UmuD белок, переводя его в активную UmuD' форму. UmuD' тесно связывается с UmuC-белком в стабильный UmuD^C комплекс - ДНК полимеразу V. Этот комплекс, обладая выраженной полимеразной активностью, преодолевает различные ДНК-аддукты, делая ошибочные подстановки оснований. Деградация мутагенной активности UmuD' субъединицы и снижение активности ДНК-полимеразы V позволяет клетке вернуться в стационарное состояние и репарировать повреждения безошибочными путями репарации. UmuÜ2C комплекс, включаясь в регуляцию клеточного цикла, останавливает репликативный синтез ДНК при наличии SOS-индуцирующих повреждений и позволяет осуществить процесс translesion synthesis. В разработанной молкулярной модели закрепление премутационного повреждения в мутацию точкового типа при действии ионизирующих излучений есть результат работы различных энзиматических механизмов, и в том числе, как одного из главных - мультиферментного комплекса, включающего в себя индуцибельную ДНК-полимеразу V (UmuD'2C), RecA-протеазу, SSB-белки, субъединицы ДНК-полимеразы III. На основании предложенной схемы можно приступить к математическому описанию основных этапов мутационного процесса, как, например, это было сделано ранее в /Е.А.Красавин, 1989/ при описании летального действия ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками на клетки Escherichia coli. Конечно, эта задача гораздо более сложная, но вполне реализуемая. Для её успешного решения, прежде всего, необходимы экспериментальные данные, касающиеся кинетики образования и деградации основных генных продуктов, участвующих в формировании мультиферментного комплекса UmuD'2C. Проведение такого рода исследований мы планируем в ближайшем будущем.

В отличие от генных частота образования делеционных мутаций линейно возрастает с дозой для всех видов использованных в экспериментах излучений. Наибольшей эффективностью обладают ионы с ЛПЭ ~ 50 кэВ/мкм. Ускоренные ионы с большей ЛПЭ вызывают меньший биологический эффект. Следовательно, характер дозовых зависимостей по критерию индукции делеционных мутаций у клеток E.coli совершенно отличается от ранее рассмотренных нами зависимостей, полученных для генных мутаций, когда был выявлен степенной, близкий к квадратичному характер зависимости Nm/N(D). Дозовые зависимости индукции делеционных мутаций, описываемые линейными функциями, обусловлены другими механизмами их формирования по сравнению с генными мутациями. Линейный характер зависимости образования делеций при у-облучении бактериальных клеток обусловлен тем, что в отличие от генных мутаций, молекулярной основой первичных повреждений, ведущих к образованию делеций, являются не повреждения оснований, а двунитевые разрывы ДНК. Для реализации премутационных повреждений данного типа в структурную мутацию не требуется индукции системы БОБ-репарации, которая играет ключевую роль, как мы показали ранее, в формировании генных мутаций.

Биологическая эффективность тяжелых заряженных частиц, оцениваемая по индукции делеционных мутаций, возрастает с увеличением ЛПЭ, также как для летальных эффектов облучения и индукции точковых мутаций. Однако положение максимумов зависимости ОБЭ(ЛПЭ) для рассматриваемых эффектов облучения не является инвариантным. Для летального действия наибольшие значения ОБЭ наблюдаются при облучении частицами с ЛПЭ » 100 кэВ/мкм. По критерию индукции генных 1опВ и со1В мутаций величина максимума приходится на значения ЛПЭ » 20 кэВ/мкм. Для делеционных 1опВйр" мутаций эта величина составляет ~ 50 кэВ/мкм. На основании проведенных исследований был сделан вывод о том, что различия в положении максимумов зависимостей ОБЭ(ЛПЭ) для летальных и мутагенных эффектов облучения обусловлены разным характером повреждений ДНК, участвующих в реализации генного мутагенеза и летальных эффектов. В первом случае ими являются преимущественно поврежденные основания, во втором - двунитевые разрывы ДНК. Микродозиметрический анализ выхода кластерных ОР и ДР ДНК в зависимости от ЛПЭ свидетельствует о том, что оба типа зависимостей описываются кривыми с локальным максимумом. Однако для кластерных ОР положение максимума сдвинуто почти на порядок в область меньших значений ЛПЭ. Если максимальный выход прямых ДР ДНК на единицу поглощенной дозы излучения наблюдается при значениях ЛПЭ » 200 кэВ/мкм, то выход кластерных однонитевых повреждений реализуется при значениях ЛПЭ ~ 30-50 кэВ/мкм. Это обстоятельство может объяснять различия в положении максимумов зависимостей ОБЭ от ЛПЭ для летальных эффектов облучения и индукции генных мутаций.

Эксперименты по индукции мобильных элементов излучениями с разными физическими характеристиками были спланированы с учетом того, что точная эксцизия транспозонов, являясь с одной стороны делеционным по молекулярной природе процессом, с другой стороны, зависит от функций генов, контролирующих SOS-репарацию. Поскольку образование делеционных мутаций, в основе которых лежит образование ДР ДНК, не детерминировано индуцибельной SOS-репарацией, представлялось важным изучить закономерности и механизмы точной эксцизии транспозонов у бактерий Escherichia coli при действии у-квантов и ускоренных тяжелых ионов с разными физическими характеристиками. С этой целью была исследована относительная частота эксцизии

117 транспозона ТпЮ от дозы облучения у-квантами Cs клеток дикого типа и мутантов гесА и recN. Клетки гесА мутанта синтезируют дефектный гесА-белок, а мутация в recN гене обусловливает высокий индуцибельный и конститутивный уровень продукта гена гесА. Было установлено, что в отличие от клеток дикого типа частота эксцизии транспозона ТпЮ у recN мутанта оказалась значительно сниженной, а в клетках, несущих мутацию гесА, индукция эксцизии транспозона ТпЮ не наблюдалась.

При действии тяжелых заряженных частиц с ростом дозы облучения частота формирования делеций, вызванных точной эксцизией мобильного элемента, описывалась степенными зависимостями. С возрастанием ЛПЭ частиц их биологическая эффективность по сравнению с у-квантами увеличивалась и максимум зависимости ОГЭ, определенной по критерию точной эксцизии транспозона ТпЮ, реализовался в диапазоне ЛПЭ от 20 до 40 кэВ/мкм. Как мы показывали выше, при таких же значениях ЛПЭ наблюдается максимальный выход генных мутаций у бактерий Escherichia coli и Bacillus subtilis. На основании полученных данных был сделан вывод о том, что высокая биологическая эффективность тяжелых заряженных частиц по индукции мобильных элементов, как и в случае индукции генных мутаций, обусловлена двумя обстоятельствами. Точная эксцизия транспозона, являясь с одной стороны делеционным событием, с другой -обусловлена SOS-зависимыми механизмами. В основе инициации эксцизии транспозона лежит формирование однонитевых шпилек в его последовательности, образующихся в ходе репарации повреждений ДНК, и формирование повреждения, запускающего SOS-ответ клетки, в результате чего происходит эксцизия мобильного элемента. Различие в характере премутационных повреждений, являющихся молекулярным субстратом при формировании генных и структурных мутаций, как мы указывали, отражается на характере зависимостей ОБЭ(ЛПЭ). Молекулярной основой эксцизии транспозона могут являться кластерные повреждения одной нити ДНК, возникающие на фоне клеточного SOS-ответа. Данное обстоятельство находит своё подтверждение в степенном характере дозовой зависимости индукции мобильных элементов излучениями с разными физическими характеристиками, а также в положении локального максимума зависимости ОБЭ(ЛПЭ) по данному критерию, коррелирующего с аналогичной зависимостью для генных мутаций.

На заключительном этапе выполнения диссертационного исследования были изучены закономерности индукции и репарации двунитевых разрывов ДНК при действии высокоэнергетичных ионов углерода и у-квантов. Двунитевые разрывы ДНК относятся к наиболее тяжелым повреждениям генома. Сведения, касающиеся закономерностей образования ДР ДНК в клетках различных организмов при действии высокоэнергетичных тяжелых ионов, крайне ограничены и большинство данных было получено при облучении клеток различными типами ускоренных тяжелых ионов низких энергий. Однако весьма актуальными представляются исследования закономерностей образования ДР ДНК при облучении клеток тяжелыми заряженными частицами с энергиями, достигающими нескольких сотен МэВ/нуклон. Важность получения такого рода информации обусловлена необходимостью решения ряда практических задач, и, прежде всего, связанных с защитой экипажей космических кораблей при осуществлении полётов вне магнитосферы Земли и терапевтическим использованием ускоренных тяжелых ионов при лечении онкологических заболеваний.

Для определения закономерностей индукции и репарации ДР ДНК при действии ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками мы использовали метод ДНК-комет. Было обнаружено, что частота образования ДР ДНК от дозы облучения у-квантами и ускоренными ионами углерода с энергией 480 МэВ/нуклон линейно возрастает. При действии высокоэнергетичных ионов углерода с ЛПЭ, равной 10,6 кэВ/мкм, выход ДР ДНК достоверно не отличается от выхода, наблюдаемого при у-облучении. Известно, что возрастание выхода ДР ДНК с ростом ЛПЭ излучений обусловлено характером микрораспределения энергии тяжелых заряженных частиц в генетических структурах. Пересечение треком тяжелого иона двух оппозитных нитей ДНК с большой вероятностью приводит к формированию прямого двунитевого разрыва. В наших экспериментах использовались ускоренные ионы углерода высоких энергий с относительно малой величиной ЛПЭ и вследствие этого использованные частицы индуцируют ДР ДНК с эффективностью, близкой к наблюдаемой при у-облучении клеток. Исследования репарации ДР ДНК при у-облучении и действии высокоэнергетичных ионов показали, что репарация ДР протекает по экспоненциальной кинетике и выявленные закономерности близки между собой. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что фактор ЛПЭ, по-видимому, играет решающую роль в реализации выхода двунитевых разрывов ДНК при облучении тяжелыми заряженными частицами высоких энергий. В этой связи большой практический и научный интерес представляют исследования закономерностей образования и репарации ДР ДНК в клетках человека при действии излучений, обладающих более высокими значениями ЛПЭ. Особый интерес представляют эксперименты с ионами железа в диапазоне энергий, равных 300-500 МэВ/нуклон. Ядра железа высоких энергий заметно представлены в интегральном потоке тяжелых ионов Галактического космического излучения, и их воздействие может обусловливать тяжелые генетические и другие неблагоприятные последствия облучения при длительных пилотируемых полётах вне магнитосферы Земли. Генетические исследования с высокоэнергетичными ионами железа, безусловно, будут представлять для нас большой интерес в будущем. Ядра железа релятивистских энергий недавно были получены на ускорителе «Нуклотрон» ОИЯИ. С исследованием генетического действия высокоэнергетичных тяжелых заряженных частиц, в том числе и ионов железа, мы связываем наши дальнейшие научные планы.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Борейко, Алла Владимировна, Москва

1. Азизбекян P.P., Галицкая Л.А. О механизме УФ-реактивации фагов Bacillus subtilis. - Генетика, 1975, т.9, №7, с.85-89.

2. Азизбекян P.P., Кривиский А.С. О летальных и мутационных повреждениях умеренного фага AR3 Bacillus subtilis и их репарации клеткой хозяина. Генетика, 1969, т.5, №6, с.66-78.

3. Алешкин Г.И, Маркова А.П, Астафьева И.П. Индукция правильного вырезания транспозонов Tnl и ТпЮ УФ-светом и 4-нитрохинолин-.Ч-оксидом в клетках Е. coli. Мол. Ген. Микробиол. и Вирусол, 1983, т. 8, с. 23-31.

4. Амиртаев К.Г, Красавин Е.А, Токарова Б, Козубек С. Мутагенное действие тяжелых ионов на клетки Escherichia coli. Труды рабочего совещания по генетическому действию корпускулярных излучений, 1989, ОИЯИД19-89-143.

5. Амиртаев К.Г, Красавин Е.А, Козубек С, Нямсамбуу А. Влияние а-облучения на чувствительный и суперрезистентный мутанты бактерий Escherichia coli. Радиобиология, 1985, т.25, №1, с.20-23.

6. Беневоленский В.Н, Григорьев Ю.Г, Кудряшов Е.И, Маренный

7. A.M., Попов В.И, Рыжов Н.И. Количественные закономерностипострадиационного восстановления дрожжевых клеток при действии1высокоэнергетичных тяжелых ионов С . -Докл. АН СССР, 1969, т. 185, No2, с.452-455.

8. Бонев М.Н, Козубек С, Красавин Е.А. Влияние генотипа на индукцию профага X при облучении клеток Escherichia coli ионизирующими излучениями с разной ЛПЭ. Радиобиология, 1989, т.29, с.30-36.

9. Бреслер С.Е. Репарация, рекомбинация, репликация ДНК у бактерий. -Успехи совр. биол, 1976, т.82, №2, с. 181-198.

10. Бреслер С.Е, Вербенко В.Н, Калинин В.Л. Мутанты Escherichia coli

11. К-12 с повышенной устойчивостью к ионизирующей радиации. Сообщение 2. Изучение повреждения и репарации ДНК в гамма-облученных клетках. Генетика, 1982, т. 18, №8, с. 1245-1254.

12. Бреслер С.Е., Носкин J1.A., Суслов A.B. Изучение индукции двунитевых разрывов в ДНК под действием g-излучения и их репарация в клетках Escherichia coli. Радиобиология, 1981, т.21, №1, с.3-8.

13. Бреслер С.Е., Носкин J1.A., Суслов A.B. Изучение механизмов индукции и репарации двунитевых разрывов ДНК у про- и эукариотов. Сообщение I. Индукция и репарация двунитевых разрывов у прокариотов. Молекулярная биология, 1980а, т. 14, №6, с.1139-1145.

14. Н.Бреслер С.Е., Носкин J1.A., Суслов A.B. Эластовискозиметрия как новый метод исследования репарации ДНК. В кн.: "Повреждение и репарация ДНК", Пущино, 19806, с.27-42.

15. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика: практический курс. М: Фаир-пресс, 1999, с. 546-548.

16. Векшина J1.K., Коган И.Г., Кудряшов Е.И., Маренный A.M., Пятышев Д.Р., Сакович И.С., Шевченко В.А. Относительная биологическая эффективность многозарядных ионов при однократном облучении хлореллы. Космич.биол.и мед., 1970, т.4, No5, с.39-42.

17. Вербенко В.Н. Мутанты Escherichia coli k-12 с повышенной устойчивостью к ионизирующей радиации. Автореф. канд. дисс., Пущино, 1983.

18. Воложанцев Н.В., Данилевич В.Н., Смирнов С.П., Голуб Е.И. Встраивание транспозона устойчивости к ампицилину в хромосому Е. coli К12 и плазмиды. Генетика, 1979, т. 15, № 12, с. 209-214.

19. Гикал Б.Н., Гульбекян Г.Г., Козлов С.И., Оганесян Р.Ц. Опыт эксплуатации и совершенствования циклотрона У 200. Сообщения ОИЯИ, 9-83-311, Дубна, 1983, с. 1-12.

20. Гладилкин А.Н., Игнатов И.В., Кузин P.A., Попов В.И., Юргов В.В., Шафиркин A.B. Гамма-установки для радиобиологических исследований. М.: Энергоатомиздат, 1981, с. 25-28.

21. Говорун Р.Д., Насонова Е.А., Красавин Е.А. и др. Летальное действие ускоренных тяжелых ионов на клетки млекопитающих в условиях влияния ингибиторов синтеза ДНК. Результаты экспериментальных исследований. Радиобиология, 1987, т.27, №2, с. 177-181.

22. Говорун Р.Д., Смирнова O.A., Рыжов Н.И. Действие тяжелых ионов на клетки млекопитающих. Сообщение 2. Оценка ОБЭ ускоренных ионов гелия, углерода и неона по цитогенетическим показателям. — Радиобиология, 1982, т.22, №6, с.791-794.

23. Гольдин JI.JL, Игошин Ф.Ф., Козел С.М., Можаев В.В., Ногинова JI.B., Самарский Ю.А., Францессон A.B. Лабораторные занятия по физике. М.: Наука, 1983, с. 18.

24. Григорьев Ю.Г., Красавин Е.А., Рыжов Н.И., Попов В.И., Кудряшов Е.И., Маренный A.M., Мещерякова О.М. Исследование радиочувствительности Е. coli В при облучении тяжелыми ионами. -Радиобиология, 1971, т. II, №2, с.245-248.

25. Журавель Д.В., Козлова Е.Ю. Индукция эксцизии транспозонов излучениями с разными физическими характеристиками. Вест. гос. унив. «Дубна», 2003, № 8, с. 27-33.

26. Измайлов З.Ф., Смирнов С.П., Тарасов В.А. Характеристика het мутантов Е. coli, вызывающих увеличение частоты транспозиции Tnl.- Генетика, 1986, т. 22, № 5, с. 777-786.

27. Калинин В.Л. Индуцибельные и конститутивные функции в мутагенезе и репарации у бактерий и фагов.- Автореф. докт. дисс., 1986, Гатчина

28. Калинин В.Л., Кренева P.A. W-реактивация и W-мутагенез у УФ-облученного фага ф105 Bacillus subtilis. Генетика, 1977, т.13, №7, с.1268-1279.

29. Козубек С. Закономерности и механизмы мутагенного действия ионизирующих излучений с разной линейной передачей энергии на клетки прокариот. Дисс. на соиск. уч. ст. докт. биол. наук. Дубна, 1985, с. 14-19.

30. Козубек С., Красавин Е.А. Биологическая эффективность ионизирующих излучений разного качества у бактерий Escherichia coli (теоретический анализ). Индукция однонитевых и двунитевых разрывов ДНК. Радиобиология, 1984, т.24, №4, с. 462-467.

31. Козубек С., Красавин Е.А. Биологическая эффективность ионизирующих излучений разного качества у бактерий Escherichia coli (теоретический анализ). Модель инактивации клеток. -Радиобиология, 1984, т.24, №4, с. 456-461.

32. Козубек С., Красавин Е.А. Биологическая эффективность ионизирующих излучений разного качества у бактерий Escherichia coli (теоретический анализ). Радиочувствительность клеток и репарация ДНК. Радиобиология, 1984, т.24, №4, с. 520-525.

33. Козубек С., Красавин Е.А., Линь Н. и др. Индукция SOS-системы у клеток Escherichia coli при действии ускоренных тяжелых ионов. -Радиобиология, 1989, т.29, с.300-304.

34. Комова О.В. Закономерности SOS-индукции в клетках бактерий Escherichia coli при действии ультрафиолетового света и ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками. Автореф. дис. канд. биол. наук, Москва, 2002.

35. Корогодин В.И., Красавин Е.А. Факторы, определяющие различия в биологической эффективности ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками. Радиобиология, 1982, т.22, №6, с.727-738.

36. Красавин Е.А. Механизмы действия ионизирующих излучения с разной линейной передачей энергии на клетки. Автореф. дисс. на соискание уч. степени доктора биол. наук, Дубна, 1985.

37. Красавин Е.А. Проблема ОБЭ и репарация ДНК. М.: Энергоатомиздат, 1989, 193 с.

38. Красавин Е.А. Факторы, определяющие характер кривых выживания бактерий Escherichia coli при действии излучений с различной линейной передачей энергии. Особенности организации генома и форма кривых выживания. ОИЯИ, 319-84-645, Дубна, 1984, с. 1-12.

39. Красавин Е.А., Козубек С. Мутагенное действие излучений с разной ЛПЭ. М.: Энергоатомиздат, 1991, 183 с.

40. Красавин Е.А., Рыжов Н.И., Шашков B.C., Исследование радиозащитных эффектов инозита при облучении Escherichia coli В тяжелыми ионами. Радиобиология, 1971, т. II, №2, с. 249-252.

41. Кубанешвили М.Г., Смирнов С.П., Крашенникова JI.B., Тарасов В.А. Влияние мутаций в recB, recC, sbcB, и recF в генах, контролирующих гомологичную рекомбинацию в клетках Е. coli на транспозицию Tnl.-Мол. Ген., Микробиол. и Вирусол., 1986, т. 4, с. 31-34.

42. Лобачевский П.Н. Чувствительность клеток дрожжей к действию ионизирующих излучений, различающихся по ЛПЭ, и фактор плоидности. Автореф. дис. канд. биол. наук, Обнинск, 1987.

43. Маниатис Т., Фрич Т., Сэмбрук Дж. Методы молекулярной инженерии. Молекулярное клонирование.- М. Мир, 1984, с. 389-392.

44. Петин В.Г. ОБЭ плотноионизирующих излучений и восстановление клеток. Медицинская радиология, 1977, т.22, №10, с.8-12.

45. Репин М.В. Стабильные и нестабильные хромосомные аберрации в лимфоцитах крови человека, индуцируемые излучениями с разными ЛПЭ. Автореф. дис. канд. биол. наук, Москва, 2000.

46. Рыжов Н.И., Ворожцова C.B., Кощеева JI.A. Действие цистеамина на клетки эпителия роговицы мышей, облученных протонами и тяжелыми ионами. В кн.: Вопросы радиобиологии и биологического действия цитостатических препаратов, 1971, т.З, Томск, с.21-28.

47. Рыжов Н.И., Ворожцова C.B., Кощеева Л.А., Мастрюкова В.М. Исследование процессов восстановления в клетках эпителия роговицы мышей, облученных ионами углерода. В кн.: Космическая биология и авиакосмическая медицина, Москва-Калуга, 1972, с.288-291.

48. Рыжов Н.И., Ворожцова C.B., Красавин Е А. Эффекты поражения и пострадиационного восстановления в клетках эпителия роговицы при действии многозарядных тяжелых ионов. Радиобиология, 1980, т.20, №3, с.373-379.

49. Рыжов Н.И., Федоренко B.C., Ворожцова C.B., Герасименко В.Н., Кощеева Л.А., Хлапонина В.Ф., Опарина Д.Я. Биологические эффекты тяжелых ионов при действии на клетки млекопитающих. В кн.: Симп. по космич. биол. и медиц., 1973, Берлин, с.79-86.

50. Смирнов С.П., Тарасов В.А. Индукция транслокации транспозона Tnl в облученных УФ-светом клетках Е. coli.- Генетика, 1981, т. 17, № 3, с. 420-423.

51. Тимошенко Г.Н. Радиометрия нуклонов в полях излучений, генерируемых ускорителями тяжелых заряженных частиц. Автореф. дисс. докт. физ. мат. наук, Дубна, 2005.

52. Тронов В.А., Пелевина И.И. Метод ДНК-комет индивидуальных клеток. Принцип и применение метода. Цитология, 1996, т. 38, с. 427-439.

53. Шелегедин В.Н., Бреслер С.Е., Кривиский А.С., Рыбчин В.Н., Сердюк Л.Г. Летальный т мутагенный эффект ионизирующей радиации с различными ЛПЭ на внеклеточные бактериофаги. Studia biophysica, 1971, v.28,No3,p.213-221.

54. Abbondandolo A. Prospects for evaluation genetic damage in mammalian cells in culture. Mutat. Res., 1977, v.42, p.279-298.

55. Aebi S., Kurdi-Haidar В., Gordon R., Cenni В., Zheng H., Fink D., Christen R.D., Boland C.R., Koi M., Fishel R., and Howell S.B. Loss of DNA mismatch repair in acquired resistance to cisplatin. Cancer Res, 1996, v.56, p.3087-3090.

56. Agemizu Y., Uematsu N., Yamamoto K. DNA sequence analysis of spontaneous tonB deletion mutationsin a polAl strain of Escherichia coli K-12. Biochem. Biophys.Res.Commun., 1999, v.261, p.584-589.

57. Ahnstrom G. and Edvardsson K.A. Radiation-induced single-strand breaks in DNA determined by rate of alkaline strand separation and hydroxylapatite chromatography: an alternative to velocity sedimentation. Int. J. Radiat. Biol., 1974, v.26, p.493-497.

58. Aksenov S.V., Krsavin E.A., Litvin A.A. Mathematical model of the SOSresponse regulation of an excision repair deficient mutant of Escherichia coli after ultraviolet light radiation. J.Theor.Biol., 1997, v. 186, p.251-260.

59. Albertini A.M., Hofer M., Calos M.P., Miller J.H. On the formation of spontaneous deletion: the importance of short sequence homologies in the generation of large deletions. Cell, 1982, v. 29, № 2, p. 319-328.

60. Aleshkin G.I., Kadzhaev K.V., Markov A.P. High and low UV-dose responses in SOS-induction of the precise excision of transposons Tnl, Tn5, and TnlO in E. coli. Mutat. Res., 1998, v. 401, p. 179-191.

61. Atlan H. Effects of heavy ions on bacteria. In: Life sciences and space research 11, Akad. Verlag, Berlin, 1973, p.273-280.

62. Alonso G., Vilchez. G., Lemoine V. How bacteria protect themselves against channel-forming colicins. Intern. Microbiol., 2000, v. 3, p. 81-88.

63. Alonso J.C., Stiege A.C., and Luder G. Molecular analysis of the Bacillus subtilis recF function Mol.Gen.Genet., 1993, v.239, p.129-136.

64. Alonso J.C., Tailor R.H., and Luder G. Characterization of recombination-deficient mutants of Bacillus subtilis. J.Bacteriol., 1988, vl70, p.3001-3007.

65. Alpen E. Tissue radiobiology: acute and chronic effects. In: Biological and medical research with accelerated heavy ions at the Bevalac 19741977, LBL-5610,1977, p.l 11-126.

66. Anderson C. Spontaneous deletion formation in several classes of Escherichia coli mutants deficient in recombination ability. Mutat.Res., 1970, v.9, p.155-165.

67. Anderson D.G. and Kowalczykowski S.C. Reconstitution of a SOS response pathway: derepression of transcription in response to DNA break. -Cell, 1998, v.95, p.975-979.

68. Anderson E.H. The effect of oxygen on mutation induction by x-rays. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1951, v. 37, p.340-349.

69. Arthur A., Nimmo E., Hettle S., Sherratt D. Transposition andtransposition immunity of transposon Tn3 derivatives having different ends. EMBO J., 1984, v. 3, № 8, p. 1723-1729.

70. Aufderheide E., Rink E., Hieber L., and Kraft G. Heavy ion effects on cellular DNA: Strand break induction and repair in cultured diploid lens epithelial cells. Int. J. Radiat. Biol., 1987, v.5 p.779-790.

71. Balbinder E. Multiple pathways of deletion formation in Escherichia coli. 1993, v.299, N3-4, p. 193-202.

72. Balbinder E., Mac Vean C., Williams R.E. Overlapping direct repeats stimulate deletions in specially designed derivatives of plasmid pBR325 in Escherichia coli. Mut. Res., 1989, v. 214, № 2, p. 233-252.

73. Balganesh M., Setlow J.K. Prophage induction in Haemophilus influenzae and its relationship to mutation by chemical and physical agents. Mut. Res., 1984, v. 125, p. 15-22.

74. Baltschukat K. and Horneck G. Responses to accelerated heavy ions of spores of Bacillus subtilis of different repair capacity. Radiat. Environ. Biophys., 1991, v.30, p.87-103.

75. Barendsen G., Walter H., Fowler I., Bewley D. Effects of different ionizing radiations on human cells in tissue culture. 3. Experiments with cyclotron accelerated alpha-particles and deuterons. Radiat.Res., 1963, v.18, Nol, p.106-119.

76. Barendsen G.W. Damage to reproductive capacity of human cells in tissue culture by ionizing radiations of different linear energy transfer. In: The initial effects of ionizing radiation on cells, ed. R.I.C. Harris, Acad. Press, 1960, p. 183.

77. Barendsen G.W. Damage to the reproductive capacity of human cells in tissue culture by ionizing radiations of different linear energy transfer. -In: The initial effects of ionizing radiation on cells. ed. R.I.C.Harris, Acad.Press, 1960, p. 183.

78. Barendsen G.W. Response of cultured cells, tumors, and normal tissues to radiations of different linear energy transfer. Current Topics in

79. Radiat.Res., 1968, v.4, p.295-354.

80. Barendsen G.W. Survival of human cells in tissue culture after irradiation with desely and sparsely ionizing radiation. In: Mammal. Cytogenetics and related problems radiobiol. Oxford-London-Edinburg-N.I.-Paris, Perg. Press, 1964, p. 117-132.

81. Beacham I.R., Garrett S. Transposon mutagenesis: some factors influencing the frequency of translocation of TnlO to the bacterial chromosome. FEMS Microbiol. Lett., 1980, v. 6, p. 341-346.

82. Becherel O.A., Fuchs R.P., and Wagner J. Pivotal role of the beta-clamp in translesion DNA synthesis in E.coli cells. DNA Repair (Amstr.), 2002, v.l, p.703-708.

83. Belur L.R., Frandsen J.L., Dupuy A.J., Ingbar D.H., Largaespada D.A., Hackett P.B., Scott Mclvor R. Gene insertion and long-term expression in lung mediated by the Sleeping Beauty transposon system. Mol. Ther., 2003, v.8, No3, p. 501-507.

84. Bender J., Kleckner N. TnlO insertion specificity is strongly dependent upon sequences immediately adjacent to the target-site consensus sequence. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992, v. 89, № 17, p. 7996-8000.

85. Bennett S.E., Sanderson R.J. and Mosbaugh D.W. Processivity of Escherichia coli and rat liver mitochondrial uracil-DNA glycosylase is affected by NaCl concentration. Biochemistry, 1995, v. 34, p.6109-6119

86. Benton E.V., Henke R.P., and Maccabee H.D. Measurements with plastic nuclear track detectors. -I n: Initial radiobiological experiments withaccelerated nitrogen ions at the Bevatron, LBL-529, 1971, p.42-48.

87. Berens C., Pfeiderer C., Helbl V., Hillen W. Deletion mutagenesis of TnlO Tet repressor localization of regions important for dimerization and inducibility in vivo.- Mol. Microbiol., 1995, v. 18, № 3, p. 437-448.

88. Berg C.M. and Curtiss R. Transposition deriviatives of an Hfr strain of Escherichia coli K-12. Geneties, 1967, v. 56, p. 503-525.

89. Berg D.E. Mechanisms of transposition in bacteria. Basic Life Science, 1985, v. 30, p. 33-44.

90. Berry R.J. Survival of murine leukemia cells in vivo after irradiation in vitro under aerobic and hypoxic conditions with monoenergetic accelerated charged particles. Radiat.Res., 1970, v.44, Nol, p.237-247.

91. Bertrand-Burggraf E., Hurstel S., Daune M. and Schanarr M. Promotor properties and negative regulation of the uvrA gene by the LexA repressor and its amino-terminal binding domain. J.Mol.Biol., 1987, v.193, p.293-302.

92. Bewley D.K. A comparison of the response of mammalian cells to fast neutrons and charged particle beams. Radiat.Res., 1968, v.34, No2, p.446-458.

93. Bhattacharya R., Beck D.J. Survival and SOS induction in cisplatin-treated Escherichia coli deficient in Pol II, RecBCD and RecFOR functions. DNA Repair (Amst), 2002, v. 1, № 11, p. 955-966.

94. Bi X., Liu L. DNA rearrangement mediated by inverted repeats. -Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1996, v. 93, p. 819-823.

95. Bierne H., Seigneur M., Ehrlich S.D., Michel B. uvrD mutations enhance tandem repeat deletions in the E. coli chromosome via SOS-induction of the RecF recombination pathway. Mol. Microbiol., 1997, v. 26, №3, p. 557-567.

96. Blocher D. DNA double-strand break repair determines the RBE of a-particles. Int J. Radiat. Biol., 1988, v. 54, p.761-771.

97. Blocher, D., and Pohlit, W. DNA double-strand breaks in Ehrlichascites tumour cells at low doses of X.rays. Can cell death be attributed to double-strand breaks? -Int. J. Radiat. Biol., 1982, v. 42, p.329-338 .

98. Birkenbihl R.P., Vielmetter W. Complete maps of IS1, IS2, IS3, IS4, IS5, IS30 and IS150 locations in E. coli K12. Mol. Gen. Genetics, 1989, v. 220, № l,p. 147-153.

99. Bishop R., Sherratt D. Transposon Tnl intra-molecular transposition. Mol. Gen. Genet., 1984, v. 196, № 1, p. 117-122.

100. Blaisdell J.O.and Wallace S.S. Abortive base excision repair of radiation-induced clusered DNA lesions in Escherichia coli. PNAS USA, 2001, v.98, p.7426-7430.

101. Blakely E.A., Tobias C.A., Ngo F.Q., Yang C.H., Smith K.C., Chang P.Y., Yezzi M.J. Comparison of helium and heavy-ion beams for therapy based on cellular radiobiological data. Inst. J. Radiat. Oncol., Biol. Phys., 1978, v.4, suppl.2, p.93-94.

102. Blakely E.A., Tobias C.A., Yang T.C., Smith K.C., Kraise L.M., Madfer I. A., and Abrams F.E. Survival of human cells and oxygen effect in carbon and argon beams. Radiat.Res., 1977, v.70, No3, p.694.

103. BlocherD. DNA double strand breaks in Ehrlich ascites tumour cells at low doses of x-rays. Determination of induced breaks by centrifugation at reduced speed. Int.J.Radiat. Biol., 1982, v.42, p. 317328.

104. Blocher D., Niissem N. and Bryant P.E. Kinetics of double-strand break repair in the DNA of irradiated synchronized mammalian cells. Int. J. Radiat. Biol., 1983 v.43, p.579-584.

105. Blocher D., Pohlit W. DNA double strand breaks in Ehrlich ascites tumour cells at low doses of x-rays. Can cell death be attributed to doublestrand breaks? Int. J. Radiat. Biol., 1982, v.42, p.579-584.

106. Bonura T., Smith K.C. The involment of indirect effects in cell-killing and DNA double-strand breaks in y-irradiated Escherichia coli K-12. Int.J.Radiat.Biol., 1976, v.29, No3, p.293-296.

107. Bonura T., Smith K.C., Kaplan H.C. Enzymatic induction of DNA double-strand breaks in y-irradiated Escherichia coli K-12. PNAS USA, 1975, Nol 1, p.4265-4369.

108. Bourdat A.G., Douki T, Frelon S., Gasparutto D and Cadet G. Tandem base lesions are generated by hydroxyl radical within isolated DNA in aerated aqueous solution. J.Am.Chem. Soc., 2000, v. 122, p.4549-4556.

109. Bradley M.O., Kohn K.W. X-ray induced DNA double strand break production and repair in mammalian cells as measured by neutral filter elution.- Nucleic Acids Res., 1979, v. 7, No 3, p. 793-804.

110. Braun V., and Hantke K. Genetics of bacterial iron transport. In: Handbook of Microbial, iron Chelates., 1991, Winkel G. (ed.). Boca Raton: CRC Press, pp. 107-138.

111. Braun V., Parzer S. and Hantke K. Ton-dependent colicins and microcins: modular design and evolution. Biochimie, 2002, v.84, No5-6, p.365-380.

112. Brenna-Valle M., Serment-Guerrero J. SOS induction by gamma-radiation in E. coli strains defective in repair and/or recombination mechanisms. Mutagenesis, 1998, v. 13, № 6, p. 637-641.

113. Brent R. and Ptashne M. Mechanism of action of the lexA gene product. PNAS USA, 1981, v.78, p.4204-4208.

114. Bresler S.E., Kalinin V.L., Kreneva R.A. W-mutagenesis in competent cells of Bacillus subtilis. Molec.Gen.Genet., 1980, v. 177, p.691-698.

115. Bridges B.A. Are there DNA damage checkpoints in E.coli? -BioEssays, 1995, v.17, p.63-70.

116. Bridges B.A, Mottershead R. RecA + dependent mutagenesis occurring before DNA replication in UV- and -irradiated Escherichia coli. - Mutat. Res, 1971, v. 13, Nol, p. 1-8.

117. Bridges B.A, Mottershead R.P. Mutagenic DNA repair in Eschrichia coli. VII. Constitutive and inducible manifestations. Mutat. Res, 1978, v. 52, p.151-159.

118. Bridges B.A, Mottershead R.P. Mutagenic DNA repair in Eschrichia coli. VIII. Involvment of DNA polymerase III in constitutive and inducible mutagenic repair after ultraviolet and gamma irradiation. -Mol. Gen. Genet, 1978, v. 162, p.35-42.

119. Bridges B.A, Woodgate R. Mutagenic Repair in Escherichia coli: Products of the recA Gene and of the umuD and umuC Genes Act at Different Steps in UV-Induced Mutagenesis. Proc Natl. Acad. Sei. USA, 1985, v. 82, p. 4193-4197.

120. Bridges B.A, and Munson R.J. Genetic radiation damage and its repair in Escherichia coli. Curr. Top. in Rad. Biol, New York, 1968, v.4, p. 95-188.

121. Brooks A.L. Chromosome damage in liver cells from low dose rate alpha, beta, and gamma irradiation: derivation of RBE. Science, 1975, v.190, No4219, p. 1090-1092.

122. Bruck I, Woodgate R, McEntee K, Goodman M.F. Purification of a soluble UmuD'C complex from Escherichia coli: cooperative binding of UmuD'C to single stranded DNA. J.Biol.Chem, 1996, v.271, p. 1076710774.

123. Brustad T. Heavy ions and some aspects of their use in molecular and cellular radiobiology. In: Adv.Biol.Med.Phys, 1962, v.8, p. 161-224.

124. Brustad T. Inactivation at various temperature of dried tripsin by radiations of different LET. Radiat.res.suppl, 1967, v.7, p.74-86.

125. Brustad T. and Fluke D.J. Effect of stripped carbon and oxygen ions on lysozyme. Univ. Calif. Radiat. Lab. Report, No 8237, 1958a.

126. Brustad T., Ariotti P., and Barr G. Effects of densely ionizing radiation on radiosensitivity of Shigella flexnery. Radiat.Res., 1959, v.l 1, No3, p.435.

127. Brustad T., Fluke D.J. Effect of stripped carbon and oxygen ions on lysozyme. Radiat. Res., 1958b, v.9, Nol, p.95-96.

128. Brustad T.A. Study of the radiosensitivity of dry preparations of lysozime, tripsine and deoxyribonuclease exposed to accelerated nuclei of hydrogen, helium, carbon, oxygen and neon.- Radiat.Res.suppl.2, 1960, p.65-74.

129. Bryant P.E., Warring R., and Ahnstrom G. DNA repair kinetics after low doses of X-rays. A comparison of results obtained by the unwinding and nucleoid sedimentation methods. Mutat. Res., 1984, v. 131, p. 19-36.

130. Bryant P.E., and Blocher D. Measurement of the kinetics of DNA double-strand break repair in Ehrlich ascites tumour cells using the unwinding method. Int.J.Radiat.Biol., 1980, v.38, p.335-347.

131. Budinger T.F., Lyman J.T., Tobias C.A. Visual perception of accelerated nitrogen nuclei interacting with human retina. In: Initial radiobiological experiments with accelerated nitrogen ions at the Bevatron, LBL-529,1971, p.49-65.

132. Burgers P.M. Eukaryotic DNA polymerases in DNA replication and DNA repair. Chromosoma, 1998, v. 107, p.218-227.

133. Bursckhardt S.E., Woodgate R., Schureman R.H., and Echols H. UmuD mutagenesis protein of Escherichia coli: overproduction, purification and cleavage by RecA. PNAS USA, 1988, v.85, p. 18111815.

134. Butts J.J. and Katz R. Theory of RBE for heavy-ion bombardment of dry enzymes and viruses. Rad.Res., 1967, v.30, p.855-871.

135. Caldecott K.W. Protein-protein interactions during mammalian DNA single-strand break repair.- Biochem.Soc.Trans., 2001, v.31, p.247-251.

136. Cameron R.K, Ulycznyj P.I, Dubow M.S. Mu transposase-stimulated illegitimate recombination of Tn3kan- and ISlOl-containing plasmids. Res. Microbiol, 1995, v. 146, № 8, p. 601-616.

137. Cao Z. and Klebba P. Mechanisms of colicin binding and transport through outer membrane porins. Biochimie, 2002, v.84, No5-6, p.399-412.

138. Carrasco B, Cozar M.C, Lurz R, Alonso J.C. and Ayora S. Genetic recombination in Bacillus subtilis 168: contribution of Holiday junction processing functions in chromosome segregation. J.Bacteriol, 2004, v.186, Nol7, p.5557-5566.

139. Carrasco B, Fernandez S, Petit M.A. and Alonso J.C. Genetic recombination in Bacillus subtilis 168: effect of DhelD on DNA repair and homologous recombination. J.Bacteriol, 2001, v. 183, p.5772-5777.

140. Carrier W.L, Setlow R.B. Endonuclease activities in extracts of M.luteus that act on irradiated DNA. Radiat. Res, 1974, v.59, Nol, p.97-98.

141. Castellazy M, George J, Buttin J. Prophage induction and cell division in E. coli.- Mol. Gen. Genet, 1972, v. 119, p. 139-143.

142. Castro J.R, Quivey J.M, Lyman J.T, Chen G.T, Tobias C.A, Kanstein L.L, and Walton R.E. Heavy-ion therapy. -In: Biological and medical research with accelerated heavy ions at the Bevalac 1974-1977, LBL-5610, 1977, p.198-218.

143. Cerutti H.D, Osman M, Grandoni P, Jagendorf A.T. A homolog of E. coli RecA protein in plastids of higher plants. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1992, v. 89, p. 8068-8072.

144. Cerutti, P.A. Effects of ionizing radiation on mammalian cells. -Naturwissenschaften, 1974, v.61, No2, p.51-59.

145. Cerutti, P.A. Photochemistry and Photobiology of Nucleic Acids. -Academic Press, New York, 1976, v.2, p. 375-401.

146. Chambers H, Russ S. Bactericidal action of radon. Proc. Roy. Soc.1. Med., 1912, v.5, p.198.

147. Chan A., Levy M.S., Nagel R. RecN SOS gene and induced precise excision of TnlO in E. coli. Mut. Res., 1994, v. 325, № 2-3, p. 75-79.

148. Chan A., Nagel R. Involvement of recA and recF in the induced precise excision of TnlO in Escherichia coli. Mut. Res., 1997, v. 381, p. 111-115.

149. Chatelier E., Becherel O.J., Alencon E., Canceill D., Ehrlich S.D., Fuchs R.P., Janniere L. Involvement of DnaE, the second replicative DNA polymerase from Bacillus subtilis, in DNA mutagenesis.- J Biol Chem., 2004, v.279, No3, p. 1757-67.

150. Chatterjee A., Magee H.D., and Tobias C.A. Radial cutoff LET and radial cutoff dose calculations for heavy charged particles in water. -Rad.Res., 1973, v.54, p.479-494.

151. Chatterjee, A. and W.R. Holley. Computer simulation of initial events in the biochemical mechanisms of DNA damage. In Advances in Radiation Biology (Lett, J.T. & Sinclair, W.K., eds), 1993, v. 17, p. 181226. Academic Press, San Diego.

152. Chiang SL, Rubin EJ. Construction of a mariner-based transposon for epitope-tagging and genomic targeting. Gene, 2002, v.296, p. 179-185.

153. Christensen R.C., Tobias C.A., Taylor W.D. Heavy-ion-induced single- and double-strand breaks in cpX-174 replicative form DNA. -Int.J.Radiat.Biol., 1972, v.22, No5, p.457-477.

154. Cleaver E., and Christopher J. The DNA damage recognition problem in human and other eukaryotic cells: the XPA damage binding protein. Biochem. J., 1997, v.328, p. 1-12.

155. Comfort N.C. The real point is control: the reception of Barbara McClintock's controlling elements. J. Hist. Biol, 1999, v. 32, № 2, p. 133-162.

156. Cook A., Lederberg J. Recombination studies of lactose nonfermenting mutants of Escherichia coli Kl 2. Genetics, 1962, v. 47, N10, p.1335

157. Coquerelle T., Weibezahn K.F., and Lucke-Huhle C. Rejoining of double-strand breaks in normal human and Ataxia telangiectasia fibroblasts after exposure to 60Co y-rays, 241 Am a-particles or bleomycin. -Int. J. Radiat. Biol., 1987, v. 51, p. 209-218.

158. Coquerelle T., Bopp A., Kessler B., and Hagen U. Strand breaks and 5*-end groups in DNA of irradiated thymocytes. Int. J. Radiat. Biol., 1973, v.24, p.397-404.

159. Corry P.M., Cole A. Radiation induced double-strand scission of the DNA of mammalian metaphase chromosomes. Radiat. Res.,1968, v.36, No3, p.528-543.

160. Coukell M.B., Yanofsky C. Increased frequency of deletions in DNA polymerase mutants of Escherichia coli. Nature, 1970a, v.228, No4, p.633-635.

161. Coukell M.B., Yanofsky C. Influence of chromosome structure on the frequency of tonB trp deletions in Escherichia coli. J.Bacteriol., 1971, v.105, p.864-687

162. Cox R., Masson W. Mutation and inactivation of cultured mammalian cells exposed to beams of accelerated heavy ions. III. Human diploid fibroblasts. Int. J. Radiat. Biol., 1979, v.36, No2, p. 149-160.

163. Curtis S.B., Tenforde T.S., Parks D., Schilling W.A., Lyman J. Response of rat rhabdomyosarcoma to neon- and helium- ion irradiation. -Radiat.Res., 1978, v.74, No2, p.274-288.

164. Cole A., Meyn R.E., Chen R., Corry P.M., and Hittelman. Radiation Biology in Cancer Research. Raven Press, New York, 1980, p. 33-58.

165. D'souza D. and Harrison L. Repair of clustered uracil DNA damages in Escherichia coli. Nucleic Acids Res., 2003, v.31, No 15, p.4573-4581.

166. Datta R., Cole A., Robinson S. Use of track alpha particles from

167. Am to study radiosensitivity sites in CHO cells. Radiat. Res., 1976, v. 65, Nol, p.139-151.

168. Deering R., Rice R. Heavy ion irradiation of HeLa cells. -Radiat.Res., 1962, v. 17, No5, p. 774-786.

169. Deering R. A. Heavy ion irradiation of HeLa cells. Radiat.Res., 1961, v.14, No4, p.460.

170. Deering R. A. Mutation and killing of Escherichia coli WP-2 by accelerated heavy ions and other radiations. Radiat.Res., 1963, v. 19, Nol, p.169-178.

171. Deering R.A. Mutation production in E.coli WP-2 by heavy ions. -Radiat. Res., 1962, v. 16, No4, p.609.

172. Deering R.A., Hutchinson F., Schambra P. Biological effects of accelerated heavy ions. Aerospace Medicine, 1961, v.32, NolO, p.915-920.

173. Demerec M., Lataijet R. Mutations in bacteria induced by radiations. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 1946, v.l 1, p.38-49., 1946

174. Demerec M., Sams J. Induction of mutations in individual genes of Eschrichia coli by low x-radiation. In: Immediate and low level effects of ionizing radiations, ed. Buzzati-Traverso A.A., Taylor L., Francis Ltd., 1960, p. 283-291.

175. Dewey D.L., Haynes R.H. Heavy ion inactivation of Micrococcus radiodurans. Radiat. Res., 1966, v.27, No3, p.545.

176. Dikomey E., Franzke J. DNA repair kinetics after exposure to X-irradiationand to internal b-rays in CHO cells. Radiat Environm. Biophys., 1986, v. 25, p. 189-194.

177. Dolphin G., Hutchinson F. Analisis of data obtained from heavy ion irradiation of enzymes. Radiat. Res., 1959, v.l 1, No3, p.439.

178. Dolphin G., Hutchinson F. The action of fast carbon and heavier ions on biological materials. I. The inactivation of dried enzimes.- Radiat. Res., 1960, v.13, No3, p.403-414.

179. Dominguez I., Daza P., Natarajan A.T., Cortes F. A high yield of translocations parallels the high yield of sister chromatid exchanges in the CHO mutant EM9. Mutat. Res., 1998, v.398, p.67-73.

180. Dooley O.A., Sacks P.G., and Miller M.W. Production of thymine base damage in ultrasound exposed EMTG mouse mammary sarcoma cells. Radiat. Res., 1984, v. 97, p.71 -86.

181. Doudney C.O. Is polymerase I necessary for most UV-induced mutations from tryptophan auxotrophy in E. coli? Mutat. Res., 1977, v. 40, p. 147-152.

182. Dougan G., Sherratt D. The transposon Tnl as a probe for studying ColEl structure and function. Mol. Gen. Genet., 1977, v. 151, № 2, p. 151-160.

183. Drake J.W. and Baltz R.H. The biochemistry of mutagenesis. Ann. Rev. Biochem., 1976, v. 45, p. 11-37.

184. Dugle D.L., Gillespie C.J., Chapman J.D. DNA strand breaks, repair, and survival in x-irradiated mammalian cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 1976, v.73, No3, p. 809-812.

185. Dunlap B., Cerutti P. Apyrimidinic sites in gamma-irradiated DNA. FEBS Lett., 1975 v. 51, No 1, p. 188-190.

186. Eger BT, Benkovic SJ. Minimal kinetic mechanism for misincorporation by DNA polymerase I (Klenow fragment).-Biochemistru, 1992, v. 31, No38, p. 9227-9236

187. Egner C., Berg D.E. Excision of transposon Tn5 is dependent on the inverted repeats but not on the transposase function of Tn5. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1981, v. 78, p. 459-463.

188. Eguchi K., Inada T., Yaguchi M. Sath S. and Kaneko I. Induction and repair of DNA lesions in cultured human melanoma cells exposed to a nitrogen-ion beam. Int. J. Radiat. Biol., 1987, v.52, p. 115-123.

189. Eichenbaum Z., Livneh Z. Intermolecular transposition of IS 10 causes coupled homologous recombination at the transposition site. -Genetics, 1995, v. 140. № 3. p.861-874.

190. Eick-Helmerich K., and Braun V. Import of biopolimers into Escherichia coli: nucletide sequences of the exbB exbD genes are homologous to those of the tolQ and tolR genes, respectively.-J.Bacteriol., 1989, v.171, p.5117-5126.

191. Ejchart A., Sadlej-Sosnowska N. Statistical evaluation and comparison of comet assay results. Mutat.Res., 2003, v. 534, p.85-92.

192. Elledge S.J. Cell cycle checkpoints: preventing an identity crisis. -Science, 1996, v.274, p. 1664-1671.

193. Esposito G., Antonelli F., Belli M., Campa A. et al. DNA DSB induced by iron ions in human fibroblasts: LET dependence and shieding efficiency. Advances in Space Res., 2005, v.35, No2, p.243-248.

194. Evans H.H., Ricanati, M. and Horng, M.F. Deficiency in DNA repair in mouse lymphoma strain L 5178 Y-S. Proc.Natl.Acad.Sci., 1987, v.84, p.7562 -7566.

195. Feiss M. Campbell A. Duplication of the bacteriophage lambda cohesive end site: genetic studies. J. Mol. Biol., 1974, v. 83, № 4, p. 527540.

196. Fernandez S., Kabayashi Y., Ogasawara N., and Alonso J.C. Analysis of the Bacillus subtilis recO gene: RecO is part of RecFLOR function. -Mol.Gen.Genet., 1999, v.261, p.567-573.

197. Fernandez S., Sorokin A., Alonso J.C. Genetic recombination in

198. Bacillus subtilis 168: effect of recU and recS on DNA repair and homologous recombination. J.Bacteriol., 1998, v. 180, p.3405-3409.

199. Fijalkowska I.J., Dunn R.L. and Schaaper R.M. Genetic requirement and mutational specificity of the Escherichia coli SOS mutator activity. -J.Bacteriol., 1997, v. 179, p.7435-7445.

200. Finch P. W., Chambers P., Emmerson P.T. Identification of the E. coli recN gene product as a major SOS protein. J. Bacteriol., 1985, v. 164, №2, p. 653-658.

201. Fornace, A.J., Dobson, P.P., and Kinsella, T J. Repair of y-ray induced DNA base damage in Xeroderma pigmentosum cells. Radiat. Res., 1982, v. 106 p. 73-88.

202. Foster T.J., Lundblad V., Hanley-Way S., Hailing S.M., Kleckner N. Three TnlO-associated excision events: relationship to transposition and role of direct and inverted repeats. Cell, 1981, v. 23, № 1, p. 215-227.

203. Fox J.C., and Mc Nally N.J. The rejoining of DNA double-strand breaks following irradiation with 238 Pu a-particles: evidence for a fast component of repair as measured by neutral filter elution. Int. J. Radiat. Biol., 1990, v.57, p.513-522.

204. Fox, J.C., and Mc Nally, N.J. Cell survival and DNA double-strand break repair following X-ray or neutron irradiaton in V79 cells. Int. J. Radiat. Biol., 1988, v.54,p. 1021 - 1030.

205. Franchitto A., Pichierri P., Piergentili R., Crescenzi M., Bignami M.,

206. Palitti F. The mammalian mismatch repair protein MSH2 is required for correct MRE11 and RAD51 relocalization and for efficient cell cycle arrest induced by ionizing radiation in G2 phase. Oncogene, 2003, v.22, p.2110-20.

207. Frank E.G., Ennis D.G., Gonsales M., Levine A.S., Woodgate R. Regulation of SOS mutagenesis by proteolysis. PNAS USA, 1996, v.93, p. 10291-10296.

208. Frank E.G., Hauser J., Levine A.S., and Woodgate R.et al. Targeting of the UmuD, umuD', and MucA' mutagenesis proteins to DNA by RecA protein. PNAS USA, 1993, v.90, p.8169-8173.

209. Frankenberg-Schwager M., Frankenberg D., Blocher D., Adamczyk C.M. Repair of DNA double-strand breaks in irradiated yeast cells under nongrowth conditions. Radiat Res. 1980a, v.82, No 3, p.498-510.

210. Frankenberg-Schwager M. and Frankenberg D. Rejoining of radiation-induced DNA double-strand breaks in yeast. In: Advances in Mutagenesis Research, 1991 v.3, edt. G. Obe, Springer Verlag, Berlin, p. 1-27.

211. Friedberg E.C., Waker G.C. and Siede W. SOS responses and DNA damage tolerance in prokaryotes. In: DNA repair and mutagenesis. Am.Soc. for Microbiol., Wash.DC, 1995, p.407-464.

212. Friedberg E.C., Walker G.C., and Siede W. DNA repair and mutagenesis. 1995, Washington, DC: ASM Press.

213. Fujii S., Gasser V., and Fuchs R.P. The biochemical requirements of DNA polymerase V-mediated translesion synthesis revisited. -J.Mol.Biol., 2004, v.341, p.405-417.

214. Genschel J., Littman S. J., Drummond J. T., and Modrich P. Isolation of hMutSb from human cells and comparison of the mismatch specificities of hMutSb and hMutSa. J. Biol. Chem., 1998, v.273, p.19895-19901.

215. Ghosal D., Saedler H. DNA sequence of the mini-insertion IS2-6 and its relation to the sequence of IS2. Nature, 1978, v. 275, p. 611-617.

216. Giaccia A., Weinstein R., Hu J., and Stamato T.D. Cell cycle dependent repair of double-strand DNA breaks in a y-ray sensitive Chinese hamster cell. Somatic Cell Mol. Genet., 1985, v.l 1, p.485-492.

217. Gill R., Heffron F., Dougan G., Falkow S. Analysis of sequences transposed by complementation of two classes of transposition-deficient mutants of Tn3. J. Bacteriol., 1978, v. 136, No2, p.742-756.

218. Glickman B.W., Rietveld K., Aaron C.S. g-Ray induced mutational spectrum in the lacl gene of Escherichia coli: comparison of induced and spontaneous spectra at the molecular level. Mutat Res., 1980, v. 69, Nol, p. 1-12.

219. Goodhead D.T. Initial events in the cellular effects of ionizing radiations: clustered damage in DNA. Int.J.Radiat.Biol., 1994, v.65, p.7

220. Goodhead D.T., Munson R.J., Thacker J., Cox R. Mutation and inactivation of cultured mammalian cells exposed to beams of accelerated heavy ions. IV. Biophysical interpretation. -Int. J. Radiat. Biol., 1980, v.37, N2,p.l35-167.

221. Goodman M.F. Coping with replication "train wrecks" in Escherichia coli using polV, polll; and RecA proteins. Trends Biochem. Sei., 2000, v.25, p. 189-195.

222. Gottesman S., Halpern E. and Trisler P. Role of sulA and sulB in filamentation by Ion mutant of Escherichia coli K-12. J.Bacteriol., 1981, v.148, p.265-273.

223. Gottlieb G.S., Fennewald M.A. UV photoaffinity labeling of Tn3 transposase-DNA complexes: identification of DNA binding domains. -Can. J. Microbiol., 1996, v. 42, № 1, p. 46-59.

224. Grigoriev Yu.G., Ryzhov N.I., Popov V.l., Kudryashov

225. E.I.,Vorozhtsova S.V.,Govorun R.D.,Krasavin E.A.,Gerasimenko V.N., and Koshcheeva L.A. Radiobiological effects of accelerated Boron-, Carbon-, and Neon ions in mammalian cells and tissues. Radiat. Res., 1974, v.59, No 1, p. 150.

226. Heavy ion effects on B. subtilis spores: inactivation, repair, and mutation induction. GSI, Darmstad, 1985, v. 25, p. 659-80.

227. Gunter K., Schuls W. Biophysical theory of radiation action. -Berlin, Akad.- Verlag, 1983.

228. Gunter K., Schulz W., Leistner W. Microdosimetric approach to cell survival curves in dependence on radiation quality. Studia biophisica, 1977, v. 61, p. 163-209.

229. Hanada K., Iwasaki M., Ihashi S., Ikeda H. UvrA and UvrB suppress illegitimate recombination: synergistic action with RecQ helicase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, v. 97, № 11, p. 5989-5984.

230. Hanada K., Ukita T., Kohno Y., Saito K., Kato J., Ikeda H. RecQ helicase is a suppressor of illegitimate recombination in E. coli. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, v. 94, № 8, p. 3860-3865.

231. Harayama S., Oguchi T., lino T. Does TnlO transpose via thecointegrate molecule? Mol. Gen. Genet., 1984, v. 194, № 3, p. 444-450.

232. Hare, J. T., and J. H. Taylor. One role for DNA methylation in vertebrate cells is strand discrimination in mismatch repair. PNAS USA, 1985, v.82, p.350-7354

233. Hariharan P.V., Remsen J.F., Cerutti P.A. Excision-repair of gamma-ray-damaged thymine in bacterial and and mammalian systems. -Basic Life Sci., 1975, v. 5A, p.51-59.

234. Harmon F.G., Kowalczykowski S.C. RecQ helicase, in concert with recA and SSB proteins, initiate and disrupt DNA recombination. Genes Dev., 1998, v. 12, №8, p. 1134-1144.

235. Harrison L., Hatahet Z., Wallace S.S. In vitro repair of synthetic ionizing radiation-induced multiply damaged DNA sites. J. Mol Biol., 1999 v.290, No3, p. 667-684.

236. Harrison L.and Malyarchuk S. Can DNA repair cause enhanced cell killing following treatment with ionizing radiation? Pathophysiology, 2002, v.8, p.149-159.

237. Heinze WJ., Craise L., and Howard J. Heavy ion irradiation of Zea Mays a search for biological endpoints. -In: Initial radiobiological experiments with accelerated nitrogen ions at the Bevatron, LBL-529, 1971, p.93-107.

238. Hirono Y., Smith H., Liman J., Thompson K., and Baum J. Relative biological effectiveness of heavy ions in producing mutations, tumors, and growth inhibition in the Crucifer plant, Arabidopsis. Radiat.Res., 1970, v.44, Nol, p.204-223.

239. Holweck F., Lacassagne A. Action des reyons alpha sur "cibles" correspondant aux principales lesions observece. C.R.Soc.Biol., 1931, v.107, p.812.

240. Huang J.C. and Sancar A. Determination of minimum substrate size for human excinuclease. J. Biol. Chem., 1994, v.269, p.9034-19040.

241. Huang-Mo Sung, Yeamans G., Ross C. and Yasbin R.E. Roles of

242. YgjH and YgjW, homologs of the Escherichia coli UmuC/DinB or Y superfamily of DNA polymerases, in stationary-phase mutagenesis and UV-induced mutagenesis of Bacillus subtilis. J.Bacteriol., 2003, v. 185, No7,p.2153-2160.

243. Huisman O.and d'Ari R. An inducible DNA replication -cell division coupling mechanism in E.coli. Nature, 1981, v.290, p.797-799.

244. Hutchinson F. Chemical changes induced in DNA by ionizing radiation. Progr. Nucl.Acid Res. Mol.Biol.,1985, v. 32, p. 115-154.

245. Hutchinson F. Formation of two double-strand breaks in the same DNA moleculeby a single high energy photon or ionizing particle. Int. J. Radiat. Biol., 1996, v.70, No5, p.505-512.

246. Hutchinson F. Induction of large DNA deletions by persistent nicks: anew hypothesis.-Mutat.Res., 1993, v.299, p.211-218.

247. Hoeijmakers J.H. Genome maintenance mechanisms for preventing cancer. Nature, 2001, v.41, p.366-374.

248. Ichikawa H., Ikeda K., Amemura J., Ohtsubo E. Two domains in the terminal inverted-repeat sequence of transposon Tn3. Gene, 1990, v. 86, № l,p. 11-17.

249. Ichikawa H., Ikeda K., Wishart W.L., Ohtsubo E. Specific binding of transposase to terminal inverted repeats of transposable element Tn3. -Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 1987, v. 84, N23, p. 8220-8224.

250. Irino N., Nakayama K., Nakayama H. The recQ gene of E. coli K12: primary structure and evidence for SOS regulation. Mol. Gen. Genet., 1986, v. 205, No 2, p. 298-304.

251. Ishii Y., Kondo S. Spontaneous and radiation induced deletionmutations in Escherichia coli strains with different DNA repair capacities.- Mut.Res, 1972, v. 16, No 1, p. 13-25.

252. Jaberoboansari A, Nelsoll G. B, Roti Roti J. L., Wheeler K. T. Postirradiation alteration of neuronal chromatin structure. Radiat. Res, 1988, v. 114. p. 94-104.

253. Jackson S.P. Detecting, signalling and repairing DNA double-strand breaks. Biochem. Soc. Trans, 2001, v.29, p.655-661 .

254. Johansen I, Boye E. Radiation-induced DNA strand-breaks in E.coli measured within a fraction of a second. Nature, 1975, v.255, No5512, p.740-743.

255. Johansen I, Brustad T, Rupp W.D. DNA strand breaks measured within 100 milliseconds of irradiation of Escherichia coli by 4 MeV electrons. Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1975, v. 72, Nol, p. 167-171.

256. Johnson R.C, Reznikoff W.S. Localization of the Tn5 transposase promoter using thecycling reaction of RNA polymerase. Nucl. Acids Res, 1981, v. 9, No 8, p. 1873-1883.

257. Johnson R.D, Jasin M. Double-strand-break-induced homologous recombination in mammalian cells. Biochem. Soc. Trans, 2001, v.29, Pt. 2, p. 196-201.

258. Jorritsma J.B, Konings A.W. Inhibition of repair of radiation-induced strand breaks by hyperthermia, and its relationship to cell survival after hyperthermia alone. Int. J.Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med, 1983, v. 43, No5, p. 505-516.

259. Kada T, Brun E, Marcovich H. Comparison of the induction of prototrophic mutants by x-rays and ultraviolet rays in "Escherichia coli" B/r Try-. Ann. Inst. Pasteur (Paris), 1960, v.99,No547-566.

260. Kadner R.J, and Heller K.J. Mutual inhibition of cobolamin and siderophore uptake systems suggests their competition for TonB function.- J.Bacteriol, 1995, v. 177, p.4829-4835.

261. Kampf G, Eichhorn K. DNA strand breakage by different radiationqualities and relations to cell killing: Further results after the influence of a-particles and carbon ions. Stud. Biophys., 1983, v.93, p. 17-26.

262. Kampf G., Regel K., Eichorn K., Abel H. Radiation-induced DNA strand breaks in dependence on radiation quality and oxygen and their repair in mammalian cells. Stud. Biophys., 1977a, v. 61, p.53-60.

263. Kampf G., Tolkendorf E., Regel K., Abel H. Cell inactivation and DNA strand break rates after irradiation with X-rays and fast neutrons. -Stud. Biophys., 1977b, v. 62, p. 17-26.

264. Kampfenkel K., and Braun V, Topology of the ExbB protein in the cytoplasmic membrane of Escherichia coli. -J. Biol. Chem., 1993, v. 268, No8, p.:6050-6057.

265. Kampfenkel K., and Braun V. Membrane topology of the Escherichia coli ExbD protein. J. Bacterid., 1992, v. 174, p.5485-5487.

266. Kanbashi K., Wang X, Komura J., Ono T., Yamamoto K. Frameshifts, base substitutions and minute deletions constitute X-ray induced mutations in the endogenous tonB gene of Escherichia coli Kl 2. -Mutat.Res., 1997, v.385, p.259-267.

267. Kans J.A., Casadaban M.J. Nucleotide sequences required for Tn3 transposition immunity. J. Bacteriol., 1989, v. 171, No 4, p. 1904-1914.

268. Kat A, Thilly W.G., Fong W.H., Longley M.J., Li G.M. and Modrich P. An alkylation tolerant mutator human cell line is deficient in stand-specific mismatch repair. PNAS USA, 1993, v.90, 6424-6428.

269. Kato T., Nakano E. Effects of the umuC36 mutation on ultraviolet-radiation-induced base-change and frameshift mutations in Escherichia coli.- Mutat. Res., 1981, v.83, No3, p. 307-319.

270. Kellerer A.M., Lassman M, Ross H., Thomas W.H., Wenning A. The effect of heavy ions on DNA in Salmonella mutagenicity test. GSI Report, 1984, 85-l,p.241.

271. Keyeux G., Lefranc G., Lefranc M.P. A mutagene deletion in the human IGH connstant region locus involves highly homologous hot spotsof recombination. Genomics, 1989, v.5, No 3, p. 431-441.

272. Kiefer J. and Straaten H. A model of ion track structure based on classical collision dynamics. Phys.Med.Biol., 1986, v.31, p. 1201-1209.

273. Kiefer J. Heavy ion effects in cells: chromosomal aberrations, mutations and neoplastic transformations Radiat. Environ.Biophys., 1992,v.31, p.279-288.

274. Kiefer J., Schreiber A., Gutermuth F., Koch S., Schmidt P. Mutation induction by different types of radiation at the HPRT locus. Mutation Research, 1999, v.431, p.429-448.

275. Kimball R.F, Setlow J.K., Liu M. The mutagenic and lethal effects of monoiunctional methylating agents in strains of haemophilus influenzae defective in repair process. Mutat.Res., 1971, v. 12, p.21-28.

276. Kitagawa Y., Akaboshi E., Shinagawa H., Horii T. et al. Srtructural analysis of the umu operon required for inducoble mutagenesis in Escherichia coli. PNAS USA, 1985, v.82, p.4336-4340.

277. Kleckner N. DNA sequence analysis of TnlO insertions: origin and role of 9 bp flanking repetitions during TnlO translocation. Cell, 1979, v. 16, No 4, p. 711-720.

278. Kogoma A., Torrey T.A., Connaughton M. Induction of UV-resistant DNA replication in E. coli: induced stable DNA replication as an SOS function. Mol. Gen.Genet., 1979, v. 176, p. 1.

279. Kohn K.W., Erickson L.C., Ewing R.A.G., Friedman C.A. Fractionation of DNA from mammalian cells by alkaline elution. -Biochemistry, v. 15, p. 4629-4637.et al, 1976

280. Kole L.B., Haynes S.R., Jelinek W.R. Discrete and heterogeneous high molecular weight RNAs complementary to a long dispersed repeat family (a possible transposon) of human DNA. J. Mol. Biol., 1983, v. 165, No2, p.257-286.

281. Konca K., Lankoff A., Banasik A., Losowska H. et al. A cross-platform pubic domain PC image-analysis program for the comet assay.

282. Mutat.Res, 2003, v.534, p. 15-20.

283. Kondo S., Ichikawa H, Iwo K, Kato T. Base-change mutagenesis and prophage induction in strains of Eschericia coli with different DNA repair capacities. Genetics, 1970, v.66, p. 187-217.

284. Kosaka T, Kaneko I, and Koide F. Correlation between non-repairable DNA lesions and fixation of cell damage by hypertonic solutions in Chinese hamster cells. Int.J.Radiat.Biol, 1990, v.58, p.417-426.

285. Kozubek S, Horneck G, Krasavin E.A, and Ryznar L. Interpretation of mutation induction by accelerated heavy ions in bacteria. Rad. Research, 1995, v. 141, p. 199-207.

286. Kozubek S, Krasavin E.A, Amirtayev K.G. The induction of revertanrs by heavy particles and y-rays in Salmonella tester strains.-Mutat. Res, 1989, v.210, p.221-226.

287. Kozubek S, Krasavin E.A, Soska J.et. al. The induction of the SOS-response in Escherichia coli by heavy ions. JINR El9-88—867, Dubna, 1988.

288. Kozubek S, Krasavin E.A. Cell sensitivity to irradiation and DNA repair processes. I. DNA damage and its repair in Escherichia coli. -Neoplasma, 1984a, v.31, No6, p. 675-683.

289. Kozubek S, Krasavin E.A. Cell sensitivity to irradiation and DNA repair processes. II. The cell sensitivity to ionizing radiation of different LETs. Neoplasma, 1984b, v.31, No6, p. 685-695.

290. Krisch R.E, Krasin F, Sauri C.J. DNA breakage, repair and lethality after 125-1 decay in rec+ and recA strains of Escherichia coli. -Int.J.Rad.Biol, 1976, v.29, Nol, p.37-50.

291. Krokan H., Standal R., and Slupphaug G. DNA glycosylases in the base excision repair of DNA. Biochem. J., 1997, v.325, p. 1-16.

292. Krokan H.E. and Slupphaug G. Damage and repair of DNA in mammalian cells- emphasis on oxidative processes. In: Natural Ionizing Radiation and Health, 2002, Trondheim, Norway. Ed. by Bolviken.

293. Kronenberg A., Gauny S., Criddle K., Vannais D., Ueno A., Kraemer S., Waldren C.A. Heavy ion mutagenesis: linear transfer effects and genetic linkage. Radiat. Environ. Biophys., 1995, v.34, p.73-78.

294. Kuan C.T., Liu S.K., Tessman I. Excision and transposition of Tn5 as an SOS activity in E. coli. Genetics, 1991, v. 128, p. 43-57.

295. Kudryashov E.I., Marennyi A.M., and Mesceijakova O.M. The investigation of the space distribution of energy in the track of the heavy charged particle.- In: Proc. of the First Soviet Congress on Microdosymetry.Atomizdat ,1973, Moscow.

296. Kuzminov A. RuvA, RuvB and RuvC proteins: cleaning-up after recombination repair in E.coli. Bioassays, 1993, v. 15, p.355-358.

297. Langenscheid J., Killmann H. and Braun V. A FhuA mutant of Escherichia coli is infected by phage T-l independent of TonB. FEMS Microbiol. Letters, 2004, v.234, Nol, p. 133-137.

298. Le Chatelier E., Becherels O., d'Alencon E., Canceill D., Ehrlich S.D., Fuchs R.P., Janniere L. Involvement of DNAE, the second replicative DNA polymerase from Bacillus subtilis, in DNA mutagenesis. J.Biol.Chem., 2004, v.279, No3, p. 1757-1767.

299. Leadon S. A. Production and repair of DNA damage in mammalian cells.- Health Physics, 1990, v.59, p. 15-22.

300. Lehman A.R., Ormerod M.G. Double strand breaks in the DNA ofmammalian cells after x-irradiation. Biochim. et Biophys. Acta, 1970, v.217, No2, p.268-277.

301. Lenne-Samuel N., Wagner J., Etienne H., and Fuchs R.P. The processivity factor beta controls DNA polymerase IV traffic during spontaneous mutagenesis and translesion synthesis in vivo. EMBO Rep., 2002, v.3, p.45-49.

302. Levin D., Hutchinson F. Neutral sucrose sedimentation of very large DNA from Bacillus subtilis. I. Effect of random double strand breaks and centrifuge speed on sedimentation. J.Mol.Biol., 1973, v.75, No3, p.455-478.

303. Levy M.S., Baibinder E., Nagel R. Effect of mutations in SOS genes on UV-induced precise excision of TnlO in Escherichia coli. Mutat. Res., 1993, v. 293, No 3, p. 241-247.

304. Levy M.S., Pomposiello P., Nagel R. RecA dependent increased precise excision of TnlO in Salmonella typhimurium. Mutat. Res., 1991, v. 255, p. 95-100.

305. Lindahl T. An N-glycosilase from Escherichia coli that releases uracil from DNA containing deaminated cytosine residue. PNAS USA, 1974, v.71, p.3649-3653.

306. Lindahl T. DNA repair enzymes. Ann.Rev. Biochem., 1982, v.51, p.61-87.

307. Little J.B., Nagasawa H., Pfenning T., Vetrovs H. Radiation-induced genomic instability: delayed mutagenic and cytogenetiv effects of X-ray and alpha particles. Rad. Res., 1997, v. 138, p.299-307.

308. Little J.W. Autodigeston of LexA and phage 1 repressors. PNAS USA, 1984, v.81, p.1375-1379.

309. Little J.W. Mechanism of specific LexA cleavage: autodigestion and the role of RecA coprotease. Biochimie, 1991, v.73, p.411-422.

310. Little J.W., Mount D.W. The SOS regulatory system of Escherichia coli. Cell, 1982, v.29, p. 11-22.

311. Little J.W., Mount D.W., and Yanisch-Perron C.R. Purified lexA protein is a repressor of the recA and lexA genes. PNAS USA, 1981, v.78, p.4199-4203.

312. Liu Y.H., Cheng A.J., Wang T.c. Involvement of recF, recO, and recR genes in UVradiation mutagenesis of E. coli. J. Bacterid., 1998, v. 180, No 7, p. 1766-1770.

313. Lloyd R.G., Porton M.c., Buckman C. Effect of recF, recJ, recN, recO and ruv mutations on ultraviolet survival and genetic recombination in arecD strain of Escherichia coli K12. Mol. Gen. Genet., 1988, v. 212, No 2, p. 317-324.

314. Lobrich, M., Rydberg B., and Cooper P. K. Non random distribution of DNA double strand breaks induced by particle irradiation. Int.J.Radiat Biol. - 1996, v.70 p.493-503.

315. Lorenzo C.E., Howard E., Nagel R. Studies on TnlO transposition and excision in DNA repair mutants of Salmonella typhimurium. Mut. Res., 1990, v. 232, p. 99-104.

316. Lovett C.M. and Roberts J.W. Purification of RecA protein analogue from Bacillus subtilis. J.Biol. Chem., 1985, v.260 p.3308-3313

317. Lovett C.M., Cho K.C., O'Gara T.M. Purification of an SOS repressor from Bacillus subtilis. J.Bacteriol., 1993, v. 175, p.6842-6849.

318. Lozovskaya E.R., Hartl D.L., Petrov D.A. Genomic regulation of transposable elements in Drosophila. Curr. Opin. Gen. Dev., 1995, v. 5, No 6, p. 768-773.

319. Luisi-DeLuca C. Homologous pairing of ssDNA and superhelical dsDNA catalyzed by RecO protein fromE. coli. J. Bacterid., 1995, v. 177, No 3, p. 566-572.

320. Luisi-DeLuca C., Kolodner R. Purification and characterization of the E. coli RecO protein. Renaturation of complementary ssDNA molecules catalyzed by the RecO protein. J. Mol. Biol., 1994, v. 236, No 1, p. 124-138.

321. Lundblad V., Taylor A.F., Smith G.R., Kleckner N. Unusual alleles of recB and recC stimulate excision of inverted repeat transposons TnlO and Tn5. Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 1984, v. 81, No 3, p. 824-828.

322. Lundblad V., Kleckner N. Mismatch repair mutations of E. coli K12 enhance transposon excision. Genetics, 1985, v. 109, No 1, p. 3-19.

323. Lundblad V., Kleckner N. Mutants of E. coli K12 which affect excision of transposon TnlO. Bas. Life Sci., 1982, v. 20, p. 245-258.

324. Luo Y., Pfuettzner R.A., Mosimann S., Paetzel M., Frey E.A., Cherney M., Kim B., Little J.W. and Strynadka N.C. Crystal structure of LexA: a conformational switch for regulation of self-cleavage. Cell, 2001, v.106, p.585-594.

325. Luo Y., Pfiietzner R.A., Mosimann S., Paetzel M. et al. Crystal structure of LexA: a conformational switch for regulation of self-cleavage. -Cell, 2001, v.106, p.585-594.

326. Lyman J. Dark recovery of yeast following ionizing radiations. -Ph.D.Thesis, 1965, UCRL-16030.

327. Lyman J., Haynes R. Recovery of yeast after exposure to densely ionizing irradiation. Radiat.Res.suppl. 7, 1967, p.222-230.

328. Lyman J., Haynes R., Tobias C. Recovery of yeast following heavy ion irradiation. Radiat.Res., 1963, v. 19, Nol, p.237.

329. Madhvanath U. Effects of densely ionizing radiations on humanlymphocytes cultured in vitro. Ph.D.Thesis, Univ.of California, Berkeley, UCRL-20680, 1971, p.83.

330. Maekawa T., Yanagihara K., Ohtsubo E. Specific nicking at the 3' ends of the terminal inverted repeat sequences in transposon Tn3 by transposase and an E. coli protein ACP. Genes Cells, 1996, v. 1, No 11, p. 1017-1030.

331. Maekawa T., Amemura-Maekawa J., Ohtsubo E. DNA binding domains in Tn3 transposase. Mol. Gen. Genet., 1993, v. 236, No 2-3, p. 267-274.

332. Maki H., Saito M., Kobayshi T., Kawai K., and Akabashi M. Cell inactivation and DNA single and double-strand breaks in cultured mammalian cells irradiated by a thermal neutron beam. Int. J. Radiat. Biol, 1986, v.50, p.795-810.

333. Manney T, Brustad T, Barr J, and Tobias C. Effect of dehydratation and anoxia on yeast radiosensitivity to densely ionizing particles. Radiat.Res, 1960, v. 12, No4, p.455.

334. Manney T, Brustad T, Barr J, and Tobias C. Effect of hydratation and anoxia on yeast radiosensitivity to densely ionizing particles. Radiat. Res, 1959, v.l 1, No3, p.453.

335. Manney T, Brustad T, Tobias C. Effects of glycerol and anoxia on the radiosensitivity of haploid yeast to densely ionizing particles. -Radiat.Res, 1963, v. 18, No3, p.374-388.

336. Maor-Shoshani A.N, Reuven N.B, Tomer G, and Livneh Z. Highly mutagenic replication by DNA polymerase V (umuC) provides a mechanistic basis for SOS. PNAS USA, 2000, v.197, p.565-570.

337. Martins B.I., Roisman R., Kalofonos D., Palner D., Tobias C.A. Survival of cultured human kidney cells (T-l) as a function of depth in the Bragg curve of a 260 Mev/nucleon 016-ion beam. Radiat.Res., 1973, v.55, No3, p.578-579.

338. Matsuyama A., Karasawa T., Takahashi T., and Masuda F. LET effects on bacterial cells. IPCR Cyclotron Progr.Report, 1971, v.5, p.95-97.

339. Matsuyama A., Karasawa T., Takahashi T., Asano Y., Igarashi K., Kano H., Fukada E., and Ando Y. LET effects on biological systems. -IPCR Cyclotron Progr.Report, 1970, v.4, p. 132-135.

340. Matsuyama A., Kitayama S., and Karasawa T. The LET effects on biological cells. IPCR Cyclotron Progr.Report, 1968, v.2, p. 141-144.

341. Matsuyama A., Takahashi T., Karasawa T., Igarashi K., Yatagai F., and Kitajiama S. LET effects on bacterial cells. IPCR Cyclotron Progr.Report, 1972, v.6, p. 114-118.

342. Mattern, M.R., and Cerutti, P.A. Age-dependent excision repair of damaged thymine from gamma-irradiated DNA in isolated nuclei from human fibroblasts. Nature, 1975, v.254, p. 450-452.

343. Mattern, M.R., and Welch C. Production and excision of thymine damage in the cells of mammalian cells exposed to high-LET radiations. -Radiat. Res., 1979, v.80, p.474- 483.

344. Mattern, M.R., Hariharan, P.V., and Cerutti, P.A. Selective excision of garnma-ray damaged thymine from the DNA of cultured mammalian cells. Biochim. Biophys. Acta, 1975, v.395, p.48-55.

345. Mattern, M.R., Hariharan, P.V., Dunlap, B.E., and Cerutti, P.A. DNA degradationand exision repair in gamma-irradiated Chinese hamster ovary cells. Nature New Biol., 1973, v.245, p. 230-232.

346. Mazin A.Y., Kuzminov A.V., Dianov G.L., Salganic R.I. Mechanisms of deletion formation in E. coli plasmids. II. Deletions mediated by short direct repeats. Mol. Gene Genet., 1991, v. 228, No 1-2,p. 209-214.

347. MacPhee D.G. The significance of deletions in spontaneous and induced mutations associated with movement of transposable DNA elements: possible implications for evolution and cancer. Mutat. Res., 1991, v. 250, p. 35-47.

348. McClintock B. Nobel Prize acceptance presentation. Science, 1984, v. 226, p. 792-801.

349. McMillan T.J., Cassoni A.M., Edwards S., Holmes A., Peacock J.H. The relationship of DNA double-strand break induction to radiosensitivity in human tumour cell lines. Int. J.Radiat. Biol., 1990,v. 58, No3, p. 427438.

350. McWilliams, R.S., Cross, W.G., Kaplan, J.G., and Bimboim, H.C. Rapid rejoining of DNA strand breaks in resting human lymphocytes after irradiation by low dose of 60-Co-gamma rays and of 16.6 MeV neutrons. -Radiat. Res., 1983, v.94, p.499-507.

351. Mendonca V.M., Klepin H.D., Matson S.W. DNA helicases in recombination and repair: construction of a delta uvrD delta helD delta recQ mutant deficient in recombination and repair. J. Bacterid., 1995, v. 177, No 5, p. 1326-1335.

352. Metzger, L., and Iliakis, O. Kinetics of DNA double-strand break repair throughout the cell cycle as assayed by pulsed field gel electrophoresis in CHO cells. Int. J. Radiat. Biol., 1991, v.59, p. 13251341.

353. Michalik V. Model of DNA damage induced by radiations of various qualities. Int. J. Radiat. Biol., 1992, v.62, p.9-20.

354. Morgan T. L., Fleck E. W, Poston KA., Denovan B.A., Newman

355. C.N., Rossiter B.J.F., Miller J.H. Molecular characterization of X-ray-induced mutation at the HPRT locus in plateau phase Chinese hamster ovary cells. Mutation Research, 1990, v. 232, p. 171-182.

356. Morrison P.T., Lovett S.T., Gilson L.E., Kolodner R. Molecular analysis of the E. Coli recO gene. J. Bacteriol., 1989, v. 171, No 7, p. 3641-3649.

357. Mortimer R., Brustad T., Cormack D. Effect influence of linear energy transfer and oxygen tension on the effectiveness of ionizing radiation for induction of mutations and lethality in Saccharomyces cerevisiae. Radiat.Res., 1965, v.26, No4, p.465-482.

358. Moseley B.E. Photobiology and radiobiology of Micrococcus (Deinococcus) rsdiodurans. In.: Photochem.Photobiol.Rev., 1983, v.7, N.Y.P.P., p.323-334.

359. Muller W. Chromosomenaberrationen der chinesischen hamster-zellinie V79 nach röntgen- und schwerionenbestrahlung. GSI-85-3 Report, 1985, pp. 127.

360. Munson R.J., Bridges B.A. The LET factor in mutagenesis by ionizing radiations. I. Reversion to wild type of a bacteriophage T4 amber mutant. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 1973, v. 24, No3, p.257-273.

361. Munson R.J., Bridges B.A. Lethal and mutagenic lesions induced by ionizing radiations in E. coli and DNA strand breaks. Biophysik., 1969, v.6, Nol,p.l-5.

362. Munson R.J., MacLean F.I. The nature and radiation sensitivity of the long forms of Escherichia coli strain B/r. J. Gen. Microbiol., 1961, v.25, p. 29-39.

363. Mustonen R., Bouvier G., Wolber G., Stohr M., Peschke P., Bartsch H. A comparison of gamma and neutron on Raji cells: effects on DNA damage, repair, cell cycle distribution and lethality. Mutat Res., 1999, v.429, p. 169-179.

364. Nacai I., Mortimer R. Induction of different classes of genetic effects in yeast using heavy ions. -Radiat.Res.suppl.7, 1967, p. 172-181.

365. Nag D.K., DasGupta U., Adelt G., Berg D.E. IS50-mediated inverse transposition: specificity and precision. Gene, 1985, v. 34, No 1, p. 1726.

366. Nagata Y., Kawata M., Komura J., Ono T. and Yamamoto K. X-ray-induced mutations in Escherichia coli K-12 strains with altered DNA polymerase I activities. Mut.Res., 2003, v.528, Nol-2, p.93-103.

367. Nagel R., Chan A. Enhanced TnlO and mini-TnlO precise excision in DNA replication mutants of Escherichia coli Kl 2. Mutat. Res., 2000, v. 459, p. 275-284.

368. Nagel R., Chan A. Participation of DNA polymerase II in the increased precise excision of TnlO. DNA Repair, 2003, p. 727-735.

369. Nagel R., Chan A. RecBC and RecF recombination pathways and the induced precise excision of TnlO in E. coli. Mutat. Res., 1999, v. 433, p. 99-107.

370. Nagel R., Chan A., Rosen E. Ruv and recG genes and the induced precise excision of TnlO in Escherichia coli. Mut. Res., 1994, v. 311, p. 103-109.

371. Nasevicius A., Ekker S.C. Effective targeted gene 'knockdown' in zebrafish.- Nat. Genet., 2000, v. 26,No2, p. 216-220.

372. Ngo F.Q., Blakely E.A., Tobias C.A., Chang P.Y., Smith K.C. Fractionation gain factor from therapeutic heavy-ion beams.-Inst.J.Radiat.Oncol.Biol.Phys., 1978, v.4, suppl.2, p.92-93.

373. Nissley D.V., Lindh F., Fennewald M.A. Mutations in the inverted repeats of Tn3 affect binding of transposase and transposition immunity.

374. J. Mol. Biol, 1991, v. 218, No 2, p. 335-347.

375. Nissley D.V, Lindh F.G, Fennewald M.A. Mutational analysis of the inverted repeats of Tn3. J. Mol. Biol, 1990, v.213, No4, p. 671-676.

376. Nohmi t, Batista J.R, Dodson L.A, and Walker J.C. RecA-mediated cleavage activates UmuD for mutagenesis: mechanistic relationship between transcriptional derepression and posttranslational activation. PNAS USA, 1988, v.85, p. 1816-1820.

377. Nuzhdin S.V, Pasyukova E.G., Morozova E.A, Flavell A.J. Quantitative genetic analysis of copia retrotransposon activity in inbred Drosophila melanogaster lines. Genetics, 1998, v. 150, No 2, p. 755-766.

378. Oei S.L, Ziegler M. ATP for the DNA ligation step in base excision repair is generated from poly (ADP-ribose). J. Biol. Chem, 2000, v.275, p.23234-23239.

379. Ohmori H. Friedberg E.C, Fuchs R.P.et al. The Y family of DNA polymerases.- Mol.Cell, 2001, v.8, p.7-8

380. Olasz F, Farkas T, Kiss J, Arini A, Arber W. Terminal inverted repeats of insertion sequence IS30 serve as targets for transposition. J. Bacteriol, 1997, v. 179, No 23, p. 7551-7558.

381. Oleinick, N.L, Chu, S, and Friedman, L.R. Gamma radiation as a probe of chromatin structure: damage to and repair of active chromatin in the metaphase chromosome. Radiat. Res, 1985, v.98, p.629-641.

382. Olive P. L, Banath J, Durand R. Heterogeneity in radiation-induced DNA damage and repair in tumor and normal cells measured using the «comet» assay. Radiat. Res, 1990, v. 122, p. 86-94.

383. OLive P. L, Wlodek D, Banath J. P. DNA double-strand breake measured in individual cell subjected to gel electrophoresis. Cancer Res, 1991, v. 51, p. 4665-4670.

384. O'Neill J.P, Hunter T.C, Sullivan L.M et al. Southem-blot analyses of human Tlymphocyte mutants induced in vitro by gamma-irradiation. -Mutat. Res, 1990, v. 240, p. 143-149.

385. Ostling O., Johanson K. J. Microelectrophoretic study of radiation-illduced DNA damages in individual mammalian cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1984, v. 123. p. 291-298.

386. Park M.S. Hanks T., Jaberaboansari A., and Chen D.J. Molecular analysis of gamma-ray induced mutatiopns at the HPRT locus in primary human skin fibroblasts by multiplex polymerase chain reaction. Rad. Res. 1995, v.241,p.l 1-18.

387. Pastink A., Eeken J.C., Lohman P.H. Genomic integrity and the repair of double-strand DNA breaks. Mutat. Res., 2001, v.480-481, p.37-50.

388. Paterson M.C., Smith B.P., Lohman P.H.M., Anderson A.K., and Fishman L. Defective exision repair of gamma-ray damaged DNA in human (Ataxia telangiectasia) fibroblasts. 1976, Nature, v.260, p.444-446.

389. Patil M.S., Smith B.P., Hariharan P.V. Radiation induced thymine base damage and its excision repair in active and inactive chromatin of HeLa cells. Int. J. Radiat. Biol., 1985, v.48, p.691-700.

390. Peacock R.S., Weljie A.M., Howard S.P., Price F. and Vogel H. The solution structure of the C-terminal, domain of TonB and interaction studies with TonB box peptides. J.Mol.Biol., 2005, v.345, No5, p. 11851197.

391. Peak, M.J., Wang, L., Hill, C.K., and Peak, J.G. Comparison of repair of DNA double-strand breaks caused by neutron or gamma radiation in cultured human cells. -Int. J. Radiat. Biol., 1991, v.60, p.891-898.

392. Permina E.A., Mironov A.A., and Gelfand M.S. Damge-repair error-prone polymerases of eubacteria : association with mobile genome elements. Gene, 2002, v.293, p. 133-140.

393. Petit M.A. and Ehrlich D. Essential bacterial helicases that counteract the toxicity of recombination protein. The EMBO Journal, 2002, v.21,Nol2, p.3137-3142.

394. Pham P., Bertram J.G., O'Donelli M., Woodgate R., Cox M.M. and Goodman M.F. A model for SOS-lesion targeted mutations in E.coli involving pol V, RecA, SSB and b sliding clamp. Nature, 2001, v.409, p.366-370.

395. Pham P., Seitz E.M., Saveliev S., Woodgate R., Cox M.M. and Goodman M.F. Two distinct modes of RecA action are required for DNA polymerase V-catalysed translesion synthesis. PNAS USA, 2002, v.99, p.11061-11066.

396. Piersen C.E., McCullough A.K., Lloyd R.S. AP lyases and dRPases: commonality of mechanism. Mutat. Res., 2000, v.459, p.43-53.

397. Pizzuti A., Pieretti M., Fenwick R.G., Gibbs R.A., Caskey C.T. A transposon-like element in the deletion-prone region of the dystrophin gene. Genomics, 1992, v. 13, No3, p. 594-600.

398. Postle K., and Skare J.T. Escherichia coli TonB protein is exported from the cytoplasm without proteolytic cleavage of its amino terminus. J. Biol. Chem., 1988, v.263, p. 11000-11007.

399. Powers E.L., Lyman J.T., and Tobias C.A. Some effects of accelerated charged particles on bacterial spores. Int.J.Radiat.Biol., 1968, v.4, p.313-330.

400. Quillardet P., Huisman O., D'Ari R., Hofnung M. SOS chromotest, a direct assay of induction of an SOS function in Escherichia coli K-12 to measuregenotoxicity. PNAS USA, 1982, v.19, p.5971-5975.

401. Radford I.R. Effect of cell- cycle position and dose on the kinetics of DNA double-strand breakage repair in X-irradiated Chinese hamster cells.- Int. J. Radiat. Biol., 1987, v.52, p.555-563.

402. Radford I.R. Evidence for a general relationship between theinduced level of DNA double-strand breakage and cell killing after X-irradiation of mammalian cells. Int. J. Radiat. Biol., 1986, v.49, p.611-620.

403. Raha M., Hutchinson F. Deletions induced by gamma rays in the genome of Escherichia coli. J Mol Biol., 1991, v. 220, No2, p.193-198.

404. Raju M., Phillips T. The potential for heavy particle radiation therapy. -Los Alamos Sci.Labor.Rep., No LA-6588-MS, 1977.

405. Raju M.R., Amols H.I., Bain E., Carpenter S.G., Cox R.A., Robertson J.B. A heavy particle comparative study. III. OER and RBE. -Br.J.Radiol., 1978a, v.51, p.712-719.

406. Raju M.R., Bain E., Carpenter S.G. Cell-survival measurements as a function of depth for a high-energy argon-ion beam. Radiat.Res., 1980a, v.84, Nol, p.158-163.

407. Raju M.R., Bain E., Carpenter S.G., Cox R.A., Robertson J. A heavy particle comparative study. II. Cells survival versus depth. -Br.J.Radiol., 1978b, v.51, p.704-711.

408. Raju M.R., Bain E., Carpenter S.G., Lett J., Walters R.A. Effects of argon ions on sinhronized Chinese hamster cells. Radiat.Res., 1980b, v.84, Nol, p.152-157.

409. Raju M.R., Blakely E., Howard J., Lyman J.T., Kalofonos D.P., Martins B., Yang C.H. Human cell survival as a function of depth for a high-energy neon ion beam. Radiat.Res., 1976, v.65, Nol, p.191-194.

410. Ramotar D. The apurinic-apyrimidinic endonuclease IV family of DNA repair enzymes. Biochem. Cell Biol./Biochim. biol. Cell, 1997, v.75, No4, p. 327-336

411. Randahl H., Elliott G.C. and Linn S. DNA-repair reactions by purified HeLa DNA polymerases and exonucleases. J. Biol. Chem., v. 263, No25, p.12228-12234.

412. Read H.A., Jaskunas S.R. Isolation of E coli mutants containing multiple transpositions of IS sequences. Mol. Gen. Genetics, 1980, v. 180, No l,p. 157-64.

413. Resnik, M.A., and Moore, P.D. Molecular recombination and the repair of DNA double-strand breaks in CHO cells. Nucl. Acids Res., 1979, v.6, p.3145-3160.

414. Reuven N.B., Arad G., Maor-Shoshani A. and Livneh Z. The mutagenesis protein UmuC is a DNA polymerase activated by UmuD', RecA, and SSB and is specialized for translesion replication. -J.Biol.Chem., 1999, v.274, No45, p.31763-31766.

415. Reuven N.B., Tomer G., and Livneh Z. The mutagenesis proteins UmuD' and UmuC prevent lethal frameshifts while increasing base substitution mutations. Mol.Cell, 1998, v.2, p. 191-199.

416. Ristic D., Wyman C., Paulusma C., Kanaar R. The architecture of the human Rad54-DNA complex provides evidence for protein translocation along DNA. PNAS USA, 2001, v.98, p.8454-6840.

417. Ritter M.A., Cleaver J.E. and Tobias C.A. High LET radiations induce a large proportion of nonrejoining DNA breaks. Nature, 1977, v.266, p.653-655.

418. Roberts D.E., Ascherman D., Kleckner N. IS 10 promotes adjacent deletions at low frequency. Genetics, 1991, v. 128, No 1, p. 37-43.

419. Roberts G.P., Paustian T.D. Bacterial genetics. Wisconins-Medison, 2000.

420. Roca A.I., Cox M.M. RecA protein: structure, function, and role in recombinational DNA repair. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol., 1997, v.56, p. 129-223.

421. Ronecker H.J., Rak B. Genetic organization of insertion element IS2based on a revised nucleotide sequence. Gene, 1987, v. 59. No 2-3, p. 291-296.

422. Roots R, Yang T.C, Craise L, Blakely E.A, Tobias C.A. Impaired rapair capacity of DNA breaks induced in mammalian cellular DNA by accelerated heavy ions. Radiat.Res, 1979, v.78, Nol, p.38-49.

423. Roots R, Yang T.C, Craise L, Blakely E.A, Tobias C.A. Rejoining capacity of DNA breaks induced by accelerated carbon and neon ions in the spread Bragg peak. Int.J.Radiat.Biol, 1980, v.38, No2, p.203-210.

424. Roots R, Holley W, Chatterjee A, Irizany M, and Kraft G. The formation of strand breaks in DNA after high- LET irradiation: a comparison of data from in vitro and cellular systems. Int. J. Radiat. Biol, 1990, v.58, p.55-70.

425. Ross G, Eady J, Kent C, Yao W, McMillan T.J. DNA damage induction in human tumor cell lines measured by both alkaline and neutral comet assay. J. Radiat. Biol, 1994, v.65, p. 127.

426. Rothkamm, K, and M. Lobrich. Evidence for a lack of DNA double-strand break repair in human cells exposed to very low x-ray doses.- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003, v. 100, p.5057-5062.

427. Rydberg B, Johanson K. J. Eslimation of DNA strand breaks in single mammalian cells. DNA repair mechanisms. New York: Acad. Press, 1978, p. 465-468.

428. Rydberg B. Repair of DNA double-strand breaks in colcemid -arrested mitotic Chinese hamster cells. Int. J. Radiat. Biol, 1984, v.46, p.299-304.

429. Rydberg, B. DNA strand-breaks induced by low-energy heavy ions.- Int. J. Radiat. Biol, 1985, v.47, p.57-62.

430. Sakai K, Okada S. An alkaline separation method for detection of small amount of DNA damage. Radiat. Res. (Tokyo), 1981, v.22, No4, p.415-424.

431. Sakai K. and Okada S. Radiation-induced DNA damage and cellularlethality in cultured mammalian cells. Radiat. Res., 1984, v.98, p.479-490.

432. Saparbaev M. and Laval J. 3,N4-ethenocytosine, a highly mutagenic adduct, is a primary substrate for Escherichia coli double-stranded uracil 1-DNA glycosylase and human mismatch-specific thymine-DNA glycosylase. PNAS USA, 1998, v.95, p.8508-8513.

433. Sapora O., Loverock P.S., Fielden E.M. The role of radiation chemical and enzymatic processes on single-strand breaks at short times after irradiation. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 1976, v. 30, No4,p. 385-387.

434. Sargentini N.J., Smith K.C. Involvement of Rec B-mediated (but not Rec F-mediated) repair of DNA double-strand breaks in the y-radiation production of long deletions in Escherichia coli. Mutat. Res., 1992, v.265, Nol, p.83-101.

435. Sasakawa C., Berg D.E. IS50-mediated inverse transposition. Discrimination between the two ends of an IS element. J. Mol. Biol., 1982, v. 159, No.2, p. 257-271.

436. Savio M., Stivala L.A., Bianchi L., Vannini V., and Prosperi E. Involvement of the proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in DNA repair induced by alkylating agents and oxidative damage in human fibroblasts. Carcinogenesis, 1998, v. 19 p.591-596

437. Sawada S., Sasau M., Okada S., Yatagai F., Kaneko I., Matsuyama A. The effects of high LET radiations on mammalian cells. IPCR Cyclotron Progr.Rept.,1977,v.l 1,p. 132-133.

438. Sayeg I., Birge A., Beam C., Tobias C. The effect of accelerated carbon nuclei and other radiations on the survival of haploid yeast. 2. Biological experiments. Radiat.Res., 1959,v. 10, No4, p.449-461.

439. Schambra F, Dolphin g., Hutchinson F. Effects of heavy ions on some biological systems. Radiat.res., 1959, v.l 1, No3, p.465.

440. Schambra P., Hutchinson F. The action of fast heavy ions onbiological material. 2. Effects of Tl, and q>X174 bacteriophage and double-strand and single-strand DNA. Radiat.Res., 1964, v.23, No4, p.514-526.

441. Schlacher K., Leslie K., Wyman C., Woodgate R., Cox M.M., and Goodman M.F. DNA polymerase V and RecA protein, a minimal mutasome. Molecular cell, 2005, v.17, p.561-572.

442. Schmidt P., Kiefer J. Deletion-pattern analysis of alpha-particle and X-ray induced mutations at the HPRT locus of V79 Chinese hamster cells. Mutat Res., 1998, v.421, No2, p.149-161.

443. Schopfer F., Kiefer J., Schneider E., Kraft G. Inaktivierung getrockneter hefezellen durch schwerionenstrahlen verschiedener ionisationsdichte. Jahresbericht,1977,GSI-J—1-78,1978, p. 144.

444. Schouten G.J., van Luenen H.G., Verra N.C., Valerio D., Plasterk R.H. Transposon Tel of the nematode Caenorhabditis elegans jumps in human cells. Nucleic Acids Res., 1998, v. 26, No 12, p. 3013-3017.

445. Sedgwick S.G., Levin A., Bailone A. Induction of recA protein synthesis in E.coli. Mol. Gen. Genet., 1978, v. 160, p. 267.

446. Seeberg E., Eide L., Bjoras M. The base excision pathway. -Trends Biochem Sci., 1995, v.20, p.391-397

447. Selbitschka W., Arnold W., Priefer U.B., Rottschafer T., Schmidt M., Simon R., Puhler A. Characterization of recA genes and recA mutants of Rhizobium melioti and Rhizobium leguminosarum biovar viciae. Mol. Gen. Genet., 1991, v. 229, p. 86-95.

448. Shan Q., Bork J.M., Webb B.L., Inman R.B., Cox M.M. RecA protein filaments:end-dependent dissociation from ssDNA and stabilize by

449. RecO and RecR proteins. -J. Mol. Biol., 1997, v. 265, No 5, p. 519-540.

450. Shen X., Woodgate R., and Goodman M.F. Escherichia coli DNA polymerase V subunit exchange: a post-SOS mechanism to curtail error-prone DNA synthesis. J.Biol.Chem., 2003, v.278, p.52546-52550.

451. Shinagawa H., Iwasaki T., Kato T., and Nakata A. RecA protein-dependent cleavage of UmuD protein and SOS mutagenesis. PNAS USA, 1988, v.85, p.1806-1810.

452. Shivji M., Kenney M.K, Wood R.D. Proliferating cell nuclear antigen is required for DNA excision repoair. Cell, 1992, v.69:367-374.

453. Sillesen K., Lawrence J.H., and Lyman J.T. Heavy particle ionization (He, Li, B, Ne) and the proliferative capacity of neoplastic cells jzijziin vivo2. -Acta Isotopica, 1963, v.3, p.107-126.

454. Simic D., Vucovic-Gacic B., Ajanovic A., Knezevic-Vukcevic J. Activation of RecA protein in recombination deficient strains of E. coli following DNA-damaging treatments. Mut. Res., 1991, v. 254, N23, p. 255-262.

455. Singer B.S., Weslye J. Deletion formation in bacteriophage T4. J. Mol. Biol., 1988, v. 202, No 2, p. 233-243.

456. Singh N. P., McCoy M. T, Schneider E.L. A simple technique for quantitation of low levels of DNA damage in individual cells. Exp.Cell Res., 1988, v. 175. p. 184-191.

457. Skare J.T., and Postle K. Evidence for a TonB-dependent energy transduction complex in Escherichia coli. Mol.Microbiol., 1991, v.5, p. 2883-2890.

458. Skarsgard L., Kihlman B., Parker L., Pnjarra C., Richardson S.

459. Survival, chromosome abnormalities and recovery in heavy ion and x-irradiated mammalian cells. Radiat.Res.suppl., 1967, v.7, p.208-221.

460. Skarsgard L.D. Survival and mitotic delay in Chinese hamser cells after heavy ion and x-irradiation. Radiat.Res., 1964, v.22, No2, p.235.

461. Skulimowski A. W., Turner D.R., Morly A.A. et al. Molecular basis of X-ray-induced mutation at the HPRT locus in human lymphocytes. -Mutat. Res. 1986. v. 162. p. 105-112.

462. Smith B.T. and Walker G.C. Mutagenesis and more: umuDC and the Escherichia coli SOS response. Genetics, 1998, v. 148, p. 1599-1610.

463. Smith H.O., Danner D.B., Deich R.A. Genetic transformation. -Ann.Rev. Biochem., 1981, v.50, p.41-68.

464. Spizizen J. Transformation of biochemically deficient strains of Bacillus subtilis by deoxyribonucleate. Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 1958, v.44, p. 1072-1078.

465. Spudich J.A., Horn V., Yanofsky C. On the production deletions in the chromosome of E.coli. J.Mol.Biol., 1970, v.53, Nol, p.49-67.

466. Stoll U., Schneider E., Kranert T., Kiefer J. Induction of HPRT-mutants in Chinese hamster V79 cells after heavy ion exposure. Radiat Environ Biophys., 1995, v.34, No2, p. 91-94.

467. Stoppa-Lyonnet D., Carter P.E., Meo T., Tosi M. Clusters of intragenic Alu repeats predispose the human CI inhibitor locus to deleterious rearrengements. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, v. 87, N24, p. 1551-1555.

468. Sung J.S. and Mosbaugh D.W. Escherichia coli double-strand uracil-DNA glycosylase: involvement in uracil-mediated DNA base excision repair and stimulation of activity by endonuclease IV. Biochemistry, 2000, v.39, p. 10224-10235.

469. Sutherland B.M., Bennet P.V. SidorkinaO and Laval J. Clustered damages and total lesions induced in DNA by ionizing radiation: oxidized bazes and strand breaks. Biochemistry, 2000a, v.39, p.8026-8031.

470. Sutherland B.M., Bennet P.V. SidorkinaO and Laval J. Clustered DNA damages induced in isolated DNA in human cells by low doses of ionizing radiation. PNAS USA, 2000b, v.97, p.103-108.

471. Sutherland B.M., Bennet P.V. Sutherland J.C. and Laval J. Clustered DNA damages induced by X-rays in human cells. Radiat.Res., 2002, v.157, p.611-616.

472. Sutton M., Opperman T., and Walker G. The Escherichia coli SOS mutagenesis proteins UmuD and UmuD' interact physically with replicative DNA polymerase. Biochemistry, 2000, v.96, No22, p. 1237312378.

473. Suzuki K., Watanabe M., Suzuki M., Kaneko I. Lethal and neoplastic transforming effects of high-LET radiations. In: Scientific papers of the institute of physical and chemical research. Yokohama (Japan), 1989, v.83, p.28-30.

474. Suzuki K., Hei T.K. Mutation induction in y-irradiated primary human bronchial epithelial cells and molecular analysis of HPRT mutants. -Mutat. Res., 1996, v.349,p. 33-41.

475. Swinehart J.L., Cerutti P.A. Gamma-ray-induced thymine damage in the DNA in coliphage phi chi 174 and in E. coli. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 1975, v. 27, Nol, p.83-94.

476. Swinehart J.L., Lin W.S., Cerutti P.A. Gamma-ray induced damage in thymine in mononucleotide mixtures, and in single- and double-stranded DNA. Radiat. Res., 1974, v. 58, No2, p. 166-175.

477. Takao M., Yonemasu R., Yasui A. Characterization of a UV endonuclease gene from the fission yeast Schizosaccharomyces pombe and its bacterial homolog. Nucleic Acids Res., 1996, v.24, p. 1267-1271.

478. Tang M, Shen X., Frank E.G., O'Donelli M, Woodgate R. and Goodman M.F. UmuD'2C is an error-prone DNA polymerase, Escherichia coli pol V. PNAS USA, 1999, v.96, p.8919-8924.

479. Tenforde T, Curtis S.B. Tumor radiobiology with Bevalac heavy-ion beams. -In: Biological and medical research with accelerated heavy ions at the Bevalac 1974-1977, LBL-5610, 1977, p. 127-139.

480. Thacker J, Stretch A, Stephens M. Mutation and inactivation of cultured mammalian cells exposed to beams of accelerated heavy ions. II. Chinese hamster V-79 cells. Int. J. Radiat. Biol, 1979, v.36, №2, p. 13 7148.

481. Thacker J, Stretch A, Stephens M. The induction of thioguanine-resistent mutants of Chinese hamster cells by y-rays. Mutat. Res, 1977, v.42,p.316-326.

482. Timmons M.S., Lieb M, Deonier R.C. Recombination between IS5 elements: requirement for homology and recombination functions. -Genetics, 1986, v. 113, No 4, p. 797-810.

483. Timofeeff-Ressovsky N. W, Zimmer K.G. Induction of mutations by neutrons in Drosophila. Naturwissenschaften, 1938, v.25, p.108.

484. Timson D.J, Singleton M.R, Wigley D.B. DNA ligases in the repair and replication of DNA. Mutat. Res, 2000, v.460, p.301-318.

485. Tobias C.A, Blakely E.A, and Roots R.J. Cellular and molecular radiobiology. In: Biological and Medical research with accelerated heavy ions at the Bevalac 1974-1977, LBL-5610, Berkeley, 1977, p.76-110.

486. Tobias C.A, Chatterjee A, and Smith A.R. Radioactive fragmentation of nitrogen ion beam in a beryllium target. In: Initial Radiobiological Experiments with Accelerated Nitrogen ions at the Bevatron, LBL-529, 1971, p.20-41.

487. Tobias C. A, Manney T. Some Molecular effects of heavily ionizing radiations. Ann.N.I.Acad.Sci, 1964, v.l 14, p. 16-32.

488. Todd P. Fractionated heavy ion irradiation of cultured human cells.

489. Radiat.Res., 1968, v.34, No3, p.378-389.

490. Todd P. Heavy ion irradiation of cultured human cells. -Radiat.Res.suppl.7, 1967, p. 196-207.

491. Todd P. W. Biological effects of heavy ions. 2nd Symp.Protect.Radiat.Space, Gatlinburg,Tenn., 1964. Washington, D.C., NASA, 1965, p.105-114.

492. Tokarova B., Amirtayev K.G., Kozubek S., Krasavin E.A. Mutagenic action of heavy ions on Escherichia coli cells.- Mutat Res., 1989, v.227, No4, p.199-205.

493. Tomich P.H., Clewell D. Properties of erythromycin-inducible transposon Tn917 in Streptococcus faecalis. J. Bacterid., 1980, v. 141, p. 1366.

494. Topias A., Fernandez S., Alonso J., and Barbe J. Rhodobacter sphaeroides LexA has dual activity: optimizing and repressing recA gene transcription. Nucleic Acids Res., 2002, v.30, p. 1539-1546.

495. Town C.D., Smith K.C., Kaplan H.S. DNA polymerase required for rapid repair of X-ray induced DNA strand breaks in vivo. Science, 1971, v.172, No3985, p.851-853.

496. Traub I., Gaisser S., Broun V. Activity domains of the TonB protein. Mol. Microbiol, 1993, v.8, p.409-423.

497. Tym R., Todd P.W. The sensitiazation by iododeoxyuridine of cultured human cells to the lethal effect of x-rays and heavy ions. Int. J.Radiat. Biol. Relat. Stud.Phys. Chem. Med., 1964, v. 34, p. 589-603.

498. Ulmer K.M., Gomez R.F., Sinskey A.J. Ionizing radiation damage to the folded chromosome of Escherichia coli K-12: repair of double-strand breaks in deoxyribonucleic acid. J. Bacteriol., 1979, v. 138, No2, p. 486491.

499. Umezu K., Nakayama H. RecQ helicase of E. coli. Characterization of the helix unwinding activity with emphasis on the effect of single-stranded DNA-binding protein. J. Mol. Biol., 1993, v. 230, No 4, p.l 145

500. Van Ankeren S.C., Murray D., and Meyn R.E. Induction and rejoining of y-ray induced DNA singleand double-strand breaks in Chinese hamster AA8 cells and in two radiosensitive clones. Radiat. Res., 1988, v.16, p.1-525.

501. Van der Schans G.P., Centen H.B. Progress in Mutation Research, 1982, v. 4, Elsevier, Amsterdam, p. 285-299.

502. Van der Schans, O.P., Paterson, M.C., and Cross, W.G. DNA strand breaks and rejoining in cultured human fibroblasts exposed to fast neutrons or gamma rays. Int. J. Radiat. Biol., 1983, v.44, p.75-85.

503. Verma .L, Kane M., Brassett C., Schmeits J., Evans D., Kolodner R., and Mäher E. Mononucleotide microsatellite instability and germline MSH6 mutation analysis in early onset colorectal cancer. J. Med. Genet., 1999, v.36, p.678-682.

504. Vogelstain B., Pardoll D. M., Coffey D. S. Supercoiled loops and etukaryotic DNA replication. Cell, 1980, v. 22, p. 79-85.

505. Walker G.C. Mutagenesis and inducible responses to deoxyribonucleic acid damage in Escherichia coli. Microbiolto Rev., 1984, v. 48, p. 60-93.

506. Walker G.C., Kenyon C.J., Bagg A., Elledge S.J., Perry K.L., Shanabruch W.G. Regulation and functions of Escherichia coli genes induced by DNA damage. Basic Life Sei., 1982a, v. 20, p. 43-63.

507. Walker G.C., Kenyon C.J., Bagg A., Langer P.J., Shanabruch W.G. Mutagenesis and cellular responses to DNA damage. Natl. Cancer. Inst. Monogr. ,1982b; v.60, p. 257-67.

508. Ward J.E. in DNA Damage and Repair Vol. 2: DNA Repair in

509. Higher Eukaryotes (Nickoloff, J.A. and Hoekstra, M.F, eds),1998, pp. 65-84, Human Press, Totowa, NJ.

510. Ward F.D. Induction of mutations in Drosophila by y-rays. -Genetics, 1935, v.20, p.230.

511. Ward J.F. Some biochemical consequences of the spatial distribution of ionizing radiation-produced free radicals. Radiat.Res, 1981, v.86, p.185-195.

512. Warren G.J, Green R.L. Comparison of physical and genetic properties of palindromic DNA sequences. J. Bacterid, 1985, v. 161, No 3, p. 1103-1111.

513. Waiters R.L. and Childers T. J. Radiation induced thymine base damage in replicating chromatin. Radiat. Res, 1982, v.90, p. 564-574.

514. Weibezahn K.F. and Coquerelle T. Radiation-induced DNA doublestrand breaks are rejoined by ligation and recombination processes. Nucl. Acids Res, 1981, v.9, p.3139-3150.

515. Weigle J.J. Induction of a mutation in a bacterial virus. Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 1953, v. 39, p. 628-636.

516. Weinfeld M, Rasouli-Nia A, Chaudhry M.A. and Britten R.A. Response of base excision repair enzymes to complex DNA lesions. -Radiat.Res, 2001, v. 156, p.584-589.

517. Whalen J.H, Grigliatti T.A. Molecular characterization of a retrotransposon in Drosophila melanogaster, and its relationship to other retrovirus-like mobile elements. Mol. Gen. Genet, 1998, v. 260, N5, p. 401-409.

518. Whaley J.M, Little J. B. Molecular characterization of hprt mutants induced by low- and high-LET radiations in human cells. Mutation Research, 1990, v. 234, p. 35-45.

519. Whitby M.C, Lloyd R.G. Altered SOS induction associated with mutations in recF, recO and recR. Mol. Gen. Genet, 1995, v.246, №2, p. 174-179.

520. Whitby M.C., Ryder L., and Lloyd R.G. Reverse branch migration of Holyday junctions by RecG protein: a new mechanism for resolution of intermediates in recombination and DNA repair. Cell, 1993, v.75, p.341-350.

521. Wickoff R.W. Action of x-rays of various wave-lengths on Bact. coli. J. Exptl. Med., 1930, v.52, p. 769.

522. Wideroe R. Calculation of the numbers of d-electrons produced in water by high energy electrons and x-rays. Atomkernenergie, 1977, v.29, p.62-66.

523. Wildenberg J., Meselson M. Mismatch repair in heteroduplex DNA. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A., 1975, v.72, p.2202-2206.

524. Wilkins R.J. Alpha-ray induced breaks in the DNA of Escherichia coli. Int. J. Radiat. Biol., 1971, v.20, №5, p.497-500.

525. Wilkins R.J. Does Escherichia coli possess a DNA excision repair system for y-ray damage? Nature New Biol., 1973, v.244, No 139, p.269-271.

526. Wilson D.M., Engelward B.P. and Samson L. In: DNA Damage and Repair Vol. 1: DNA Repair in Prokaryotes and Eukaryotes (Nickoloff, J.A. and Hoekstra, M.F., eds), 1998, pp. 29-64, Human Press, Totowa, NJ

527. Winterling K.W., Chafin D., Hayes J.J., Sun J., Levine A.S., Yasbin R.V. and Woodgate R. The Bacillus subtilis DinR binding site: redefinition of the consensus sequence. J.Bacteriol., 1998, v. 180, p.2201-2211.

528. Witkin E.M. Ultraviolet mutagenesis and inducible DNA repair in Escherichia coli. Bact. Review, 1976, v.40, p.869-907.

529. Wlodeck D. and Hittelman W.N. The repair of double-strand DNA breaks correlates with radiosensitivity of L5178 Y-S and L5178 Y-R cells.- Radiat Res., 1987, v.l 12, p.146-155.

530. Wlodek D., and Hittelman W.N. The relationship of DNA and chromosome damage to survival of synchronized X-irradiated L5178 Ycells. II. Repair. Radiat. Res., 1988, v.l 15, p.566-576.

531. Woods W.O., Lopez M., Kaslvonijan M. Normal repair of gamma-irradiation-induced single and double-strand DNA breaks in retinoblastoma fibroblasts. Biochim. Biophys. Acta., 1982, v. 698, p.40-48.

532. Wray L.V., Reznikoff W.S. Identification of repressor binding sites controlling expression of tetracycline resistance encoded by TnlO.- J. Bacterid., 1983, v.56, No 3, p. 1188-1191.

533. Yamada Y., Park M.S., Okinaka R.T., Chen D.J. Molekular analysis and comparison of radiation-induced large deletions of the HPRT locus in Primary human skin fibroblast. Radiat. Res., 1996, v. 1454, p.481-490.

534. Yang C.L., Liu Y.H., Wang T.C. Overexpression of the natural recO sequence and its effects on DNA repair of E. coli. Mut. Res., 1996, v. 362, N21, p. 21-28.

535. Yang T.C., Graise L.M., Mei M.T. Tobias C.A. Neoplastiv cell transformation by heavy charged particles. Rad. Res., 1985, v. 104, p. 177187.

536. Yang T.C., Heinze B.D., Maccabee H., and Welch G. Effect of nitrogen ions on biological development. In: Initial Radiobiological Experiments with Accelerated Nitrogen Ions at the Bevatron, LBL-529, 1971, p.109-119.

537. Yatagai F., Kitayama S., and Matsuyama A. Inactivation of phage jX174 by accelerated ions. Enhanced g-ray effect by air layer in front of the samples. Radiat.res., 1979, v.'77, No2, p.250-258.

538. Yatagai F., Takahashi T., Kitajama Y., Matsuyama A. Inactivation of bacterial spores by charged particles. J.Radiat.Res., 1974, v. 15, No2, p.90-95.

539. Yatagai F., Takahashi T., Matsuyama A. Inactivation of bacterial cells by cyclotron beam. J.Radiat.Res.,1975, v. 16, p.99-112.

540. Yu Z., Chen J., Ford B., Brackley M. and Glickman B.W. Human DNA repair systems:an overview. Environmental and Molecular Mutagenesis, 1999, v.33, p.3-20

541. Yue W.W., Grizot S., Buchanan S. Structural evidence for iron-free citrate and ferric citrate binding to the TonB-dependent outer membrane transporter FecA. J.Mol.Biol., 2003, v.332, No2, p.353-368.

542. Zampiery A., Greenberg J. Induction of mutation in the lac region of Escherichia coli strain S. Genetics, 1967, v. 47, N1, p. 41

543. Zeevi Y.Y., Tobias C.A., Lewis E.R. Initial studies on vertebrate interaction with the nitrogen beam. -In: Initial Radiobiological Experiments with Accelerated Nitrogen Ions at the Bevatron, LBL-529, 1971, p.67-79.

544. Zhai Yu F., Heijne W. and Saier M. Molecular modeling of the bacterial outer membrane receptor energizer, ExbBD/TonB, based on homology with the flagellar motor, MotAB. Biochim. et Biophys. Acta -Biomembranes, 2003, v. 1614, No2, p.201-210.

Информация о работе

Борейко, Алла Владимировна
доктора биологических наук
Москва, 2005
ВАК 03.00.01

Диссертация

Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов"

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Борейко, Алла Владимировна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов"

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Борейко, Алла Владимировна

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Борейко, Алла Владимировна, Москва

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Генетическое действие ускоренных тяжелых ионов
ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология