Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль генов белков теплового шока в адаптации Drosophila melanogaster L. к прооксиданту параквату, гипертермии, ионизирующему излучению

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Роль генов белков теплового шока в адаптации Drosophila melanogaster L. к прооксиданту параквату, гипертермии, ионизирующему излучению"

005011724 На правах рукописи

РОМАНОВА Елена Витальевна

РОЛЬ ГЕНОВ БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА В АДАПТАЦИИ ОЯОЗОРНИА МЕЬАМОвАЯТЕП Ь. К ПРООКСИДАНТУ ПАРАКВАТУ, ГИПЕРТЕРМИИ, ИОНИЗИРУЮЩЕМУ ИЗЛУЧЕНИЮ

03.02.08 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 4 НОЯ 2011

Сыктывкар 2011

005011724

Работа выполнена в Институте биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, доцент Москалев Алексей Александрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, доцент

Юркина Елена Вениаминовна

кандидат биологических наук, доцент Мыльников Сергей Владимирович

Ведущее учреждение:

Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук

Защита диссертации состоится 14 декабря 2011 г. в 17 часов на заседании диссертационного совета Д 004.007.01 в Учреждении Российской академии наук Институте биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН по адресу: 167982, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28.

Факс: (8212) 24-01-63 E-mail: dissovet@ib.komisc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждении Российской академии наук Институте биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН по адресу: 167982, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 24.

Автореферат разослан 10 ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук

А.Г. Кудяшева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Каждый организм в течение своей жизни подвергается воздействию абиотических и антропогенных неблагоприятных экологических факторов, таких как резкие перепады температуры, недостаток питания, гипероксия или гипоксия, поллютанты, ультрафиолетовое и ионизирующее излучение и др. Для перенесения неблагоприятных условий у живых организмов выработались различные приспособления как на уровне индивида в течение онтогенеза (физиологическая адаптация), так и в ходе эволюции на уровне популяции, вида (генетическая адаптация). Поскольку экологические стрессоры различной природы часто воздействуют одновременно либо с небольшим интервалом времени, в эволюции сформировались механизмы перекрёстной адаптации, когда устойчивость организма к воздействию одного стрессора сопровождается повышением резистентности к действию комплекса других стрессоров (Hale, 1969; Fregly, 1971; Hoffmann, Parsons, 1989; Sothmann et al., 1996; Pastori, Foyer, 2002; Ning, Chen, 2006; Horowitz, Assadi, 2010). Явление перекрестной адаптации вызывает особый научный интерес, поскольку подразумевает общность моле-кулярно-клеточных компенсаторных механизмов стрессоустойчивости.

Длительность жизни и плодовитость организмов отражают степень приспособленности популяции к среде обитания. Продолжительность жизни является интегральным показателем стрессоустойчивости организма, поскольку в определенной мере она зависит от генотипа особи, и в большей степени - от влияния экологических стрессоров (Петин, Сынзыныс, 1998). Установлено, что в регуляции стрессоустойчивости организма, скорости его старения и продолжительности жизни участвуют различные гены, кодирующие транскрипционные факторы (FOXO, Hsf-1), деацетилазы белков, протеинкиназы (PI3K, TOR, JNK), каталазы, цитоплазматическую и митохондриальную супероксиддисмутазы (SOD) (Москалев, Шапошников, 2008, 2010; McElwee et al., 2004; Giannakou, Partridge, 2004; Lamitina, Strange, 2005; Carter, Brunet, 2007). В последнее время появились данные о влиянии генов белков теплового шока (Hsps, Heat Shock Proteins) на продолжительность жизни различных модельных организмов (Morrow et al., 2004; Klose et al., 2005; Poirier, Seroude, 2005; Vanhooren et al., 2008).

Индукция белков теплового шока (молекулярных шаперонов) - один из первичных защитных механизмов в условиях стресса. Основной функцией белков теплового шока при стрессе является поддержание нативной кон-формации других белков в клетке, предотвращение их агрегации, восстановление функционально активной структуры белков, участие в деградации нерепарируемых и агрегированных белков (Tavernarakis, Driscoll, 2002; Coffer, 2003; Morrow et al., 2004; Rattan et al., 2004). Неотъемлемая роль белков теплового шока в механизмах стрессоустойчивости подтверждается их высокой эволюционной консервативностью от Escherichia coli до человека (Soti, Csermely, 2007; Calderwood et al., 2009). К настоящему моменту известно, что белки теплового шока участвуют в адаптивном ответе клетки in vitro к действию различных экзогенных стрессоров (Amundson et al., 2003; Hunt et al., 2004; Kang et al., 2002; Soti, Csermely, 2007). Однако остается неясным вопрос об их роли в формировании адаптивного ответа in vivo, в том числе, к действию малых доз ионизирующего излучения, и в обеспечении перекрестной адаптации к действию факторов химической и физической природы на уровне целого организма.

Наиболее удобным объектом для изучения генетической регуляции стрессоустойчивости и продолжительности жизни является Drosophila melanoga-ster, поскольку для данного вида существует полная коллекция линий с мутациями в генах белков теплового шока и транскрипционного фактора теплового шока. Помимо того, высокая плодовитость, возможность развития на искусственных агаросодержащих средах, короткий жизненный цикл

(около 12 сут.) и небольшая длительность жизни (около 3 мес.) дрозофилы позволяют в сжатые сроки осуществлять эксперименты с большими выборками исследуемых животных. Изученные в данной работе гены белков теплового шока ортологичны генам белков теплового шока человека, что позволяет использовать полученные нами выводы при интерпретации адаптации к стрессовым воздействиям у человека.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы заключалась в выяснении роли генов белков теплового шока и транскрипционного фактора теплового шока в формировании адаптивного ответа у Drosophila melanogaster к действию прооксиданта параквата, гипертермии, у-излучения. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Изучить адаптационную устойчивость Drosophila melanogaster к действию различных стрессоров (ионизирующего у-излучения, гипертермии и прооксиданта параквата) на основе параметров продолжительности жизни;

2. Провести сравнительный анализ продолжительности жизни у особей линии дикого типа и особей с мутациями генов белков теплового шока (Hsp70Ba, Hsp70A, Hsp70B, Hsp83, Hsp22, Hsp67Bb, Hsp60) и транскрипционного фактора Hsf (аллели 1-4) при индукции адаптации Drosophila melanogaster действием ионизирующего у-излучения в малых и средних дозах.

Теоретическая значимость и научная новизна. Показано, что действие хронического у-излучения при малых и средних значениях накопленной дозы и кратковременный тепловой шок способны индуцировать адаптивные изменения у дрозофил линии дикого типа, снижающие негативное воздействие острого у-излучения или прооксиданта параквата на продолжительность жизни. Данный факт говорит об универсальности молекуляр-но-клеточных механизмов стресс-ответа и важной роли успешного функционирования этих механизмов в продолжительности жизни. Выявлено, что способность особей к проявлению адаптации утрачивается при наличии в генотипе мутаций в гене транскрипционного фактора теплового шока Hsf4 и генах белков теплового шока семейства Hsp70. Полученные данные свидетельствуют о непосредственном участии Hsf и Hsp70 в генетическом контроле продолжительности жизни, в том числе, в условиях хронического стресса. В работе обоснована правомочность применения продолжительности жизни как интегрального показателя стрессоустойчивости в исследовании генетических механизмов адаптивного ответа. Выявлена недостающая связь между молекулярно-генетическими механизмами адаптивного ответа in vitro и эффектами адаптации на уровне целого организма.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при разработке рекомендаций по снижению негативных последствий воздействия стрессовых факторов на здоровье человека и экологическое состояние биоты. Поскольку в генотипе человека присутствуют исследованные гены, кодируемые ими белки могут служить новыми мишенями для фармакологического и генотерапевтического повышения стрессоустойчивости организма в целях радиопротекции, геропротекции (замедления скорости старения) и цитопротекции (при лечении воспалительных заболеваний, последствий травм, сердечно-сосудистых патологий).

Связь с научно-исследовательской работой института. Исследования проводили в течение 2007-2011 гг. в рамках бюджетных тем Отдела радиоэкологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН. Проведенные исследования поддержаны грантом РФФИ на 2008-2010 гг., грантом Президиума РАН по целевым программам «Молекулярная и клеточная биология» и «Фундаментальные науки - медицине» на 2009-2011 гг., Молодежным научным грантом УрО РАН 2010 г.

Личный вклад автора. Соискатель участвовал в разработке цели и задач исследования, провел всю экспериментальную работу, статистическую обработку и анализ данных, обобщение результатов, подготовку публикаций. 4

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав (обзор литературы, материал и методы, результаты, обсуждение результатов), выводов. Список цитируемой литературы содержит 220 публикаций, в том числе, 180 публикаций зарубежных авторов. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста и содержит семь таблиц и 29 рисунков.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 работ, в том числе, четыре статьи в рецензируемых журналах из списка изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Апробация диссертации. Материалы диссертации доложены на всероссийских научных конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы биологии и экологии» Института биологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 2007, 2008, 2011 гг.); на всероссийском научном семинаре «Генетика продолжительности жизни и старения» (Сыктывкар, 2008 г.); на международном симпозиуме «Современные материалы по радиационной биологии, оценка материалов» (Тэджон, 2011), а также на международных конференциях: «Эффекты малых доз радиации на здоровье человека и состояние окружающей среды» (Будапешт, 2007); «БИОРАД 2009» (Сыктывкар); «Современные проблемы генетики, радиобиологии и радиоэкологии» (Дубна, 2009).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

В главе рассмотрены основные механизмы воздействия стрессовых экологических факторов (прооксидантов, гипертермии, ионизирующего излучения) на организмы, проанализировано влияние как низкоинтенсивного, так и высокоинтенсивного воздействия данных стрессоров на продолжительность жизни и скорость старения. Приведены понятия экологического и стрессового фактора, перекрестной адаптации, адаптивного ответа, гор-мезиса, гиперчувствительности, апоптоза, старения, выживания. Обоснована связь между стрессоустойчивостью, скоростью старения и продолжительностью жизни организма. Проанализированы данные литературы об участии белков теплового шока в стресс-ответе in vitro, описана их классификация, индукция синтеза и регуляция активности. Изложены основные функции белков теплового шока в обеспечении стрессоустойчивости клетки. Обоснована необходимость изучения молекулярных шаперонов в формировании перекрестной адаптации организма.

Глава 2. Материал и методы

Линии Drosophila melanogaster. В экспериментах использовали следующие лабораторные линии дрозофилы: линия дикого типа Canton-S; линии с мутациями в гене фактора теплового шока - основного регулятора активности белков теплового шока Hsf '/СуО (генотип: net' сп1 Hsf '/СуО); Hsf 2/СуО (генотип: сп1 bw1 Hsf 2/СуО); Hsf s/CyO (генотип: сп' bw1 Hsf 3/ СуО); Hsf 4 (генотип: сп' bw1 Hsf 4У, а также линии с мутациями генов белков теплового шока: Hsp70Ba (генотип: и>"18; Hsp70Ba304); Hsp70A, Hsp70B (генотип: iv1"8; Df(3R)Hsp70A, Df(3R)Hsp70B); Hsp83/TM6B (генотип: Hsp83e6A/TM6B); Hsp22, Hsp67Bb (генотип: у1 w67c23; P{EPgy2} Hsp22EY09909 Hsp67BbEY09S09); Hsp60/FM7a (генотип: T(l;2;3)RA75,Hsp60RA75/ FM7a) (любезно предоставленные Bloomington Stock Center, США).

Дрозофил содержали в термостате при температуре +25 °С и стандартном режиме освещения (12:12 ч) на агарно-дрожжевой питательной среде (Ashburner, 1989).

Условия адаптирующего воздействия. В качестве адаптирующего (низкоинтенсивного) фактора использовали тепловую обработку либо хроническое воздействие у-излучения. Использовали температуру 29 "С - верх-

нюю границу термопреферендума дрозофилы, и температуру 35 °С как умеренно стрессовую (David et al., 1983; Feder, Hofman 1999, Hoffman et al.,

2003). В первые сутки вылета одну группу имаго подвергали действию гипертермии при 29 "С в течение 2 ч, а другую группу -1ч при 35 °С. Хроническое воздействие у-излучения осуществляли от внешнего источника Z26Ra в дозах 4 и 40 сГр за поколение (от стадии яйца до вылета имаго, в среднем 12 сут.) при мощности дозы 0.017 и 0.17 сГр/ч, соответственно. После появления имаго в течение суток производили отбор необходимого количества особей, мух разделяли по полу, предварительно наркотизировав эфиром, и помещали в баночки (100 мл) с дрожжевой питательной средой (15 мл) по 50 особей в каждой.

Условия повреждающего воздействия. В интервале от 2 до 4 ч после адаптирующего воздействия, мух подвергали высокоинтенсивному действию фактора: острого у-излучения либо индуктора образования свободных радикалов параквата. Мощность внешнего источника острого у-излучения (60Со) -1.2 Гр/мин. Накопленная доза составила 30 Гр за 25 мин. При обработке паракватом разделенных по полу мух в возрасте 2 сут. содержали без пищи и воды в течение 6 ч, а затем переносили на сутки во флаконы с фильтровальной бумагой, смоченной 400 мкл раствора параквата (20 мМ), содержащего 5% сахарозы (Elevated..., 1991). Паракват (метилвиологен, C12H14N,) -соединение I класса токсичности, вызывает в клетках образование супе-роксиданион-радикала-02" (Marino et al., 2006; Chaudhuri et al., 2007).

Анализ и статистическая оценка продолжительности жизни. Подсчет числа умерших мух проводили ежедневно. Один-два раза в неделю дрозофил переносили на свежую среду без наркотизирования. По данным экспериментов строили кривые выживаемости и рассчитывали минимальную, среднюю, медианную (время гибели 50% особей популяции), максимальную продолжительность жизни, возраст 90% смертности, MRDT - время удвоения интенсивности смертности, параметры уравнения Гомпертца - а (скорость старения в популяции) и R (момент начала смертности). Для оценки достоверности различий по продолжительности жизни применяли непараметрические критерии Колмогорова-Смирнова (для сравнения распределения смертности в выборках) (Fleming et al., 1980), Гехана-Бреслоу-Вилкоксона и Мантеля-Кокса (для сравнения различий по медианной продолжительности жизни) (Breslow, 1970). Достоверность различий времени 90% гибели оценивали с помощью метода Ванг-Аллисона (Wang et al.,

2004), параметров а и R- методом максимального правдоподобия (Pleteher, 1999) по критерию Хи-квадрат.

Глава 3. Результаты исследований

В главе приведены результаты экспериментального исследования адаптационного изменения продолжительности жизни при сочетанном действии гипертермии, ионизирующего излучения и прооксиданта параквата и выяснения роли белков теплового шока и транскрипционного фактора теплового шока в его формировании.

Для проверки предположения о существовании перекрестной адаптации, предопределяющей длительность жизни, проведен анализ изменения показателей продолжительности жизни у особей линии дикого типа CantonS при раздельном и комбинированном последовательном воздействии гипертермии (29 °С, 2 ч или 35 °С, 1 ч) и острого у-излучения (30 Гр). Обобщенные результаты двух независимых экспериментов представлены в табл. 1.

Воздействие каждого фактора в отдельности (у-излучения, гипертермии) приводило к снижению величин параметров продолжительности жизни и ускоренному старению особей линии дикого типа Canton-S (табл. 1). Однако гипертермическая обработка мух, предшествующая острому воздействию у-излучения, способствовала увеличению радиорезистентности дрозофил (рис. 1).

Параметры продолжительности жизни особей линии СаШоп-Э при раздельном и комбинированном действии гипертермии (29 "С, 2 ч или 35°С, 1 ч) и острого у-излучения (30 Гр)

Вариант Пол М Х±Дт 90% min тах а R N

Без воздействия Самки 56 52.4±0.7 68 7 78 0.09 0.0004 347

Самцы 42 43.0±0.6 53 8 70 0.10 0.0009 293

29 °С (2 ч) Самки 48* 46.2+0.7 60* 5 79 0.08 0.0012* 342

Самцы 39* 40.1±0.6 52** 5 65 0.11 0.0008 293

35 °С (1 ч) Самки 48* 49.4±0.7 64* 3 79 0.09 0.0008* 284

Самцы 38* 40.0±0.6 56* 4 69 0.08** 0.0020 302

30 Гр Самки 49* 47.1±0.4 53* 4 64 0.18* 0.00002* 411

Самцы 28* 29.6±0.5 39* 6 47 0.15* 0.0010 250

29 °С (2 ч) + 30 Гр Самки 48 47.7±0.7 59* 6 72 0.10* 0.0004 239

Самцы зз" 34.7±0.5 47* 5 59 0.12* 0.0013 295

35 °С (1 ч) + 30 Гр Самки 49.5* 49.2±0.8 63* 3 77 0.10* 0.0004 25 9

Самцы 37* 36.4±0.5 47* 3 56 0.13™ 0.0007 332

Здесь и далее. М - медианная продолжительность жизни (сут.); Х±Дт - средняя продолжительность жизни и ошибка среднего (сут.); 90% - время 90%-ной гибели популяции (сут.); min и тах -минимальная и максимальная продолжительность жизни в выборке (сут.); а и R- параметры уравнения Гомпертца; N - количество особей в выборке. Различия достоверны с вариантом «без воздействия» *-при р < 0.001, "-при р < 0.01, ***-при р < 0.05; с вариантом «ЗОГр» '-при р < 0.001, * - при р < 0.01, *" - при р < 0.05.

Величины параметров продолжительности жизни особей при последовательном действии умеренной гипертермии и у-излучения, снижались в меньшей степени, чем у особей, подверженных действию излучения без предварительной гипертермии. Данную закономерность отмечали после воздействия повышенной температурой 29 °С (2 ч) и 35 °С (1 ч) и у самок и у самцов в двух независимых экспериментах. Медианная продолжительность жизни самцов, подверженных действию гипертермии 29 °С (2 ч) и

Рис. 1. Кривые выживаемости самок (а) и самцов (б) линии дикого типа СаМоп-Э при воздействии ионизирующего у-излучения (30 Гр) с предшествующей гипертермической обработкой (29 °С, 2 ч и 35 °С, 1 ч) и без предобработки. Обозначения:-без воздействия; ---29 °С (2 ч) + 30 Гр;----35 "С (1 ч) + 30 Гр; .......... 30 Гр; различия с

вариантом «без воздействия» достоверны при р < 0.001 (*); с вариантом «30 Го» - при р < 0.001 (#).

у-излучения на 8.7-17% (р < 0.001) была выше, чем у мух, подверженных действию излучения без предшествующей гипертермии. Такой закономерный характер выявлен и после комбинированного действия гипертермии 35 °С (1 ч) и острого у-излучения: медианная продолжительность жизни после действия излучения у предобработанных самцов выше (р < 0.001) на 21.7-29% (р < 0.001), у самок - 3-10% (р < 0.001). Таким образом, радио-адаптирующее действие гипертермии в большей степени выражено при действии 35 °С (1 ч), чем в ответ на 29 °С (2 ч). Полученные результаты свидетельствуют о том, что гипертермия способна вызывать перекрестную адаптацию к острому воздействию у-излучения, предопределяющую продолжительность жизни организма.

Для выяснения генетических механизмов перекрестной адаптации в дальнейших экспериментах исследовали участие генов белков теплового шока и их непосредственного регулятора - гена транскрипционного фактора теплового шока в обеспечении адаптационной устойчивости к действию хронического у-излучения (4 или 40 сГр) и индуктора образования свободных радикалов параквата (20 мМ) (табл. 2, 3).

В то время как действие у-излучения (4 и 40 сГр) и параквата по отдельности приводило к снижению величин параметров продолжительности жизни у особей линии дикого типа СаМоп-Б, после сочетанного действия стрессоров отмечали увеличение медианной продолжительности жизни как у самок (7.5%), так и у самцов (56-69%) (р < 0.001) относительно величины этого показателя у особей данного генотипа, подверженных обработке паракватом без предоблучения. Аналогично изменялись и другие параметры продолжительности жизни (табл. 2, 3, рис. 2).

У особей-гомозигот с дисфункцией гена Нвр70Ва, несмотря на наличие эффекта гормезиса при хроническом действии у-излучения (4 и 40 сГр) (увеличение значений показателей продолжительности жизни относительно величин показателей у интактных особей), наблюдали значительное снижение продолжительности жизни после обработки паракватом независимо от применения адаптирующего воздействия (табл. 2, 3). Воздействие паракватом без предоблучения привело к снижению медианной продолжительности жизни у самок Нзр70Ва (р < 0.001) на 21.4%, 56.4% - у самцов по сравнению с величиной этого параметра у интактных дрозофил данного генотипа. Снижение медианной продолжительности жизни (р < 0.001) у дрозофил Нзр70Ва после сочетанного действия у-излучения и параквата, по сравнению с особями данного генотипа, подверженных только обработке паракватом, составило: 76-78% у самок и 67-81% у самцов (рис. 2). Таким образом, у гомозиготных самок и самцов с дисфункцией гена Нвр70Ва адаптивный ответ отсутствовал.

У особей-гомозигот с дефектом гена Нэр после действия стрессирую-щих факторов по отдельности, наблюдали снижение значений параметров продолжительности жизни, ускорение и преждевременность процесса старения по сравнению с интактными особями данного генотипа (табл. 2,3). Сочетанное действие у-излучения и параквата привело к еще большему снижению величин параметров продолжительности жизни самок-гомозигот с мутацией НзР (к примеру, медианной продолжительности жизни на 20% относительно самок, подверженных действию параквата без предоблучения (р < 0.002) (рис. 2). В отличие от самок, у самцов с мутацией Яв/* значения показателей продолжительности жизни были выше, чем у самцов, подверженных действию параквата без предоблучения (например, медианной продолжительности жизни в 1.4-1.7 раза (р < 0.001). Таким образом, хроническое предоблучение в дозах 4 и 40 сГр у самок-гомозигот с мутацией Яя/* не индуцировало адаптивный ответ к последующей обработке паракватом, в то время как у самцов данного генотипа хроническое предоблучение приводило к адаптивному ответу (рис. 2).

Возраст, су г

1кр7(1Ва

1,0 0,9 |0,8 § 0,7

1 °-6 1 0,5 ю 0,4

" 0,3 о, «0,2

0,1

0,0

10 20 30 40 50 60 70 80 Возраст, сут

тр22, Кчрб7БЬ а

10 20 30 40 50 60 70 80 Возраст, сут

1,0 х 0,9 §' 0,8 § 0,7

I 0,6

I 0,5 1 0,4 п 0,3 « ОД 0,1 0,0

1,0 0,9 | 0,8 § 0,7 1 0,6 I 0,5 1 0,4

I 0,3

Н 0,2 0,1 0,0

Возраст, сут

/Ьр70Ва

10 20 30 40 50 60 70 80 Возраст, сут

10 20 30 40 50 60 70 80 Возраст, сут

№р67ВЬ

10 20 30 40 50 60 70 80 Возраст, сут

Рис. 2. Кривые выживаемости самок (а) и самцов (б) линии СаМоп-Э, Нзр70Ва, НвР, Нвр22, Нвр67ВЬ при воздействии параквата с предшествующим хроническим действием у-излучения и без предоблучения. Обозначения:-без воздействия; — 4 сГр +

паракват;----40 сГр + паракват;..........паракват. Различия с вариантом «без воздействия» достоверны * при р<0.001; с вариантом «паракват» - * при р < 0.001, ** при р < 0.01, *** при р < 0.05.

Параметры продолжительности жизни самцов линии СаМоп-Э и пиний с мутациями в генах Нврв и НйТ при раздельном и сочетанном действии хронического у-излучения (4 и 40 сГр) и параквата (20 мМ)

Генотип | Вариант | М | Х±Дт | 90% | ГГПП I тах | а I " I N

СаМон-в Без воздействия 59 58.7±0.6 70 15 82 0.11 0.0001 307

40 сГр 56** 55.9±0.8 65* 19 106 0.07* 0.0009* 159

4 сГр 37* 36.3±0.2 37* 9 37 0.53* 0.0000* 357

Паракват 26* 27.7±1.8 57* 2 73 0.02* 0.0229* 154

40 сГр + паракват 44" 35.8±1.9 53 6 80 0.04* 0.0084' 113

4 сГр + паракват 40.5* 35.4+2.2 69* 6 102 0.02 0.0162 153

Ш4 Без воздействия 42 39±0.6 52 6 60 0.11 0.0008 320

40 сГр 49* 45.7±0.9 56* 17 64 0.14*** 0.0002* 136

4 сГр 33* 33.810.8 46* 13 51 0.11 0.0017*** 125

Паракват 7* 7.7+0.6 16* 2 29 0.05* 0.0931* 117

40 сГр + паракват 10' 13.8+0.8 29* 5 35 0.08 0.0300* 74

4 сГр + паракват 12' 15.111.1 31' 8 43 0.05 0.0357' 60

№Г3/СуО Без воздействия 49 49.910.4 60 14 73 0.11 0.0003 441

40 сГр 50 52.510.6 64* 21 71 0.12 0.0001 220

4 сГр 50 48.110.6 61 11 78 0.10 0.0005 303

Паракват 47 30.112.6 59** 2 71 0.01* 0.0220* 102

40 сГр + паракват 47 42.8+1.4 60* 6 78 0.07' 0.0021* 110

4 сГр + паракват 49' 46.511.1 63' 6 81 0.08* 0.0013* 184

Ш '/СуО Без воздействия 44 47.210.7 62 14 83 0.08 0.0010 197

40 сГр 66* 60.2+0.9 73* 12 75 0.10" 0.0001 222

4 сГр 60* 65.9+1.6 92* 11 106 0.05* 0.0010 170

Паракват 49.5* 35.812.1 60* 2 62 0.04* 0.0083* 125

40 сГр + паракват 47 46.311.6 61" 5 89 0.05 0.0033'** 92

4 сГр + паракват 50* 55.411.5 83' 6 102 0.05 0.0022* 164

Н>р70Ва Без воздействия 55 51.3+0.8 60 15 68 0.14 0.0001 217

40 сГр 54 53.810.5 61** 19 72 0.14 0.0001 262

4сГр 58* 57.9Ю.5 71* 21 80 0.12 0.0001 370

Паракват 24* 26.212.1 52* 2 57 0.02* 0.0259* 111

40 сГр + паракват 8" 15.611.3 43' 6 61 2.06-10"9™* 0.0641* 163

4 сГр + паракват 7« 9.610.8 8' 5 63 2.06-10"9 0.1039* 167

Н$р83/ Без воздействия 54 56.211.2 75 6 116 0.05 0.0025 271

ТМ6В 40 сГр 50** 5611.5 88* 6 112 0.04 0.0033 167

4 сГр 43* 47.111.3 71* 10 93 0.05 0.0036 165

Паракват 12* 28.2+2.8 59* 2 73 0.01* 0.0271* 82

40 сГр + паракват 41' 36.412.1 60 6 108 0.03* 0.0119' 111

4 сГр + паракват 35 ж 35.912.8 75' 8 99 0.01 0.0175 94

Ньр22, Без воздействия 52 52.110.6 59 14 103 0.07 0.0015 297

НэрбГВЬ 40 сГр 50 50.5Ю.5 63* 12 85 0.10* 0.0004* 385

4 сГр 49 50.311.1 68* 18 77 0.08** 0.0007*** 148

Паракват 3* 22.612.7 59 2 78 2.06-10"9* 0.0442* 91

40 сГр + паракват 43« 40.611.2 54' 6 74 0.07* 0.0023* 190

4 сГр + паракват 47" 40.312,1 63' 5 81 0.05* 0.0055* 110

Здесь и в табл. 3 различия достоверны с вариантом «без воздействия» * при р < 0.001 ,** при р < 0.01, *** при р < 0.05; с вариантом «паракват» 'при р < 0.001 ", при р < 0.01, *" при р < 0.05.

Параметры продолжительности жизни самок линии Са^оп-в и линий с мутациями в генах Нврв и Hsf при раздельном и со метанном действии хронического у-излучения (4 и 40 сГр) и параквата (20 мМ)

Генотип | Вариант | М | Х±Дш | 90% | гтш | плах | « I К I N

СаМон-в Без воздействия 65 62.8±0.5 75 7 92 0.12 0.0001 427

40 сГр 64 60.9±1.3 73 19 79 0.11 0.0001 79

4 сГр 61* 59.8±0.7 73 18 91 0.09* 0.0003* 364

Паракват 53* 46.9±1.5 60* 2 73 0.09" 0.0008** 130

40 сГр + паракват 57' 50.2±1.6 67' 10 73 0.09 0.0005 93

4 сГр + паракват 48 44.6±1.4 63* 8 73 0.07 0.0017 142

Ш 4 Без воздействия 38 39.6±0.9 54 9 69 0.08 0.0020 159

40 сГр 38 38.5±1.1 49* 13 116 0.04* 0.0083* 143

4 сГр 37"' 37±0.8 49* 16 54 0.11** 0.0011 160

Паракват 10* 15.611.2 31* 2 35 0.04* 0.0363* 92

40 сГр + паракват 13 15.1+0.9 28* 5 37 0.08"* 0.0269 66

4 сГр + паракват 8** 8.4±0.4 8' 7 36 0.06* 0.0791' 89

Ш3/СуО Без воздействия 69 64.9±0.7 80 13 88 0.09 0.0001 402

40 сГр 73 66.3±2.7 83* 23 84 0.09 0.0001 48

4 сГр 71* 70.7±0.6 82* 16 88 0.13* 9.25-Ю-6* 322

Паракват 42.5* 36.3±3.4 71* 2 82 0.01* 0.0179* 81

40 сГр + паракват 67« 61.2+1.9 78* 6 83 0.09* 0.0002* 118

4 сГр + паракват 53 39.6+1.6 56* 6 74 0.05* 0.0049* 194

Без воздействия 67 64.3+0.8 73 28 79 0.14 8.59 10"6 177

40 сГр 66 63.5+0.9 73 20 107 0.08* 0.0003* 195

4 сГр 74* 68.9±1 83* 15 88 0.10* 0.0001** 217

Паракват 32.5* 35.2±2.7 59* 13 80 0.04* 0.0100* 53

40 сГр + паракват 67* 53.9+2.3 74* 10 78 0.06' 0.0014* 96

4 сГр + паракват 55" 44.8+1.7 67' 6 74 0.06* 0.0027* 167

Н$р70Ва Без воздейств ия 42 42.9+0.4 54 15 68 0.14 0.0003* 305

40 сГр 53* 54.7±0.5 64* 32 71 0.14 0.0000" 232

4 сГр 53* 52.8+0.4 64* 18 76 0.13 0.0001* 376

Паракват 33* 27.3±1.9 52* 2 59 0.02* 0.0202*" 123

40 сГр + паракват 8' 24.1+1.6 55 6 60 0.01 0.0324* 175

4 сГр + паракват 7« 18.2±1.7 56 5 62 2.06-Ю"9 0.0550 152

№р83/ Без воздействия 42 41.4±0.7 56 3 86 0.07 0.0030 300

ТМ6В 40 сГр 46* 48.611.2 70* 15 90 0.06 0.0021 167

4 сГр 45* 45.310.8 63* 15 98 0.06 0.0027 253

Паракват 45 39.411.8 57** 2 71 0.07 0.0028 95

40 сГр + паракват 48' 45.111.8 64' 17 96 0.05 0.0038 89

4 сГр + паракват 39 38.3И.7 60' 6 78 0.05 0.0052 107

ьъргг, Без воздействия 67 64.210.9 81 14 92 0.08 0.0002 253

Н$р67ВЬ 40 сГр 38* 47.211.4 79* 11 101 0.04* 0.0047* 178

4 сГр 67 64.911.1 85* 15 97 0.07*** 0.0004 228

Паракват 13* 28.512.2 59* 2 64 0.02* 0.0200* 90

40 сГр + паракват 9*" 25.311.9 67' 5 83 0.004*** 0.0358е* 158

4 сГр + паракват 43 39.512.3 70* 6 81 0.03 0.0089** 113

Аналогичную закономерность наблюдали и у гомозигот с инсерционной мутацией в генах Нзр22, Нвр67ВЬ. Действие хронического у-излучения и параквата по отдельности привело к снижению значений параметров продолжительности жизни по сравнению с величинами параметров у интакт-ных особей (табл. 2, 3). При последовательном воздействии у-излучения в средней дозе 40 сГр и параквата медианная продолжительность жизни самок Нзр22, Нвр67ВЬ была ниже на 31% (р = 0.016), а при действии у-излучения в малой дозе 4 сГр и параквата - выше на 18% (р < 0.05), чем у самок, подверженных действию параквата без предоблучения, тогда как у самцов данного генотипа у-излучение и в малой и в средней дозе способствовало увеличению устойчивости к обработке паракватом (рис. 2).

У мух-гетерозигот с мутацией НврвЗ после хронического воздействия у-излучения наблюдали эффект гормезиса, в то время как обработка паракватом привела к снижению величин параметров продолжительности жизни по сравнению со значениями аналогичных параметров у интактных мух (табл. 2, 3). После сочетанного действия стрессоров отмечали увеличение медианной продолжительности жизни как у самок Нар83 (6.7%), так и у самцов (2.9-3.4%) (р < 0.05) относительно величины этого показателя у особей, подверженных обработке паракватом без предоблучения. Аналогично изменялись и другие параметры продолжительности жизни. Таким образом, хроническое предоблучение в дозах 4 и 40 сГр способствовало адаптационной устойчивости оеобей-гетерозигот с мутацией гена Нар83 к последующему действию параквата.

У дрозофил-гетерозигот с мутациями Не? хроническое действие излучения привело к увеличению значений показателей продолжительности жизни (р < 0.001) и замедлению старения по сравнению с интактными особями (табл. 2, 3). Хроническое действие у-излучения, предшествующее обработке паракватом, способствовало повышению устойчивости животных с мутацией Hsf. Различия по медианной продолжительности жизни у особей, подверженных обработке паракватом с предоблучением и без предоблучения, составили: для самок - от отсутствия достоверных результатов до 68% (р < 0.01), для самцов - от 2 до 42% (р < 0.05). Таким образом, хроническое действие у-излучения в дозах 4 и 40 сГр на предимагинальных стадиях развития индуцировало адаптивный ответ особей-гетерозигот с мутацией Не/к последующей обработке паракватом.

Чтобы исключить влияние неоднородности генетического фона у особей-гетерозигот с мутацией в Hsf, дополнительно проводили анализ влияния изучаемых стрессовых факторов на продолжительность жизни потомков Е1 от скрещиваний гетерозиготных линий (Hsf '/СуО, Hsf 2/СуО и На^/СуО) с линией дикого типа СаМоп-Б. Следует отметить, что предоблучение также обуславливало устойчивость гибридных особей к последующему воздействию параквата. Значения показателей продолжительности жизни у гибридных особей, подверженных обработке паракватом с предоблучением, выше величин показателей продолжительности жизни у мух соответствующих генотипов, подверженных действию параквата без адаптирующего воздействия. Кроме того, гибридные особи более устойчивы к токсичному воздействию параквата, чем особи родительских линий: значения параметров продолжительности жизни у гибридных мух, подверженных параквату без предоблучения, выше, чем у аналогичных вариантов особей с мутациями в гене Hsf и СаЫоп З.

Таким образом, у линии дикого типа СаМоп-Б, гомозигот с мутациями генов Нзр22, Нар67ВЪ и гетерозигот с мутациями генов Нар83 и .Не/ хроническое действие у-излучения в дозах 4 и 40 сГр способствовало адаптационной устойчивости к воздействию прооксиданта параквата, тогда как у особей-гомозигот с мутацией Нар70Ва и самок-гомозигот с мутацией гена НаР адаптивный ответ отсутствовал, что указывает на непосредственное участие данных генов в его формировании.

1,01

0,9!

СапЮп-8

Сап1оп-$

1 0,61 | 0,5: Й 0,4! 5 0,3! <=Г 0,3 ; 0.1 0,0-

14

\ н •

О 102 О 30 40 50 60 708 0 90 Возраст, сут

1,0 * 0,9 0,8 £ 0,7

I 0,6

1 0,5;

I 0,41

й 0,3 §0,2 0,1

0,0

10 20 3 0 40 50 60 70 80 90 Возраст, сут

ру^ Н$р70А, Нир70В а а*1"-. ^я;«^^

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Возраст, сут

10 20 , 30 40 50 60 70 80 90 Возраст, сут

Щ)70А, Нхр70В

10 20 30 40 50 60 70 80 90 Возраст, сут

10 20 3 0 40 50 60 70 80 90 ' 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Возраст, сут Возраст, сут

Рис. 3. Кривые выживаемости самок (а) и самцов (б) линии Сап(оп-5, Hsf, Нар70А, Нзр70В, Нвр70Ва, подверженных острому воздействию -/-излучения с предшествующим хроническим действием излучения (4 сГр и ли 40 сГр) и без предоблучения. Обозначения: -без воздействия;---4 сГр + 30 Гр;----40 сГр + 30 Гр;..........30 Гр;

различия с вариантом «без воздействия» достоверны * при р < 0.001, ** р < 0.01, ***при р < 0.05; с вариантом «30 Гр»-* при р < 0.001 ,** при р < 0.01, ** при р < 0.05.

Параметры продолжительности жизни самцов линии СаМоп-Э и линий с мутациями в генах Нврв и Hsf при раздельном и комбинированном действии хронического (4 и 40 сГр) и острого (30 Гр) у-излучения

Генотип Вариант М Х±Дт 90% ГТМП птах а И N

СаМоп-Э Без воздействия 43 46.910.8 72 14 88 0.06 0.0027 348

4 сГр 61* 55.3±0.9 73* 9 84 0.08* 0.0005* 367

40 сГр 65* 60.6Ю.8 73* 3 94 0.09* 0.0002* 388

30 Гр 44 45.7±1.3 69* 11 91 0.05 0.0031 165

4 сГр + 30 Гр 36*" 33.4±0.9 47* 7 67 0.08* 0.0040 179

40 сГр + 30 Гр 60* 58.0±1.1 74* 8 75 0.10* 0.0002* 153

НэрбО^Ша Без воздействия 59 53.4±1.2 78 5 98 0.05 0.0019 369

4 сГр 54* 48.7±1.2 68* 3 79 0.06* 0.0017 272

40 сГр 63*** 58.4±1.0 74* 9 93 0.08*** 0.0004 270

30 Гр 57 51.8±1.6 75* 5 85 0.06 0.0018 201

4 сГр + 30 Гр 19* 24.3±1.2 40* 7 65 0.05* 0.0166 102

40 сГр + 30 Гр 61 55.2±1.7 72* 7 75 0.09* 0.0004* 118

Без воздействия 62 60.7±1.1 79 7 94 0.07 0.0005 249

4 сГр 66*** 63.8±0.8 80 8 102 0.08 0.0003 346

40 сГр 65 63.1±0.8 75* 7 98 0.09** 0.0002" 269

30 Гр 64 63.1±0.9 77* 8 95 0.09* 0.0002** 214

4 сГр + 30 Гр 61# 58.8±1.2 74* 7 89 0.08 0.0004*** 184

40 сГр + 30 Гр 61* 58.6±1.0 73* 8 78 0.11 0.0001 143

Нэр70Ва Без воздействия 59 56.010.9 73 7 90 0.07 0.0007 343

4 сГр 45* 44.8±1.0 70* 7 92 0.05* 0.0038* 369

40 сГр 54* 53.0±0.7 71* 8 83 0.08 0.0006 450

30 Гр 57*** 50.0±1.5 71* 4 86 0.06** 0.0021* 204

4 сГр + 30 Гр 16.5* 18.1Ю.7 26* 8 67 0.04** 0.0317* 193

40 сГр+ 30 Гр 51* 49.6±1.2 66* 10 89 0.06 0.0018 148

Нзр70А, Без воздействия 35 32.910.7 43 5 49 0.13 0.0010 235

Нзр70В 4 сГр 30 33.8±1.2 52* 8 53 0.07* 0.0049* 157

40 сГр 32* 29.7Ю.7 44 5 56 0.10* 0.0037* 244

30 Гр 29* 27.4±0.7 41* 5 42 0.12 0.0028** 153

4 сГр + 30 Гр 29* 31.5±1.2 48* 4 54 0.08* 0.0046** 123

40 сГр + 30 Гр 21* 20.6±1.1 36* 4 46 0.07* 0.0154* 110

нвргг, Без воздействия 46 46.5±0.6 62 9 78 0.08 0.0010 479

Нзр67ВЬ 4 сГр 43* 43.210.7 58* 8 77 0.08 0.0014 353

40 сГр 51** 48.610.7 63 6 72 0.10** 0.0004* 339

30 Гр 42* 38.811.1 60* 4 74 0.06* 0.0038* 216

4 сГр + 30 Гр 25* 29.911.0 50* 8 67 0.05** 0.0102* 184

40 сГр + 30 Гр 47* 47.610.8 60 8 73 0.11 0.0004 179

Здесь и в табл. 5 различия достоверны с вариантом «без воздействия» * при р < 0.001, ** при р < 0.01 ,*** при р < 0.05; с вариантом «30 Гр» * при р < 0.001, ** при р < 0.01,т при р < 0.05.

Параметры продолжительности жизни самок линии СаМоп-Э и линий с мутациями генов Нзрв и Hsfnpw раздельном и комбинированном действии хронического (4 и 40 сГр) и острого (30 Гр) у-излучения

Генотип Вариант М Х±Дт 90% ггпп тах а N

СапЮп-Э Без воздействия 64 59.7±1.3 80 7 95 0.06 0.0009 232

4 сГр 69" 64.3±0.9 83* 7 102 0.07 0.0005 381

40 сГр 71* 69.4±0.6 84* 10 97 0.10* 0.0001* 378

30 Гр 35* 38.9±1.0 62* 11 86 0.05" 0.0058* 243

4 сГр + 30 Гр 23* 24.9±0.6 32* 8 53 0.10* 0.0064 146

40 сГр + 30 Гр 63* 61,5±1.2 75* 15 91 0.09* 0.0002* 122

Нзр60/РМ7а Без воздействия 36 38.7±1.2 72 5 87 0.03 0.0095 376

4 сГр 34 38.8±1.2 65* 5 83 0.04"* 0.0075 242

40 сГр 58* 57.1±0.9 75* 7 89 0.08* 0.0006* 309

30 Гр 33 35.6±1.3 62* 6 77 0.04*** 0.0085 194

4 сГр + 30 Гр 22* 22.6±1.4 43* 6 65 0.04 0.0221* 94

40 сГр + 30 Гр 55* 43.8±2.2 72* 6 86 0.05 0.0028* 110

Hsf4 Без воздействия 65 62.4±1.0 79 7 91 0.08 0.0003 263

4 сГр 68*** 65.7±0.7 80 8 99 0.09 0.0002 392

40 сГр 69** 66.7±0.6 79 14 95 0.10* 0.0001* 359

30 Гр 55* 54.1 ±1.1 75* 8 85 0.07*** 0.0009* 208

4 сГр + 30 Гр 49« 46.3±1.2 65* 6 81 0.07 0.0016 171

40 сГр + 30 Гр 52™ 51.3±1.6 74* 7 81 0.06 0.0017 137

Нзр70Ва Без воздействия 51 52.4±0.9 78 7 96 0.05 0.0023 431

4 сГр 33* 40.9±1.5 76* 5 85 0.03 0.0094* 241

40 сГ р 55 51.0±1.0 75* 14 85 0.05 0.0024 398

30 Гр 22* 23.1Ю.7 33* 3 56 0.08 0.0114* 174

4 сГр + 30 Гр 23 23.9Ю.6 37* 7 53 0.09 0.0081 181

40 сГр + 30 Гр 49* 46.5±1.2 68* 6 95 0.06е 0.0029* 181

Нвр70А, Без воздействия 40 37.5±0.7 49 4 60 0.11 0.0012 241

Нбр70В 4 сГр 42*** 40.0±1.1 56* 8 57 0.10 0.0010 131

40 сГр 39 37.9±0.7 51" 8 58 0.11 0.0011 245

30 Гр 42 39.5±0.9 51" 9 63 0.11 0.0009 149

4 сГр + 30 Гр 40" 36.1+1.1 49* 7 56 0.11 0.0014 107

40 сГр + 30 Гр 28* 25.5±1.1 43* 5 51 0.06* 0.0116* 159

Нзр22, Без воздействия 68 61.3±0.8 79 9 89 0.08 0.0004 517

Нзр67ВЬ 4сГр 60* 54.7±0.9 71* 11 93 0.07 0.0008* 336

40 сГр 59* 56.0±0.8 73* 7 98 0.07 0.0007 432

30 Гр 49* 44.4±1.4 69* 10 78 0.05* 0.0039* 211

4 сГр + 30 Гр 38* 36.4±0.7 48* 12 53 0.12* 0.0009* 170

40 сГр + 30 Гр 60* 56.411.0 69 10 73 0.11* 0.0001* 174

В последующей серии экспериментов в качестве адаптирующего фактора также использовали хроническое у-излучение (4 и 40 сГр), а в качестве повреждающего фактора применяли острое воздействие у-излучения (30 Гр) (табл. 4, 5). Необходимо было изучить адаптационную возможность мух с мутациями в исследуемых генах при комбинированном воздействии у-из-лучения в малых, средних и высоких дозах. Дрозофилы линии дикого типа Canton-S проявляли повышение адаптационной устойчивости к острому воздействию у-излучения, если ему предшествовало хроническое действие у-излучения в средней дозе 40 сГр (табл. 4, 5, рис. 3). При комбинированном действии излучения в дозах 4 сГр и 30 Гр наблюдали обратную реакцию - величины параметров продолжительности жизни были ниже, чем у мух данного генотипа, подверженных действию острого излучения без пре-доблучения (табл. 4, 5, рис. 3). Таким образом у особей Canton-S отмечали зависимость эффекта радиоадаптации от дозы адаптирующего фактора: адаптивный ответ к действию острого у-излучения отсутствовал у особей, предоблученных в дозе 4 сГр, и сохранялся у предоблученных в дозе 40 сГр.

Аналогичные закономерности наблюдали у особей-гомозигот с инсерци-онной мутацией в генах Hsp22, Hsp67Bb и гетерозигот с мутацией в гене Hsp60 (табл. 4, 5). Снижение медианной продолжительности жизни между особями подверженными комбинированному воздействию у-излучения в дозах 4 сГр и 30 Гр и особями, облученными только в дозе 30 Гр составило 22.4% для самок Hsp22, Hsp67Bb (р < 0.001) и 40.5% для самцов, 33% для самок Hsp60/FM7a и 66% для самцов (р < 0.001). Увеличение медианной продолжительности жизни (р < 0.001) особей, подверженных острому действию излучения с предоблучением в дозе 40 сГр относительно особей без предоблучения составило 22% для самок Hsp22, Hsp67Bb и 12% для самцов, 66% для самок Hsp60/FM7a и 7% для самцов.

В отличие от особей Canton-S, Hsp22, Hsp67Bb, Hsp60/FM7a у особей-гомозигот с мутациями в гене Hsf4, с делециями генов Hsp70 (самок и самцов Hsp70A, Hsp70B, самцов Hsp70Ba) хроническое действие у-излуче-ния ни в малой дозе 4 сГр, ни в средней дозе 40 сГр не индуцировало адаптивного ответа к последующему воздействию острого у-излучения в дозе 30 Гр (табл. 4, 5, рис. 3). Различия по медианной продолжительности жизни у особей, подверженных острому воздействию у-излучения с предоблучением и у мух без предоблучения составляли 5.5-11.8% для самок Hsf4 (р < 0.001) и 4.7% для самцов, 71% для самцов Hsp70B (р < 0.001), 4.827.6% для самок Hsp70A, Hsp70B (р < 0.001) и 33.3% для самцов (р < 0.001). У самок Hsp70Ba после комбинированного воздействия хронического (4 сГр) и острого у-излучения наблюдали тенденцию к повышению показателей продолжительности жизни (табл. 4, 5, рис. 3), а после действия излучения в дозах 40 сГр и 30 Гр - увеличение медианной продолжительности жизни в два раза (р < 0.001) и времени 90% смертности у этого же генотипа самок в 1.7 раз (р < 0.001).

Таким образом, у линии дикого типа Canton-S, особей-гомозигот с мутацией Hsp22, Hsp67Bb и гетерозигот с мутацией Hsp60 обнаружена зависимость эффекта радиоадаптации от дозы адаптирующего фактора: адаптивный ответ к действию острого у-излучения отсутствовал у особей, предоблученных в дозе 4 сГр, и сохранялся у предоблученных в дозе 40 сГр. У особей-гомозигот с мутациями в генах и Hsf4 и Hsp70 (Hsp70A и Hsp70B, самцов Hsp70Ba) при разной интенсивности адаптирующего фактора (4 либо 40 сГр у-излучения) адаптивный ответ к действию повреждающего фактора (30 Гр) не отмечали.

Глава 4. Обсуждение результатов

Молекулярно-генетические механизмы адаптивного ответа при действии стрессоров активно изучаются in vitro, при этом остается неясным как интегрируются клеточные механизмы стрессоустойчивости в адаптацию на

уровне целого организма. Используя линии дрозофилы с нарушенной функцией гена транскрипционного фактора теплового шока и генов белков теплового шока и применяя продолжительность жизни в качестве интегрального показателя стрессоустойчивости организма, мы изучили участие этих генов в обеспечении перекрестной адаптации на уровне организма.

Согласно Парсонсу (Parsons, 1999), гормезис (стимулирующий эффект малых доз неблагоприятного воздействия, оказывающего токсичный эффект в больших дозах) представляет собой эволюционную адаптацию, возникшую в связи с необходимостью перестройки метаболизма в ответ на внешние стрессовые воздействия различной природы. По данным литературы, эффект гормезиса проявляется при умеренном воздействии гипергравитации, экстремальной температуры, тяжелых металлов, пестицидов, антибиотиков, необходимых микроэлементов, ионизирующего излучения, голодания (Parsons, 2002). После умеренной гипертермии эффект гормезиса выявлен у дрожжей, дрозофил, нематод, мышей, в культуре фиброблас-тов кожи человека (Butov et al., 2001; Good, Tatar, 2001; Le Bourg et al., 2001; Cypser, Johnson, 2002; Hercus et al., 2003; Rattan, Clark 2005). Известно, что умеренный тепловой шок способствует пролиферации и активации Т-клеток, что может вызвать повышение эффективности иммунного ответа (Park, 2004). Кроме того умеренная тепловая обработка положительно стимулирует клеточный рост и развитие, в отличие от интенсивного теплового воздействия (Park, 2004).

Несмотря на то, что в наших исследованиях умеренное гипертермическое воздействие (29 °С, 2 ч и 35 °С, 1 ч) не привело к увеличению продолжительности жизни (табл. 1), оно способствовало индукции адаптивного ответа (повышению устойчивости) к последующему влиянию ионизирующего у-излучения у линии дикого типа Canton-S. Данный эффект проявлялся в том, что величины параметров продолжительности жизни особей, подверженных последовательному действию гипертермии и у-излучения, снижались в меньшей степени, чем у особей, перенесших воздействие излучения без предварительной гипертермии. Нами показано, что тепловая обработка мух 35 "С (1 ч) увеличивает устойчивость к последующему острому действию у-излучения в большей степени, чем обработка 29 °С (2 ч) (табл. 1, рис. 1). Данный факт свидетельствует о положительной корреляции между ростом температуры и увеличением синтеза белков теплового шока. С повышением температуры возрастает количество поврежденных белков, что активирует синтез дополнительных белков теплового шока, способствующих ликвидации повреждений и обеспечивающих повышение устойчивости к последующим стрессорным воздействиям.

Поскольку стрессовое воздействие одной модальности (умеренная гипертермия) индуцировало адаптивный ответ к стрессору другой модальности (ионизирующая радиация), наши данные подтверждают универсальность молекулярно-клеточных механизмов стресс-ответа.

Индуцибельные белки теплового шока участвуют в важнейших компенсаторных молекулярно-клеточных механизмах: остановке клеточного цикла (Rice, 1984; Mackey, 1996; Lee et al., 2001), эксцизионной репарации ДНК (Bases et al., 2006), сохранении нативной конформации белков (Taver-narakis, Driscoll, 2002; Coffer, 2003; Morrow et al., 2004), убиквитин-про-теосомальной и шаперон-опосредованной аутофагии (Jackson et al., 2000; Dice et al., 2007), регуляции апоптоза (Garrido et al., 1999; Gabai, Sherman, 2002;Matsumori et al., 2006; Fan et al., 2008; Dai, et al., 2009).

Согласно полученным результатам медианная продолжительность жизни у дрозофилы при наличии мутаций в генах белков теплового шока (Hsp) снижалась по сравнению с линией дикого типа Canton-S (табл. 2, 3). Эффект наблюдали как у гетерозигот (у самцов Hsp83/TM6B - на 9% и на 35% у самок), так и у гомозигот (у самцов Hsp22, Hsp67Bb - на 12%, у самок не изменяется; у самцов Hsp70Ba- на 7% и 35% у самок, у самцов

Hsp70A, Hsp70B - на 38% и на 19% у самок). Меньше живут также мухи, имеющие в гомозиготе мутацию гена фактора теплового шока Hsf4. Медианная продолжительность жизни у самцов Hsf4 на 29% ниже, чем у линии Canton-S, у самок - на 42%. Эти данные свидетельствуют о необходимости успешного функционирования изучаемых генов для выживания организма. Наши экспериментальные данные соответствуют имеющимся в литературе. Например, инсерционная мутация в генах митохондриального белка Hsp22 приводит к снижению средней продолжительности жизни дрозофилы на 40%. В то же время сверхэкспрессия Hsp22 в мотонейронах ведет к удлинению срока жизни на 32%, увеличению устойчивости к окислительным повреждениям (к параквату на 35%) и тепловому стрессу (на 39% при 30 °С и на 23% при 37 °С) (Morrow et al., 2004 а, б). У Caenorhabditis elegans мутация гена Hsf-1 приводит к ускоренной дегенерации тканей и преждевременному старению (Garigan et al., 2002). Напротив, сверхэкспрессия Hsf продлевает жизнь нематоды (McColl et al., 2005).

В экспериментах с культурами клеток различных животных было выявлено, что синтез Hsps может быть индуцирован как тепловым шоком (Kregel et al., 2002; Rattan, 2006; LeBourg 2007; Park, 2004), так и действием других факторов - прооксидантов (Панасенко, 2003; Ivor, McMillan, 1998; Scarpeci, 2008; Fedoroff, 2006) и больших доз у-излучения (Sierra-Rivera et al., 1993; Boreham, Mitchel, 1994; Sadekova et al., 1997; Yanase et al., 1999; Park et al., 2000; Kang et al., 2002; Amundson et al., 2003; Hunt et al., 2004; Kabakov et al., 2006). Наша задача состояла в выяснении роли генов белков теплового шока, с одной стороны, в адаптивных реакциях к сочетанному действию факторов на уровне организма, с другой - при индукции адаптации действием ионизирующего излучения в малых дозах.

Мы изучили адаптирующее действие ионизирующего у-излучения (4 и 40 сГр) к последующей обработке индуктором окислительного стресса па-ракватом (20 мМ, в течение 1 сут.) у линии дикого типа и линий с мутациями генов белков и фактора теплового шока. Воздействие паракватом приводило к снижению величин показателей продолжительности жизни во всех вариантах эксперимента (табл. 2, 3). Особенно сильное токсичное действие параквата отмечали у мух, несущих в гомозиготе мутации Hsf4 и Hsp22, Hsp67Bb (табл. 2, 3). Повышение чувствительности особей с данными мутациями к оксидативному стрессу свидетельствует о важной роли генов белков теплового шока в защите клетки от окислительных повреждений.

Наши эксперименты убедительно показали, что хроническое действие у-излучения в малых (4 сГр) и в средних (40 сГр) дозах приводило к адаптивному ответу к последующему воздействию паракватом у линии дикого типа Canton-S. Адаптивный ответ сохранялся у гомозигот с мутациями Hsp22, Hsp67Bb и гетерозигот с мутациями в генах Hsp83 и Hsf. В то же время, гомозиготы с мутациями Hsf4 ti Hsp70 в большинстве случаев не проявляли адаптивного ответа, что говорит о непосредственном участии данных генов в его формировании.

В дальнейших экспериментах мы исследовали адаптирующее влияние у-излучения низкой интенсивности (4 и 40 сГр) к последующему острому воздействию у-излучения в большой дозе (30 Гр) у линии дикого типа и линий с мутациями генов белков и фактора теплового шока. Хроническое действие у-излучения в дозе 4 сГр оказалось недостаточным, чтобы вызвать адаптивную реакцию к острому действию излучения (30 Гр) у особей линии дикого типа Canton-S. При комбинированном действии излучения в дозах 40 сГр и 30 Гр адаптивный ответ обнаружен как у линии дикого типа, так и у особей с мутациями Hsp22, Hsp67Bb и Hsp60/FM7a. Напротив, особи дрозофил, несущие в гомозиготе мутации в генах Hsf4, Hsp70 (самцы и самки с делецией генов Hsp70A и Hsp70B, самцы Hsp70Bá), не проявляли радиоадаптивного ответа. У данных генотипов комбинированное действие у-излучения привело к еще более выраженному снижению

величин показателей продолжительности жизни по сравнению с эффектом облучения при дозе 30 Гр (табл. 4, 5, рис. 3).

Таким образом, выявлена роль гена транскрипционного фактора теплового шока Hsf-1 и генов белков теплового шока семейства Hsp70 в обеспечении адаптивного ответа на уровне организма. Каковы возможные механизмы адаптивной роли данных генов? Известно, что белки семейства Hsp70 выполняют в клетке функции молекулярных шаперонов, защищая ее от повреждений (Rattan, 2004; Агуа et al., 2007). Они предотвращают нарушение процессов митоза, мейоза, участвуют в поддержании нормальной морфологии клетки и координации клеточных ответов на стресс (Маргулис, Гужова, 2000; Hunt et al., 2004; Rattan, 2005; Calderwood et al., 2009). Hsp70 взаимодействует с ключевыми регуляторами клеточного цикла, участвующими в ответе на генотоксический стресс (Hunt et al., 2004). Hsp70B стимулирует репарацию (восстановление структуры) ДНК (Bases et al., 2006). При блокировании синтеза Hsp70 репарация снижается, аналогично меняется и выживаемость клеток (Bases et al., 2006). Кроме того, Hsp70 предотвращает запрограммированную гибель клетки (Vayssier, Polla, 1998; Gabai, Sherman, 2002; Nylandsted et al., 2004; Matsumori et al., 2006; Bivik et al., 2007).

Полученные результаты выявили связь между механизмами адаптивного ответа in vitro и эффектами адаптации к разным видам стрессоров на уровне целого организма. В результате проведенных исследований было установлено, что адаптивный ответ не проявляется у гомозигот с мутациями в гене Hsf и генах Hsp70. Это подтверждает важную роль успешного функционирования данных генов в адаптации к действию факторов физической и химической природы и в продолжительности жизни животных. Суммируя изложенное, мы предлагаем следующую схему (рис. 4) участия генов белков теплового шока и транскрипционного фактора в адаптации организма.

Рис. 4. Участие генов белков теплового шока семейства Нвр70 и транскрипционного фактора КЫ в перекрестной адаптации организма к стрессам и в долгожительстве. Обозначения: индукция; Ч подавление.

При умеренном воздействии экологического стрессора фактор теплового шока ЕМ активирует гены белков теплового шока семейства Нзр70, выполняющих роль молекулярных шаперонов, кофакторов белков репарации ДНК и препятствующих преждевременному и ускоренному старению клетки. В результате увеличивается устойчивость к последующим стрессовым воздействиям различной природы и продолжительность жизни организма.

ВЫВОДЫ

1. Кратковременная низкоинтенсивная гипертермия способна вызывать адаптацию к острому воздействию у-излучения у Drosophila melanogaster линии дикого типа Canton-S, что подтверждает универсальность молеку-лярно-клеточных механизмов стресс-ответа. Радиоадаптирующее действие гипертермии в большей степени выражено при действии 35 °С, чем в ответ на 29 °С, что свидетельствует о положительной корреляции между ростом температуры и увеличением синтеза белков теплового шока.

2. Хроническое действие у-излучения на предимагикальных стадиях развития дрозофилы у особей линии дикого типа Canton-S, гомозигот с мутациями генов Hsp22, Hsp67Bb и у гетерозигот с мутациями генов Hsp83 и Hsf индуцировало адаптивный ответ на последующее воздействие проок-сиданта параквата.

3. У особей-гомозигот с мутацией Hsp70Ba и самок-гомозигот с мутацией гена Hsf4 хроническое действие у-излучения не вызывало адаптацию к воздействию прооксиданта параквата, что указывает на непосредственное участие данных генов в ее формировании.

4. Хроническое действие у-излучения не приводило к адаптивному ответу на последующее острое действие у-излучения у особей-гомозигот с мутациями в генах Hsf4, Hsp70 (самок и самцов Hsp70A, Hsp70B, самцов Hsp70Ba), что подтверждает участие данных генов в формировании адаптации. У особей линии дикого типа Canton-S, особей-гомозигот с мутацией Hsp22, Hsp67Bb и гетерозигот с мутацией Hsp60/FM7a хроническое действие у-излучения в малой дозе 4 сГр не вызывало адаптацию к острому действию у-излучения, а хроническое действие излучения в средней дозе 40 сГр способствовало адаптации особей данных генотипов.

5. Низкоинтенсивное воздействие у-излучения и гипертермии способствует повышению адаптационной устойчивости Drosophila melanogaster к последующему острому действию у-излучения и прооксиданта параквата при участии генов семейства белков теплового шока 70 и транскрипционного фактора теплового шока.

6. На основании изучения изменения продолжительности жизни выявлен механизм стимулирующего действия ионизирующего излучения в малых и в средних дозах in vivo, связанный с активностью Hsf и Hsp70.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Шапошников М.В., Москалев А.А., Турышева Е.В. (Романова Е.В.) Радиационно-индуцированный гормезис, гиперчувствительность и адаптивный ответ у Drosophila melanogaster радиочувствительных линий // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2009. - Т. 49. - № 1. - С. 46-54.

2. Шапошников М.В., Москалев А.А., Турышева Е.В. (Романова Е.В.) Влияние индуцированной стерильности и виргинности на продолжительность жизни самцов и самок Drosophila melanogaster // Экологическая генетика. - 2007. - Т. 5. - № 3. - С. 13-18.

3. Турышева Е.В. (Романова Е. В.), Москалев А.А., Шапошников М.В. Адаптивный ответ по продолжительности жизни у линий Drosophila melanogaster с мутациями генов фактора теплового шока и белков теплового шока // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2008. - Т. 48. - № 5. - С. 580587.

4. Moskalev A., Shaposhnikov М., Turysheva Е. (Romanova Е.) Life span alteration after irradiation in Drosophila melanogaster strains with mutations of Hsf and Hsps 11 Biogerontology. - 2009. - Vol. 10. - № 1. - P. 3-11.

В прочих изданиях:

5. Moskalev A., Shaposhnikov M., Turysheva E. (Romanova E.) Adaptive response in Drosophila melanogaster heat shock proteins mutant strains 11 Abstract book of 6th International Conference on low doze radiation effects on human health and environment. - Budapest, Hungary, 2007. - P. 114.

6. Турышева Е.В. (Романова E.B.), Москалев А.А., Шапошников М.В. Роль белков и фактора теплового шока в обеспечении стрессоустойчивости Drosophila melanogaster // Матер, докл. I Всерос. молодеж. науч. конф. В 3-х томах. Т. 3. Актуальные проблемы биологии и экологии. - Сыктывкар, 2008. - С. 301-304.

7. Moskalev A., Shaposhnikov М., Turysheva Е. (Romanova Е.) Genetics mechanisms of radioadaptive response in Drosophila. Urgent problems of genetics, radiobiology and radioecology: the second readings after V.I. Korogodin and V.A. Shevchenko // Materials, theses of the papers. - Dubna: JINR, 2008. - P. 91.

8. Moskalev A., Shaposhnikov M., Turysheva E. (Romanova E.) Life span alteration after irradiation in Drosophila melanogaster strains with mutations of Hsf and Hsps 11 Radioprotection, 2008. - Vol. 43. - № 5. - P. 110.

9. Moskalev A., Shaposhnikov M., Turysheva E. (Romanova E.) The role of HSF and HSP 70 in life span alteration after irradiation or oxidative stress in Drosophila melanogaster // The Journal of Nutrition, Health & Aging, 2009. -Vol. 13, Suppl. 1. - P. 173.

10. Москалев A.A., Шапошников M.B., Плюснина E.H., Романова Е.В., Велегжанинов И.О., Таскаев А.И. Молекулярно-генетические и механизмы влияния малых доз ионизирующей радиации на продолжительность жизни Drosophila melanogaster // Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды (БИОРАД-2009): Матер, междунар. конф. - Сыктывкар, 2009. - С. 81-83.

11. Москалев А.А., Шапошников М.В., Плюснина Е.Н., Романова Е.В. Молекулярно-генетические механизмы влияния малых доз ионизирующей радиации на продолжительность жизни Drosophila melanogaster // Радиационное старение. Механизмы естественного и индуцированого старения: Тез. докл. междунар. симпоз. - М., 2009. - С. 31-32.

12. Moskalev А.А., Plyusnina E.N., Shaposhnikov M.V., Romanova E.V. Role of DNA repair and DNA damage response genes in Drosophila melanogaster low dose irradiation effects on lifespan // The proceedings of the 26th ISTC-Korea workshop on advanced nuclear materials, materials evaluation and radiation biology. - Daejeon, South Korea, 2011. - P. 136-139.

13. Москалев А., Шапошников M., Шосталь О., Плюснина E., Романова E., Велегжанинов И., Данилов А., Мезенцева В., Чернышова Д. Взаимосвязь генетических механизмов стрессоустойчивости и долголетия // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН. - 2011. - № 4-5. - С. 33-40.

Лицензия № 19-32 от 26.11.96 г. КР 0033 от 03.03.97 г.

Тираж 100 Заказ 20(11)

Информационно-издательский отдел Учреждения Российской академии наук Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН 167982, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Романова, Елена Витальевна

Список использованных в работе сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Стрессоустойчивость, скорость старения и продолжительность жизни.

1.1.1. Механизмы воздействия стрессоров на продолжительность жизни.

1.1.1.1. Оксидативный стресс и продолжительность жизни.

1.1.1.2. Изменение продолжительности жизни при тепловом стрессе.

1.1.1.3. Влияние ионизирующего излучения на длительность жизни.

1.1.2. Взаимосвязь продолжительности жизни, старения и стрессоустойчивости.

1.2. Белки теплового шока - универсальные цитопротекторы.

1.2.1. Классификация белков теплового шока.

1.2.2. Регуляция активности белков теплового шока.

1.2.3. Функции молекулярных шаперонов.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Объект исследования.

2.2. Линии БгозорИИа melanogaster, использованные в работе.

2.3. Условия содержания дрозофил.

2.4. Условия адаптирующего воздействия.

2.5. Условия повреждающего воздействия.

2.6. Получение материала по продолжительности жизни.

2.7. Статистическая обработка результатов.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Исследование перекрестной адаптации к тепловому шоку и острому воздействию у-излучения у особей линии дикого типа СаМоп-Б.

3.2. Изучение индукции перекрестной адаптации к окислительному стрессу и действию у-излучения у особей линии дикого типа и линий с мутациями в генах белков и фактора теплового шока.

3.3. Изучение индукции адаптивного ответа к действию у-излучения в малых и больших дозах у особей линии дикого типа и линий с мутациями в генах белков и фактора теплового шока.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Роль генов белков теплового шока в адаптации Drosophila melanogaster L. к прооксиданту параквату, гипертермии, ионизирующему излучению"

Актуальность. Каждый организм в течение своей жизни подвергается воздействию абиотических и антропогенных неблагоприятных экологических факторов, таких как: резкие перепады температуры, недостаток питания, гипероксия или гипоксия, поллютанты, ультрафиолетовое и ионизирующее излучение и других стрессовых факторов. Для перенесения стрессовых условий у живых организмов выработались различные приспособления как на уровне индивида в течение онтогенеза (физиологическая адаптация), так и в ходе эволюции на уровне популяции, вида (генетическая адаптация). Поскольку экологические стрессоры могут воздействовать одновременно либо с небольшим интервалом времени, в эволюции сформировались механизмы перекрёстной адаптации, когда устойчивость организма к воздействию одного стрессора сопровождается резистентностью к действию комплекса других стрессоров (Hale, 1969; Fregly, 1971; Hoffmann, Parsons, 1989; Sothmann et al., 1996; Pastori, Foyer, 2002; Ning, Chen, 2006; Horowitz, Assadi, 2010). Явление перекрестной адаптации вызывает особый научный интерес, поскольку подразумевает универсальность молекулярно-кпеточных компенсаторных механизмов стрессоустойчивости. 4

Длительность жизни и плодовитость организмов отражают1 степень приспособленности популяции к среде обитания. Продолжительность жизни является интегральным показателем стрессоустойчивости организма, поскольку в определенной мере она зависит от генотипа особи, и в большей степени - от влияния экологических стрессоров (Петин, Сынзыныс, 1998). Установлено, что в регуляции стрессоустойчивости организма, скорости его старения и продолжительности жизни участвуют различные гены, кодирующие транскрипционные факторы (FOXO, Hsf-1), деацетилазы белков, протеинкиназы (PI3K, TOR, JNK), каталазы, цитоплазматическую и митохондриальную супероксиддисмутазы (SOD) (Москалев, Шапошников, 2008, 2010; Shared transcriptional., 2004; Giannakou, Partridge, 2004; Lamitina, Strange, 2005; Carter, Brunet, 2007). В последнее время появились данные о влиянии генов белков теплового шока (молекулярных шаперонов) на продолжительность жизни различных модельных организмов (Morrow et al., 2004; Klose et al., 2005; Poirier, Seroude, 2005; Vanhooren et al., 2008).

Индукция белков теплового шока - один из первичных защитных механизмов в условиях стресса. Основной функцией белков теплового шока при стрессе является сохранение и восстановление нативной конформации других белков в клетке, предотвращение их агрегации, участие в деградации нерепарируемых и агрегированных белков (Tavernarakis, Driscoll, 2002; Coffer, 2003; Morrow et al., 2004; Rattan et al., 2004). Неотъемлемая роль белков теплового шока в механизмах стрессоустойчивости подтверждается их высокой эволюционной консервативностью от Escherichia coli до человека (Soti, Csermely, 2007; Calderwood et al., 2009). К настоящему моменту известно, что белки теплового шока участвуют в адаптивном ответе клетки in vitro к действию различных экзогенных стрессоров (Amundson et al., 2003; Hunt et al., 2004; Hspa 4 (HSP70)., 2002; Soti, Csermely, 2007). Однако остается неясным вопрос об их роли в формировании адаптивного ответа in vivo, в том числе, к действию ионизирующего излучения в малых и средних дозах, и в обеспечении перекрестной адаптации к действию факторов химической и физической природы на уровне целого организма.

Наиболее удобным объектом для изучения генетической регуляции стрессоустойчивости и продолжительности жизни является Drosophila melanogaster, поскольку для данного вида существует полная коллекция линий с мутациями в генах белков теплового шока и фактора теплового шока. Помимо того, высокая плодовитость, возможность развития на искусственных агаросодержащих средах, короткий жизненный цикл (около 12 сут.) и небольшая продолжительность жизни (около 3 мес.) дрозофилы позволяет в сжатые сроки осуществлять эксперименты с большими выборками исследуемых животных. Изученные в данной работе гены белков теплового шока ортологичны генам белков теплового шока человека, что позволяет использовать полученные нами выводы при интерпретации адаптации к стрессовым воздействиям у человека.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы заключалась в выяснении роли генов белков теплового шока и транскрипционного фактора теплового шока в формировании адаптивного ответа йгозоркИа те\апо%а81ег к действию прооксиданта параквата, гипертермии, у-излучения.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1) Изучить адаптационную устойчивость ОгояоркИа melanogaster к действию различных стрессоров (ионизирующего у-излучения, гипертермии и прооксиданта параквата) на основе параметров продолжительности жизни;

2) Провести сравнительный анализ продолжительности жизни у особей линии дикого типа и особей с мутациями генов белков теплового шока (ШрЮВа, НБрЮА, №р70В, Шр83, Нзр22, НзрбУВЪ, ШрбО) и транскрипционного фактора Нб/ (аллели 1-4) при индукции адаптации ВгоБоркИа melanogaster действием ионизирующего у-излучения в малых и средних дозах.

Связь работы с научными программами. Исследования проводили в течение 2007-2011 гг. в рамках бюджетных тем Отдела радиоэкологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН «Биологическое действие ионизирующего излучения в малых дозах и факторов нерадиационной природы на живые организмы и природные экосистемы» (Гр 01.2.00 102214), "Реакция экосистем и их компонентов на хроническое воздействие факторов низкой интенсивности" (Гр 0120.0 603503), «Оценка значимости эффектов, вызванных хроническим радиационным и нерадиационным воздействием на молекулярно-клеточном уровне, для организма и популяций животных и растений» (Гр 0120.0 853805). Работа была поддержана инициативным проектом РФФИ №08-04-00456-а 2008-2010 гг., грантами Президиума РАН по целевым программам «Молекулярная и клеточная биология» и «Фундаментальные науки - медицине» на 2009-2011 гг., грантом Президента РФ для молодых докторов наук и Молодежным научным грантом УрО РАН 2010 г.

Теоретическая значимость и научная новизна. Показано, что действие хронического у-излучения при малых и средних значениях накопленной дозы и 6 кратковременный тепловой шок способны индуцировать адаптивные изменения у дрозофил линии дикого типа, снижающие негативное воздействие острого у-излучения или прооксиданта параквата на продолжительность жизни. Данный факт говорит об универсальности молекулярно-клеточных механизмов стресс-ответа и важной роли успешного функционирования этих механизмов в продолжительности жизни. Выявлено, что способность особей к проявлению адаптации утрачивается при наличии в генотипе мутаций в гене транскрипционного фактора теплового шока Hsf 4 и генах белков теплового шока семейства Hsp70. Полученные данные свидетельствуют о непосредственном участии Hsf и Hsp70 в генетическом контроле продолжительности жизни, в том числе, в условиях хронического стресса. В работе обоснована правомочность применения продолжительности жизни как интегрального показателя стрессоустойчивости в исследовании генетических механизмов адаптивного ответа. Выявлена недостающая связь между молекулярно-генетическими механизмами адаптивного ответа in vitro и эффектами адаптации на уровне целого организма.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при разработке рекомендаций по снижению негативных последствий воздействия стрессовых факторов на здоровье человека и экологическое состояние биоты. Поскольку в генотипе человека присутствуют исследованные гены, кодируемые ими белки могут служить новыми мишенями для фармакологического и генотерапевтического повышения стрессоустойчивости организма в целях радиопротекции, геропротекции (замедления скорости старения) и цитопротекции (при лечении воспалительных заболеваний, последствий травм, сердечно-сосудистых патологий).

Личный вклад автора. Соискатель участвовал в разработке цели и задач исследования, провел всю экспериментальную работу, статистическую обработку и анализ данных, обобщение результатов, подготовку публикаций.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на всероссийских научных конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы биологии и экологии» Института биологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 7

2007, 2008, 2011 гг.); на всероссийском научном семинаре «Генетика продолжительности жизни и старения» (Сыктывкар, 2008 г.); на международном симпозиуме «Современные материалы по радиационной биологии, оценка материалов» (Тэджон, 2011), а также на международных конференциях: «Эффекты малых доз радиации на здоровье человека и состояние окружающей среды» (Будапешт, 2007); «БИОРАД 2009» (Сыктывкар); «Современные проблемы генетики, радиобиологии и радиоэкологии» (Дубна, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе, 4 статьи в рецензируемых журналах из списка изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов. Список цитируемой литературы содержит 220 работ, в том числе, 180 публикаций зарубежных авторов. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста и содержит 7 таблиц и 29 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Романова, Елена Витальевна

выводы

1. Кратковременная низкоинтенсивная гипертермия способна вызывать адаптацию к острому воздействию у-излучения у Эгоюрк'йа melanogaster линии дикого типа СаШоп-Б, что подтверждает универсальность молекулярно-клеточных механизмов стресс-ответа. Радиоадаптирующее действие гипертермии в большей степени выражено при действии 35°С, чем в ответ на 29°С, что свидетельствует о положительной корреляции между ростом температуры и увеличением синтеза белков теплового шока.

2. Хроническое действие у-излучения на предимагинальных стадиях развития дрозофилы у особей линии дикого типа Сагйоп-Б, гомозигот с мутациями генов Шр22, Нзр67ВЬ и у гетерозигот с мутациями генов Нзр83 и Нб/индуцировало адаптивный ответ на последующее воздействие прооксиданта параквата.

3. У особей-гомозигот с мутацией ШрЮВа и самок-гомозигот с мутацией гена Ш/4 хроническое действие у-излучения не вызывало адаптацию к воздействию прооксиданта параквата, что указывает на непосредственное участие данных генов в ее формировании.

4. Хроническое действие у-излучения не приводило к адаптивному ответу на последующее острое действие у-излучения у особей-гомозигот с мутациями в генах Ня/4, Шр70 (самок и самцов Нзр70А, Нзр70В, самцов Нзр70Ва), что подтверждает участие данных генов в формировании адаптации. У особей линии дикого типа СапШ-Б, особей-гомозигот с мутацией Нзр22, Шр67ВЪ и гетерозигот с мутацией Нзр60/¥М7а хроническое действие у-излучения в малой дозе 4 сГр не вызывало адаптацию к острому действию у-излучения, а хроническое действие излучения в средней дозе 40 сГр способствовало адаптации особей данных генотипов.

5. Низкоинтенсивное воздействие у-излучения и гипертермии способствует повышению адаптационной устойчивости ВгозоркИа melanogaster к последующему острому действию у-излучения и прооксиданта параквата при участии генов семейства белков теплового шока 70 и транскрипционного фактора теплового шока.

6. На основании изучения изменения продолжительности жизни выявлен механизм стимулирующего действия ионизирующего излучения в малых дозах in vivo, связанный с активностью Hsf и Hsp70.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Романова, Елена Витальевна, Сыктывкар

1. Анатомия беспозвоночных: пиявка, прудовик, дрозофила, таракан, рак (Лабораторные животные) / А. Д. Ноздрачев, Е. JI. Поляков, В. П. Лапицкий, и др. СПб.: Лань. -1999.-С. 121.

2. Анисимов, В. Н. Эволюция концепций в геронтологии / В. Н. Анисимов, М. В. Соловьёв СПб.: Эскулап. - 1999. - 130 с.

3. Анисимов, В. Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения: В 2 т. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Наука. - 2008. -Т.1.-481 с.

4. Болдырев А. А., Кяйвяряйнен Е. И., Илюха В. А. Биомембранология: Учебное пособие. Петрозаводск: Изд-во Кар НЦРАН. -2006.-С. 12.

5. Гаврилов, Л. А. Биология продолжительности жизни / Л. А. Гаврилов, Н. С. Гаврилова М.: Наука. - 1991. - 280 с.

6. Голубев, А. Г. Биология продолжительности жизни и старения. СПб.: Н-Л. -2009.-С. 50-85.

7. Гордеева, А. В. Апоптоз одноклеточных организмов: механизмы и эволюция / А. В. Гордеева, Ю. Б. Лабас, Р. А. Звягильская // Биохимия. 2004. -Т. 69.-В. 10.-С. 1301-1313.

8. Заболеваемость и смертность от рака при облучении в малых дозах: эпидемиологические аспекты / А. М. Вайсерман, Л. В. Мехова, Н. М. Кошель и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2010. - Т. 50. - N 6. - С. 691702.

9. Зайнуллин, В. Г. Генетические эффекты хронического облучения в малых дозах ионизирующего облучения / В. Г. Зайнуллин СПб.: Наука. - 1998. -100 с.

10. Илюха, В. А. Супероксидцисмутаза и каталаза в органах млекопитающих различного экогенеза // Журнал эволюционной биохимии и физиологии 2001Т. 37.-N3.-0. 183-186.

11. Кольтовер, В. К. Свободно радикальная теория старения: исторический очерк //Успехи геронтологии. 1998. - Вып. 2. - С. 37-42.

12. Кузин, А. М. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке М.: Наука. -1995.-158 с.

13. Кузин, А. М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли М.: Наука. - 1991.- 117 с.

14. Кузин, А. М. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы (к проблеме биологического действия малых доз) М.: Атомиздат. - 1977. - 135 с.

15. Кулаева, О. Н. Белки теплового шока и устойчивость растений к стрессу // Соровский образовательный журнал 1997. - В. 2. - С. 5-13.

16. Лакин, Г. Ф. Биометрия: учеб. пособие для биол. спец. вузов. 4-е изд. перераб. и доп М.: Высшая школа. - 1990. - 352 с.

17. Мазурик, В. Н. Радиационно-индуцированная нестабильность генома: феномен, молекулярные механизмы, патогенетическое значение / В. Н. Мазурик, В. Ф. Михайлов // Радиационная биология. Радиоэкология. 2001. -Т.41.-N3.-0.272-289.

18. Маргулис, Б. А. Белки стресса в эукариотической клетке / Б. А. Маргулис, И. В. Гужова // Цитология. 2000. Т. 42. - N 4. - С. 323-341.

19. Маргулис, Б. А. Двойная роль шаперонов в ответе клетки и всего организма на стресс / Б. А. Маргулис, И. В. Гужова // Цитология. 2009. - Т. 51. -N3.-0.219-228.

20. Маянский, А.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге / А.Н. Маянский, Д.Н. Маянский Новосибирск: Наука, - 1983. - С. 24.

21. Москалёв, А. А. Возрастная динамика активности имаго после хронического облучения личинок у линий дрозофилы с нарушениями регуляции апоптоза / А. А. Москалёв, В. Г. Зайнуллин // Генетика. 2004. - Т. 40. - N 2. -С. 1-4.

22. Москалёв, А. А. Генетические механизмы воздействия ионизирующих излучений в малых дозах / А. А. Москалёв, М. В. Шапошников СПб.: Наука. -2009.-137 с.

23. Москалёв, А. А. Старение и гены СПб.: Наука. - 2008. - 359 с.

24. Мыльников, С. В. Генетическая детерминация скорости старения в некоторых линиях йгоБоркПа melanogaster // Успехи геронтологии. 1997. - Т. 1.-С. 50-56.

25. Мыльников, С. В. Оценка наследуемости основных параметров старения у ИгоБоркИа те1апо^а81ег / С. В. Мыльников, А. Н. Смирнова // Генетика. -1997.-T.33.-N5.-C. 616-622.

26. Новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах / Е. Б. Бурлакова, А. Н. Голощапов, Г. П. Жижина и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1999. - Т. 39. — N 1. - С. 26-33.

27. Панасенко, О. О. Структура и свойства малых белков теплового шока / О. О. Панасенко, М. В. Ким, Н. Б. Гусев // Успехи биологической химии. 2003. -Т.43.-С. 59-98.

28. Передельский, Л. В. Экология: учебник /Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О. Е. Приходченко. Москва: Проспект. - 2007. - 507 с.

29. Петин, В. Г. Комбинированное воздействие факторов окружающей среды на биологические системы: учеб. пособие для студентов специальности «Экология» / В. Г. Петин, Б. И. Сынзыныс Обнинск: ИАТЭ. - 1998. - 74 с.

30. Радиация и патология: Учебное пособие / А. Ф. Цыб, Р. С. Будагов, И. А. Замулаева и др. М.: Высш. шк. 2005. - 341 с.

31. Райе, Р. X. Биологические эффекты токсических соединений / Р. X. Райе, Л. Ф. Гуляева Новосибирск: НГУ. - 2003- 208 с.

32. Реакция популяции клеток на облучение в малых дозах / И. И. Пелевина, А. В. Алещенко, М. М. Антощина и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2003. - Т. 43. -Ы 2. - С. 161-166.

33. Скулачев, В. П. Кислород в живой клетке: Добро и зло // Соровский образовательный журнал. 1996. -Ы 3. - С. 4-16.

34. Скулачев, В. П. Эволюция, митохондрии и кислород // Соровский образовательный журнал. 1999. - N 9. - С. 4-10.

35. Современные аспекты радиобиологии Drosophila melanogaster / В. Г. Зайнуллин, М. В. Шапошников, А. А. Москалев, А. И. Таскаев Екатеринбург: Уральское отделение, Коми научный центр, Институт биологии. - 2001. - 102 с.

36. Степановских, А. С. Общая экология М.: ЮНИТИ. - 2005. - С. 134.

37. Тодоров, И. Н. Стресс, старение и их биохимическая коррекция / И. Н. Тодоров, Г. И. Тодоров М.: Наука. - 2003. - 479 с.

38. Фролькис, В. В. Биология старения -Д.: Наука. 1982. - 187 с.

39. Фролькис, В. В. Экспериментальные пути продления жизни / В. Фролькис В., X. К. Мурадян Л.: Наука - 1988. - 248 с.

40. Шапошников, М. В. Роль транскрипционного фактора FOXO в радиоадаптивном ответе при хроническом облучении и гормезисе у Drosophila melanogaster / М. В. Шапошников, А. А. Москалёв // Радиационная биология. Радиоэкология. 2010. - Т. 50. -N 3. - С. 312-317.

41. Шевченко, В. А. Генетические последствия действия ионизирующих излучений / В. А. Шевченко, М. Д. Померанцева М.: Наука. - 1985. - С. 24-67.

42. Abscopal mutagenic effect of low-energy-ions in Arabidopsis Thaliana seeds F. Li, T. Wang, S. Xu et al. // Int J Radiat Biol. 2011. -N 5. - P. 71-78.

43. Adaptive response to gamma radiation in mammalian cells proficient and deficient in components of nucleotide excision repair / K. Hafer, К. K. Iwamoto, Z. Scuric et al. // Radiat. Res. 2007. - Vol. 168. -N 2. - P. 168-174.

44. Adler, V.Role of redox potential and reactive oxygen species in stress signaling / V. Adler, Z. Yin, K. D. Tew // Oncogene. 1999. -N 18. - P.6104-6111.

45. Ahmed, К. M. ATM-NF-kappaB-mediated adaptive resistance to ionizing radiation / К. M. Ahmed, J. J. Li // Free Radic. Biol. Med. 2008. - Vol.44. - N 1. -P.l-13.

46. Alberti, S. BAG-1 a nucleotide exchange factor of Hsc70 with multiple cellular functions / S. Alberti, C. Esser, J. Hohfeld // Cell Stress Chaperones. - 2003. -Vol. 8.-N3.-P. 225-231.

47. Anckar, J. Regulation of HSF1 Function in the Heat Stress Response: Implications in Aging and Disease / J. Anckar, L. Sistonen // Annu Rev Biochem. -2011.-Vol. 7.-N80.-P. 1089-1115.

48. Anderson, P. Stressful initiations / P. Anderson, N. Kedersha //J Cell Sci. -2002. Vol. 115. - N 16. - P. 3227-3234.

49. Arya, R. Heat shock genes integrating cell survival and death / R. Arya, M. Mallik, S. C. Lakhotia // Biosci. - 2007. - Vol.32. -N 3. - P.595-610.

50. Ashburner M. Drosophila: A laboratory handbook. Gold. Spr. Harb. Lab. Press.-1989.-1331 p.

51. Ashkenazi, A. Death receptors: signaling and modulation / A. Ashkenazi, V.M Dixit // Science 1998. - V. 281. - P. 1305-1308.

52. Bases, R. Heat shock protein 70 enhanced deoxyribonucleic acid base excision repair in human leukemic cells after ionizing radiation // Cell stress and chaperones. -2006. Vol. 11. - N 3. - P. 240-249.

53. Baumeister, R. Endocrine signaling in Caenorhabditis elegans controls stress response and longevity / R. Baumeister, E. Schaffitzel, M. Hertweck // J Endocrinol. -2006.-Vol. 190.-N2.-P. 191-202.

54. Belyakov, О. V. Bystander-induced differentiation: a major response to targeted irradiation of a urothelial explant model / О. V. Belyakov, M. Folkard, C. Mothersill // Mutat Res. 2006. - Vol. 597. - N 1-2. - P. 43-49.

55. Berneburg, M.Repair of mitochondrial DNA in aging and carcinogenesis / M. Berneburg, Y. Kamenischa, J. Krutmann // Photochem. Photobiol. Sci. 2006. - N 5. -P.190-198.

56. Bivik, C. Hsp70 protects against UVB induced apoptosis by preventing release of cathepsins and cytochrome c in human melanocytes / C. Bivik, I. Rosdahl, K. Ollinger // Carcinogenesis. 2007 Vol.28. - N. 3- P. 537-544.

57. Bonner, W. M. Phenomena leading to cell survival values which deviate from linear-quadratic models // Mutation Research. 2004. - Vol. 568, N 1. - P. 33-39.

58. Boreham, D. R. DNA lesions that signal the induction of radioresistance and DNA repair in yeast / D. R. Boreham, R. E. Mitchel // Radiat. Res. 1991. - Vol. 128.-Nl.-P. 19-28.

59. Boreham, D. R. Regulation of heat and radiation stress responses in yeast by HSP-104 / D. R. Boreham, R. E. J. Mitchel // Radiat Res. 1994. - Vol. 137. - P. 190-195.

60. Brody, H. Alzheimer's disease // Nature. 2011. - Vol. 13. - N 475. P. 7355. Brown, I. R. Heat shock proteins and protection of the nervous system // Ann N

61. Y Acad Sei. 2007. -N 1113. - P. 147-158.

62. Brown, I. R. Heat shock proteins and protection of the nervous system // Ann N

63. Y Acad Sei. 2007. - N 1113. - P. 147-158.

64. Brück, K. Adaptive changes in thermoregulation and their neuropharmacological basis / K. Brück, E. Zeisberger // Pharmacol Ther. 1987. -Vol. 35.-N1-2.-P. 163-215.

65. Budd, R.C. Death receptors couple to both cell proliferation and apoptosis // J. Clin. Invest. 2002. - V. 109. -N 4. - P. 437-442.

66. Bystander-mediated genomic instability after high LET radiation in murine primary haemopoietic stem cells / D. A. Bowler, S. R. Moore, D. A. Macdonald et al. // Mutation Research. 2006. - V. 597. - N 1-2. - P. 50-61.

67. Cai, L. Induction of cytogenetic adaptive response of somatic and germ cells in vivo and in vitro by low-dose X-irradiation / L. Cai, S. Z. Liu // Radiat. Biol. 1990. -Vol. 58.-N l.-P. 187-194.

68. Cai, L. Mild hyperthermia can induce adaptation to cytogenetic damage caused by subsequent X irradiation / L. Cai, J. Jiang // Radiat Res. 1995. Vol. 143. - P. 2633.

69. Calderwood, S. K. The shock of aging: molecular chaperones and the heat shock response in longevity and aging / Calderwood S. K., Murshid A., Prince T. // Gerontology. -2009. -Vol. 55. -N 5. P. 550-558.

70. Carter, M. E. FOXO transcription factors / M. E. Carter, A. Brunei // Curr Biol. 2007. - Vol. 17. - N. 4. - P. 113-114.

71. Coffer P. J. Transcriptional regulation of lymphocyte quiescence: as cunning as a FOX // Trends Immunol 2003. - Vol. 24. N 9. - P. 470-471.

72. Coffer, P. OutFOXing the grim reaper: novel mechanisms regulating longevity by Forkhead transcription factors // Sci. STKE. 2003. - Vol. 201. - P. 1-4.

73. Contribution of antioxidant enzymes to the adaptive response to ionizing radiation of human lymphoblasts / A. Bravard, C. Luccioni, E. Moustacchi et al. // Radiat. Biol. 1999. - Vol. 75. - N 5. - P. 639-645.

74. Cypser, J.R. Multiple stressors in Caenorhabditis elegans induce stress hormesis and extended longevity / J.R. Cypser, T.E. Johnson // J Gerontol A Biol Sci MedSci.-2002.-Vol. 57.-N3.-P. 109-114.

75. Dice, J. F. Chaperone-mediated autophagy // Autophagy. 2007. - Vol. 3. - N 4.-P. 295-299.

76. DNA damage responses: p53 induction, cell cycle perturbations, and apoptosis / C. E. Canman, C. Y. Chen, M. H. Lee et al. // Cold Spring Harb Symp Quant Biol. -1994.-N59.-P. 277-286.

77. Doblhammer, G. Reproduction and longevity among the British peerage: the effect of frailty and health selection / G. Doblhammer, J. Oeppen // Proc Biol Sci. -2003. Vol. 270. - N 1524. - 1541 -1547.

78. Eckardt-Schupp, F. Radiation inducible DNA repair processes in eukaryotes / F. Eckardt-Schupp, C. Klaus //Biochimie. 1999.- Vol. 81. -N 1-2. -P. 161-171.

79. Elevated paraquat resistance can be used as a bioassay for longevity in a genetically based long-lived strain of Drosophila / R. Arking, S. Buck, A. Berrios et al. // Dev Genet. 1991. - Vol. 12. N 5. - P. 362-370.

80. Fedoroff, N. Redox regulatory mechanisms in cellular stress responses // Ann Bot. 2006. - Vol. 98. - N 2. - P. 289-300.

81. Ferri, K. F. Control of apoptotic DNA degradation / K. F. Ferri, G. Kroemer // Nat. Cell Biol. 2000. - V. 2. - P. 63-64.

82. Fregly, M. J. Cross-adaptations and their significance // Rev Can Biol. 1971 -Vol. 30 -N 3. - P. 223-237.

83. Gabai, V. L. Invited review: Interplay between molecular chaperones and signaling pathways in survival of heat shock / V. L. Gabai, M. Y. Sherman // Appl Physiol. 2002. - Vol. 92. - N 4. - P. 1743-1748.

84. Gami, M. S. Activated AKT/PKB signaling in C. elegans uncouples temporally distinct outputs of DAF-2/insulin-like signaling / M. S. Gami, W. B. Iser, K. B. Hanselman I I BMC Dev Biol. 2006. - Vol. 4. - N 6. -P. 45.

85. Garg, A. Nuclear transcription factor-kappaB as a target for cancer drug development / A. Garg, B. B. Aggarwal // Leukemia. 2002. - Vol. 16. - N 6. - P. 1053-1068.

86. Garrido, C. HSP27 inhibits cytochrome c-dependent activation of procaspase-9 / C. Garrido, J. M. Bruey, A. Fromentin // FASEB J. -. 1999.- Vol. 13. -N 14. P. 2061-2070.

87. Giannakou, M. E. The interaction between FOXO and SIRT1: tipping the balance towards survival / M. E. Giannakou, L. Partridge // Trends Cell Biol. 2004. -Vol. 14.-N8.-P. 408-412.

88. Gros, L. Enzymology of the repair of free radicals-induced DNA damage / L. Gros, M. K. Saparbaev, J. Laval // Oncogene. 2002. - Vol. 21. - N 58. - P. 89058925.

89. Gruver, A. L. Immunosenescence of ageing / Gruver A. L., Hudson L. L., Sempowski G. D. // J Pathol. 2007. - Vol. 211. -N 2.-P. 144-156.

90. Hale, H. B. Cross-adaptation // Environ Res. 1969. - Vol. 2 - N 5. - P. 423434.

91. Hasday, J. D. Fever and the heat shock response: distinct, partially overlapping processes / J. D. Hasday, I. S. Singh // Cell Stress Chaperones. 2000. - Vol. 5. - N 5.-471-480.

92. Heat shock protein 27 overexpression mitigates cytokine-induced islet apoptosis and streptozotocin-induced diabetes / T. Dai, M. Patel-Chamberlin, R. Natarajan et al. // Endocrinology. 2009. - Vol. 150. - N 7. - 3031-3039.

93. Heat shock protein coinducers with no effect on protein denaturation specifically modulate the membrane lipid phase / Z. Torok, N. M. Tsvetkova, G. Balogh et al. // Proc Natl Acad Sci USA.- 2003. Vol.100. - N. 6. - P. 31313136.

94. Helle, S. Are reproductive and somatic senescence coupled in humans? Late, but not early, reproduction correlated with longevity in historical Sami women / S. Helle, V. Lummaa, J. Jokela // Proc Biol Sci. 2005. - Vol. 272. -N 1558. - P. 2937.

95. Helmbrecht, K. Chaperones in cell cycle regulation and mitogenic signal transduction: a review / K. Helmbrecht, E. Zeise, L. Rensing //Cell Prolif. 2000. - N 33.-P. 341-365.

96. Herbig, U. Regulation of growth arrest in senescence: telomere damage is not the end of the story / U. Herbig, J. M. Sedivy // Mechanisms of ageing and development. 2006. - Vol. 127. - P. 16-24.

97. Hoffmann, A. A. Adaptation of Drosophila to temperature extremes: bringing together quantitative and molecular approaches / A. A. Hoffmann, J. G. S0rensen, V. Loeschcke // Therm Biol. 2003. - Vol. 28. - P. 175-216.

98. Hoffmann, A. A. Selection for increased desiccation resistance in Drosophila melanogaster: additive genetic control and correlated responses for other stresses / A. A. Hoffmann, P. A. Parsons // Genetics. 1989. - Vol. 122. - P. 837-845.

99. Horowitz, M. Heat acclimation-mediated cross-tolerance in cardioprotection: do HSP70 and HIF-lalphaplay a role? / M. Horowitz, H. Assadi // Ann N Y Acad Sci. -2010.-N 1188.-P. 199-206.

100. Houtgraaf, J. H. A concise review of DNA damage checkpoints and repair in mammalian cells / J. H. Houtgraaf, J. Versmissen, W. J. van der Giessen // Cardiovasc Revasc Med. 2006. - Vol. 7. -N 3. - P. 165-172.

101. Hsp20 interacting with phosphorylated Akt reduces doxorubicin-triggered oxidative stress and cardiotoxicity / G-C. Fan, X. Zhou, X. Wang et al. // Circ Res. -2008.-Vol. 103.-N 11.-P. 1270-1279.

102. Hspa4 (HSP70) is involved in the radioadaptive response: results from mouse splenocytes / C. M. Kang, K. P. Park, C. K. Cho et al. // Radiat Res. 2002. - Vol. 157.-P. 650-655.

103. Joiner, M. C. Adaptive response and induced resistance / M. C. Joiner, P. Lambin, B. Marples // C R Acad Sci III. 1999. - Vol. 322. -N 2-3. - P. 167-175.

104. Kabakov, A. E. Hsfl-mediated stress response can transiently enhance cellular radioresistance / A. E. Kabakov, Y. V. Malyutina, D. S. Latchman // Radiat. Res. -2006. Vol.165. -N 4. - P.410-423.

105. Kadhim, M. A. Transmission of chromosomal instability after plutonium alpha-particle irradiation / M. A. Kadhim, D. A. Macdonald, D. T. Goodhead // Nature. -1992. Vol. 355. -N 6362. - P. 738-740.

106. Kakinuma, S. Low-dose radiation attenuates chemical mutagenesis in vivo / S. Kakinuma, K. Yamauchi, Y. Amasaki //J Radiat Res (Tokyo). 2009. - Vol. 50. - N 5.-P. 401-405.

107. Kang, G. H. A case of a senile systemic amyloidosis patient presenting with angina pectoris and dilated cardiomyopathy / G. H. Kang, D. R. Ryu, P. S. Song // Korean Circ J. 2011. - Vol. 41. N 4. P. 209-212.

108. Kirchhoff, S. R. Cytosolic heat shock protein 60, apoptosis, and myocardial injury / S. R. Kirchhoff, S. Gupta, A.A. Knowlton // Circulation. 2002. - Vol. 105. -N24.-P. 2899-2904.

109. Klein, H. L. The Consequences of Rad51 overexpression for normal and tumor cells // DNA Repair. 2008. - Vol. 7. -N 5. - P. 686-693.

110. Krammer, P. H. CD95 (APO-l/Fas)-mediated apoptosis: live and let die // Adv Immunol.-1999.-N71.-P. 163-210.

111. Krebs, R. A. Effects of exposure to short-term heat stress on fitness components in Drosophila melanogaster / R. A. Krebs, V. Loeschcke // Evolutionary Biology. 1994. - Vol. 7. - P. 39-49.

112. Kristen, A. V. Skeletal scintigraphy indicates disease severity of cardiac involvement in patients with senile systemic amyloidosis / A. V. Kristen, S. Haufe, S. O. Schonland // Int J Cardiol. 2011. -Vol.14. -N 3. - P. 35-39.

113. Mackey, M. A. Uncoupling of M-Phase kinase activation from the completion of M-phase by heat shock / M. A. Mackey, X. F. Zhang, C. R. Hunt // Cancer Res. 1996. - Vol. 56. P. 1770-1774.

114. Marples, B. Is low-dose hyper-radiosensitivity a measure of G2-phase cell radiosensitivity? // Cancer and Metastasis Reviews. 2004. - V. 23. - N 3-4. - P. 197-207.

115. Marples, B. The elimination of low-dose hypersensitivity in Chinese hamster V79-379A cells by pretreatment with X rays or hydrogen peroxide / B. Marples, M. C. Joiner//Radiat. Res. 1995.-Vol. 141.-N2.-P. 160-169.

116. Mathew, A. Heat shock response and protein degradation: regulation of HSF2 by the ubiquitin-proteasome pathway / A. Mathew, S. K. Mathur, R. I. Morimoto // Mol. Cell. Biol. 1998. - Vol. 18. -N 9. - P. 5091-5098.

117. Mathew, A. Stress-specific activation and repression of heat shock factors 1 and 2 / A. Mathew, S. K. Mathur, C. Jolli // Mol. Cell. Biol. 2001. - Vol. 21. - N 21.-P. 7163-7171.

118. Matsumoto, H. Vanguards of paradigm shift in radiation biology: radiation-induced adaptive and bystander responses / H. Matsumoto, N. Hamada, A. Takahashi // Radiat. Res. 2007. - Vol. 48. - N 2. - P. 97-106.

119. Matsumoto, M. Perturbed gap-filling synthesis in nucleotide excision repair causes histone H2AX phosphorylation in human quiescent cells / M. Matsumoto, K. Yaginuma, A. Igarashi // J Cell Sci. 2007 - Vol.15. - N 120. - P. 1104-1112.

120. Meeren, A. Abdominal radiation exposure elicits inflammatory responses and abscopal effects in the lungs of mice / A. Meeren, P. Monti, M. Vandamme // Radiat Res.-2005.-Vol. 163.-N 2.-P. 144-152.

121. Mild stress-induced stimulation of heat shock protein synthesis and improved functional ability of human fibroblasts undergoing aging in vitro / J. Fonager, R. Beedholm, B. F. C. Clark et al. // Exp. Gerontol. 2002. - Vol. 37. - P. 1223-1238.

122. Minois, N. Longevity and aging: beneficial effects of exposure to mild stress // Biogerontology.-2000.-Vol. l.-N 1 P. 15-29.

123. Mitchel, R. E. J. Heat-shock induction of ionizing radiation resistance in saccharomyces cerevisiae, and correlation with stationary growth phase / R. E. J. Mitchel, D. P. Morrison // Radiat Res. 1982. - Vol. 90. - P. 284-291.

124. Mitchel, R. E. J. Is DNA damage the signal for induction of thermal resistance? Induction by radiation in yeast / R. E. J. Mitchel, D. P. Morrison // Radiat Res. -1984.-Vol. 99.-P. 383-393.

125. Mizushima, N. Autophagy in embryogenesis and cell differentiation / N. Mizushima, S. Tsukamoto, A. Kuma // Tanpakushitsu Kakusan Koso. 2008. - Vol. 53.-N 16.-P. 2170-2174.

126. Morgan, W. F. Non-targeted bystander effects induced by ionizing radiation / W. F. Morgan, M. B. Sowa // Mutation Research. 2007. - V. 616. - N 1-2. - P. 159-164.

127. Morley, J. F. Regulation of longevity in Caenorhabditis elegans by heat shock factor and molecular chaperones // J. F. Morley, R. I. Morimoto // Мої Biol Cell. 2004.-Vol. 15.-N2.-P. 657-664.

128. Morrow, G. Decreased lifespan in the absence of expression of the mitochondrial small heat shock protein Hsp22 in Drosophila / G. Morrow, S. Battistini, P. Zhang // Biol. Chem. 2004a. - Vol. 279. -N 42. - P. 43382-43385.

129. Morrow, G. Overexpression of the small mitochondrial Hsp22 extends Drosophila life span and increases resistance to oxidative stress / G. Morrow, M. Samson, S. Michaud // FASEB J. 2004b. - Vol. 18. -N 3. - P. 598- 599.

130. Mosser, D. D. Molecular chaperones and the stress of oncogenesis / D. D. Mosser, R. I. Morimoto // Oncogene. 2004. -N 23. - P. 2907-2918.

131. Murakami, S. Life extension and stress resistance in Caenorhabditis elegans modulated by the tkr-1 gene / S. Murakami, T. E. Johnson // Curr Biol. 1998. - Vol. 8.-N 19.-P.1091-1094.

132. Murnane, J. P. Role of induced genetic instability in the mutagenic effects of chemicals and radiation // Mutat. Res. 1996. - Vol. 367.-N 1. - P. 11-23.

133. Nagar, S. Characterization of a Novel Epigenetic Effect of Ionizing Radiation: The Death-Inducing Effect / S. Nagar, L. E. Smith, W. F. Morgan // Cancer Res. -2003. Vol. 63. -N 2. - P. 324-328.

134. Nagata, S. Apoptosis by death factor // Cell. 1997. - Vol. 88. - P. 355-365.

135. Nakai, A. HSF4, a new member of the human heat shock factor family which lacks properties of a transcriptional activator / A. Nakai, M. Tanabe, Y. Kawazoe, J. Inazawa // Mol Cell Biol. 1997.-Vol. 17.-N l.-P. 469-481.

136. Niederreiter, L. Endoplasmic reticulum stress and inflammatory bowel disease / L. Niederreiter, A. Kaser // Acta Gastroenterol Belg. 2011. - Vol. 74. - N 2. - P. 330-333.

137. Ning, X. H. Mild hypothermic cross adaptation resists hypoxic injury in hearts: a brief review // X. H. Ning, S. H. Chen // Chin J Physiol. 2006. - Vol. 49. - N 5. -P. 213-222.

138. Okada, M. Single extreme low dose/low dose rate irradiation causes alteration in lifespan and genome instability in primary human cells M. Okada, A. Okabe, Y. Uchihori// Br. J. Cancer. 2007. - Vol.96. -Nil. - P.1707-1710.

139. Olivieri, G. Adaptive response of human lymphocytes to low concentrations of radioactive thymidine / G. Olivieri, J. Bodycote, S. Wolff // Science. 1984. - Vol. 223.-N4636.-P. 594-597.

140. Orenstein, S. J. Chaperone-mediated autophagy: molecular mechanisms and physiological relevance / S.J. Orenstein, A. M. Cuervo // Semin Cell Dev Biol. -2010. Vol. 21. -N 7. - P. 719-726.

141. Otsuka, K. Activation of antioxidative enzymes induced by low-dose-rate whole-body gamma irradiation: adaptive response in terms of initial DNA damage / K. Otsuka, T. Koana, H. Tauchi // Radiat. Res. 2006. - Vol.166. -N 3. -P.474-478.

142. Over-expression of heat shock protein 70 in mice is associated with growth retardation, tumor formation, and early death / V. Vanhooren, X. E. Liu, L. Desmyter et al. // Rejuvenation Res. 2008. - Vol. 11. -N. 6. - P. 1013-1020.

143. Pallepati, P, Activation of ER stress and apoptosis by hydrogen peroxide in HeLa cells: Protective role of mild heat preconditioning at 40°C // P. Pallepati, D. A. Averill-Bates//BiochimBiophys Acta.-2011.-Vol. 1813.-N 12.- 1987-1999.

144. Pampfer, S.Increased chromosome aberration levels in cells from mouse fetuses after zygote X-irradiation / S. Pampfer, C. Streffer // Int. J. Radiat. Biol. 1989. -Vol.55.-N1.-P.85-92.

145. Pandey, P. Negative regulation of cytochrome c-mediated oligomerization of Apaf-1 and activation of procaspase-9 by heat shock protein 90 / P. Pandey, A. Saleh, A. Nakazawa // EMBO J. 2000. - Vol.19. -N 16. - P. 4310-4322.

146. Park, H. S. Sequential activation, of phosphatidylinositol 3-kinase, beta Pix, Racl, andNoxl in growth factor-induced production of H2O2 / H. S. Park, S. H. Lee, D. Park // Mol Cell Biol. 2004. - Vol. 24. - N 10 - P. 4384-4394.

147. Park, S. H. Inducible heat-shock protein 70 is involved in the radioadaptive response / S. H. Park, S. J. Lee, H. Y. Chung // Radiat. Res. 2000. - Vol. 153. - N 3.-P. 318-326.

148. Park, S. Y. Genetic screen for genes involved in Chk2 signaling in Drosophila / S. Y. Park, Y. H. Song //Mol. Cells. 2008. - Vol. 26. -N 4. - P. 350-355.

149. Parsons, P. A. Radiation hormesis: challenging LNT theory via ecological and evolutionary considerations // Health physics. 2002. - Vol. 82. -N 4. - P. 513-516.

150. Pastori, G. M. Common components, networks, and pathways of cross-tolerance to stress. The central role of "redox" and abscisic acid-mediated controls // G. M. Pastori, C. H. Foyer // Plant Physiol. 2002. - Vol. 129. -N 2. - P. 460-468.

151. Pedruzzi, E. NAD(P)H oxidase Nox-4 mediates 7-ketocholesterol-induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis in human aortic smooth muscle cells / E. Pedruzzi, C. Guichard, V. Ollivier // Mol Cell Biol. 2004. - Vol. 24. - N 24. - P. 10703-10717.

152. Petermann, E. Evidence that the ATR/Chkl pathway maintains normal replication fork progression during unperturbed S phase / E. Petermann, K. W. Caldecott // Cell Cycle. 2006. - Vol.5. -N 19. - P. 2203-2209.

153. Pinkoski, M. J. Fas and Fas ligand in gut and liver / M. J. Pinkoski, T. Brunner, D.R. Green // Am. J. Physiol. Gastrointest. 2000. - V. 278. - P. 354-366.

154. Pirkkala, L. Roles of the heat shock transcription factors in regulation of the heat shock response and beyond / L. Pirkkala, P. Nykanen, L. Sistonen //FASEB J. -2001.-Vol. 15.-N7.-P. 1118-1131.

155. Pollycove, M. Radiation-induced versus endogenous DNA damage: possible effect of inducible protective responses in mitigating endogenous damage / M. Pollycove, L. E. Feinendegen // Human & Experimental Toxicology. 2003. - Vol. 22.-N6.-P. 290-306.

156. Protective effect of transgenic expression of porcine heat shock protein 70 on hypothalamic ischemic and oxidative damage in amouse model of heatstroke / Z.-C. Chen, W.-S. Wu, M.-T. Lin et al. // BMC Neuroscience. 2009. - Vol.10. - N 111. -P. 1-9.

157. Punyiczki, M. Heat shock and apoptosis. The two defense systems of the organism may have overlapping molecular elements / M. Punyiczki, L. Fesus //Ann N Y Acad Sci. 1998. - Vol. 30. - N 851. - P. 67-74.

158. Rattan, S. I. S. Hormetic modulation of aging and longevity by mild heat stress // Dose Response. 2006. - Vol. 3. -N 4. - P. 533-546.

159. Rattan, S. I. S. Anti-ageing strategies: prevention or therapy? Showing ageing from within // EMBO Rep. 2005. - N 6. - P. 25-29.

160. Rattan, S. I. S. Slowing down aging from within: mechanistic aspects of anti-aging hormetic effects of mild heat stress on human cells / S. I. S. Rattan, R. Gonzalez-Dosal, E. R. Nielsen // Acta Biochim. Polonica. 2004. - Vol. 51. - N 2. -P. 481-492.

161. Rice, G. C. Fluorescence-activated cell sorting analysis of the induction and expression of acute thermal tolerance within the cell cycle / G. C. Rice, J. W. Gray, P. N. Dean // Cancer Res. 1984. - Vol. 44. - P. 2368-2376.

162. Ristow, M. How increased oxidative stress promotes longevity and metabolic health: The concept of mitochondrial hormesis (mitohormesis) / M. Ristow, K. Zarse // Exp Gerontol. 2010. - Vol. 45. - N 6. - P.410-418.

163. Rosette C. Ultraviolet light and osmotic stress: activation of the JNK cascade through multiple growth factor and cytokine receptors / C. Rosette, M. Karin // Science. 1996. - Vol.274. - N 5290. - P. 1194-1197.

164. Samali, A. Presence of a pre-apoptotic complex of pro-caspase-3, Hsp60 and HsplO in the mitochondrial fraction of jurkat cells / A. Samali, J. Cai, B. Zhivotovsky //EMBO J. -1999 Vol.18 . -N. 8 - P. 2040-2048.

165. Sancar, A. Molecular mechanisms of mammalian DNA repair and the DNA damage checkpoints / A. Sancar, LA. Lindsey-Boltz, K. Unsal-Kacmaz // Annu. Rev. Biochem. 2004. - N 73. - P. 39-85.

166. Sanchez, Y. Conservation of the Chkl checkpoint pathway in mammals: linkage of DNA Damage to Cdk regulation through Cdc25 / Y. Sanchez, C. Wong, R.S. Thoma // Science. 1997. - Vol. 277. - N 5. - P. 1497-1501.

167. Sansar, A. Structure and function of photolyase and in vivo enzymology: 50th anniversary // Biol chem. 2008. - Vol. 283. -N 47. - P. 32153-32157.

168. Sasaki, M. S. DNA damage response pathway in radioadaptive response / M. S. Sasaki, Y. Ejima, A. Tachibana // Mutat. Res. 2002. - Vol. 504. - N 1-2. - P. 101118.

169. Satyal, S. H. Negative regulation of the heat shock transcriptional response by HSBP1 / S. H. Satyal, D. Chen, S. G. Fox // Genes and development. 1998. -N 12. -P. 1962-1974.

170. Scarped, T. E. Investigating the role of plant heat shock proteins during oxidative stress / T. E. Scarped, M. I. Zanor, E. M. Valle //Plant signaling and behavior. 2008. - Vol. 3. - N 10. - P. 856-857.

171. Sgro, C. M. A delayed wave of death from reproduction in Drosophila // C. M. Sgro, L. Partridge // Science. 1999. - Vol. 286. - N 5449. - P. 2521-2524.

172. Shama, S. Heat stress-induced life span extension in yeast / S. Shama, C. Y. Lai, J. M. Antoniazzi // Exp Cell Res. 1998. - Vol. 245. -N 2. -P. 379-388.

173. Shao, C. Signaling factors for irradiated glioma cells induced bystander responses in fibroblasts / C. Shao, K. M. Prise, M. Folkard // Mutation Research. -2008.-Vol. 638.-N1-2.-P. 139-145.

174. Shi, Y. Molecular chaperones as HSF1-specific transcriptional repressors / Y. Shi, D. D. Mosser, R. I. Morimoto // Genes and development. 1998. -N 12 - P. 654666.

175. Sorensen, J. G. Gene profile analysis of the temporal heat stress response in Drosophila Melanogaster / J. G. Sorensen, M. M. Nielsen, M. Kruhoffer // Cell Stress Chaperones. 2005. - Vol.10. -P. 144-160.

176. Sothmann, M. S. Exercise training and the cross-stressor adaptation hypothesis / M. S. Sothmann, J. Buckworth // Exerc Sport Sci Rev. 1996. - N 24. - P. 267-287.

177. Soti, C. Protein stress and stress proteins: implications in aging and disease / C. Soti, P. Csermely // Biosci. 2007. - Vol. 32. - N 3. - P. 511-515.

178. Sparrow, J. R. Bisretinoids of RPE lipofuscin: trigger for complement activation in age-related macular degeneration // Adv Exp Med Biol. 2010. - Vol. 703.-P. 63-74.

179. Sur, R. Hsp27 regulates pro-inflammatory mediator release in keratinocytes by modulating NF-kB signaling / R. Sur, P. A. Lyte, M. S. Southall // Investigative Dermatology. 2008. -N 128. -P. 1116-1122.

180. Suzuki, K. Radiation-induced DNA damage and delayed induced genomic instability / K. Suzuki, O. Mitsuaki, K. Seiji // Oncogene. 2003. - Vol. 22. - N 45. -P. 6988-6993.

181. Suzuki, K. Radiation-induced DNA damage and delayed induced genomic instability / K. Suzuki, M. Ojima, S. Kodama, // Oncogene. 2003. - Vol. 22. - N 45. -P.6988-6993.

182. Tapio, S. Radioadaptive response revisited / S. Tapio, V. Jacob // Radiat. Environ. Biophys. 2007. - Vol. 46. - N 1. - P. 1-12.

183. Tavernarakis, N. Caloric restriction and lifespan: a role for protein turnover? / N. Tavernarakis, M. Driscoll // Mech Ageing Dev. 2002. - Vol. 123. - N. 2-3. - P. 215-229.

184. Taylor, W. R. Regulation of the G2/M transition by p53 / W. R. Taylor, G. R. Stark// Oncogene.-2001. -Vol. 20.-N 15-P. 1803-1815.

185. Thorpe, S. R. Maillard reaction products in tissue proteins: new products and new perspectives /Thorpe S. R., Baynes J.W // Amino Acids. 2003. - Vol. 25. - N 3-4.-P. 275-281.

186. Tokarskaya, Z. B. Multifactorial analysis of lung cancer dose-response relationships for workers at the Mayak nuclear enterprise / Z. B. Tokarskaya, N. D. Okladnikova, Z. D. Belyaeva // Health Phys. 1997. - Vol. 73. - N 6 - P. 899-905.

187. Tower, J. Heat shock proteins and Drosophila aging // Exp Gerontol. — 2011. — Vol. 46.-N 5.-P. 355-362.

188. Transcription factors activated in mammalian cells after clinically relevant doses of ionizing radiation / T. Criswell, K. Leskov, S. Miyamoto et al. // Oncogene. -2003. Vol. 22. -N 37. - P. 5813-5827.

189. Upton, A. C. Radiation hormesis: data and interpretations // Crit Rev Toxicol. -2001. Vol. 31. -N 4-5. - P. 681-695.

190. Vairapandi, M. GADD45b and GADD45g are cdc2/cyclinBl kinase inhibitors with a role in S and G2/M cell cycle checkpoints induced by genotoxic stress / M. Vairapandi, A. G. Balliet, B. Hoffman // Cell Physiol. 2002. - Vol.192. -N 3. - P. 327-338.

191. Vanhooren, V. Over-expression of heat shock protein 70 in mice is associated with growth retardation, tumor formation and early death / V. Vanhooren, X-E.Liu, L. Desmyter//Rejuvanation research.-2008.-Vol. 11.-N6.-P. 1013-1019.

192. Vascular smooth muscle cell apoptosis induced by 7-ketocholesterol was mediated via Ca2+ and inhibited by the calcium channel blocker nifedipine / H. Sasaki, F. Watanabe, T. Murano et al. // Metabolism. 2007. - Vol. 56. - P. 357-362.

193. Vayssier, M. Heat shock proteins chaperoning life and death / M. Vayssier, B. Polla // Cell stress and chaperones. 1998. - Vol. 3. -N 4. - P. 221-227.

194. Wagstaff, M. J. Protection of neuronal cells from apoptosis by Hsp27 delivered with a herpes simplex virus-based vector / M. J. Wagstaff, Y. Collaço-Moraes, J. Smith //J Biol Chem. -1999. Vol. 274. -N 8. - P. 5061-5069.

195. Wang, X. Z. Phosphorylation of HSF1 by MAPK-activated protein kinase 2 on Serine 121, inhibits transcriptional activity and promotes HSP90 binding / X. Z. Wang, M. A. Khaleque, M. J. Zhao // Biol. Chem. 2006. - Vol. 281. - N 2. - P.782-791.

196. Wang, J. Y. Cellular responses to DNA damage // Current option in cell biology. 1998. -N 10. -P.240-247.

197. Weichselbaum, R. R. Radiation induction of immediate early genes: effectors of the radiation-stress response / R. R. Weichselbaum, D. Hallahan, Z. Fuks // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1994. - Vol.30. - N 1 - P. 229-234.

198. Weinert, B. T. Invited review: Theories of aging / Weinert B. T., Timiras P. S. //Appl Physiol. -2003. Vol. 95. -N 4. - P. 1706-1716.

199. Wolff, S. The adaptive response in radiobiology: evolving insights and implications // Environ. Health. Perspect. 1998. - Vol. 106. - N 1. - P. 277-283.

200. Wu, C. Heat shock transcription factors: structure and regulation // Annu Rev Cell Dev Biol. 1995. -N 11. - P. 441-469.

201. Xu, D. A transcription cofactor required for the heat-shock response AD. Xu, L. P. Zalmas, N. B. La Thangue // EMBO Rep. 2008. - Vol. 9. - N 7. - P. 662-669.

202. Yang, S. PML-dependent apoptosis after DNA damage is regulated by the checkpoint kinase hCdsl/Chk2 / S. Yang, C. Kuo, J. E. Bisi, M. K. Kim // Nat. Cell Biol. 2002. - N 4. - P. 865-870.

203. Zainullin, V. G. Role of Apoptosis in Age-Related Pathologies / V. G. Zainullin, A. A. Moskalev // Russian Journal of Developmental Biology. 2001. — Vol.32. - N 4. - P. 199-204.

204. Zeitoun-Ghandour, S. C. elegans metallothioneins: response to and defence against ROS toxicity / S. Zeitoun-Ghandour, O. I. Leszczyszyn, C. A. Blindauer // Mol Biosyst. 2011. - Vol. 7. -N 8. - P. 2397-2406.

205. Zhang, J.-H. Caspases, apoptosis and aging / J.-H. Zhang, Y., Zhang B. Herman // Ageing Res. Rev. -2003. Vol. 2. - P. 357-366.

206. Zhang, Y. Q. Celastrol inhibits polyglutamine aggregation and toxicity though induction of the heat shock response / Y.Q. Zhang, Sarge K. D. //J Mol Med (Berl). -2007.-Vol. 85.-N12.-P. 1421-1428.

207. Zhao, L. A deficiency of ceramide biosynthesis causes cerebellar purkinje cell neurodegeneration and lipofuscin accumulation / L. Zhao, S. D. Spassieva, T. J. Jucius // PLoS Genet. 2011. - Vol. 7. -N 5. - P. 237-242.

208. Zhou, Z. D. The roles of amyloid precursor protein (APP) in neurogenesis: Implications to pathogenesis and therapy of Alzheimer disease / Z. D. Zhou, C. H. Chan, Q. H. Ma // Cell Adh Migr. 2011. - Vol. 5. -N 4. - P. 413-419.