Металлотионеины как биомаркеры при действии на организмы тяжелых металлов и ионизирующего излучения

Данилин, Илья Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Металлотионеины как биомаркеры при действии на организмы тяжелых металлов и ионизирующего излучения
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Металлотионеины как биомаркеры при действии на организмы тяжелых металлов и ионизирующего излучения"

10-3 1182

ДАНИЛИН Илья Анатольевич

МЕТАЛЛОТИОНЕИНЫ КАК БИОМАРКЕРЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

03.00.16 - экология 03.00.01 - радиобиология

Нагщавах рукописи

хМ-о

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва-2010

Работа выполнена на кафедре системной экологии

экологического факультета Российского университета дружбы

народов.

Научные консультанты:

доктор биологических наук, профессор Козлов Юрий Павлович доктор биологических наук, профессор Сынзыныс Борис Иванович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Пелевина Ирина Ивановна (институт химической физики им. H.H. Семёнова РАН) доктор биологических наук, профессор Коренков Игорь Петрович (НПО «Радон»)

доктор биологических наук Котелевцев Сергей Васильевич (МГУ им М.В. Ломоносова)

Ведущая организация:

Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН.

Защита диссертации состоится 27 апреля 2010 г. в Ичасов на заседании диссертационного совета Д 212.203.17 при Российском университете дружбы народов по адресу: 1 15093, г. Москва, Подольское шоссе, д. 8/5, экологический факультет РУДН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6; с авторефератом - на сайте ВАК: http://www.vak.ed.gov.ru.

Автореферат разослан 07 февраля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: доктор биологических наук, профессор Чернышев В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. При действии внешних, физико-химических факторов на организм в его тканях происходит нарушение стационарного уровня концентрации свободных радикалов (Тарусов, 1954; Эмануэль, Липчина, 1958; Козлов, 1973; Emanuel, 1976). Установлено, что организм животных и растений реагирует на изменение концентраций свободных радикалов функционированием защитной антиокислительной системы клетки. В ее состав входит ряд специализированных ферментов (Fridovich, 1974-1982; Halliwell, 19741979; Chence, 1979; Flohe, 1982; Ланкин, 1985; Бурлакова и др., 1975; Журавлев, 1975), а также группа соединений, связывающих ионы металлов переменной валентности, выполняющих каталитическую функцию (Владимиров, 1970-1984; Hochstain, Ernster 1967).

Среди стрессорных белков, которые синтезируются при повреждении клеток чрезмерной активацией процессов свободнорадикального окисления, сопровождающихся повышенным уровнем образования активных форм кислорода (АФК), важная роль отводится белкам-метадлотионеинам (МТ) (Margoshes, Vallee, 1957).

МТ представляют собой низкомолекулярные белки (6-7 кДа), содержащие до 30% цистеина и способные связывать ионы тяжелых металлов (ТМ). МТ обнаружены во всех исследованных эукариотических организмах, а также в клетках прокариот (Kagi, 1993). В настоящее время увеличение уровня МТ рассматривается как одна из форм адаптивного ответа, приводящего к усилению радиорезистентности биологических объектов (Котеров, Филиппович, 1995; Котеров и др., 1998).

Во второй половине 80-х гг. в растениях были выделены пептиды, содержащие SH-группы и способные связывать ионы Cd. Впервые они обнаружены в культуре клеток Rauvolfia serpentine (Grill, Winnacker, Zenk, 1985; Kondo et al.,1984), эти соединения были названы фитохелатинами или металлотионеинами третьего класса.

Особая актуальность изучения индукции синтеза МТ в настоящее время связана с необходимостью проведения комплексных оценок радиоэкологического состояния экосистем, в том числе с выбором референтных организмов или показателей, как того требуют рекомендации Международной комиссии по радиационной защите (MARINA II, 2002; EPIC, 2001,2003; Sazikina et.al., 2002; МКРЗ, 2004).

Цель и задачи исследования. Работа посвящена анализу уровня белков-МТ в тканях растений и животных как комплексного

биомаркера окислительного стресса при действии ТМ и ионизирующего излучения.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы и решены следующие основные задачи:

• оценены антистрессорные свойства МТ при воздействии экзогенных повреждающих факторов, провоцирующих развитие окислительного стресса в организме растений и животных;

• выявлены свойства МТ как биомаркеров развития процессов свободнорадикалыюго окисления, вызванного воздействием экзогенных и эндогенных стрессорных факторов;

• изучены общие закономерности индукции синтеза МТ организмов с различным уровнем биологической организации (растений, беспозвоночных и позвоночных животных);

• разработаны научно-практические методы оценки и изменения устойчивости экосистем в случае присутствия популяции референтных организмов с повышенным уровнем белков-МТ, индуцированным антропогенными повреждающими факторами;

• проанализирована эффективность предварительной стимуляции синтеза МТ при фиторемедиации городских, сточных вод для снижения уровня канцерогенного и неканцерогенного риска ТМ,

Теоретическая значимость и научная новизна исследований.

• В диссертационной работе впервые систематически исследованы механизмы действия и оценены антистрессорные свойства МТ при воздействии экзогенных повреждающих факторов, провоцирующих развитие окислительного стресса в организме растений и животных.

• Установлено, что увеличение уровня МТ в ответ на экзогенные повреждающие факторы имеет единую генетически детерминированную природу, так как сходные реакции возникают у организмов, пути эволюции которых разошлись многие миллионы лет назад - млекопитающие (мыши), беспозвоночные животные (моллюски), растения (ячмень).

клетках растений, беспозвоночных и позвоночных животных. Эти системы играют важную роль в сложном процессе формирования ответной реакции клетки на внешнее повреждающее оксидативное воздействие.

• Установлена способность прединдукии МТ защищать растительные и животные организмы от окислительного стресса, провоцируемого действием ТМ и ионизирующим излучением, выраженная зависимостью между уровнем МТ и выживаемостью мышей, проростаемостью семян, фильтрационной активностью моллюсков.

• Впервые показана эффективность прединдукции синтеза белков-МТ для фиторемедиации территорий, загрязненных ТМ и радионуклидами.

Практическая значимость результатов исследований.

1. Результаты лабораторных и полевых экспериментов, представленных в диссертационной работе свидетельствуют о высокой эффективности и информативности использования показателя удельного содержания МТ в органах и тканях моллюсков в качестве биоиндикационного параметра в программах биологического мониторинга антропогенно-загрязненных территорий.

2. Стимуляция синтеза белков МТ в качестве средства, характеризующегося комплексным механизмом защитного действия, целесообразна для повышения выживаемости в условиях действия на организм окислительного стресса различного генезиса.

3. Показана эффективность использования растения водный гиацинт {Е1скогта ст$з1рез) с прединдукцией синтеза МТ для доочистки вод ливневых канализаций.

Положения, выносимые на защиту:

1. Уровень МТ в растительных и животных клетках является информативным показателем развития окислительного стресса при действии у-излучения и ТМ.

3. Полученные результаты служат экспериментальным обоснованием целесообразности применения прединдукции синтеза МТ в ткани водного гиацинта (Е1скогта для

повышения выживаемости растений и повышения эффективности процесса гидроботанической очистки сточных вод.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на международном конгрессе "Энергетика - 3000" (Обнинск, 1998), всероссийской конференции "50 лет производства и применения изотопов в России" (Обнинск, 1998), международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия и пути их решения" (Брянск, 1999), конференции "Радиация и биосфера" (Обнинск, 2000), IV съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001), VIII Российской научной конференции "Радиационная защита и радиационная безопасность в ядерных технологиях" (Обнинск, 2002), международной конференции "Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами" (Тула, 2003), Сахаровских чтениях 2005 года: экологические проблемы XXI века (Минск, 2005), The 2nd International Conference on Radioactivity in the Environment & the 6th International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic and the Antarctic (Nice, France, 2005). Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2005), V съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2006), The Conference «Technology Science Works in the Western Lithuania» (Klaipeda, Lithuania, 2006), IV и VI региональной научной конференции "Техногенные системы и экологический риск" (Обнинск, 2007, 2009), 4th International Conference on Metals and Genetics (Париж, Франция, 2008), 17ш International Environmental Bioindicators Conference (Moscow, 2009), конференции "Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития" (Киров, 2009), научная сессия НИЯУ МИФИ (Обнинск,2010).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 39 печатных работах, включая 12 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, а также публикации в сборниках трудов и тезисов докладов на российских и зарубежных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, результатов и выводов, списка литературы. Работа изложена на 287 страницах, включая 33 рисунка и 25 таблиц. Список литературы включает 289 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, ставятся задачи, решаемые в диссертации, обсуждается их научная новизна, теоретическая и практическая значимость.

Среди процессов индуцирующих состояние окислительного стресса выбраны следующие: действие ионов ТМ (Cd), у-излучение, опухолевый рост. Предпосылкой для выбора Cd в качестве индуктора окислительного стресса обусловлено тем, что при действии на клетку происходит не прямое образование свободных радикалов, а снижение системы антиоксидантной защиты, в результате конкурентных отношений между ионами металлов, входящих в состав ферментов антиоксидантной защиты. Интерес заключался в том, чтобы узнать каким образом реагирует на действие ионов Cd процесс синтеза белка-МТ, включенный в систему аниоксидантной защиты и можно ли использовать этот белок в качестве биомаркера развития окислительного стресса. Ионизирующее излучение и опухолевый рост индуцирует в биологических объектах свободные радикалы и молекулярные продукты, в частности, перекиси, способные изменять структуру биологически важных молекул. Однако, до настоящего времени не было известно: остаются ли активными белки-МТ, способны ли они осуществлять свои радиопротекторные функции и могут ли служить биомаркерами окислительного стресса при развитии опухолевого процесса.

В первой главе «Индукция МТ как показатель развития окислительного стресса при действии ионов тяжелых металлов и у-излучения на организмы» проведен аналитический обзор литературы, в котором отражена многоаспектность проблемы, представлены известные решения и данные в рамках изучаемой темы.

В результате плазменно-эмиссионной спектроскопии раствора белка-МТ было установлено в структуре присутствие ионов металлов переменной валентности (Fe, Си). Вероятно, что структура доменов белка-МТ, наличие SH-групп должно определять антиоксидантные свойства МТ. Доказательством уникальности структуры белка-МТ, например, по сравнению с гемоглобином, который тоже содержит ион Fe, послужили опыты in vitro развития цепной реакции образования гидроксил радикалов. На рис. 1 представлен график развития окислительного процесса в системе: фосфатный буфер, люминал, гемоглобин, перекись водорода. Для регистрации свободных радикалов использовали прибор «БИОТОКС» в целях детектирования

сверхслабого излучения (имп/мин) в режиме счета одиночных фотонов с помощью фотоумножителей. Показано, что введение МТ в эту систему на 369 с развития цепной реакции образования гидроксил радикалов приводит к их инактивации и гашении реакции. Таким образом, впервые было показано, что непосредственное действие МТ приводит к удалению из системы свободных радикалов, а не опосредовано активацией антиоксидантных механизмов. Вероятно, что структура доменов эволюционно была сформирована для перевода ионов переменной валентности в неактивное состояние, в том числе и ионов Ре. Поэтому, биологическая роль МТ заключается не в том, что бы являясь «ловушками» для свободных радикалов перехватывать, «тушить» оксирадикальг, вклад которых по сравнению с, например, супероксиддисмутазой (СОД) и глутатионом в общий механизм антирадикальной защиты незначителен, а в том, чтобы переводить металлы переменной валентности в неактивное состояние, участвуя в гомеостазе ТМ.

Время, с

Рис. 1. Ингибирование протекания свободно-радикальной реакции образования гидроксил радикалов

Предварительное добавление МТ (10 мкл в концентрации 1 мг/л) в систему - фосфатный буфер, люминал, гемоглобин, перекись водорода - привело к значительному снижению (в 17 раз) протекания реакции образопания свободных радикалов. Повторное добавление МТ

в систему на 369 с привело к дополнительному снижению интенсивности протекания реакции (рис. 1). Этот факт интересен, так как в качестве протектора МТ может быть применен до начала развития цепной реакции образования свободных радикалов. Вероятно, что отсутствие роста количества радикалов обусловлено связыванием ионов Fe и перевод его в неактивную форму, а повторное гашение реакции обусловлено наличием SH-групп, которые взаимодействуя с оксирадикалами легко окисляются и теряют способность связывать металлы (Klein et.al., 1994).

Анализируя участие МТ в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие у-излучения и ионов Cd на основании собственных исследований рассмотрены общие закономерности индукции синтеза МТ организмов с различным уровнем биологической организации (растения, беспозвоночные и позвоночные животные).

Растения (ячмень). Поскольку одним из наиболее эффективных индукторов МТ является Cd (Grill et al., 1987; Maitani et al., 1996), в проростках ячменя была изучена индукция МТ ионами Cd. Выбор концентрации был обусловлен способностью ионов Cd ингибировать рост корневой системы, 50% задержка наблюдается при действии Cd в концентрации 0,8-1 мМ (Зарипова, 2008). Причиной ингибирования роста корней является способность Cd вызывать окислительный стресс, сопровождающийся подавлением системы антиоксидантной защиты (Ranieri et al., 2005, Tamäs et al., 2006) и . синтезом соединений, содержащих SH-группы (Титов и др.2007). Однако достоверные данные по индукции кадмием МТ-подобных соединений в корешках ячменя (Hordeum vulgare L.) отсутствовали.

Доказательством присутствия МТ в корешках ячменя Hordeum vulgare L. являются результаты экспериментов, представленных на рис. 2. Установлено одновременное увеличение оптической плотности, содержания SH-групп и Cd при выходе из колонки низкомолекулярных соединений (фракции №21-25). Поскольку повышение оптической плотности на длине волны 254 нм и повышенное содержание SH-групп во фракциях, отобранных в процессе гель-фильтрации, является характерным признаком наличия МТ (Grill et al., 1985), то полученные в нашем эксперименте результаты свидетельствуют об их присутствии в проростках ячменя.

0,018 0,016 0,014-:

0,01 ТО

5 х

ш 05 041 0,008 2. ™ =

^ о 0,006 ш ?

т к 0,004 о с

0,002

19 20 21 22 23 24 25 26 номер фракции

Рис. 2. Профиль элюции белков (I) и 8Н-групп (III), содержание Сё (II) после гель-фильтрации экстрактов корневой меристемы проростков, пророщенных в среде с СсЗ (Ю мМ)

В результате проведенного измерения удельного содержания МТ-подобных белков в корешках ячменя на 24 ч воздействия ионов Сс1 (рис. 3) и сопоставления полученых данных с результатами измерения поглощения на длине волны 254 нм фракции после гель-фильтрации (табл. 1), было установлено, что Сс1 вызывает индукцию МТ в диапазоне концентрации от 0-1 мМ, дальнейшее увеличение концентрации не эффективно. Вероятно, что отсутствие индукции МТ обусловлено токсическим действием в результате ингибирования механизмов антиоксидантной защиты с участием белков-МТ. В пользу этого предположения свидетельствует наблюдавшееся в этом варианте эксперимента подавление роста корешков проростков.

Концентрация Сй, мМ

Рис. 3. Удельное содержание МТ в корешках проростков ячменя при действии ионов Сс1 * Отличие от контроля достоверно, р<0,05

В табл. 1 представлены значения оптической плотности во фракциях, соответствующих максимуму кривых, при проращивании семян ячменя в среде, содержащей ионы Сё. Статистический анализ показал, что воздействие изученных факторов на проростки ячменя ведет к достоверному увеличению оптической плотности фракций №22-24, что свидетельствует о стимуляции синтеза МТ-подобных белков.

Таблица 1. Оптическая плотность при длине волны 254 нм экстрактов проростков ячменя в зависимости от характера воздействия

Вариант опыта Номер фракции

22 23 24

Контроль 0Д55±0,012 0,233+0,018 0,175+0,026

С<1, 1мМ 0,27510,027й 0,308+0,020' 0,242+0,019*

Сё, 2мМ 0,264±0,032* 0,284+0,027* 0,254±0,030!

Сс1, ЮмМ 0,228±0,002* 0,295±0,053 0,234±0,066

' Отличие от контроля достоверно, р<0,05.

Исследование действия у-излучепия на содержание МТ проводилось при дозах 10, 30, 75 и 100 сГр (рис. 4). Установлено, что облучение в дозе менее 75 сГр не вызывает достоверного увеличения МТ-подобных соединений.

о.

45,00 -| 40,00 ■ 35,00 30,00 25,00

о о о 20,00 -

ш о V 5 15,00 -

10,00 -

ф ее 5,00

> 0,00

контроль 10 30 75

Доза, сГр

100

Рис. 4. Удельное содержание МТ-подобных соединений в корешках ячменя при действии у-излучения Отличие от контроля достоверно, р<0,05

Изменение оптической плотности и содержания БН-групп при действии на проростки ячменя у-излучения в дозе 75 сГр носит аналогичный характер (рис. 5). Максимальные значения этих показателей наблюдаются во фракциях №21-25.

0,012

19 20 21 22 23 24 25 номер фракции

Рис. 5. Профиль элюции белков (I) и БН-групп (III), содержание Сс1 (II) после гель-фильтрации экстрактов корневой меристемы проростков облученных в дозе 75 сГр

Возможность использования растительных МТ-подобных соединений в качестве биомаркеров будет определяться способностью реагировать на воздействие. Результаты измерения удельного содержания МТ в корешках ячменя показали способность МТ как биомаркеров реагировать на радиационное воздействие и токсическое действие ионов Cd. Таким образом, данный класс соединений как биомаркер позволяет установить факт контакта организма с исследуемым веществом, что дает возможность классифицировать этот показатель как биомаркер воздействия.

Однако, в условиях антропогенного загрязнения территории информация о действии поллютантов в рамках одной компоненты экосистемы (растения) мало информативна, так как в процессе миграции загрязняющие вещества могут разлагаться с образованием более токсичных соединений, мигрировать по пищевым цепям, сорбироваться в донных отложениях, почве, раковинах и тканях организмов, оказывая косвенное воздействие. Например, депонированные радионуклиды оказывают негативное действие на водные организмы за счет внешнего облучения, вызывая окислительный стресс. Оценить и сравнить окислительный стресс, вызванный ТМ и радионуклидами, на разные компоненты экосистем можно путем измерения уровня МТ в тест-объектах. Для водных экосистем таким тест-объектом являются беспозвоночные животные (моллюски).

Беспозвоночные животные (моллюски). В экспериментах на беспозвоночных животных - моллюсках (Anodonta sp., D. polymorpha) - также установлено достоверное увеличение удельного содержания МТ в ответ на воздействие ионов Cd (см. рис. 6). Содержание МТ измерялось по методике, описанной в работе (Eaton, 1982) с небольшой модификацией (Данилин, 2004). Исследования по содержанию ТМ (Zn, Pb, Cd, Си) в воде и теле D. polymorpha были проведены в физико-химической лаборатории ВНИИ АТЛАНТНИРО (г. Калининград) по следующим стандартам: ГОСТ 26929-86, ГОСТ 30178-96, ИСО 8288-86. Определение ТМ во всех видах проб проводили методом атомно-абсорбционной спектроскопии: Zn, Си, РЬ, Cd (спектрометр плазменно-эмиссионный Varian Liberty АХ Sequential ICP-AES), а также в лаборатории радиохимии и аналитической химии. ВНИИСХРАЭ РАСХН г. Обнинск. В работе использовалась концентрации 0,2 мг/л и 1 мг/л, основанием для выбора послужила информация о токсических эффектах в результате поглощения ионов Cd. Экспериментально показано, что интоксикация Cd в диапазоне от

0,2 до 1 мг/л приводит к некрозу эпителиальных и соединительных тканей органов. Эпителиальные ткани в очагах поражения отекали. В участках омертвения возникали характерные изменения клеточного ядра (кариопикноз, кариолизис) и цитоплазмы (крупнокапельная дистрофия, вакуолизация, цитолиз). Вокруг пораженных участков отмечалось воспаление - местная приспособительная реакция организма, возникавшая в ответ на повреждение тканей (Канатьева, 2005). Установлено, что в указанном диапазоне концентраций увеличивается уровень малоновогодиальдегида в ткани двустворчатых моллюсков, характеризующего развитие окислительного стресса. (Довженко и др., 2005).

Рис. 6. Динамика удельного содержания МТ в органах АпосЬша эр. при действии ионов Сс1 1 - контроль; 2- 0,2 мг/л; 3 - 1 мг/л Сс1СЬ Отличие от контроля достоверно, р<0,05

Из представленных на рис. 6 результатов следует, что под воздействием ионов Сс1 происходит увеличение синтеза МТ в жабрах моллюсков. Было установлено, что необходимо порядка 8 сут для того, чтобы контакт с ионами Сё приводил к достоверному увеличению содержания МТ в тканях моллюсков.

Аналогичные данные были получены при исследовании влияния ионов РЬ2+ (0,03 мг/л), Хп2+ (1,0 мг/л), Сс12+ (0,001 мг/л), Си2+ (1,0 мг/л), что составляет 1 ПДК для водоемов хозяйственно-бытового

назначения. На 9 сут эксперимента в опыте с Pb2+, Zn2+, Cd2+ и Cu2+ отмечено повышение уровня МТ в теле моллюсков соответственно в 2,9 (6,1 ± ОД), 2 (5,7 ± 0,2), 2,6 (7,2 ± 0,4) и 2,6 (7,1 ± 0,4) раза по сравнению с контролем (3,1 ± 0,1). На 21 сут эксперимента содержание МТ в теле моллюсков возросло соответственно в 6,5 (17,7 ± 1,2), 3,8 (10,3 ± 0,9), 6,6 (18,1 ± 2,1), 6,2 (17,2 ± 1,9) раза но сравнению с контролем (2,8 ± 0,1). В контроле, в течение всего эксперимента, не происходило статистически значимого изменения содержания МТ в теле D. Polymorpha. Таким образом, на протяжении всего времени эксперимента наблюдалось увеличение удельного содержания МТ, что может свидетельствовать о накоплении ТМ в организме моллюсков и развитии окислительного стресса. В течение периода эксперимента концентрация ТМ в теле D. polymorpha достоверно увеличивалась. Например, содержание Си в теле моллюска на 9 сут экспозиции в воде с концентрацией 1,0 мг/л увеличилось в 1,6, а на 21 сут в 2,6 раза.

Необходимость детектирования действия ионизирующего излучения от радионуклидов, находящихся в химически связанном состоянии (например, депонированных иловыми отложениями) и выключенных из круговорота веществ, делает актуальным исследования изменения уровня белков-МТ в органах и тканях тест-объектов водных экосистем. При облучении моллюсков в дозах 25 Гр, 50 Гр, 150 Гр (ЛД5о/зо= 150-250 Гр) удельное содержание в мантии, печени, почках и печени повышалось, однако дозовой зависимости не обнаружено. В первые сутки после облучения наблюдалось уменьшение удельного содержания МТ в жабрах, печени и мантии моллюсков по сравнению с контролем (табл. 2). Вероятно, к этому моменту клетки моллюска израсходовали имевшийся запас МТ на связывание образовавшихся при облучении свободных радикалов. Затем, синтез этих белков увеличивается, и к 8-м сут уровень МТ достоверно возрастает по сравнению с контролем (табл. 2). Такой характер изменения содержания МТ в тканях моллюска показывает, что повышение его содержания на 8-е сут после облучения обусловлено увеличением синтеза de novo, а не уменьшением деградации существующих белков.

В литературе имеются сведения (Котеров, Филиппович, 1995) о количестве МТ в клетках мышей в зависимости от дозы облучения, однако в наших опытах индуцированный облучением уровень МТ хотя и превышал достоверно контрольное значение при всех использованных значениях экспозиции, но не проявлял зависимости от величины дозы.

Таблица 2. Изменение удельного содержания МТ в органах и тканях АпосЬпга ер. после у-облучения в дозе 25 Гр

Орган/ Ткань Содержание МТ, мкг/г

1 сутки 8 сутки

Контроль 25 Гр Контроль 25 Гр

Жабры 2,5410,77 2,08+0,37 2,2±0,4 3,6110,65*

Печень 2,87±0,95 1,3410,08" 2,6+0.8 4,5110,17"

Почки 14,85±5,04 18,6+3,60 11,2±2,6 41,36110,6*

Мантия 3,67+0,81 2,34+0,14* 4,3+0,75 7,3910,83*

Отличие от контроля достоверно, р<0,05.

Приведенные выше данные свидетельствуют в пользу предположения об эффективности применения МТ для биоиндикации воздействия развития окислительного стресса, вызванного ТМ и ионизирующим излучением. Однако, как показывают наши эксперименты на животных, уровень МТ может стать информативным биомаркером не только воздействия, но и эффекта развития окислительного стресса.

Животные (мыши). Эксперименты выполнены на мышах (СВАхС57В1/6) массой 22-24 г. Материал готовили к анализу согласно методике (Eaton, 1982; Данилин, 2004). Определение уровня МТ в органах мышей осуществляли во ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии г. Обнинск радиохимическим методом.

На рис. 7 представлены данные об изменении удельного содержания МТ в печени мышей после введения подкожно раствора CdCl2. Способ введения ионов Cd обусловлен тем, что только 4-5% кадмия, поступившего в организм per os, усваиваются, а остальная часть выводится с калом, а введенный подкожно кадмий концентрируется в почках и печени без потерь (Авцын, 1987). Установлено, ч то такое воздействие вызывает у животных достоверное увеличение МТ уже через 3 ч после введения. Приведенные данные свидетельствуют об эффективности введения раствора CdC^ в количестве 1 мг/кг веса животного подкожно как индуктора МТ в печени мышей. Выбор данной концентрации 1 мг/кг веса животного обусловлен отсутствием токсического эффекта (ЛД 5о/зо=4,6 мг/кг), а

так же отсутствием увеличения МТ при дальнейшем наблюдении в течении 240 ч.

350

у = 132,54Ln(x) + 29,441 R2 = 0,8852

24 72 120 Время, ч

168 240

Рис. 7. Динамика удельного содержания МТ в печени мышей после введения раствора Сс1С12 подкожно: 1 - контроль, 2 - Сс1С12 в концентрации 1 мг/кг Отличие от контроля достоверно, р<0,05.

Установленная зависимость уровня МТ в печени мышей от времени в течение 240 ч позволяет детектировать воздействие ТМ на организм животного, а участие МТ в снижении окислительного стресса делает этот показатель биомаркером эффекта при действии ионизирующего излучения.

В табл. 3 представлены данные о количестве МТ в печени мышей после однократного острого облучения в дозах 9 Гр (ЛД50/зо) через 43 ч. Видно, что удельное содержание МТ в печени мышей увеличивается примерно в 1,53 раза при данных условиях облучения, что согласуется с результатами, полученными на других видах млекопитающих (Котеров, Филиппович, 1995; Котеров и др., 1997).

Таблица 3. Удельное содержание МТ в печени мышей при действии хлорида кадмия и у-излучения

Концентраци я Сс1С12, мг/кг массы Мыши Доза, Гр Содержание МТ в печепи мышей, мкг/г

Контроль Опыт

1 0 23,4±3,4 220,2±35,4*

0 9 22,3±2,8 34,2±5,8*

1 9 21,8+3,5 66,9+18,1*

Отличие от контроля достоверно, р<0,05.

Сочетанное действие СсЗ и у-излучепия привело к антагонистическому эффекту (К\у=0,2-1 мгСс!/кг + у, 9 Гр), что свидетельствует в пользу МТ как биомаркеров эффекта и воздействия. Многочисленными экспериментальными данными установлено, что степень проявления синергического или антагонистического взаимодействия зависит от соотношения доз и концентрации воздействующих агентов. Увеличение или уменьшение дозы ионизирующего излучения по сравнению с оптимальным приводит к уменьшению синергизма. Биоиндикация сочетанного эффекта является важнейшей проблемой современной экологии. Данные, представленные в табл. 3, еще раз доказывают, что синергический характер взаимодействия наблюдается не при любых условиях воздействия. Независимо от природы действующих агентов и анализируемого биологического объекта синергизм максимален при одновременных и одинаково соотносящихся «дозах» воздействия. Уровень МТ как биомаркер позволил выявить эту закономерность и оценить эффект воздействия.

Таким образом, сопоставление результатов, приведенных в этом разделе, прямо указывает на то, что индукция синтеза белков-МТ включена в общий механизм антиоксидантной защиты организмов. Поэтому можно предположить, что индукция. МТ является генетически детерминированным эволюциоино сложившимся процессом, который может быть использован как био.маркер эффекта и воздействия ионов ТМ и ионизирующего излучения на растительные и животные организмы.

Во второй главе «Уровень МТ как показатель развития окислительного стресса при развитии опухолевого процесса» проведен анализ результатов исследования корреляции между уровнем МТ и

развитием опухолевого процесса. Для перевивки асцитпого варианта опухоли Эрлиха опухолевые клетки (асцит 8-9 дневного роста в объеме 0,2 мл, содержащий (1,5-2,5)х107 клеток) вводили животным в брюшную полость. Клетки костного мозга выделяли из бедренной кости мыши, промывая содержимое кости 1 мл физиологического раствора. Затем проводили подсчет клеток в камере Горяева. Материал готовили к анализу, и определение уровня МТ в печени и опухолевых клетках мышей проводилось радиохимическим методом согласно методике, описанной в работе (Eaton, 1982) с небольшой модификацией (Данилин, 2004).

На рис. 8 представлены данные об увеличении числа опухолевых клеток после ее перевивки мышам, а также содержание МТ в опухолевых клетках в пересчете на мышь. В результате установлено, что при развитии опухолевого процесса количество МТ в клетках у мышей-опухоленосителей растет пропорционально увеличению числа клеток опухоли. Максимум содержания МТ достигается на 7 сут, одновременно замедляется рост числа опухолевых клеток.

Количество опухолевых клеток, 10

Рис. 8. Изменение удельного содержания МТ в опухолевых клетках в зависимости от числа клеток асцитной карциномы Эрлиха

Установлено, что одновременно с ростом опухоли уменьшается количество клеток костного мозга мышей. Было отмечено, что снижению количества клеток костного мозга соответствует накопление МТ в этих клетках (табл. 4).

Таблица 4. Количество клеток костного мозга и содержание МТ в

клетках костного мозга при развитии опухолевого процесса __у мышей на 7 сут_______

Группа животных Количество клеток костного мозга, 1 ()ь Содержание М'Т, 1мкг/106 клеток

Контроль 38,6±1,6 5,2±0,4

Мыши- опухоленосители 27,8±2,3* 8,4±0,7*

* Отличие от контроля достоверно, при р<0,05.

Одновременно определяли содержание МТ в клетках печени. Установлено, что в нормальных клетках печени здоровых мышей удельное содержание МТ не изменяется с течением времени и составляет 10,0±1,2 мкг/г. Однако, если у животных развивается опухолевый процесс, то в клетках печени, которые не переродились в опухолевые, также отмечается динамика увеличения удельного содержания МТ.

Стимуляция синтеза МТ путем подкожной инъекции ионов кадмия мышам-опухоленосителям приводило к защите клеток костного мозга и сохранения их количества па уровне контроля (см. табл. 5).

Таблица 5, Влияние индукции синтеза МТ на восстановление клеток: коеч ного мозга на 7 сут развития опухолевого процесса

Группа животных Количество клеток костного мозга, 106 Содержание М'Г. мкг/106 клеток костного мозга Содержание МТ, мкг/г печени

Контроль 38,6±1,6 5,2±0,4 10,0+1,2

Мыши- опухоленосители 27,8±2,3* 8,4+0,7* 48±2,2*

Мыши- опухоленосители (введение ионов Сё) 37,7±2,1 12,3+1,7* 387±8,8*

Отличие от контроля достоверно, при р<0,05.

Установлено, что в начальный период в опухоли (асцит Эрлиха), в селезенке и в крови животного-опухоленосителя происходит увеличение концентрации свободных радикалов, а в печени - уменьшение этой концентрации (Козлов, 1968). Полученные в работе данные подтверждают гипотезу участия белков-МТ в качестве противоопухолевого агента при развитии окислительного стресса, вызванного опухолевым процессом. Вероятно, что благодаря синтезу МТ восстанавливается антиоксидантный статус организма-опухоленостителя, и в тоже время уровень МТ является биомаркером, указывающим на уровень развития опухолевого процесса, т.е. является биомаркером характера свободнорадикальных процессов в ткани животного с привитой опухолью.

Третья глава «Анализ участия белков-МТ в увеличении выживаемости организмов при действии ионов тяжелых металлов и у-излучения» посвящена анализу антистрессорных свойств МТ и увеличению устойчивости (выживаемости) организмов (растений, животных и беспозвоночных животных). В качестве показателя устойчивости организма к токсическому воздействию выбрана выживаемость (для мышей), энергия прорастания (для ячменя) и фильтрующая способность (для моллюсков). Для классификации эффектов комбинированного действия использовался коэффициент взаимодействия Kw , который определяется как отношение инкремента ответной реакции системы на комбинированное действие к сумме инкрементов эффекта при раздельном действии каждого из факторов.

При этом, если Kw~l, то результат комбинированного действия классифицируют как аддитивный; если KW<1, то имеет место антагонизм; если KW>1, то эффект комбинированного действия классифицируется как синергический.

Беспозвоночные животные (моллюски)

Для исследования взаимосвязи между содержанием МТ в органах и ткани моллюсков и физиологическими характеристиками было рассмотрено комбинированное действие ионов Cd в сочетании с у-излучением. Так как в диапазоне от 25 до 150 Гр увеличения МТ не наблюдалось, в качестве исследуемой дозы было выбрано 25 Гр. Из табл. 7 видно, что у-облучение в дозе 25 Гр приводило к достоверному повышению уровня МТ в жабрах. Однако, если облучению предшествовало содержание моллюсков в воде с 0,2 мг/л хлорида кадмия (что само по себе также приводит к достоверному увеличению содержания МТ в жабрах в 2,48 раза), то уровень МТ превышал

контроль в 8,3 раза. Исследование проводилось на 8 сут для концентрации ионов Сс1 0,2 мг/л, т.к. именно начиная с этого момента времени при инкубации с кадмием уровень МТ в ткани моллюсков становится сравнимым с удельным содержанием МТ при "/-излучении (4,8±0,7).

Таблица 6. Уровень МТ и фильтрационная активность моллюсков на8 сут при раздельном и сочетанном действии ионов Сс1 и у-излучения

Воздействие Доза/концентрация Удельное содержание МТ. мкг/г Фильтрующая активность, %

Контроль - 2,54±0,8 100

Сё 0,2 мг/л 5,6±0,5* 90+5

1 мг/л 13,6±2,3* 84+4

у-излучение 25 Гр 4,8+0,7* 87+6

Сс1 + у-излучение 0,2 мг/л+25 Гр 19,5+1,4* 76±6**

*Отличие от контроля достоверно, р<0,05.

** Отличие от 100% достоверно, р<0,05.

Расчет значения коэффициента взаимодействия и проверка значимости его отличия от единицы позволяют утверждать, что в данном случае наблюдался достоверный синергический эффект: К„=3,50, р<0,05. Изменение выживаемости и фильтрующей способности моллюсков определяли по замутненности окрашенной тушью воды: вода с тушью обесцвечивалась моллюском вне зависимости от полученной дозы. За 100% было взято расстояние от шрифта 3,5 мм, на котором этот шрифт можно прочесть после фильтрации воды моллюсками из контроля (табл. 6). Показано, что фильтрующая способность уменьшается при комбинированном действии у-излучения и Сс1, что характеризует данный показатель как информативный биоиндикатор физиологического состояния моллюсков.

Установлено влияние на выживаемость О. ро1утогрИа (рис. 9) содержания в воде РЬ2+ (0,03 мг/л), 2п2+ (1,0 мг/л), Сс12+ (0,001 мг/л),

Си2+ (1,0 мг/л), что составляет 1 11ДК для водоемов хозяйственно-бытового назначения, и 5 ПДКр.х (РЬ2+), 100 ПДКр.х. (2пг+), 0,2 ПДКр.х. (Сс12+), 100 ПДКр.х. (Си2+) для водоемов рыбо-хозяйственного назначения. На 9 сут эксперимента в опыте при раздельном введении Си2+, 2п2+, РЬ2+ и Cd2+ выживаемость снижается соответственно на 17, 15, 12 и 2% соотве тственно по сравнению с контролем.

О 3 6 9 12 15 18 21

время, сутки

Рис. 9. Выживаемость моллюсков D. polymorpha в опытах при раздельном содержании в воде Pb2+, Zn 2+, Cd2+ и Си2+ (мг/л)

На 21 сут эксперимента в опытах с Cu2+, Zn2+, Pb2+ и Cd2+ выживаемость D. polymorphei понизилась на 72, 25, 17 и 7% соответственно по сравнению с контролем, а на 9 сут - понизилась соответственно на 55, 10, 5 и 5% по сравнению с контролем. Измерение удельного содержания МТ в моллюсках на 9 сут показало достоверное увеличение уровня МТ в 2,5 раза по сравнению с контролем (рис. 10).

На практике выполнение радиоэкологических оценок для каждого вида из множества видов, населяющих природные экосистемы, крайне затруднительно. Эта проблема может быть решена путем рассмотрения ограниченного набора типичиых организмов для заданной географической зоны, которые могут использоваться как представительные (референтные) организмы в радиоэкологических исследованиях. Для выбора референтных организмов учитываются следующие критерии (MARINA II, 2002; EPIC, 2001, 2003; Sazykina et. al., 2002): положение в экосистеме, доступность для мониторинга, критические пути облучения, радиочувствительность, способность вида к самовосстановлению.

Рис. 10. Удельное содержание МТ в теле О. ро1утогрИа через 9 сут содержания в воде с ионами ТМ: 1 - Сс12+ (0,00) мг/л), 2 - Ъп'+ (1,0 мг/л), 3 - Си2+ (1,0 мг/л), 4 - РЬ2+ (0,03 мг/л) *Отличие от контроля достоверно, при р<0.05.

Выбор референтных организмов остается достаточно трудной задачей. МТ. индуцирующиеся в организмах с разным уровнем биологической организации (моллюски, растения, мыши), позволяют провести сравнение между выбранными референтными организмами с позиции окислительного стресса. Например, измерение МТ в ткани мышей позволит установить пути распространения воздействия ТМ и радионуклидов при загрязнении водной экосистемы. Доказательства возможности применения МТ как биомаркеров воздействия при контакте с ионизирующим излучением и ТМ представлены ниже.

Животные (мыши). Результаты наших экспериментов показывают, что четырехкратное подкожное введение раствора Сс1С12 перед у-облучением в дозе 9 Гр вызывает радиопротекторный эффект. К 14-ым сут темпы снижения выживаемости замедляются, а к 19-ым сут выживаемость выходит на плато - достигает 40% - и более не изменяется (рис. 11). Наблюдаемое увеличение выживаемости, вероятно, связано с увеличением уровня МТ в кое ч ном мозге, а также в печени мышей при действии ионов Сс1. Подобная связь, выраженная значительно слабее по сравнению с костным мозгом мышей, была показана в работе (Котеров и др., 1993). Установленное нами увеличение содержания МТ в 3 раза (66,9+18,1 мкг/г) по сравнению с контролем коррелирует с увеличением выживаемости мышей на 40%, обусловлено радиопротекторными свойствами МТ.

время,сут

Рис. 11. Выживаемость мышей при у-облучении и последовательной обработке раствором Сс)С12 и у-излучением. 1 - у-облучсние в дозе 9 Гр, 2 - последовательная обработка раствором Сс1С12 и у-излученисм

Из данных представленных на рис. 9 и табл. 4 видно, что выживаемость как параметр биотестирования не дает информации о наличии повреждающего фактора и о факте контакта с ионизирующим излучением даже при дозе 1,5 ЛД 50/яо. Начиная с 9 сут возможно детектировать гибель мышей при воздействии у-излучением. Уровень МТ как биомаркер уже с первых часов информирует о наличии воздействия как при раздельном, так и при сочетанном действии. Этот факт важен для принятия контрмер по предотвращению гибели видов, населяющих экосистемы.

В качестве референтных организмов могут быть использованы растения. Результаты исследований синтеза белков МТ-подобных белков как биомаркеров воздействия и эффекта приведены ниже.

Растения (ячмень). В табл. 7 представлены оцененные методом радиоактивных индикаторов значения удельного содержания МТ корешках проростков ячменя при раздельном и комбинированном действии кадмия и у-излучения, из которых следует, что удельное содержание МТ достоверно увеличивается при всех изученных видах воздействия. При совместном воздействии ионов СсЗ и ионизирующего излучения уровень МТ оказался ниже ожидаемого из модели аддитивного сложения эффектов. Расчет коэффициента взаимодействия показал, что в данном случае имеет место антагонизм: К„=0,44, р<0,05. Антагонистический характер эффекта обусловлен существенным снижением индуцированного в условиях

комбинированного действия уровня МТ по сравнению с действием одного кадмия.

Таблица 7. Удельное содержание МТ в корешках ячменя

Воздействие Удельное Энергия

содержание МТ, прорастания,

Cd у-излучение мкг/г сухой массы %

0 0 11,7+3,2 97,.5+2,5

1 Мм 0 360,1 + 192,7' 64,7±3,7*

0 75 сГр 29,7±8,8* 93,4±2,8*

1 мМ 75 сГр 170,5+82,8" 78,6±2,2*

*Отличнс от контроля достоверно, р<0,05.

Одновременно наблюдается тенденция к увеличению энергии прорастания при сочетанном действии ионов Cd и у-излучения. Представленный материал указывает на способность МТ эффективно защищать организм животных и растений от окислительного стресса, вызванного воздействием ионов ТМ и ионизирующим излучением. Защитное действие МГГ обусловлено как наличием в структуре МТ SH-групп, так и через модификацию активности процессов перекисного окисления. Таким образом, предварительная стимуляция синтеза МТ обеспечивает повышение устойчивости организма к воздействию такого повреждающего фактора как ионизирующее излучение, явно вызывающее окислительный стресс. Измерение уровня МТ на разных трофических уровнях экосистем позволит детектировать распространение воздействия ТМ и ионизирующего излучения, будет способствовать выбору референтных организмов и принятию контрмер по минимизации эффекта от поллютаптов.

В четвертой главе «МТ как биомаркеры действия ТМ и ионизирующего излучения на экосистемы» представлены научно-практические методы оценки состояния водоемов, загрязненных ТМ.

В нервом разделе четвер той главы «Уровень МТ в органах и ткани моллюсков как индикатор антропогенного загрязнения водоема» приводится обоснование выбора моллюсков в качестве референтных видов. Приводятся данные по содержанию МТ в различных тканях и органах двустворчатых моллюсков: беззубки (.Anodonte sp.), перловицы (Unió sp.), отловленных летом в р. Протве (г. Обнинск, Калужская обл.), оз. Огублянка (г. Жуков, Калужская обл.);

дрейссены О. ро!утогрИа в оз. Форелевое (Калининградская обл). катушки (РктогЬапин sp.) и прудовика (Ьутпаеа 8р.) в Белкинских прудах (г. Обнинск, Калужская обл.).

В рамках полевых экспериментов было исследовано качество воды в р. Протве (рис. 12) с помощью биотического индекса (Вудивисс, 1977) и установлено, что качество воды в местах отбора проб изменяется от III класса (умеренно загрязненная) до II (чистая).

плотина

2* р. Протва

\ / В

^ / сброс сточных вод

городской

ПЛЯЖ

Рис. 12. Схема отбора проб моллюсков р. Протва (г. Обнинск, Калужская обл.). Примечание: точка 3 находится в 200 метрах вниз по течению реки.

Удельное содержание МТ в ткани моллюсков отразило изменение качества воды, что дало основание судить об эффективности данного показателя для оценки экологической обстановки (табл. 8).

Таблица 8. Динамика удельного содержания МТ в ткани моллюсков (АпойоШа ер.) в зависимости от класса качества воды

Класс качества воды в местах отбора проб моллюсков Удельное содержание МТ у беззубки (Anodonta sp.), мкг/г

Октябрь Ноябрь Декабрь

II класс 1,75+0,22 1,50±0,30 1,23±0,23

III класс 2,52±0,48 8,64±1,16* 1,56+0,40

II класс 1,40+0,38 2,20+0,30 1,30±0,43

* Отличке от контроля достоверно, р<0,05.

Аналогичные данные (рис. 13) получены нами и на моллюсках катушка (РктогЬапш <>р.) и прудовик (Ьуптаеа ер.).

И(чистая) Ш(умеренное Гасильное загрязнение) загрязнение)

класс качества воды

Рис. 13. Изменение удельного содержания МТ у РктогЬапш; яр.в зависимости от класса качества воды по индексу Вудивисса.

Отличие достоверно по сравнению с данными по содержанию МТ у моллюсков при II классе качества воды, р<0,05.

Изменение класса качества воды за период наблюдения с II (чистая) до IV (сильное загрязнение) объясняется сезонным загрязнением водоема, находящегося в городской черте г. Обнинска (Калужская обл.). а именно связано с увеличением дождевого стока в пруд с автостоянки и оживленной автомагистрали в черте города, содержащего ионы РЬ и другие поллютанты. Отметим, что моллюски являются видами-индикаторами. II -IV класса воды, т.е. моллюски не живут в абсолютно чистой и грязной воде. Дальнейшее исследование этого водоема показало, что уровень МТ снижается при уменьшении загрязнения воды в водоеме.

Эффективность применения уровня МТ как биомаркера воздействия и эффекта при выполнении экологического мониторинга наглядно иллюстрирует рис. 14. Установлено, что уровень МТ в ткани моллюска О. Ро1утогрИ.а не только коррелирует с классом качества воды, но и реагирует на увеличение содержания ТМ в воде.

35 30 25

20 -

С(1=0,0025 ± 0,0002 Си=0,0008 ± 0,0002 РЬ=0,002 ± 0,0009 гп=0,00539 ± 0,00015

Cd=0,0007 ± 0,0002 Си=0,021 ±0,009 Си=0,013± 0,003 гп=0,0224 ± 0,0076

Сс1=0,0006 ±0,0001 Си=0,032 ± 0,008 РЬ=0,01 ±0,001 2п=0,0183 ±0,0085

Сс1=0,0013 ±0,0001 Си=0.04 ± 0,004 РЬ=0,039 ± 0,002 2п=0,02± 0,0029

И(чистая)

Неумеренное загрязнение)

IV (сильное загрязнение)

класс качества воды

Рис. 14. Сезонные изменения содержания МТ в теле О. РоЬпюгрка.

Отличие достоверно по сравнению с уровнем МТ для II класса качества воды, р<0,05.

Лабораторные и полевые исследования показали, что положительная корреляция (11=0,9305) имеет место между содержанием МТ в органах и ткани моллюска и содержанием ионов Сс1 в воде.

Анализ литературных и представленных в диссертации экспериментальных данных свидетельствует об эффективности использования удельного содержания МТ в качестве биоиндикационного параметра в программах биологического мониторинга антропогенно-загрязненных территорий.

Для оценки повреждающего действия ТМ и ионизирующего излучения, поступающих в водные экосистемы, предложено использовать следующую числовую характеристику:

1ВТпи = Ст,|-Ст(о/Сгтоь

где ТВТпИ - индекс биологической токсичности ТМ;

Сп,и - концентрация МТ в ткани референтного организма;

Сгтси - концентрация МТ в ткани референтного организма при

отсутствии воздействия ТМ и ионизирующего излучения (контроль).

Согласно полевым исследованиям и считая моллюсков референтными организмами можно утверждать следующее: 1ВТпи=0 -отсутствие изменения свободнорадикальных реакций, обусловленных действием ионизирующего излучения и ионов ТМ; ШТш^О -выраженное действие ионов ТМ и ионизирующего излучения, формирование свободнорадикальных состояний.

Специфичность индукции МТ на действие ТМ позволит вычленить и оценить эффект загрязнения водоема исключительно ТМ, что может стать эффективным инструментом для экологического нормирования содержания ТМ в воде.

В настоящее время для осуществления принципов радиационной и химической безопасности экосистем преимущественно используются гигиенические критерии радиационной и химической защиты, ориентированные на безопасность человека. В основе данного подхода заложено мнение, согласно которому экологическая безопасность людей будет достаточной и для защиты других видов организмов.

Ограниченное применение экологического нормирования, в том числе и радиоэкологического нормирования, в настоящее время обусловлено отсутствием критериев и методики оценки воздействия радиационных и химических факторов применительно к различным организмам и типам экосистем. В качестве единого критерия может выступать коэффициент риска для референтного вида экосистемы Ы=п/М, где п - количество особей референтного вида с единицы исследуемой площади [км2] с ЮТтЬ^О; N - общее количество исследованных особей референтного вида с единицы исследуемой площади. Чем больше стремится к 1 коэффициент риска, тем тяжелее последствия для экосистемы, тем сильнее пострадали организмы референтного вида. Произведение коэффициента риска на общую численность референтного вида позволит получить количество особей, находящихся в состоянии формирования окислительного стресса, обусловленного действием ионов ТМ и ионизирующего излучения.

Оценив репрезентативность выборки организмов доминантного вида возможно проведение пролонгированных исследований влияния действия ионов ТМ и ионизирующего

излучения на экосистему и оценка эффективности принятия контрмер по локализации и/или удалению источника загрязнения.

Преимуществами удельного содержания МТ в органах и тканях организмов животных и растений в качестве биохимического показателя являются возможность использования его для установления характера взаимодействия поллютанта с организмом-биоиндикатором (синергизм, антагонизм, аддитивное сложение), определение эффективной концентрации ТМ, возможность количественной оценки вклада каждого из ионов ТМ (Сё, Си или zn) при их совместном действии, выявление референтных организмов и референтных биохимических показателей.

Участие белков-М'Г в механизме повышения устойчивости животных и растений при действии экзо- и эндоэкологических факторов, провоцирующих развитие окислительного стресса, определило целесообразность проведения исследования влияния предварительного увеличения уровня МТ в ткани ЕкИНогша сга$,ч1ре.ч в процессе доочистки сточных вод, проводимой на объектах «Мосводостока» согласно техническому регламенту (патент 1Ш 2259961 от 31.08.2004 г.).

Во второй части настоящей главы «Анализ эффективности предварительной стимуляции синтеза МТ при фиторемедиации для снижения уровня канцерогенного и неканцерогенного риска ТМ» приводятся данные по практическому применению защитных свойств МТ при фиторемедиации загрязненных территорий.

Развитие техносферы сопровождается интенсивным поступлением в природную среду различных загрязняющих веществ. В почву и воду, начальные звенья пищевых цепей, поступают ТМ. Это вызывает серьезные нарушения у растительных и животных организмов на уровне клетки, ткани, организма, популяции. Культивирование растений вблизи крупных городов проводится на почвах сильно, загрязненных ТМ. Самоочищение почв от этих поллютантов либо совсем не происходит, либо протекает очень медленно. Остро встает вопрос о рекультивации почв и очистке сточных вод. Одним из методов является фиторемедиация - удаление поллютантов с помощью растений. При фиторемедиации ТМ, поступающие в растения, удаляются с их биомассой. Для повышения эффективности фиторемедиации предлагается применять предварительную стимуляцию синтеза белков-МТ, а в перспективе

получить генетически модифицированные формы растений, способные поддерживать высокий уровень МТ.

В животной и растительной клетке ионы таких металлов, как Cir+ и Zn2+, являются естественными элементами, принимающими участие в окислительно-востановительных реакциях, переносе электронов, катализе биохимических реакций, в метаболизме нуклеиновых кислот. В то же время повышенные концентрации ионов этих металлов способны оказывать значительное токсическое действие на сообщества водных организмов, приводя к значительному снижению выживаемости. Поэтому возникает вопрос: как с помощью растений можно регулировать концентрацию этих ТМ таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить оптимальные условия для протекания метаболических процессов, а, с другой стороны, оградить себя от отравления ТМ?

Решение этой задачи в растениях обеспечивается системой специфических механизмов, с помощью которых ТМ трансформируются в физиологически толерантные формы. Избыток ионов металлов, не участвующих в метаболизме, активирует механизмы их связывания и выведения за пределы клетки и организма. Реализация этой задачи в растительной клетке осуществляется с помощью МТ.

Среди водных растений - водный гиацинт, эйхорния (Eichhornia crassipes) является одним из перспективных для фиторемедиации территории загрязненных ТМ. В работах (Dasgupta, Singh. 1984: Ding et al., 1984; Sanita di Toppi et al., 2007) показано, что культивирование растения водного гиацинта в воде, содержащей ионы Zn, Сг, Си, Cd, Ре, приводи']- к их накоплению в корнях и листьях. Таким образом, водный гиацинт становится своеобразным биофильтром для ТМ.

Водный гиацинт как и другие растения способен увеличивать синтез белков антиоксидантной защиты при действии ионов ТМ. Например, при действии ионов Cd в концентрации 25 мкМ и 100 мкМ на растения водного гиацинта в течении 21 сут уровень глутатиона и PC увеличивается (Sanita di Toppi et al., 2007). Воздействие Cd (20 мкМ) приводило к увеличению SH-групп МТ-подобных соединений (Ding, 1994).

Одной из задач данной работы являлась оценка эффективности доочистки городских дождевых сточных вод от ТМ водным гиацинтом с повышенным уровнем МТ. Для решения поставленной задачи были проведены эксперименты по удалению

ионов Zn из водной среды, с предварительной стимуляцией синтеза МТ (рис. 15, 16).

В результате предварительной индукции МТ ионами Cd в концентрации 1 мМ установлена динамика поглощения ионов цинка. Выбор концентрации обусловлен результатами, опубликованными в работах (Sanita di Toppi et al„ 2007; Grill et al, 1987), в которых показана способность Eichhornia crcisslpes синтезировать PC при действии ионов Cd , а также данными (Rozentsvet et al., 2003), где концентрация кадмия в диапазоне 0-1000 мкМ может вызывать повышение уровня общего белка ткани водного растения (Potarnogeton perfoliatus. L.), причем на 20% это повышение обусловлено синтезом PC. (Gupta, et al, 1995).

0,41

0,4 -

0,39 -

0,38

CD g

£= N К

го 0,37

о.

Ш 0,36 :т

0,35

ьч

6 12 24 30 36 Время, ч

- растения без прединдукции МТ

- растения с прединдукцией МТ

Рис. 15. Динамика поглощения ионов цинка растениями водного гиацинта. Отличие достоверно, р<0,05.

Время,ч

Рис. 16. Индукция МТ-подобных соединений в корнях эйхорнии Eichhornia crassipes.

На основании приведенных выше результатов экспериментов и опытов по предварительной индукции МТ (Grill et al. 1985; Rauser, 1990, 1995; Howden and Cobbet, 1992; Hovvden et al., 1995) можно предположить, что создание растений с повышенным уровнем МТ-подобных белков методами генной инженерии послужит толчком к созданию устойчивых к ионам ТМ растений и внедрению в практику природопользования гидроботанической очистки сточных вод, содержащих повышенные концентрации ионов ТМ.

В пятой главе «Влияние прединдукции синтеза МТ в ткани Eichhornia crassipes на эффективность фиторемедиации ионов тяжелых металлов» для исследования эффективности фиторемедиации с использованием растений с повышенным уровнем МТ-подобных белков были выбраны два объекта «Мосводостока» с одинаковым уровнем загрязненности сточных вод ТМ. Объект пруд-отстойник «Богатырское-2» являлся контрольным, а объект пруд-отстойник «Бутово» опытным.

Для увеличения уровня МТ в ткани эйхорнии Eichhornia crassipes рассаду для экспериментального пруда-отстойника (ПО) подвергали предварительной обработке растворами с концентрацией ионов Cd (2 мкг/мл) в течение 7 сут. Концентрации ТМ подобраны в предварительных опытах. Данная обработка приводила к увеличению

содержания МТ-подобных белков в корневой и листовой ткани. Затем растения переносили в чистую воду для удаления следов ионов Сё.

В процессе вегетации через 30 сут 10% от разросшейся массы водного гиацинта (1-2 розетки водного гиацинта с 1 м") отбирали и вновь выдерживали в течении 7 сут в указанных растворах. Затем рассаду переносили в ПО и следили за эффективностью очистки (табл.

9).

Сопоставление результатов проведенной доочистки водным гиацинтом «до и после» свидетельствует об эффективности доочистки вод эйхорпией Е1сЫюпйа сгавз^реь с прединдукцией МТ. Однако, диапазон концентраций, в пределах которых производится доочисгка, находится значительно ниже ПДК для вод хозяйственно-бытового и рыбо-хозяйствснного назначения. Таким образом, производственно-ресурсные нормативы не нарушены изначально, что делает сравнение концентраций мало информативным. Поэтому при анализе эффективности очистки взята методика оценки риска для здоровья человека при потреблении воды с данным содержанием ТМ.

Таблица 9. Концентрация, мг/л, ионов Си, Zn и РЬ в водовынуске прудов-отстойников после доочистки дождевых стоков на 1 и 60 сут с момента высадки Ек-Ыютш ста,ш'/жу

ПО Zn РЬ Си

1 сут 60 сут 1 сут 60 сут 1 сут 60 сут

Контроль 0,077 0,062 0,008 0,002 0.006 0,006

Опыт 0,089 0,021 0,009 <0,001 0,004 0,002

При расчете потенциального канцерогенного риска использовался подход Американского агентства гю охране окружающей среды (EPA US) (Duffus, Park, 1999; Сынзыныс и др., 2005) и использовали линейную модель:

Risk=UR* ADD

Risk - риск возникновения неблагоприятного эффекта, определяемый

как вероятность возникновения этого эффекта при заданных условиях;

ADD - среднесуточная доза;

ADD=(C*CR*ED*EF)/(BW*AT*365)

где С - концен трация вещества в среде обитания, мг/л;

CR - скорость поступления (количество потребляемой питьевой воды,

л/сут);

EF - частота воздействия, сут/год (при расчетах EF=365); ED - продолжительность воздействия, год; BW - масса тела человека, кг;

AT - период усреднения экспозиции, лет (при расчетах AT=ED, год); 365 - число дней в году.

UR - единичный риск, определяемый как фактор пропорции роста риска в зависимости от величины действующей концентрации (дозы).

Из официальных материалов ЕРА, доступных в Интернете, была использована величина для расчета потенциального канцерогенного риска UR для РЬ, которая составляла 0,0085 (мг/кг-сут)"1 (www.scorecard.org).

Оценка потенциального неканцерогенного риска проводилась через вычисление коэффициента опасности (HQ) для неканцерогенов.

HQ=ADD/RFD

где ADD - уровень поглощения или экспозиция'.

RFD - референтная (базовая) концентрация, при действии которой на человеческую популяцию, включая ее чувствительные подгруппы, не создается риск развития каких-либо уловимых вредных эффектов в течении всего периода жизни;

HQ - коэффициент опасности для неканцерогенных эффектов; чем больше величина HQ превосходит единицу, тем более значительную опасность может представлять анализируемое воздействие (Швыряев, Меньшиков, 2004).

Расчет дозы поступившего с питьевой водой ТМ проводился из расчета, что ежедневное потребление питьевой воды составляет 3 л/сут, а масса тела - 70 кг.

Результаты расчета коэффициента опасности для неканцерогенных эффектов и величины потенциального канцерогенног о риска представлены в табл. 10 и табл. 11.

Таблица 10. Изменение величины риска возникновения канцерогенных эффектов (RISK), вызванного присутствием в воде ионов РЬ в процессе доочистки сточных вод в случае использования воды для питьевого водоснабжения на 1 и 60 сут с момента высадки

Eichhornia crcissipes

ПО RISK (РЬ) х 10~8

1 сут 60 сут

Контроль 291 80

Опыт 327 36

Таблица 11. Индекс опасности (Н1) комплексного воздействия ионов Zn, Си и РЬ при пероральном поступлении с водопроводной водой на 1 и 60 сут с момента высадки ЕкШюгта сгаз$1ре$

ПО HI (Zn) HI (Си) HI (РЬ)

1 сут 60 сут 1 сут 60 сут 1 сут 60 сут

Контроль 0,011 0,008 0,013 0,012 4,3 1,2

Опыт 0,012 0,003 0,008 0,004 4,9 0,5

Анализируя данные расчетов риска (табл. 10, 11), можно утверждать, что в результате проведенной обработки водного гиацинта удалось снизить потенциальный канцерогенный риск, вызванный загрязнением вод ионами ТМ в 2,2 раза. Снижен риск проявления неканцерогенных эффектов от 2 до 32 раз. Этот риск был снижен за 90 сут культивирования водного гиацинта.

Рассчитывая риск, было сделано предположение, что сброс воды дождевой канализации попадает в систему питьевого водоснабжения. В реальной ситуации безусловно вода будет разбавлена водами принимающего водоема, концентрация ТМ будет снижена, часть ионов металлов будет аккумулирована водными организмами и депонирована в ил. Эти процессы обуславливают соблюдение нормативов для питьевой воды на уровне СанПиН 2.1.4.1074-01, согласно которым содержание ионов ТМ не должно превышать по РЬ 0,03 мг/л, Си - 1 мг/л, Ъп - 1 мг/л; эти концентрации значительно выше

тех, которые содержатся в сбросной воде ливневых вод. Однако, как показывают паши вычисления риска, даже эти незначительные концентрации могут вызывать дополнительные случай раковых заболеваний (в случае с ионами РЬ), и примененный гидроботанический метод становится эффективным средством для снижения потенциального канцерогенного риска, вызванного ионами ТМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В качестве единого подхода для экологического нормирования предлагается использовать реакцию организма па окислительный стресс, вызываемый ионизирующим излучением, ТМ и опухолевым ростом, сопряженный с синтезом аитиоксидантов, ингибиторов свободнорадикальиых реакций, веществ, во многом определяющих радиочувствительность организма, а именно белков-МТ.

Анализ закономерности индукции синтеза МТ в органах и тканях представителей разных царств животных и растений беспозвоночные (моллюски), животные (мыши), растения (ячмень) -при действии эндогенных и экзогенных факторов - опухолевый рост, ионизирующее излучение и действие ионов ТМ - позволяет предложить подход к оценке устойчивости экосистемы. В основе предлагаемого подхода заложен индекс биологической токсичности 1ВТт1:, необходимый для качественного разграничения организмов референтного вида на группы, испытывающие и не испытывающие состояние окислительного стресса. Последующий расчет коэффициента риска К позволит оценить вероятность проявления неблагоприятных эффектов, обусловленных свободнорадикальными реакциями в ткани организма референтного вида, и интерпретировать последствия для популяции и экосистемы в целом.

На следующем этапе работы было предложено использовать антиоксидантные свойства МТ для повышения фитоэкстракции ионов ТМ из воды. В результате установлено, что доочиетка водным гиацинтом [йсЫюпйа спирея позволяет достигнуть уровня приемлемого риска, а предварительная стимуляция синтеза МТ в корневой меристеме делает этот процесс более эффективным в 2 раза.

Анализ вероятности возникновения неканцерогенных эффектов, обусловленных содержанием в воде ионов 2п и Си, не вызывает беспокойства, поскольку коэффициенты опасности намного ниже 1, величины, которая определяет некий приемлемый уровень риска возникновения неканцерогенных эффектов. Исключение

составляет пеканцерогенный риск, обусловленный присутствием ионов РЬ в воде. Этот риск, в среднем, в 4,5 раза превышает приемлемый, однако применение технологии доочистки сточных вод растениями зйхорнии с прединдукцией МТ позволило снизить вероятность неканцерогенных эффектов ниже приемлемого уровня.

Выводы

1. Исследованы общие закономерности индукции синтеза белков - металлотионсинов на организмах с различным уровнем биологической организации (растения, беспозвоночные и позвоночные животные) при сочетанном и раздельном действии тяжелых металлов и у-излучения.

2. Удельное содержание металлотионсинов увеличивается аддитивно (пропорционально дозе воздействия) в растительных клетках (ячмень - Hordeum vulgare L.), органах и тканях беспозвоночных (моллюски - Anodonta sp.), позвоночных животных (мыши - СВАхС57В1/6) при раздельном действии.

3. При сочетанном действии тяжелых металлов и у-излучения наблюдается: эффект синергизма для беспозвоночных животных (моллюски - Anodonta sp.), антагонистическии эффект для растительных клеток (ячмень - Hordeum vulgare L.) и позвоночных животных (мыши - СВАхС57В1/6).

4. Прединдукция металлотионеинов в организмах при развитии опухолевого процесса обеспечивает сохранность клеток костного мозга и тормозит развитие злокачественных новообразований (на примере карциномы Эрлиха).

5. Обнаруженные антиоксидантные свойства металлотионеинов в экспериментах in vitro, участие металлотионеинов в увеличении выживаемости мышей при действии у-излучения, сохранение физиологических показателей - энергия прорастания (ячмень) и фильтрационная активность (моллюски) при действии тяжелых металлов дает основание утверждать, что синтез металлотионеинов вероятно, является генетически детерминированным механизмом, защиты организмов от окислительного стресса.

6. Стимуляции синтеза металлотионеинов в растениях (Eichhornia crassipes) позволяет увеличить эффективность фитоэкстракции тяжелых металлов в городских сточных водах.

сопутствующем этому состоянию изменению удельного содержания металлотионеинов как биомаркеров в органах и тканях организмов референтного вида.

Список работ по теме диссертации: ¡.Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., Ротт Г.М. Экологический мониторинг загрязнения водоемов тяжелыми металлами и радионуклидами по уровню белков - металлотионеинов в органах и тканях двустворчатых моллюсков // Ядерная энергетика. - Известия вузов,- №6.- 1998,-С. 9-14.

2.Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., Козьмин Г.В., Ротт Г.М Экспериментальное обоснование нового метода биотестирования пресноводных водоемов по содержанию белков - металлотионеинов в органах и тканях двустворчатых моллюсков // Экология.- № 5. - 2002,-С. 383-386.

3.Данилин И.А., Дикарев В.Г., Гераськин С.А. Гамма-излучение увеличивает синтез фитохелатинов в проростках ярового ячменя // Радиационная биология. Радиоэкология..- т. 44.-№ 1. - 2004,- С.89-92.

4.Сморызанова O.A., Сынзыныс Б.И., Данилин И.А, Баранова O.A. Содержание металлотионеинов в тканях и опухолях мышей при комбинированном действии кадмия и у-излучения. Увеличение радиорезистентности мышей с повышенным уровнем металлотионеинов // Радиационная биология. Радиоэкология,- т. 44,-№ 2. - 2004,- С. 179-182.

э.Данилин И.А., Павловская В.В. Залуцкая Е.А. Анализ содержания металлотионеинов у двустворчатых моллюсков разных видов, обитающих в водоемах с различной степенью антропогенной нагрузки // Вестник РУДН. Серия - экология и безопасность жизнедеятельности.-№1 (13)-2006. - С. 16-19.

6.Даиилин И.А, Павловская В.В.. Удельное содержание металлотионеинов в тканях моллюсков-биоиндикатор загрязнения водоема тяжелыми металлами // Вестник РУДН. Серия - экология и безопасность жизнедеятельности. - №2.(14) -2006.- С. 87-92.

7.Данилин И.А., Сынзыныс, O.A. Сморызанова. Содержание белков-металлотионеинов в опухолевых клетках, клетках костного мозга и печени мышей при развитии опухолевого процесса // Вестник РУДН. Серия - экология и безопасность жизнедеятельности.- № 1 - 2007.- С. 91-95.

8.Данилин И.А. Модификация потенциального риска здоровья населения г. Москвы за счет уменьшения содержания тяжелых металлов в дождевых сточных водах // Вестник РУДН. Серия -экология и безопасность жизнедеятельности,- № 3. - 2009. -С. 89-95.

9.Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., Козлов Ю.П Металлотионеины как биомаркеры в практике экологического нормирования // Проблемы региональной экологии,- № 2. - 2009. - С. 107-112..

Ю.Данилин И.А. Снижение потенциального риска здоровья населения г. Москвы за счет уменьшения содержания тяжелых металлов в дождевых сточных водах // Экология урбанизированных территорий,-№2,- 2009. - С. 12-16

11. Данилин И.А. Опыт применения Eichhornia crassipes для гидроботанической очистки сточных вод в г. Москве: проблемы и перспективы // Бюллетень МОИП, отдел биологический. Т. 114,-выпуск 3. Приложение 1. - Часть 1. - 2009. - С. 236-244.

12. Данилин И.А.. Сынзыныс Б.И., Козлов Ю.П. Фиторемедиация вод на городской станции водоочистки эйхорнии (Eichhornia crassipes) с прединдукцией синтеза металлотионеинов // Экология и промышленность России, ноябрь. - 2009. - С. 52-54.

1 З.Данилин И.А., Сынзыныс, Г.В. Козьмин Г.В., Ротт Г.М. Синергический эффект синтеза белков-металлотионеинов у моллюсков Anodonta sp. при комбинированном воздействии кадмия и гамма-облучения // В книге: Сочетанное действие факторов радиационной и нерадиационной природы на растительные и животные организмы. Тр. Института Биологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар. - 2000. - С.54-62.

И.Данилин И.А., Павловская В.В./Экологические аспекты реакции моллюсков Dreisena polymorpha на действие тяжелых металлов // Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий: Сб. науч. Тр. Вып.2/Под общ. Ред. Ю.А. Мажайского,- Рязань: Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ. - 2006. - С.22-28

15.Danilin I.A. Participation of metallothioneins in the development of response of plant and animal cells to the action of y-radiation and cadmium ions // NewsLetter. - N 4. - 2004. - P. 13-14.

16. Удалова A.A., Гераськин C.A., Дикарев В.Г., Данилин И.А Дикарева Н.С., Васильев Д.В. Изучение закономерностей формирования цитогенетических и цитотоксических эффектов, а также индукции белков металлотионеинов при действии низких доз гамма-

излучения и низких концентраций кадмия/Ютчет РФФИ грант №0304-96353

17.Данилин И.А., Миронович В.Л., Сынзыныс Б.И. Анализ возрастной структуры популяции двустворчатых моллюсков для целей мониторинга реки Протва // Материалы Международного постоянно действующего научно-технического семинара "Экологическая безопасность регионов России". Пенза. - 1998 С.37

18.DaniIin I.A., V.V.Pavlovskiy Assessment of Metallothionein Concentration in Bivalve Molluscs Tissues to Monitor Freshwater Pollutionby heavy metals and radionuclides //|The 2nd International Conference on Radioactivity in the Environment &the 6th Internationa] Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic and the Antarctic 2-6 October 2005, Nice, France. - P.570-573.

19.Данилин И.А., Дикарев В.Г. Фитохелатины - биохимические маркеры антропогенного загрязнения // Тез. докл. Конференции "Радиация и биосфера". Обнинск. - 2000. - С. 75-77.

20.Данилин И.А., Дикарев В.Г.Индукция синтеза фитохелатинов малыми дозами гамма-излучения и ионами кадмия/И.А.Данилин, В.Г.Дикарев // Тез. докл. IV Съезда по радиационным исследованиям. Москва, Т. 2. - 2001. - С. 385.

21.Данилин И.А., Дикарев В.Г., Гераськин С. А., Сынзыныс Б.И./Уровень металлотионеинов в тканях животных и растений как перспективный маркер радиационного и химического воздействия // Тез. докл. VIII Российской научной конференции "Радиационная защита и радиационная безопасность в ядерных технологиях". Обнинск. - 2002. - С.380-382

22.Данилин И.А.. Дикарев, С.А. Гераськин, А.О. Репина Измерение уровня металлотионеинов для оценки воздействия тяжелых металлов на окружающую среду // Тез. докл. Международной конференции "Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами". Тула: ТулГУ. - 2003. - С. 9-11.

23.Данилин И.А, Различие содержания металлотионеинов у двустворчатых моллюсков разных видов // Тезисы докладов 9-я Международная Путинская школа-конференция молодых ученых, Пущино 18-22 апреля . - 2005. - С.293.

24.Данилин И.А. Участие фитохелатинов в защите растительных клеток при действии у-излучения и ионов кадмия // Тезисы докладов 9-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых, Пущино 18-22 апреля. - 2005. - С.75

25.Данилин И.А., Павловская В.В., Залуцкая Е.А. Экологический мониторинг водных объектов с хроническим комплексным загрязнением тяжелыми металлами // Тезисы докладов 5-ой Международнаой научной конференции Сахаровские чтения 2005 года: экологические проблемы XXI века II часть Минск 20-21 мая

2005. - С.105-106.

26. Анисимов B.C., Анисимова Л.Н.,Круглов С.В.,Фригидова Л.М., Фригидов P.A., Данилин И.А., Дикарев Д.В. Исследование механизмов, определяющих подвижность и биологическую доступность в системе "почва-растение" меди и цинка // Отчет РФФИ регион центр (Калужская обл.)№ 104-04-97248 за 2004-2006 год С.243-247.

27.Данилин И.А., Павловская В.В. Биоиндикация водных объектов с хроническим комплексным загрязнение тяжелыми металлами // II Региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск»Тез. докл. Обнинск, 26-28 апреля 2005. - С. 60-62

28.Данилин И.А, Павловская В.В. Эндоэкологические аспекты реакции моллюсков на загрязнение водоема радионуклидами //Материалы V Съезда по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) Москва, 10-14 апреля 2006. - С. 97

29.Даиилин И.А., Сморызанова O.A.,. Сынзыныс Б.И,.Скворцов В.Г. Роль белков-металлотионеинов в опухолевых клетках, клетках костного мозга и печени мышей при развитии опухолевого процесса после комбинированного действия кадмия и у-облучения //Материалы V Съезда по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) Москва, 10-14 апреля

2006. - С.70

30.Данилин И.А., Павловская В.В., Сынзыныс Б.И. Индукция синтеза белков-металлотионеинов при воздействии ионов тяжелых металлов и ионизирующего излучения в клетках животных и растений // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Тез.докл. М. РУДН. Выпуск 8. - 2006. - С. 102-107.

31.Данилин И.А.Индекс биологической токсичности ионов тяжелых металлов при загрязнении пресноводного водоема // IV региональная научная конференция Техногенные системы и экологический риск 26 апреля 2007. - С. 74-75

32. Данилин И.А. Перспектива применения водного гиацинта в системе доочистки дождевых сточных вод//Материалы докладов VI

Региональной научной конференции техногенные системы и экологический риск - Обнинск -2009. - С 41 -45.

33. Залуцкая Е.А., Павловская В.В., Данилин И.А. Содержание тяжелых металлов в ткани Dreissena polymorpha //Материалы докладов V Международной конференции " Technology Science Works in the Western Lithuania " - Литва, Клайпеда - 2006. -С. 226-227

34. Павловская В.В., Залуцкая Е.А., Данилин И.А Сезонные изменения металлотионеинов в тканях Dreissena polymorpha// Материалы докладов V Международной конференции "Technology Science Works in the Western Lithuania " - Литва, Клайпеда - 2006. -С.227-229

35. Павловская В.В., Залуцкая Е.А., Данилин И.А. Изменение содержания металлотионеинов и тяжелых металлов у моллюска Dreissena polymorpha в природе и в условиях эксперимента [Текст] : общественно-политическая литература / В кн.Международная научная конференция "Инновации в науке и образовании - 2005". -Калининград, 2005. - 4.1. - С. 44-46. - (Секция "Биологические ресурсы мирового океана и внутренних водоемов. Аквакультура". Подсекция "Биологические ресурсы мирового океана и внутренних водоемов"). -Библиогр. - С. 45-46.

36. Данилин И.А. Опыт применения эйхорнии (Eichornia crassipes) для снижения концентрации тяжелых металлов в дождевых сточных вод // Вода и экология. № 2. - 2009. - С.71 -77.

37.Данилин И.А., Козлов Ю.П Металлотионеины как биомаркеры // Материалы 17 конференции по биоиндикаторам - 2009.- С.52.

38. Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., Козлов Ю.П. Применение Eichhornia crassipes дл гидроботанической очистки сточных вод в г. Москве: проблемы и перспективы // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» 1 -2 декабря 2009 г. Киров - Выпуск VII. - Часть 1. - С. 102-106.

39. Сынзыныс Б.И., Момот О.А., Данилин И.А. Эколого-биологический мониторинг в районе расположения радиационно опасных объектов / Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010. Аннотации докладов в 3 томах. Т.1. Ядерная физика и энергетика. - М.: НИЯУ МИФИ, 2010.-С. 258.

Данилин Илья Анатольевич (Россия) Металлотиоиеины как биомаркеры при действии на организмы тяжелых металлов и ионизирующего излучения

Сформулирован подход к экологическому нормированию и оценке влияния тяжелых металлов и ионизирующего излучения, основанный на формировании состояния окислительного стресса и сопутствующем этому состоянию изменению удельного содержания металлотионеинов как биомаркеров в органах и тканях организмов референтного вида. Установлена способность прединдукии металлотионеинов защищать растительные и животные организмы от окислительного стресса, провоцируемого действием тяжелых металлов и ионизирующим излучением, при развитии опухолевого процесса обеспечивает сохранность клеток костного мозга и тормозит развитие злокачественных новообразований (на примере карциномы Эрлиха). Показано, что стимуляция синтеза металлотионеинов в растениях (.Eichhornia crassipes) позволяет увеличить эффективность фитоэкстракции тяжелых металлов в городских сточных водах.

Danilin Ilya Anatolievich (Russia) Metallothioneines as biomarkers in organisms affected by heavy metals and ionizing irradiation

Formulated is the approach to ecological normalization and assessment of heavy metal and ionizing radiation impact; it is based on the formed oxidation stress and followed variations in the specific content of metallothioneines as biomarkers in organs and tissues of the reference organisms. Found is the ability of preinduction to protect plant and animal organisms from the oxidation stress caused by the action of heavy metals and ionizing radiation, in developing tumor processes it protects bone brain cells and reduces malignant new formations (with Erlich's carcinoma as an example). It is shown that synthesis of metallothineines stimulation in plants (Eichhornia crassipes) allows the efficiency of heavy metal phytoextraction to be increased in urban waste water.

Формат 60x90 1/16. т ^ 100 эю Бумага офсетная Усл. пен. л. 2.81. Печать офсетная.

Отпечатано в типографии ООО "Оргтехлринт" . 249030, г. Обнинск Калужской обл., Киевское шоссе, 59. Тел./факс: (48439) 6-84-46

2008176043

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Данилин, Илья Анатольевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Индукция металлотионеинов как показатель развития окислительного стресса при действии ионов тяжелых металлов и у-излучения на организмы.

1.1. Активные формы кислорода и окислительный стресс.

1.1.1. Ферменты — антиоксиданты.

1.1.2. Низкомолекулярные компоненты антиоксидантной защиты.

1.2. Характеристика металлотионеинов.

1.3. Металлотионеины III класса - фитохелатины.

1.3.1. Структура и синтез фитохелатинов.

1.3.2. Функции фитохелатинов.

1.3.3. Фитохелатины и устойчивость растений к тяжелым металлам.

1.4. Металлотионеины и окислительный стресс (современное представление).

1.5. Экспериментальное доказательство участия металлотионеинов в защите клеток от окислительного стресса, вызванного действием ионов кадмия и у-излучения.

1.5.1. Растения (ячмень).

1.5.2. Влияние ионов меди на синтез МТ у растений.

1.5.3. Беспозвоночные животные (моллюски).

1.5.4. Животные (мыши).

Введение Диссертация по биологии, на тему "Металлотионеины как биомаркеры при действии на организмы тяжелых металлов и ионизирующего излучения"

Актуальность проблемы. При действии внешних физико-химических факторов на организм в его тканях происходит нарушение стационарного уровня концентрации свободных радикалов (Тарусов, 1954; Эмануэль, Липчина, 1958; Козлов, 1973; Emanuel, 1976). Установлено, что организм животных и растений реагирует на изменение концентраций свободных радикалов функционированием защитной антиокислительной системы клетки. В ее состав входит ряд специализированных ферментов (Fridovich, 1972, 1974, 1975, 1979; Halliwell, 1974, 1975, 1976, 1979; Chence, 1979; Flohe, 1982; Меньшикова, Ланкин, 2006; Ланкин и др., 1997; Бурлакова и др., 1975; Журавлев, 1975), а также группа соединений, связывающих ионы металлов переменной валентности, выполняющих каталитическую функцию (Владимиров и др., 1972, 1973, 1975, 1980; Hochstain, Ernster, 1963).

Среди стрессорных белков, которые синтезируются при повреждении клеток чрезмерной активацией процессов свободнорадикального окисления, сопровождающихся повышенным уровнем образования активных форм кислорода (АФК), важная роль отводится белкам-металлотионеинам (МТ) (Margoshes, Vallee, 1957).

МТ представляют собой низкомолекулярные белки (6-7 кДа), содержащие до 30% цистеина и способные связывать ионы тяжелых металлов (ТМ). МТ обнаружены во всех исследованных эукариотических организмах, а также в клетках прокариот (Kagi, Schaffer, 1988). В настоящее время увеличение уровня МТ рассматривается как одна из форм адаптивного ответа, приводящего к усилению радиорезистентности биологических объектов (Котеров, Филиппович, 1995; Котеров и др., 1998а, 19986).

Во второй половине 80-х гг. в растениях были выделены пептиды, содержащие SH-группы и способные связывать ионы Cd. Впервые они обнаружены в культуре клеток Rauvolfia serpentine (Grill, Winnacker, Zenk, 1985; Kondo et al.,1984), эти соединения были названы фитохелатинами (ФХ) или металлотионеинами третьего класса.

Особая актуальность изучения индукции синтеза МТ в настоящее время связана с необходимостью проведения комплексных оценок радиоэкологического состояния экосистем, в том числе с выбором референтных организмов или показателей, как того требуют рекомендации Международной комиссии по радиационной защите (Алексахин, Фесенко, 2004; MARINA II, 2002; EPIC, 2003; Sazikina, 2000; Sazikina et al., 2002; MKP3, 2004).

Цель и задачи исследования. Работа посвящена анализу уровня МТ в тканях растений и животных как комплексного биомаркера окислительного стресса при действии ТМ и ионизирующего излучения.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы и решены следующие основные задачи:

• выявлены свойства МТ как биомаркеров развития процессов свободнорадикального окисления, вызванного воздействием экзогенных и эндогенных стрессорных факторов;

• разработаны научно-практические методы оценки и изменения устойчивости экосистем в случае присутствия популяции референтных организмов с повышенным уровнем МТ, индуцированным антропогенными повреждающими факторами;

• проанализирована эффективность предварительной стимуляции синтеза МТ при фиторемедиации городских сточных вод для снижения уровня канцерогенного и неканцерогенного риска ТМ.

Теоретическая значимость и научная новизна исследований.

• Установлено, что увеличение уровня МТ в ответ на экзогенные повреждающие факторы имеет единую генетически детерминированную природу, так как сходные реакции возникают у организмов, пути эволюции которых разошлись многие миллионы лет назад — млекопитающие (мыши), беспозвоночные животные (моллюски), растения (ячмень).

• Установлены нелинейные эффекты комбинированного действия ионов ТМ и ионизирующего излучения на уровень МТ в клетках разных органов и тканей моллюсков, в печени мышей и корешках проростков ячменя. Исследованные в работе животные и растения принадлежат к разным царствам живого мира, что позволяет предположить общее происхождение внутриклеточных систем генетического контроля биосинтеза металлсвязывающих-белков в клетках растений, беспозвоночных и позвоночных животных. Эти системы играют важную роль в сложном процессе формирования ответной реакции клетки на внешнее повреждающее оксидативное воздействие.

• Впервые показана эффективность прединдукции синтеза МТ для фиторемедиации территорий, загрязненных ТМ и радионуклидами. Практическая значимость результатов исследований.

1. Результаты лабораторных и полевых экспериментов, представленные в диссертационной работе, свидетельствуют о высокой эффективности и информативности использования показателя удельного содержания МТ в органах и тканях моллюсков в качестве биоиндикационного параметра в программах биологического мониторинга антропогенно-загрязненных территорий.

2. Стимуляция синтеза МТ в качестве средства, характеризующегося комплексным механизмом защитного действия, целесообразна для повышения выживаемости в условиях действия на организм окислительного стресса различного генезиса.

3. Показана эффективность использования растения водный гиацинт {Еюкогта сгашреу) с прединдукцией синтеза МТ для доочистки вод ливневых канализаций.

Положения, выносимые на защиту:

2. Уровень МТ является специфичным и информативным биомаркером при проведении радиоэкологического мониторинга ландшафтов, позволяющий оценить действие ионов ТМ и радионуклидов с позиции развития окислительного стресса у референтных организмов. 3. Полученные результаты служат экспериментальным обоснованием целесообразности применения прединдукции синтеза МТ в ткани водного гиацинта {Eichornia crassipes) для повышения выживаемости растений и повышения эффективности процесса гидроботанической очистки сточных вод.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на международном конгрессе "Энергетика-3000" (Обнинск, 1998), всероссийской конференции "50 лет производства и применения изотопов в России" (Обнинск, 1998), международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия и пути их решения" (Брянск, 1999), конференции "Радиация и биосфера" (Обнинск, 2000), IV съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001), VIII Российской научной конференции "Радиационная защита и радиационная безопасность в ядерных технологиях" (Обнинск, 2002), международной конференции "Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами" (Тула, 2003), Сахаровских чтениях 2005 года: экологические проблемы XXI века (Минск, 2005), The 2nd International Conference on Radioactivity in the Environment & the 6th International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic and the Antarctic (Nice, France, 2005), Международной Путинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2005), V съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2006), The Conference "Technology Science Works in the Western Lithuania" (Klaipeda, Lithuania, 2006), IV и VI региональной научной конференции "Техногенные системы и экологический риск" (Обнинск, 2007, 2009), 4th International Conference on Metals and Genetics (Париж, Франция, 2008), 17th International Environmental Bioindicators Conference (Moscow, 2009), конференции "Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития" (Киров, 2009), научная сессия НИЯУ МИФИ (Обнинск, 2010).

Заключение Диссертация по теме "Экология", Данилин, Илья Анатольевич

выводы

1. Исследованы общие закономерности индукции синтеза белков-металлотионеинов на организмах с различным уровнем биологической организации (растения, беспозвоночные и позвоночные животные) при сочетанном и раздельном действии тяжелых металлов и у-излучения.

2. Удельное содержание металлотионеинов увеличивается аддитивно (пропорционально дозе воздействия) в растительных клетках (ячмень — Hordeum vulgare L.), органах и тканях беспозвоночных (моллюски - Anodonta sp.), позвоночных животных (мыши — СВАхС57В1/6) при раздельном действии.

3. При сочетанном действии тяжелых металлов и у-излучения наблюдается: эффект синергизма для беспозвоночных животных (моллюски

Anodonta sp.), антагонистический эффект для растительных клеток (ячмень

- Hordeum vulgare L.) и позвоночных животных (мыши - СВАхС57В1/6).

5. Обнаруженные антиоксидантные свойства металлотионеинов в экспериментах in vitro, участие металлотионеинов в увеличении выживаемости мышей при действии у-излучения, сохранение физиологических показателей - энергии прорастания (ячмень) и фильтрационной активности (моллюски) — при действии тяжелых металлов дает основание утверждать, что синтез металлотионеинов вероятно, является генетически детерминированным механизмом защиты организмов от окислительного стресса.

6. Стимуляция синтеза металлотионеинов в растениях (Е1сМюгта сга$81ре$) позволяет увеличить эффективность фитоэкстракции тяжелых металлов в городских сточных водах.

7. Сформулирован подход к экологическому нормированию и оценке влияния тяжелых металлов и ионизирующего излучения, основанный на формировании состояния окислительного стресса и сопутствующем этому состоянию изменении удельного содержания металлотионеинов как биомаркеров в органах и тканях организмов референтного вида.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В качестве единого подхода для экологического нормирования предлагается использовать реакцию организма на окислительный стресс, вызываемый ионизирующим излучением, ТМ и опухолевым ростом, сопряженный с синтезом антиоксидантов, ингибиторов свободнорадикальных реакций, веществ, во многом определяющих радиочувствительность организма, а именно белков-МТ.

В ходе лабораторных экспериментов in vitro было установлено, что МТ способны эффективно ингибировать развитие свободнорадикальной реакции образования гидроксилрадикалов. В структуре установлено присутствие ионов металлов переменной валентности (Fe, Cu), что еще раз подчеркивает уникальность структуры белка-МТ, например, по сравнению с гемоглобином, который тоже содержит ион Fe, участвующий в развитии цепной реакции образования гидроксилрадикалов.

В ходе экспериментов in vivo было установлено, что при развитии окислительного процесса повреждающими факторами (ТМ и у-излучение) удельное содержание МТ можно охарактеризовать как биомаркер воздействия и эффекта, так как позволяет установить факт влияния повреждающего фактора на организм и выявить изменения, произошедшие в органах и системах организма после воздействия.

Установлено, что раздельное и сочетанное действие ТМ и у-излучения приводит к достоверному увеличению удельного содержания МТ у моллюсков, в корешках проростков ячменя и печени мышей. Однако, возможны различные нелинейные эффекты синтеза МТ. Например, в печени мышей и корешках проростков ячменя наблюдался антагонизм, у моллюсков — синергизм.

Прединдукция МТ у животных, растений и беспозвоночных животных перед действием ТМ и ионизирующего излучения обеспечивает снижение смертности, сохранение физиологических показателей: энергии прорастания (ячмень) и фильтрационной активности моллюсков.

Прединдукция МТ в организме при развитии опухолевого процесса обеспечивает сохранность клеток костного мозга и тормозит развитие опухолевого процесса.

Анализ закономерности индукции синтеза МТ в органах и тканях представителей разных царств животных и растений — беспозвоночные (моллюски), животные (мыши), растения (ячмень) — при действии эндогенных и экзогенных факторов - опухолевый рост, ионизирующее излучение и действие ионов ТМ — позволяет предложить подход к оценке устойчивости экосистемы. В основе предлагаемого подхода заложен индекс биологической токсичности 1ВТт1:, необходимый для качественного разграничения организмов референтного вида на группы, испытывающие и не испытывающие состояние окислительного стресса. Последующий расчет коэффициента риска И. позволит оценить вероятность проявления неблагоприятных эффектов, обусловленных свободнорадикальными реакциями в ткани организма референтного вида, и интерпретировать последствия для популяции и экосистемы в целом.

На следующем этапе работы было предложено использовать антиоксидантные свойства МТ для повышения фитоэкстракции ионов ТМ из воды. В результате установлено, что доочистка водным гиацинтом ЕжШогта сгазз\ре8 позволяет достигнуть уровня приемлемого риска, а предварительная стимуляция синтеза МТ в корневой меристеме делает этот процесс более эффективным в 2 раза.

Анализ вероятности возникновения неканцерогенных эффектов, обусловленных содержанием в воде ионов Zn и Си, не вызывает беспокойства, поскольку коэффициенты опасности намного ниже 1, величины, которая определяет некий приемлемый уровень риска возникновения неканцерогенных эффектов. Исключение составляет неканцерогенный риск, обусловленный присутствием ионов РЬ в воде. Этот риск, в среднем, в 4,5 раза превышает приемлемый, однако применение технологии доочистки сточных вод растениями эйхорнии с прединдукцией МТ позволило снизить вероятность неканцерогенных эффектов ниже приемлемого уровня.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Данилин, Илья Анатольевич, Москва

1. Авцын, А.П. Микроэлементозы человека / А.П. Авцын // Клин, медицина. 1987. - №6. - С.36.

2. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука. — 1975. 656с.

3. Алексахин, P.M. Радиоэкологические уроки Чернобыля / P.M. Алексахин // Радиационная биология. Радиоэкология. 1993. - Т.ЗЗ. - №1. - С.3-14.

4. Алексахин, P.M. Ядерная энергия и биосфера. / P.M. Алексахин. М.: Энергоатомиздат. - 1982. — 215с.

5. Алексахин, P.M. Радиационная защита окружающей среды: антропоцентрический и экоцентрический принципы / P.M. Алексахин, C.B. Фесенко // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2004. -Т.44. -№1. С.93-103.

6. Алексеев, В.В. Модель гистерезиса при аллогенных сукцессиях / В.В. Алексеев, А.И. Крышев // Возобновляемая энергетика. Сб. науч. трудов. -М.: МГУ Текст. 1999. - С.125-132.

7. Алексеев, В.В. Сазыкина Т.Г. Физическое и математическое моделирование экосистем / В.В. Алексеев, И.И. Крышев, Т.И. Сазыкина. — СПб.: Гидрометеоиздат. 1992. — 368с.

8. Барабой, В.А. Проблема перекисного окисления в радиобиологии / В.А. Барабой, Е.Е. Чеботарев // Радиобиология. 1986. Т.26. - Вып.5. - С.591-597.

9. Барабой, В.А., Сутковой Д.А. Окислительно-антиоксидантный гомеостаз в норме и патологии / В. А. Барабой, Д. А. Сутковой. К.: Чернобыльинтеринформ, 1997. - Часть 1. - 232с.

10. Бедова, П.В. Использование моллюсков в биологическом мониторинге состояния водоемов / П.В. Бебова, Б.И. Корпаев // Экология. — 1998. №5. — С.410-411.

11. Бережная, Н.М. Система интерлейкинов и рак / Н.М. Бережная, В.Ф. Чехун. К. 2000. - С. 163-170.

12. Берникова, Т.А. Озеро Форелевое / Т.А. Берникова // Калининградская область. Очерки природы. Калининград. 1999. - С.90-91.

13. Бингам, Ф.Т. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / Ф.Т. Бингам; под ред. X. Зигель, А.Зигель. М.: Мир. - 1993. - 366с.

14. Богомолов, М.В. Современные проблемы развития системы водоснабжения Москвы Электронный документ. / М.В. Богомолов // http://www.mosvodokanal.ru/waterwork/waterworkl. — 2005.

15. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов /Г. Бриттон. М.: Мир. -1986.-422с.

16. Бурлакова, Е.Б. Биоантиоксиданты в лучевом поражении и злокачественном росте. / Е.Б. Бурлакова и др.. — М. 1975. - 214с.

17. Бурлакова, Е.Б. Система окислительно-восстановительного гомеостаза при радиационно-индуцируемой нестабильности генома / Е.Б. Бурлакова, В.Ф. Михайлов, В.К. Мазурик // Радиацион. биология. Радиоэкология. -2001. -Т.41. -№5. С.489-499.

18. Бурлакова, Е.Б., Антиоксиданты в химиотерапии опухолей / Е.Б. Бурлакова, Н.П. Пальмина // Вопросы онкологии. 1990. - №3. - С.1155-1162.

19. Вихляева, Е.М. Молекулярно-генетические детерминанты опухолевого роста и обоснование современной стратегии ведения больных лейомиомой матки / Е.М. Вихляева // Вопросы онкологии. 2001. - Т.47. - №2. - С.200-204.

20. Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах /Ю.А. Владимиров // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т.6. -№12. С.13-19.

21. Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков. М. - 1972. — 252с.

22. Владимиров, Ю.А. Флуоресцентные зоны при исследовании биологических мембран / Ю.А. Владимиров, Г.Е. Добрецов. М. - 1980. — 320с.

23. Владимиров, Ю.А. Механизм перекисного окисления липидов и его действие на биологические мембраны / Ю.А. Владимиров и др.. // Биофизика. 1975. -Т.5. - С.36-117.

24. Владимиров, Ю.А. Влияние стероидов на перекисное окисление липидов мембран липпохондрий печени / Ю.А. Владимиров и др. // Молекуляр. биология. 1973. - Т.7. - №3. - С.247-254.

25. Воейков, В.Л. Активные формы кислорода патогены или целители? /В.Л. Воейков//Клиническая геронтология. 2003. Т.З. С.27-40.

26. Данилин, И.А. Участие металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие у-излучения и ионов кадмия: дисс. канд. биол. наук: защищена 2004. Обнинск. 2004. - 107с.

27. Деви, С.Р. Антиокислительная активность Brassica juncea, подвергнутых действию высоких концентраций меди / С.Р. Деви, М.Н. Прасад //Физиология растений. 2005. -Т.52. - № 2. - С.233-237.

28. Дзиковская, JI.A. Молекулярные и клеточные механизмы защиты от воздействия ионизирующего излучения и стресса комплексными антиоксидантными препаратами с ß-каротином: дисс. .канд. биол. наук. /JI.A. Дзиковская. Обнинск. - 2000. - 123с.

29. Журавлев, А.И. Биоантиокислители и их роль в регуляции окислительных процессов / А.И. Журавлев. Физико-химические основы авторегуляции в клетках. М. - 1968. - Т.28. - С.7-14.

30. Журавлев, А.И. Перекисное окисление и его регуляция в организме. Спорные вопросы терминологии, методов изучения и трактовки экспериментов: Дискуссия. (Председатель проф. А.И. Журавлев) / А.И.

31. Журавлев // Биофизические и физико-химические исследования в витаминологии. М. — 1981. — С. 162-185.

32. Журавлев, А.И. Развитие идей Б.Н. Тарусова о роли цепных процессов в биологии / А.И. Журавлев // Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. — М. — 1982. С.3-37.

33. Журавлев, А.И. Роль антиоксидантов в первичных радиобиологических эффектах / А.И. Журавлев// Роль перекисей и кислорода в начальных стадиях радиобиологического эффекта. М.: Изд-во АН СССР. — 1960. — С.55-56.

34. Журавлёв, А.И. Биоантиокислители в животном организме. / А.И. Журавлёв// Биоантиокислители. — М. 1975. - С. 15-29.

35. Зарипова, Н.Р., Стефанович К.Ю. Сравнение влияния ионов кадмия, меди и никеля на растения ячменя на ранних этапах развития / Н.Р. Зарипова, К.Ю. Стефанович // Вестник ТвГУ. Серия: Биология и экология. 2008. — № 7. - С.116-121.

36. Израэль, Ю.А.Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред. / Ю.А. Израэль и др.. Л.: Гидрометеоиздат. - 1990. - 296с.

37. Козлов Ю.П. Роль свободных радикалов в нормальных и паталогических процессах / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук / Ю.П. Козлов. М. - 1968. — 29с.

38. Козлов, Ю.П. Свободные радикалы и их роль в нормальных и паталогических процессах. / Ю.П. Козлов. — М. 1973. - 174с.

39. Котеров, А.Н. Адаптация к облучению in vivo /А.Н. Котеров, A.B. Никольский // Радиац. биология. Радиоэкология. 1999. -Т.39. - №6. -С.648-662.

40. Котеров А.Н. Содержание металлотионеинов в костном мозге и печени мышей и в лимфоцитах человека после общего у-облучения / А.Н. Котеров, А.Ю. Сазыкин // Радиац. биология. Радиоэкология. 1994. -Т.34. - Вып. 2.-С. 190-195.

41. Котеров, А.Н. Связь между содержанием металлотионеином в костном мозге, печени и выживаемостью облученных мышей после введения хлористого кадмия / А.Н. Котеров, А.Ю.Сазыкин, И.В. Филлипович // Радиобиология.-1993.-Т. 33.-Вып. 1.-С. 122-127.

42. Котеров, А.Н. Влияние цинк-металлотионеина на перекисное окисление липидов в клетках костного мозга грызунов / А.Н. Котеров, З.А. Требенок, Н.Б. Пушкарева, A.B. Никольский // Радиац. биология. Радиоэкология. -1998а. Т.38. - Вып.З. - С.426-430.

43. Котеров, А.Н. Защита мышей от ионизирующей радиации экзогенным цинк-металлотионеином / А.Н. Котеров, З.А. Требенок, И.В. Филиппович //Бюл. экспер. биол. 1994. Т.118. -№8. - С. 139-141.

44. Котеров, А.Н. Радиоадаптивный ответ in vitro нестимулированных лимфоцитов крыс по металлотионеиновому тесту / А.Н. Котеров, И.В. Филиппович // Радиац. биология. Радиоэкол. 2002. Т.42. - №.2. - С. 130135.

45. Котеров, А.Н. Радиобиология металлотионеинов / А.Н. Еотеров, И.В. Филиппович // Радиац. биология. Радиоэкол. 1995. - Т.35. - Вып. 2. -С.162-180.

46. Кручинин, H.A., Николаева Г.М., Дмитриев А.Г. и др. Патент на изобретение : Способ очистки стоков и воды водоемов от токсикантов / H.A. Кручинин и др.// Патент №2259961 от 10.09.2005.

47. Кудряшов, Ю.Б Радиационная биофизика /Ю.Б. Кудршов. М.: Физматлит. - 2004. - 488с.

48. Панкин, В.З. Свободно-радикальные механизмы иммунного повреждения опухолевых клеток и роль антиоксидантных систем в их защите / В.З. Ланкин и др.. Биоантиоксиданты. Материалы IV Всесоюз. конф. М,- 1989.-С.163-182.

49. Лебедева, Т.С. Пигменты растительного мира / Т.С. Лебедева, K.M. Сытник. К: Наукова думка. - 1986. - 86с.

50. Макрушин, A.B. Биологический анализ качества вод/ Под ред. Г.Г.Винберга. Л. - 1974. - 60 с

51. Марей, А.Н. Санитарная охрана водоемов от загрязнений радиоактивными веществами /А.Н. Марей М.: Атомиздат. - 1976. - 222с.

52. Махлин, М.Д. Аквариумные растения западного полушария / М.Д. Махлин. М.: Компания дельта. - 2002. - С.77-78.

53. Мелехова, О.П. Биологический контроль окружающей среды: Биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова. — Academia. 2007. — 288с.

54. Меньшикова Е.Б., Ланкин В.З. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты /Е.Б.Меньшикова и др.. — М. 2006. -553 с.

55. Мецлер, Д. Биохимия. / Д. Мецлер. М.: Мир. - 1980. - Т.2. - 608с.

56. МКРЗ Международная комиссия по радиационной защите. Публикация 91. Основные принципы оценки воздействия ионизирующих излучений на живые организмы, за исключением человека. Перевод с английского. Москва: Комтехпринт. 2004.

57. Нейфах, Е.А. К механизму окисления ненасыщенных жирных кислот раковыми и нормальными тканями: сб.тр / Е.А. Нейфах// VII Междунар. противоракового конгресса. 1963. - С. 10-35.

58. Новиков, К.Н. Роль активных форм кислорода в биологических системах при воздействии факторов окружающей среды : дис. . д-ра биол. наук : 03.00.16, 03.00.02 : РГБ ОД, 71:05-3/51. / К.Н. Новиков. Москва. 2004.273с.

59. Норбаев, Ш.Ш. Содержание глутатиона у семян растений, растущих на урансодержащих почвах/Ш.Ш. Норбаев, H.H. Норбаев // Тез. докл.

60. Материалы VI всесоюзного совещания по микродозиметрии. Канев, 14-25 апреля 1989.-Канев. 1989.-С.138-139.

61. Островский, Ю. М. Пируват и лактат в животном организме. Минск / Ю.М. Островский, М.Г. Величко, Т.Н. Якубчик. Наука и техника. -1984.- 173с.

62. Онищенко, Г.Г., Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Г.Г. Онищенко и др. / Под ред. Ю.А. Рахманина, Г.Г. Онищенко. М. -НИИЭИ и ГОС. 2002. - 408с.

63. Петин В.Г., Сынзыныс Б.И. Комбинированное воздействие факторов окружающей среды на биологические системы / В.Г. Петин, Б.И. Сынзыныс. Обнинск. — 1998. - 176с.

64. Практикум по агрохимии /под ред. Минаева В.Г.М.: Изд-во Моск. Ун-та. -2001.-688с.

65. Пыхтеева, Е.Г. Металлотионеин: биологические функции. Роль металлотионеина в транспорте металлов в организме / Е.Г. Пыхтеева // Актуальные проблемы транспортной медицины. 2009. - №4. - С.44-57.

66. Реймерс, Н. Ф., Яблоков А. В. Словарь терминов и понятий, связанных с охраной живой природы. Н.Ф. Реймерс, A.B. Яблоков. М.: Наука. - 1982. - 145с.

67. Розенцвет, O.A. Изучение особенностей аккумуляции ионов тяжелых металлов водными растениями и роли липидов в адаптации к тяжелымметаллам / O.A. Розенцвет // Изв. СамНЦ. РАН. 2006. - Т.6. -№3. - С.27-32.

68. Ротт, Г.М., Романцова В.А, Сынзыныс Б.И. Содержание металлотионеинов у пресноводных моллюсков, обитающих в водоемах средней полосы России / Г.М. Ротт, В.А. Романцова, Б.И. Сынзыныс // Экология. 1999. -№4. - С.306-308.

69. Ротт, Г.М. Свойство радиации в малых дозах и низкоинтенсивного ионизирующего излучения вызывать индукцию металлотионеинов / Г.М. Ротт, O.A. Сморызанова, В.А. Романцова // Радиац. биология. Радиоэкология. 1995. -Вып.4. - С.507-510.

70. Рубин, Б.А. Физиология и биохимия дыхания растений / Б.А. Рубин, М.Е. Ладыгина. М.: Изд-во МГУ. - 1974. - 512с.

71. Рубин, Б.А. Окисление липидных компонентов в изолированных хлоропластах под действием света субстрата и продукты переокисления липидов / Б.А. Рубин, М.Н. Мерзляк, С.Г. Юферова// Физиология и биохимия культурных растений. 1976. - Т.23. - №2. - С.254.

72. Рябченко, Н.И. Влияние облучения и стрессовых воздействий на перикисное окисление липидов / Н.И. Рябченко // Лекции Школы по радиационной биологии в «Галактике». Под ред. д.б.н., проф. A.C. Саенко. - Обнинск: МРНЦ РАМН. - 2003. 205с.

73. Селье, Г. Очерки об адаптационном синдроме / Г. Селье. М.: Медицина, 1960. - 254 с.

74. Серегин, И.В. Фитохелатины и их роль в детоксикации кадмия у высших растений /И.В. Серегин // Успехи биологической химии. — 2001. — Т. 41. — С. 283-238.

75. Серегин, И.В. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения /И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиол. раст. — 2001.-Т. 48.-№4.-С. 606-630.

76. Сидоров, Б.Н., Дубинин Н.П., Соколов И.И. Экспериментальное изучение роли свободных радикалов и прямого эффекта в первичном механизме действия радиации /Б.И. Сидоров, Н.П. Дубинин, И.И. Соколов //Радиобиология. 1961.-Т. 1.-Вып. 2.-С. 161-170.

77. Силин, И.И. Пресные воды севера Калужской области / И.И. Силин. -Калуга: ВИЭМС, 2005. 306с.

78. Смирнова, Л.П. Тип тканевой организации опухоли в определении активности антиокислительных ферментов /Л.П. Смирнова, И.В. Кондакова // Сиб. онкол. журн. 2002. № 1. -С. 65-69

79. Соколов, В.Е. Экологические последствия радиоактивного загрязнения на Южного Урале / В.Е. Соколов, Д.А. Криволуцкий. — М.: Наука, 1993336 с.

80. Спиридонов, С.И. Чернобыль и окружающая среда/ С.И. Спиридонов, P.M. Алексахин, C.B. Фесенко, Н.И. Санжарова // Радиационная биология. Радиоэкология. 2007. -Т. 47. - № 2. - С. 196-203.

81. Сынзыныс, Б.И. Техногенный риск и методология его оценки: учеб. пособие / Б.И. Сынзыныс, Е.Н.Тянтова, O.A. Момот, Г.В. Козьмин — Обнинск, 2005. 75с.

82. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсических элементов (способ сухого озоления): ГОСТ 30178 96. Введ. 01.01.1998-М.: Изд-во стандартов, 1999.- 11 с.

83. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения токсичных элементов: ГОСТ 26929-86. Введ.01.01.1996. -М.: Изд-во стандартов, 1999. 20 с.

84. Тарусов, Б. Н. Сверхслабое свечение биологических систем / Б.Н. Тарусов, И.И. Иванов, Ю.М. Петрусевич. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1967. -70 с.

85. Тарусов, Б. И. Сверхслабые свечения растений и их прикладное значение /Б.Н. Тарусов, В.А. Веселовский. М.: Изд-во МГУ, 1978. - 149 с;

86. Тарусов, Б.Н. Авторегуляционная роль антиоксидантов при адаптации организмов к условиям внешней среды / Б.Н. Тарусов // Биофизика. -1970.-№2.- С. 324-332.

87. Тарусов, Б.Н. Основы биологического действия радиоактивных излучений /Б.Н. Тарусов. М., 1954. - 140 с.

88. Тарусов Б.Н. Свободнорадикальные цепные реакции в липидах биологических систем/Б.Н. Тарусов-М., 1976.- С. 176-178

89. Турпаев, К.Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессии генов /К.Т. Турпаев // Биохимия. 2002. - Т. 3. - С. 339-352.

90. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях/В.Ю. Урбах. М: Медицина, 1975. - 295 с.

91. Ю1.Феник, С.И. Механизмы формирования устойчивости растений к тяжелым металлам/С.И. Феник, Т.Б. Трофимяк, Я.Б. Блюм // Усп. совр. биол.- 1995.-Т. 115.-вып. З.-С. 261-275.

92. Физиология растений: Учебник для студентов вузов /под ред. И.П. Ермакова. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 640 с.

93. Францевич, И.И. Моллюски индикаторы загрязнения среды радионуклидами / И.И. Францевич и др.. // Экология. — 1995. — № 1. -С.57-62.

94. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков /Е.А. Цихон-Луканина. -М.: Наука, 1987. 176с.

95. Ху, Ц.Ц. Воздействие РЬ на активность антиоксидантных ферментов и ультраструктуру клеток Potamogeton crispus / Ц.Ц. Ху и др.. // Физиология растений. Т. 54. - № 3. - С. 469-474.

96. Челомин, В.П. Биохимические механизмы адаптации мидии Mytïlus trossulus к ионам кадмия и меди /В.П. Челомин, H.H. Бельчева, М.В. Захарцев // Биология моря. 1998. - Т. 24. - № 5. - С. 319 - 325.

97. Чиркова, Т.С. Физиологические основы устойчивости растений / Т.С. Чиркова. СПб.: Изд-во С.-Пб. ун-та, 2002. - 244 с.

98. Ши, П.Влияние La на активность ферментов, инактивирующих активные формы кислорода в листьях проростков огурца / П.Ши, Г.С. Чен, Чж. В. Хуан //Физиология растений. Т. 52. - № 3. - С. 338-342.

99. Шитиков, В.К. Количественная гидроэкология: методы, критерии, решения: в 2 кн /В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д. Зинченко. М.: Наука, 2005.- Кн.1.- 2005.-281с.

100. Шуйский, В.Ф. Закономерности лимитирования пресноводного макрозообентоса экологическими факторами: дис. .докт. биол. наук / В.Ф. Шуйский. СПб. 1997. - 639 с.

101. Эмануэль, Н.М. Лейкоз мышей и особенности его развития при воздействии ингибиторов цепных окислительных процессов /И.М. Эммануэль, Л.П. Липчина // Докл. АН СССР. 1958. - т. 121. - № 1. - С. 141-143.

102. Abel, J. Inhibition of hydroxyl-radical-generated DNA degradation by metallothionein / J. Abel, N. de Ruiter // Toxicol. Lett. 1989. - V. 47. - P. 191-196.

103. Alexakhin, R. M. Effects of ionizing radiation on ecosystem /R.M. Alexakhin // Padioecology: Radioactivity and Ecosystems, Liege (Belgium): Fortemps. 2001.-P. 376-390.

104. Andrews, G.K. New insights into the mechanisms of cadmium regulation of mouse metallothionein-I gene expression / G.K. Andrews, D. Bittel, T. Dalton,

105. N. Hu, W. Chu, M. Daggett, Q. Li, J. Johnson // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag. 1999. - P. 227-232.

106. Andrews, P.A. Metallothionein-mediated resistance in human ovarian carcinoma cells/P.A. Andrews, M.P. Murphy, S.B. Howell // Cancer Chemother Pharmacol.-V. 19.- 1987.-P. 149-154

107. Aruoma, O.I. Apweiler R, The SWISS-PROT protein sequence data bank and its supplement TrEMBL //Nucl. Acid. Res. 1996. V. 24. P. 21-25.

108. Bakka, A. Radioresistance in cells with high content of metallothionein / A. Bakka, A.S. Johnsen, L. Endersen, H.E. Rugstad // Experientia. 1982. - V. 38.-P. 381-383.

109. Bartolf, M. Partial characterization of the cadmium binding protein from the roots of cadmium treated tomato /M. Bartolf, E. Brennan, C.A. Price // Plant Physiol. 1980. - Vol. 66. - P. 438-441.

110. Bauman, W.J. Increase in metallothionein produced by chemicals that induce oxidative stress / W.J. Bauman, J. Liu., Y.P. Liu, C.D. Klaassen // Toxicology and applied pharmacology. 1991. - V. 110. - P. 347-354.

111. Beattie, J.H. Roles of metallothionein in cellular metabolism / J.H. Beattie, I. Bremner. //Metal Ions in Biology and Medicine / Eds. Ph. Collery et al. Paris: John Libbey Eurotext, 1998. - V. 5. - P. 117-127

112. Bebianno M.J., Langston W.J. Metallothionein induction in mussels exposed to a metal mixture / M.J. Bebianno, W.J. Langston // Metallothionein IV. Ed. -C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. -P.187-194.

113. Bernhard, W.R. Purification and characterization of atypical cadmium-binding polypeptides from Zea mays / W.R. Bernhard, H.R. Kagi // Experientia. 1987. - V. 52. - P. 309-315.

114. Bier, I. Immunohistochemically demonstration of metallothionein in normal human breast tissue and benign and malignant brest lesions /1. Bier et al. // Breast Cancer Res Treat. V. 30. - 1994. - P. 213-214

115. Blaylock, B.G. Evaluating the effects of ionizing radiation on aquatic organisms / B.G. Blaylock, J. R. Trabalka // Adv. Radiat. Biol. 1978. - V.7. -P. 103-152.

116. Boldyrev, A.A.Antioxidant systems in tissues of senescence accelerated mice / A.A. Boldyrev et al. // Biochemistry (Mose). 2001. - V. 66. - P. 11571163.

117. Bult, H. Nitric oxide as an inhibitory non-adrenergic non-cholinergic neurotransmitter/H. Bui et al.. // Nature. 1990. - V. 345. - P. 346-347

118. Buttke, TM., Sadstrom PA. // Immunol. Today. 1994. - V. 15. - P. 7.

119. Chan, H.M., Exogenous metallothionein and renal toxicity of cadmium and mercury in rats / H.M. Chan, M. Satoh, R.K. Zalups, M.G. Cherian //Toxicology. 1992. - V. 76. - P. 15-26

120. Chance, B. Hydroperoxide metabolism in mammalian organs. B. Chance, H. Sies, A. Boveris // Physiol Rev. 1979. - V. 59. - P. 527-605.

121. Chen, J J. Characterization of phytochelatin synthase from tomato /J.J. Chen, J.M. Zhou, P.B. Goldsbrough // Physiol. Plant. 1997. Vol. 101. - P. 165-172

122. Cherian, M.G., The nuclear-cytoplasmic presence of metallothionein in the cell during differentiation and development / M.G. Cherian, J.C. Lau, M.D. Apostolova, L.Cai // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999.-P. 291-294.

123. Choi, D. Molecular cloning of a metallothionein-like gene from Nicotiana glutinosa L. and its induction by wounding and tobacco mosaic virus infection ID. Choi et al.. // Plant Physiol. 1996. - V. 112. P. 353-359

124. Choudhuri, S. Role of hepatic lysosomes in the degradation of metallothionein / S. Choudhuri, J.M., McKim, C.D Klaassen // Toxicology and applied pharmacology. 1992. -V. 115. - P. 64-71.

125. Christer, H. Regulation of metallothionein in teleost fish during metal exposure / H. Christer. Goteborg, 1991. - P. 47-53.

126. De Moor, J.M. Metals and cellular signaling in mammalian cells / J.M. De Moor, J.D. Koropatnick // Cell.mol. Biol. 2000. - V. 46. - № 2. - P. 367-381.

127. Delgado, M. Uptake of Zn, Cr and Cd by water hyacinths / M. Deigado, M. Bigeriego, E Guardiola // Water Res. 1993. -V. 27. - P. 269-272.

128. Depledge M.N. Assessment of trace metal toxicity using molecular, physiological and behavioural biomarkers / N.M. Depledge, A. Aagaard, P. Gyorkos // Mar. Biol. Bull. 1995. - V. 31. - P. 19-27.

129. Ding, X., Bioconcentration of cadmium in water hyacinth (Eichhornia crassipes) in relation to thiol group content / X. Ding, J. Jiang, Y. Wang, W. Wang, B. Ru. // Environ. Pollut. 1994. - V. 84. - P. 93-96.

130. Eaton, D.L. Evaluation of the Cd/Hemoglobin affinity assay for the rapid determination of metallothionein in biological tissues / D.L.Eaton, B.F. Toal // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1982. -V. 66. - P. 134-142.

131. Ebady, M. Metallothionein in carcinogenesis and cancer chemotherapy / M. Ebady, P.L. Iversen // Gen. Pharmacol. 1994. - V. 25. - P. 1297-1310

132. Emanuel, N.M. Free radicals and the action of inhibitors of radical processes under pathological states and ageing in living organisms and in man /N.M. Emanuel // Quart. Revs. Biophys. 1976. -V. 9. - № 2. - P. 283-308.

133. EPIC Environmental Contamination from Ionising Contaminants in the Arctic. Final Report. Project ICA2-CT-2000-10032. Norwegian Radiation Protection Authority, — 2003

134. Ernst, W.H.O. Biomarkers: A Pragmatic Basis for Remediation of Severe Pollution in Eastern Europe/ W.H.O. Ernst / Ed: Peakall D.B., Walker C.H., Migula P. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. 1999. P. 135-151.

135. Esworthy, R.S. Expression of selenium-dependent glutathione peroxidase in human tumor breast cell lines / R.S. Esworthy, M.A. Baker, F.F. Chu // Cancer Res. 1995. - V. 55. - № 4. - P. 957-962.

136. Fesno, M. Localization of metallothionein in brest carcinoma. An immunohistochemically stady / M. Fesno W. Wu, J.M. Rodriguez, M. Nadi // Virchows Arch A: Pathol Anat Histopahol. -V. 423. 1993. - P. 215-219

137. Flohe, L. Glutathione peroxidase brought into focus/ L. Flohe // Free Rad. Biol. 1982. - V. 5. - P. 223-254.

138. Fowler, B.A. Nomenclature of metallothionein/ B.A. Fowler, C.E. Hindebrand, Y. Kojima, M. Webb // Exp. Suppl. 1987. -V. 52. - P. 19-22.

139. Fridovich, I. Hypoxia and oxygen toxicity / I.Fridovich //Adv. Neurol, (ed. S. Fahn e.a.), Raven Press. 1979. - V. 26. - P. 225-226.

140. Fridovich, I. Oxygen: boon and bane / I.Fridovich //Amer. Sci. 1975. - V. 63. № 1.- P. 54-59.

141. Fridovich, I. Superoxide dismutases / I.Fridovich // Accounts Chem. Res. 1972.-V. 5.- №3.- P.321-326.

142. Fridovich, I. Superoxide dismutases. / I.Fridovich // Adv. Enzymol. 1974. -V.41.-P. 35-47.

143. Goncharova, E.I. A role for metallothionein and zinc in spontaneous mutagenesis/ E.I. Goncharova, T.G. Rossman // Cancer Res. — 1994. — V. 54. -P. 5318-5323.

144. Gries, G.E. Association of nickel versus transport of cadmium and calcium in tonoplast vesicles of oat roots /G.E. Gries G.J. Wagner // Planta. 1998. - V. 204.-P. 390-396.

145. Grill, E. Homo-pnytochelatins are heavy meta-binding peptides of homo-GSH containing Fabales /E.Grill, W.Gekeler, E.-L.Winnacker, M.N. Zenk // FEBS Lett. 1986. V. 205. - P. 47-50.

146. Grill, E. Phytochelatins: the principal heavy-metal complexing peptides of higher plants / E.Grill, E.-L.Winnacker, M.H. Zenk // Science. 1985. - V. 230.-P. 674-676.

147. Grill, E. Phytochelatins, a class of heavy-metal-binding peptides from plants, are functionally analogous to metallothioneins / E. Grill, E-L.Winnacker, M.H. Zenk // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. -V. 84. - P. 439-443.

148. Grunhage, L., Isolation and partial characterization of a cadmium-binding protein from Pisum sativum/ L. Grunhage, H. J. Weigel, D. Ilge, H.J.Jager // J. Plant Physiol. 1985. - Vol. 19. - P. 327 - 334.

149. Hall J.L.Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance / J.L.Hall // J. Exp. Bot. 2002. - V. 53. - P. 1-11.

150. Halliwell B. An attempt to demonstrate a reaction between superoxide and hydrogen peroxide / B. Halliwell // FEBS Lett. 1976. - V. 72. - № 1. - P. 810.

151. Halliwell B. Oxigen-free-radicals in living systems: Dangerous but useful. In: Strategies of microbial life in extreme environments / B. Halliwell. Life Sciences Research Report 13, Berlin, Verlag Chemie, 1979. - P. 195-221.

152. Halliwell B. Superoxide dismutase, catalase and glutathion peroxidase: Solutions to the problems of living with oxygen / B. Halliwell // New Phytol. -1974.- V.73. -P.1075-1086.

153. Halliwell, B. The superoxide dismutase activity of iron complexes / B. Halliwell // FEBS Lett. 1975. - V. 56. - № 1. - P. 34-38.

154. Hammer, D.H. Metallothionein / D.H. Hammer // Ann. Rev. Biochem. -1986.-V. 55.-P. 913-951.

155. Hamilton, S.J. Metallotionein in fish: review of its importance in assessing stress from metal contaminants /S.J. Hamilton, P.M. Mehrle // Trans. Am. Fish. Soc. 1986. - V. 115. - P. 596-609.

156. Hardy, J.T. Transfer of cadmium in phytoplancton-oyster-mouse-food chain. /J.T. Hardy, M.F.Sullivan, E.A.Crecelius, C.W.Arts // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1984. - V. 13. - P. 419-425.

157. Hare, P. D. Metabolic implications of stress-induced praline accumulations in plants / P.D. Hare, W. A. Cress // Plant Growth Regulations. 1997. - V. 21. -P. 79-102.

158. Hell, R. y-Glutamylcysteine synthetase in higher plants: catalytic properties and subcellular localization/ R. Hell, Bergmann L. // Planta 1990. V. 180. - P. 603-612.

159. Hinton, T. Radiation-induced effects on plants and animals: findings of the United NationsChernobyl Forum / T. Hinton et al.. // Health Physics 2007. V. 93. -№ 5. - P. 427-440.

160. Hochstain, P. ADP-activated lipid peroxidation coupled to the TPNH-xidase system of microsomes/ P. Hochstain, L. Ernster // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1963. - V. 12. - № 5. - P. 338-394.

161. Hogstrand, C. Metallotionein as an indicator of heavy metal exposure in two subtropical fish species/ C. Hogstrand, C. Haux // J. exp. Mar. Biol. Ecol. -1990.-V. 138.-P. 69-84.

162. Howden, R. Cadmium-sensitive mutants of Arabidopsis thaliana / R. Howden, C.S. Cobbett, //Plant Physiol. 1992. V. 99. P. 100-107.

163. IAEA International Atomic Energy Agency. Effects of Ionizing Radiation on Aquatic Organisms and Ecosystems. Technical Report Series, № 172. Vienna. IAEA, - 1976.

164. IAEA International Atomic Energy Agency. Effects of Ionizing Radiation on Plants and Animals at Levels Implied by Current Radiation Protection Standards. Technical Report Series, № 332. Vienna. IAEA, - 1992.

165. Kagi, J.H.R. Metallothionein: a cadmium- and zinc- containing protein from equine renal cortex/ J.H.R. Kagi, B.L. Vallee // J. Biol. Chem. 1960. -V. 235. P. 3460-3465.

166. Kagi, J.H.R., Biochemistry of metallothionein / J.H.R. Kagi, A. Schaffer // Biochem. -1988. V. 27. - P. 8509-8515.

167. Karin, M. Metallothioneins: proteins in search of function / M. Karim // Cell. 1985.-V. 41.-P. 9-10.

168. Kelleey, S.L. Overexpression on MT confers resistance to anticancer drugs S.L. Kelleey et al.. // Science. -V. 241. 1988. - P. 1813-1815

169. Keltjens, W.G. Phytochelatins as biomarkers for heavy metal toxicity in maize: single metal effects of copper and cadmium / W.G. Keltjents, M.L. Beusichem // J. of plant nutrition. 1998. - V. 21. - P. 635-648.

170. Kiningham, K. Antioxidant function of metallothioneins /K. Kiningham, E. Kasarskis // J. Trace Elem. Exp. Med. 1998. -Vol. 11. - P. 219-226.

171. Klapheck, S. y-Glutamylcysteinylserine: a new homologue of glutathione in plants of the Family Poaceae / S. Klapheck, B. Chrost, J. Starke, H. Zimmermann // Bot. Acta. 1992. - V. 105. - P. 174-179.

172. Klapheck, S.y-Hydroxymethyl-Phytochelatins y-Glutamylcysteine)n-Serine. Are Metal-Induced Peptides of the Poaceae / S. Klapheck, W. Fliegner, I. Zimmer // Plant Physiol. 1994. - V. 104. - P. 1325-1332.

173. Klapheck, S. Synthesis of phytochelatins and homo-phytochelatins in Pisum sativum L./ S Klapheck., S. Schlunz, L Bergmann // Plant Physiol. 1995. - V. 107.-P. 515-521.

174. Klein, D. Quantification of oxidized metallothionein in biological material by a Cd saturation method / D. Klein, S. Sato, K.H. Summer // Anal. Biochem. 1994. V. 221. - P. 405-409.

175. Kneer, R.Phytochelatins protect plant enzymes from heavy metal poisoning / R. Kneer, M.H. Zenk // Phytochemistry. 1992. - V. 31. - P. 2663-2667.

176. Kondo, N. Cadystin A and B, major subnit peptides comprising cadmium binding peptides induced in fission yeast — separation, revision of structures andsynthesis / N. Kondo et al.. // Tetrahedron Lett. 1984. - V. 25. - P. 38693872

177. Koropatnick, J. Organ-specific metallothionein induction in mice by X-irradiation / J. Koropatnick, M., Leibbrandt M.G. Cherian // Radiat. Res. -1989. V.l 19. - P.356-365

178. Krotz, R.M. Relation-ships between cadmium, zinc, Cd-binding peptide, and organic acid in tobacco suspension cells / R.M. Krotz, B.P. Evangelou, G.J. Wagner//Plant Physiol. 1989. -V. 91. - P. 780-787.

179. Kubow, S. Spin-trapping of free radicals formed during in vitro and in vivo metabolism of 3-methylindole /S. Kubow, E.G. Janzen, T.M. Bray // J. Biol. Chem.- 1984.-V. 259.-P. 4447-4451

180. Lasat, M.M. Phytoextraction of Toxic Metals: A Review of Biological Mechanisms /M.M. Lasat // Published in J. Environ. Qual. 2002. V. 31. -P.109-120.

181. Lafontaine, Y. Biomarkers in zebra mussels (D. polymorpha) for the assessment and monitoring of water quality of the St Lawrence River (Canada) / Y. Lafontaine et. al.. // Aquatic Toxicology. 2000. - V. 50. - P. 51-71.

182. Langston, W.L. Cadmium accumulation, distribution and elimination in the bivalve Macoma balthica\ neither metallothionein nor metallothionein — like proteins are involved / W.L. Langston, M. Zhou // Mar. Environ. Res. 1987b. -V.21.-P. 225-237.

183. Langston, W.L. Cadmium accumulation, distribution and metabolism in the gastropod Littorina littorea: the role of metal-binding proteins/ W.L. Langston, M. Zhou // J. Mar. Biol. Assoc. UK. 1987a. - V. 67. - P. 585-601.

184. Lee, S. Induction of c-Jun protooncogene expression by hydrogen peroxide through hydroxy radical generation and p60Src tyrosine kinase activation /S. Lee, Y. Huang, W. Wu, J. Lin // Free Rad. Biol, Med. 1996. - V. 21. - P. 437-448.

185. Li, J.J. Inhibition of AP-1 and NF-kappaB by manganese-containing superoxide dismutase in human breast cancer cells/ J.J. Lee, L.W. Oberley, M. Fan, N.M. Colburn // FASEB. 1998. - V. 12. -P. 1713-1723.

186. Li, Z. Genes regulated in human breast cancer cells overexpressing manganese-superoxide dismutase. /Z. Li, A. Khaletskiy, J. Wang, J.Y. Wong, L.W. Oberley, J.J. Li // Free Radic. Biol. Med. 2001. - V. 30, - № 2. - P. 260-267

187. Liang Zhu, Y. Overexpression of glutathione synthetase in indian mustard enhances cadmium accumulation and resistance / Y. Liang Zhu, E.A.H. PilonJSmits, L. Jouanin, N. Terry // Plant Physiol. 1999. - V. 119. - P. 73-80

188. Margoshes, M. A cadmium protein from equine kidney cortex / M. Margoshes, B.L. Vallee // J.Am.Chem.Soc. 1957. - V. 79. - P.4813-4814

189. Matsubara, J. Metallothionein induction: a measure of radioprotective action /J. Matsubara // Health Physics. 1988. - V. 55. - P. 433-436.

190. May, M.J. Oxidative Stimulation of Glutathione Synthesis in Arabidopsis thaliana Suspension Cultures / M.J. May, C.J. Leaver // Plant Physiol. 1993. -V. 103.-P. 621-627.

191. May, M.J. Glutathione Homeostasis in Plants: Implications for Environmental Sensing and Plant Development / M.J. May, T.Vernoux, C.Leaver, M.van Montagu, D. Inze // J. Exp. Bot. 1998. - V. 49. - P. 649-667.

192. McCord, J.M. Superoxide radical: controversies, contradictions, and paradoxes / J.M. McCord // Proc. Soc. Exptl Biol, and Med. 1995. - V.209. -P. 112-117.

193. Mehra, R.K. Cu(I) binding to the Schizosaccharomyces pombe y-glutamyl peptides varing in chain lengths / R.K. Mehra, D.R Winge // Arch. Biochem.Biophys. 1988. - V. 265. - P. 381-389.

194. Meister, A. Glutathione / A. Meister, M.E. Anderson // Annu. Rev. Biochem. 1983. - V. 52.-P. 711-760.

195. Mendum, M.L. Effect of glutathione on phytochelatin synthesis in tomato cells/ M.L. Mendum, S.C. Gupta, P.B. Goldsbrough // Plant Physiol. 1990. -V. 93.-P. 484-488.

196. Meuwly, P. y-Glutamylcysteinylglutamic acid a new homologue of glutathione in maize seedlings exposed to cadmium / P. Meuwly, P.Thibault, W.E. Rauser // Febs Lett. - 1993. - V. 336. - P. 472-476.

197. Meuwly, P. Three families of thiol peptides are induced by cadmium in maize / P. Meuwly, P.Thibault, A.L. Schwan, W.E., Rauser // Plant J. 1995. - V. 7. -P.391 -400.

198. Mirinda J.R. Metallothionein genes from the flowering plant Mimulus guttatus / J.R. Mirinda., M.A. Thomas D.A. Thurman, A.B. Tomsett // FEBS Lett. -1990. V. 260. - P. 277-280.

199. Nartey, N. Immunohistochemical localization of metallothionein in humman thyroid tumours / N. Nartey, M.G. Cherian, D. Banerjee //Amer J. Pathol. V. 129.- 1987.-P. 177-182.

200. Nasci, C.Clam transplantation and stress-related biomarkers as useful tools for assessing water quality in coastal environments / C. Nasci et al. // Mar. Pollut. Bull. 1999. -V. 39. P. 255-260.

201. NCRP National Council on Radiation Protection and Measurements. Effects of of Ionizing radiation on Aquatic Organisms. NCRP Report № 109. Bethesda, Maryland (USA). - 1991.

202. Oberley, L. Role of antioxidant enzymes in cell immortalization and transformation / L. Oberley, T. Oberley // Moll Cell. Biochem. 1988. - V. 84. -P. 147-153.

203. Ochi, T.Cytotoxicity of an organic hydroperoxide and cellular antioxidant defense system against hydroperoxides in cultured mammalian cells / T. Ochi, S. Miyaura // Toxicology. 1989. - V. 55. - P. 69-82.

204. Olsson, P.-E. Functional and regulatory aspects of teleost metallothionein / P.E. Olsson, M. Gerpe, P. Kling // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999.-P. 179-185.

205. Olsson, P.-E. Increased hepatic metallotionein content correlates to cadmium accumulation in environmentally exposed perch (Perca fluviatilis) / P.-E. Olsson, C. Hax // Aquat. Toxicol. 1986. - V. 9. - P. 231-242.

206. Philcox, J.C. Metallothionein and zinc homeastasis during tumor progression / J.C. Philcox, M.H. Tilley, P. Coyle, A.M. Rote // Biol. Trace. Elem. Res. -1994.-V. 40.-P. 295-308.

207. Quesada, A.R. Direct reaction of H202 with sulfhydryl groups in HL-6022 cells: zinc-metallothionein and other sites / A.R. Quesada, R.W. Byrnes, S.O. Krezoski, D.H. Petering // Arch. Biochem. Biophys. 1996. - V. 334. - P. 241250.

208. Radi, R. Peroxynitrite-induced membrane lipid peroxidation: the cytotoxic potential of superoxide and nitric oxide / R. Radi, J.S. Beckman, K.M. Bush, B.A. Freeman // Arch Biochem Biophys. 1991. - V. 288. - P. 481-487

209. Raspor, B. Assessment of metal exposure of marine edible mussels by means of a biomarker /B. Raspor et al.. // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 629-632.

210. Rauser, W.E. Phytochelatins /W.E. Rauser // Annu. Rev. Biochem. 1990. -V. 59.-P. 61-86.

211. Rauser, W.E. Three families of thiol peptides are induced by cadmium in maize / W.E. Rauser // Plant J. 1995. - V. 7. - P. 391-400.

212. Rauser, W.E., Meuwly P. Retention of cadmium in roots of maize seedlings: role of complexation by phytochelatins and related thiol peptides/ W.E. Rauser, P. Meuwly // Plant Physiol. 1995. - V. 109. - P. 195-202.

213. Rauser, W.E. Cysteine, y- glutamylcysteine, and glutathione levels in maize seedlings / W.E. Rauser, R. Schupp, H. Rennenberg // Plant Physiol. 1991. -V. 97.-P. 128 -138.

214. Reddy, G.N. Heavy metal inducible proteins and metallothionein genes in higher plants / G.N. Reddy // Biochem. Arch. 1992. - V. 8. - P. 87-93.

215. Reese, R.N. Properties of tobacco (Nicotiana tabacum) cadmium-binding peptide(s) / R.N. Reese, G. J. Wagner // Biochem. J. 1987a. - V. 241. - P. 641 - 647.

216. Reese, R.N. Effects of buthionine sulfoximine on Cd-binding peptide / R.N. Reese, GJ. Wagner // Plant Physiol. 19876. - V. 84. - P. 574 - 577.

217. Reese, R.N. Cadmium sulfide crystallites in Cd-(y -EC)nG peptide complexes from tomato / R.N. Reese, C.A. White, D.R. Winge // Plant Physiol. 1992. -V. 98. - P.225-229.

218. Regoli, F. Oxidative stress in ecotoxicology: from the analysis of individual antioxidants to a more integrated approach / F. Regoli et al. // Mar. Environ. Res. 2002. - V. 54. - P. 419^23.

219. Richter, C. Biophysical consequence of lipid peroxidation in membranes / C. Richter // Chem. Phys. Lipids. 1987. - V. 44. - P. 175-189.

220. Robinson, N.J. Plant root-from cells to systems / N.J. Robinson, J.R. Wilson, J.S. Turner, A.P. Fordham-Scelton, Q.J. Groom // Ed: H.M. Anderson et al. Kluwer Academic Publisher. Netherlands. 1997.-P. 117-130.

221. Robinson, N.J. Plant metallothioneins / N.J. Robinson, A.M. Tommey, C. Kuske, P.J. Jackson // Biochem. 1993. - V. 195. - P. 1 -10.

222. Roesijadi G. Metallothionein and its role in toxic metal regulation / G. Roesijadi// Comp. Biochem. Phisiol. 1996. - V. 113. - P. 117-123.

223. Roesijadi G. Metallothionein indication as a measure of response to metal exposure in aquatic animals / G. Roesijadi // Environ. Health. Perspect. 1994. -V. 73.-P. 83-90.

224. Rossman, T.G. Spontaneous mutagenesis in mammalian cells is caused mainly by oxidative events and can be blocked by antioxidants and metallothionein / T.G. Rossman, E.I. Goncharova // Mutation Research. V. 402.- 1998.-P. 103-110.

225. Rozentsvet, O.A. Properties of heavy metal ions accumulation and lipid role in adaptation to heavy metals / O.A. Rozentsvet // Izv. Samarskogo Nauch. Tsentra RAN, 2006. V. 6. - P. 322-340.

226. Ruegsegger, A. Effect of cadmium on y-glutamyl-cysteine synthesis in maize seedlings/ A. Ruegsegger, C. Brunold // Plant Physiol. 1992. - V. 99. - P. 428-433.

227. Ruegsegger, A. Regulation of glutathione synthesis by cadmium in Pisum sativum L. / A. Ruegsegger, D. Schmutz, C. Brunold // Plant Physiol. 1990. -V. 93.-P. 1579-1584.

228. Salt, D.E. Cadmium transport across tonoplast of vescicles from oat roots / D.E. Salt, G.J. Wagner // J. Biol. Chem. 1993. - V. 268. - P. 12297-12302.

229. Sanita di Toppi, L. Different compensatory mechanisms in two metal-accumulating aquatic macrophytes exposed to acute cadmium stress in outdoorartificial lakes / Sanita di Toppi L. et al.. // Chemosphere 2007. - V. 68. P. 769-780.

230. Sanita" di Toppi, L. Response to cadmium in higher plants / L. Sanita' di Toppi, R. Gabbrielli // Environmental and Experimental Botany. 1999. - V. 41.-P. 105-130.

231. Sato, M.Oxygen free radicals and metallothionein / M. Sato, I. Bremner // Free Radic. Biol. Med. 1993. - V. 14. - P.325-337.

232. Satoh, M. Modulation of resistance to anticancer drugs by inhibition of metallothionein synthesis / M. Satoh, M.G. Cherian, N. Imura, H. Shimizu // Cancer Res. 1994-V. 15-P. 5255-5257

233. Satoh M., Naganama A., Imura N Involvement of cardiac metallothionein in prevention of adrimycin-induced lipid peroxidation in the heart / M. Satoh, A. Naganama, N. Imura // Toxicology. 1994. - V. 53. - P. 231-237

234. Sawaki M, et al. Role of copper accumulation and metallothionein induction in spontaneous liver cancer development in LEC rats / M. Sawaki et al.. // Carcinogenesis.-1994-V. 15.-№9.-P. 1833-1837.

235. Sazykina, T.G. ECOMOD An ecological approach to radioecological modeling / T.G. Sazykina // J. of Environmental Radioactivity. - 2000. — V. 5 — № 3. - P. 207-220.

236. Sazykina, T.G. Radiation effects in wild terrestrial vertebrates — the EPIC collection / T.G. Sazykina, 1.1. Kryshev // J. of Environmental Radioactivity. -2006. V. 88. - № 1. - P. 11 -48.

237. Scheller, H.V. Phytochelatin syntesis and glutathione levels in response to heavy metals in tomato cells / H.V. Scheller, B. Huang, E. Hatch, P.B. Goldsbrough//Plant Physiol. 1987. -V. 83. - P. 1031-1035.

238. Shiraishi, N. Increased metallothionein content in rat liver and kidney following X-Irradiation / N. Shiraishi et al.. // Toxicology and applied pharmacology. 1986. - V. 85. - P. 128-134.

239. Sies, H. Oxidative stress: oxidants and antioxidants / H. Sies. — London: Academic Press. 1991. 650 p.i t

240. Stohs, S.J. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions / S.J. Stohs, D. Bagchi // Free Radical Biology & Medicine. 1995. - V. 18. - P. 321-336.

241. Storey, K.B. Oxidative stress: animal adaptations in nature / K.B. Storey // Brazil. J. Med. Biol. Res. 1996. - V. 29. - P. 1715-1733.

242. Surowiak, P. Evaluation of transfection effectiveness using fluorescein-labelled oligonucleotides and various liposomes /P. Surowiak et al. // Folia Morphol. 2003. V. 62. - N 4. - P. 493-495

243. Tomsett, A.B. Molecular Biology of Metal Tolerances of Plants / A.B. Tomsett, D.A. Thurman // Plant Cell Environ. 1988. - V. 11. - P. 383 - 394.

244. Torres, M.A. Oxidative stress in mussel Mytella guyanensis from polluted mangroves on Santa Catarina Island, Brazil / M.A. Torres et al.. // Mar. Pollut. Bull. 2002. - V. 44. - P. 923-932.

245. Vatamaniuk, O.K. AtPCSl, a phytochelatin synthase from Arabidopsis: isolation and in vitro reconstitution / O.K. Vatamaniuk, S. Mari, Y-P. Lu, P.A. Rea // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999. V. 96. - P.7110-7115

246. Viarengo, A. Heavy metals in marine invertebrates: mechanisms of regulation and toxicity at the cellular level / A. Viarengo // CRC Crit. Rev. Aquat. Sci. -1989.-V. l.-P. 295-317.

247. Viarengo, A. Antioxidant role of metallothioneins: a comparative overviewz / A. Viarengo, B Burlando, N. Ceratto, I. Panfoli // Cell. Mol. Biol. 2000. - V. 46, №. 2.-P. 407^117.

248. Vladimirov, Yu.A. A chemiluminescent method for studying animals exposed to ionizing radiation / Yu. A. Vladimirov et al. // Biull Eksp Biol Med. -1996.-V.121.-P. 39-41

249. Vogeli-Lange, R. Relationship between cadmium, glutathione and cadmium-binding peptides (phytochelatins)in leaves of intact tobacco seedlings / R Vogeli-Lange, G.J. Wagner // Plant Sci. 1996. V. 114. - P. 11-18.

250. Wayner, D.D.M. The antioxidant efficiency of vitamin E is concentration-dependent / D.D.M. Wayner, G.W. Burton, K.U. Ingold // Biochim. Biophys. Acta. -1986.-V. 884.-P. 119-123.

251. Weigel, H.J. Subcellular distribution and chemical form of cadmium in bean plants/ H.J. Weigel, H.J. Jager // Plant Physiol. 1980. - V. 65. - P. 480 - 482.

252. Willekens, H. Catalases in plants / H. Willekens, D. Inze, Van M. Montagu, M.van Camp. // Molecular Breeding. 1995. - V. 1. - P. 207-228.

253. Wojcik, M. Cd-tolerance of maize, rye and wheat seedlings / M. Wojcik, A. Tukendorf // Acta Physiol. Plant. 1999. - V. 21. - P. 99-107.

254. Wright, D.A. Trace metal and major ion interactions in aquatic animals / D.A. Wright // Mar. Pollut. Bull. 1995. - V. 31. - P. 8-18.

255. Xiang C. Glutathione Metabolic Genes Coordinately Respond to Heavy Metals and Jasmonic Acid in Arabidopsis / C. Xiang, D.J. Oliver// Plant Cell. -1998.-V. 10.-P. 1539-1550.

256. Zelger, B. Immunohistochemically demonstrated metallothionein expression in malignant melanoma / B. Zelger et al.. // Histopaphalogy. V. 23. - 1993. -P. 257-264

257. Zenk M.H. Heavy metal detoxification in higher plants a review /M.N. Zenk //Gene.- 1996. - V. 179.-P. 21-30.

258. Zhou, J. Goldsbrough P.B. Structure, organization and expression of the metallothionein gene family in Arabidopsis / J. Zhou, P.B. Goldsbrough // Mol. Gen. Genet. 1995. -V. 248. -P. 318-328.

Информация о работе

Данилин, Илья Анатольевич
доктора биологических наук
Москва, 2010
ВАК 03.00.16

Диссертация

Металлотионеины как биомаркеры при действии на организмы тяжелых металлов и ионизирующего излучения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы