Сравнительное изучение генетической радиочувствительности половых клеток самцов мыши в пре- и постнатальном периодах

Фазилов, Умед Таджидинович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Сравнительное изучение генетической радиочувствительности половых клеток самцов мыши в пре- и постнатальном периодах
ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Фазилов, Умед Таджидинович

I. ВВБЩЕНИЕ.

П. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Сравнительная генетическая радиочувствительность половых клеток, находящихся на разных стадиях сперматогенеза

Влияние ионизирующих излучении на пронуклеарную стадию зиготы.

Радиочувствительность первичных половых клеток эмбрионов

Действие ионизирующих излучений на гоновдты новорожденных самцов- мышей.

Ш. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Генетическая радиочувствительность пронуклеусов

2. Мутагенное действие ионизирующих излучений на гоновдты и сперматогонии самцов мыши

2.1. Генетическое действие ионизирующих излучений на гоновдты эмбрионов.

2.2. Генетическая радиочувствительность гоноцитов новорожденных самцов.

2.3. Генетический эффект ионизирующего излучения в сперматогониях половозрелых самцов

3. Сравнение генетической радиочувствительности гоноцитов эмбрионов, новорожденных и сперматогониев половозрелых самцов

Введение Диссертация по биологии, на тему "Сравнительное изучение генетической радиочувствительности половых клеток самцов мыши в пре- и постнатальном периодах"

Широкое применение атомной энергии в науке и технике вызывает необходимость изучения мутагенного влияния ионизирующих излучений на живые организмы и разработки количественной оценки действия излучений на наследственные структуры. Генетические последствия облучения млекопитающих и человека во многом зависят от стадии развития организма в момент воздействия ионизирующих излучений (Дубинин. 1961; Глембоцкий, Ярмоненко, 1969).

Изучение мутагенного действия излучений на млекопитающих, в частности мышей, особенно необходимо в связи с тем, что результаты этих экспериментов можно в известной мере экстраполировать на человека.

Решающее значение при оценке генетических эффектов излучений имеют такие сведения как: I - характер зависимости выхода мутаций от дозы; П - относительная генетическая эффективность различных видов излучений; Ш - роль фактора времени в индуцированном мутационном процессе. При этом особенно важны данные по закономерностям мутационного процесса в премейогических клетках млекопитающих, являющихся источником пополнения запаса зрелых половых клеток.

В последние годы уделяется большое внимание вопросу оценки генетической опасности излучении разных видов на геном половых клеток млекопитающих.

В течение последних 30-ти лет получены материалы по действию ионизирующих излучений на частоту возникновения основных типов генетических повреждений,а также данные по частоте хромосомных болезней человека,частоте встречаемости и возникновения мутаций,величине удваивающей дозы. Эти данные были взяты Международным научным комитетом при ООН за основу при ориентировочной оценке опасности ионизирующих излучений для человека (unscear Reports, 1977, 1982).

Основные сведения по генетическому действию излучений на половые клетки мыши были получены на половозрелых животных. Однако характеристика сравнительной генетической радиочувствительности половых клеток на разных стадиях сперматогенеза не может быть полной без данных об особенностях индуцированного излучениями мутационного процесса в первичных половых клетках-гоноцитах животных в пренаталъном и раннем постнатальном периодах.Необходимость получения данных по мутагенному действию ионизирующих излучений на гоно-циты в эти периоды связана с тем,что в первые дни после рождения животного из этих клеток образуются сперматогонии,за счет которых в течение всего репродуктивного периода пополняется запас зрелых половых клеток.

Сведения по выходу мутаций при облучении эмбрионов и новорожденных животных крайне малочисленны. Полностью отсутствуют данные по зависимости частоты подобных мутаций от величины дозы. Между тем такие данные необходимы при оценке генетической опасности действия ионизирующих излучений для человека. Особенно важное значение имеет изучение мутагенного эффекта относительно малых доз излучений в половых клетках животных,1 подвергшихся облучению в пре-и постнатальных стадиях онтогенеза. Результаты таких исследований уточняют величину генетического риска для человека при использовании излучений в диагностических и терапевтических целях.

Совершенно очевидно, что изучение генетической радиочувствительности пронуклеусов и первичных половых клеток представляет также большой теоретический интерес для выяснения особенностей ин

Аудированного излучением мутационного процесса,протекающего в зиготе и в половых клетках эмбрионов и новорожденных животных.

Методика метафазного анализа хромосом в сперматоцитах (Evans et ai. , 1964) позволила провести ряд исследовании по изучению частоты возникновения реципрокных транслокаций в сперматогониях. Реципрокные транслокавди относятся к одному из типов генетических повреждений хромосом, не вызывающих гибели клетки при делении, передающихся следующему поколению и могущих слушттъ причиной наследственных болезней у человека. Известно,что гетерозиготность по реци-прокной транслокации приводит к частичной стерильности животных.

В связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования явилось изучение особенностей индуцированного излучением мутационного процесса, протекающего в пронуклеусах и в первичных половых клетках эмбрионов и новорожденных самцов мыши.

В задачу исследования входило: I) определение генетической радиочувствительности пронуклеарной стадии зиготы и сравнение генетической радиочувствительности пронуклеусов с таковой половых клеток на пре- и постмейотических стадиях сперматогенеза; 2) изучение характера дозовой зависимости выхода мутаций при облучении гоноцитов;; 3) сравнение генетической радиочувствительности первичных половых клеток эмбрионов и новорожденных с радиочувствительностью сперматогониев половозрелых мышей.

В соответствии с современными требованиям при изложении собственных исследований дозы ионизирующих излучений приведены в мез&-дународных единицах системы СИ (поглощенная доза излучений - Гр -грей, сГр - сантигрей, мощность поглощенной дозы излучений -Гр/мин). В обзоре литературы радиологические единицы,использованные отечественными и иностранным авторами для обозначения соответствующих величин, приводятся по оригиналу научных работ.

П. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ СПЕРМАТОГЕНЕЗА

Известно, что в семенниках половозрелых мышей постоянно присутствуют все типы половых клеток: сперматогонии (премейотические), сперматоциты, сперматиды и сперматозоиды (постмейотические).

Весь период сперматогенеза у мышей длится в среднем 34,5 суток и состоит из 4 циклов созревания гамет. Каждый из циклов имеет среднюю продолжительность - 8,63 суток. Половые клетки, подвергшиеся воздействию ионизирующего излучения на стадиях сперматозоидов (включая спермин из эпидидимиса), поздних и ранних спер-матид,сперматовдтов разного возраста и сперматогониев достигают стадии зрелых гамет соответственно, через: 1-7; 8-14; 15-21;22-35; 36-42 дня ( Oakberg, 1955 а,б, 1956).

Учитывая тот факт, что генетическая радиочувствительность половых клеток разных типов не совпадает с их радиочувствительностью, определяемой по выживаемости ( Russell, Saylors, 1963; Mandl, 1964), необходимо привести краткую характеристику радиочувствительности отдельных стадий сперматогенеза.

Общая радиочувствительность. При изучении действия излучений на половые клетки одним из основных показателей радиочувствительности гамет является их выживаемость. Установлено, что степень радиочувствительности половых клеток значительно варьирует в зависимости от того, на какой стадии сперматогенеза они подверглись облучению.

Сперматогонии. В семенниках половозрелых мышей запас зрелых половых клеток постоянно пополняется за счет стволовых клеток stem ceils ) - сперматогониев типа А. Последние дают начало промежуточным сперматогониям и сперматогониям типа Б (Oakberg, 1956, 1957,1959; Monesi , 1962).

Koncheva и др.(1979) исследовали действие рентгеновского излучения в дозе 250, 500 и 700 Р на синтез ДНК в сперматогониях мышей. Установлено что на вторые сутки после воздействия в дозе 250 Р в сперматогенных клетках отмечается резкое угнетение синтеза ДНК.Сперматогонии типа Б и промежуточного типа оказались более радиочувствительными,' чем сперматогонии типа А. После облучения в дозе 250 и 500 Р наблюдается некоторое восстановление синтеза ДНК в сперматогониях,1 в то время как при воздействии в дозе 700 Р этого не происходило. Полулетальная доза (ЛД^0) для промежуточных и сперматогониев типа Б составляет 20-24 Р ( Oakberg у 1957), Популяция сперматогониев типа А у мыши представлена пятью классами клеток - ав , Aj-A4 ( Oakberg 1971). При этом популяция сперматогониев типа А гетерогенна по радиочувствительности. Так облучение в дозе 100 Р сперматогониев типа as, Aj и А^-А4 приводило к гибели - 42%, 78$ и 95$ клеток;1 соответственно. Таким образом,наиболее резистентными являются Аа сперматогонии. Сходная радиочувствительность А0 сперматогониев отмечена у крыс ( Dym , 1968). Сперматогонии ао способны переносить облучение в дозе 1000 Р и о двукратное воздействие излучений в дозе 500+500 Р с интервалом межцу облучениями 24 часа; Выживаемость отдельных сперматогониев типа А наблюдается и при более высоких дозах воздействия поряцка нескольких тысяч рентген (3000 Р) (Померанцева, Рамайя, 1965а) .Высокая выживаемость стволовых сперматогониев установлена и при воздействии гамма-излучения в две фракции 600+600 Р с интервалом в 24 часа ( Lu et ai., 1980). Дегенерация сперматогониев типа А и промежуточных происходит в ингерфазе или в телофазе ( Monesi , 1962);

Гибель сперматогониев обуславливает временную стерильность. Длительность периода временной стерильности связана с радиочувствительностью стволовых сперматогониев. Так при облучении самцов мыши в дозе 300 Р восстановление численности сперматогониев типа А начинается спустя 5 дней после воздействия и достигает 11% от контроля на 20 день (oakberg , 1959). Некоторые авторы (Eschen-brenner, Miller, 1954; Shaver, 1953) период временной стерильности связывают с подавлением митотической активности сперматогониев. Доза облучения в 25 рад приводит к резкому сокращению популяции сперматогониев Aj вследствии торможения их митотической активности ( Erickson, 1981). В работах Оакберга ( Oakberg, 1959, 1968) показано, что период временной стерильности после облучения в относительно высоких дозах связан с дегенерацией части сперматогониев, в результате воздействия. Торможение деления сперматогониев типа А после воздействия излучений непродолжительно. Так после облучения самцов мыши в дозе 100 Р деление сперматогониев прекращается на 2-5 часов ( Monesi, 1962).

Сперматоциты. Первичные сперматоциты устойчивы к дозам воздействия, которые способны вызвать гибель сперматогониев типа Б и промежуточных сперматогониев ( Oakberg, Di Minno, I960). Клетки на этой стадии гибнут до вступления в деление при воздействии в дозах 300-500 Р ( Oakberg, 1955 а,б, 1956; Oakberg, Di Minno, I960). Показатель ЛД^ для сперматоцитов на стадии профазы колеблется от 205 до 837 Р. Наиболее чувствительная стадия профазы -прелептонема - полулетальная доза для которой составляет 205 Р. Дальше, по мере убывания радиочувствительности, стоят стадии: средняя пахитена (382 Р), ранняя пахитена (404 Р), лептотена (492 Р), зигогена (520 Р). Дозы облучения, приводящие к гибели .половину популяции сперматоцитов, находящихся на стадии поздней пахитены и диплотены,' составляет 664 Р и 564 Р, соответственной Для сперматоцитов на стадии диакинеза метафазы I ЯДзд составляет 837 Р , ( Oakberg 1968).

Сперматиды являются относительно резистентными к воздействию излучений. Облучение клеток на этой стадии в дозе 1500 Р не ПРИВОДИЛО К ЭЛИМИНаЦИИ СПерШТИД ( Oakberg , 1955а).

Спермии. Воздействие на спермин как in vitro так и in vivo порядка нескольких тысяч рентген (4000 Р) не приводило к гибели клеток (С.М.Дубинин,1 1961; Russell, Saylors , 1963).

Генетическая радиочувствительность

Спешатогонии. Изучение частоты возникновения мутаций в сперматогониальных клетках особенно важно в связи с тем, что возникшие в них некоторые нарушения могут сохраняться в течение всего репродуктивного периода. Изучение частоты доминантных летальных мутаций,' индуцированных излучением в стволовых спермато-гониях,1 показало,' что этот тип генетических нарушений сохраняется на одном уровне в течение длительного времени ( Sheridan, I965V в то же время частота рещшрокных транслокаций несколько уменьшается со временем, но все же остается на относительно высоком уровне ( Ford et al. I969;; Searle et al. , 1969;; Leonard, Deknudt 1970; Померанцева и др. , 1976).

Как уже отмечалось выше/ при оценке генетической опасности радиации для человека одним из вопросовтребующих выяснения,является характер зависимости выхода мутаций от дозы воздействия.

В экспериментах, проведенных Расселом ( Russell , 1956,1963, 1965 а,в) с использованием мышей," маркированных по 7 локусам,была установлена своеобразная кривая доза-эффект; Частота мутаций/индуцированных излучением в сперматогониях,1 возрастала только до . определенного уровня. Линейная зависимость возникновения частоты мутаций 7 локусов от дозы наблюдалась в диапазоне доз 100-600 Р.* Дальнейшее повышение дозы до 1000 Р не приводило к увеличению частоты мутаций,' а,4 наоборотуменьшало выход генетических нарушений.

Линейный характер зависимости выхода реципрокных транслокаций от дозы наблюдали как при низких (25-100 Р),; так и при высоких (100-600 Р) дозах облучения; Следует заметить, что коэффицен енты регрессии,' полученные для двух разных уровней доз,' были сходны И составили В=0,018960 И B=0,0I7I2I, соответственно ( Leonard, Deknudt 1967а, 1968). Подобный характер зависимости выхода реципрокных транслокаций от дозы воздействия показан как в пределах от 20 до 400 Р (Фазылов, Померанцева,' 1971а) ,1 так и в более широком диапазоне ДОЗ - 50-800 Р ( Evans et al. , 1970).' Однако при воздействии радиации свыше 800-1000 рад ( Lyon, Morris, 1969;' Savcovic, Lyon 1970) частота возникновения реципрокных транслокаций не увеличивается (Померанцева,' Рашйя,: 1969; Домшлак и др.у 1970;' Leonard 1971;' Searle, Beechey , 1971;* Brewen, Preston 1973 а,в). При этом кривая доза-эффект отклоняется от линейной. Такая же кривая дозовой зависимости выхода мутаций была получена по показателю доминантных летальных мутаций. При повышении дозы рентгеновского облучения сверх 400 Р частота возникновения доминантных летальных мутаций в сперматогониях не возрастала с увеличением дозы (Померанцева,1 Рамайя,' 1969). Аналогичный характер кривой доза-эффект обнаружен для индуцированных излучением реципрокных транслокаций у мартышки и человека, однако максимальный выход транслокаций наблюдается При ДОЗах Порядка 100—200 Р (Brewen et al. , 1975).'

Анализ данных,' полученных при изучении мутабильности сперматогониев дрозофилы показывает, что линейная зависимость выхода мутаций от дозы наблюдается при малых, отсутствует при средних и вновь наблюдается при больших дозах воздействия. Так показано, что при облучении сперматогониальных клеток в интервале доз 56-308 Р отсутствовала линейная зависимость частоты возникновения рецессивных деталей от дозы ( Oftedai , 1964 а,в,с). В то же время по данным Ватти К.В.; (Ватти; 1965) линейная зависимость выхода сцепленных с полом рецессивных леталей наблюдается в пределах доз 100-300 Р; При воздействии рентгеновского излучения в дозах от 600 до 1000 Р частота мутаций не увеличивается по мере возрастания дозы.: Однако,1 при воздействии в более высоких дозах (3000-12000 Р) зависимость возникновения частоты мутаций от дозы имеет линейный характер ( Abrahamson, Fridman 1964).'

Отсутствие в сперматогониях повышения выхода мутаций с увеличением дозы воздействия, вероятно,' объясняется селективной гибелью наиболее радиочувствительных и вместе с тем мутабильных клеток в гетерогенной популяции сперматогониев ( Russell ,1956). Характер дозовой зависимости выхода мутаций определяется степенью совпадения генетической и.общей радиочувствительности половых клеток ( Oftedai ; 1968). Однако, этот вопрос исключительно сложен,1 окончательно не решен и требует дальнейших исследований.

В последние годы опубликованы работы,1 в которых приводятся сведения по мутабильности сперматогониев разных видов млекопитающих. Так,4 данные/ полученные Бруэном ( Brewen , 1979) при облучении мышей,1 морских свинок, хомячков, кроликовмакак резус .мартышек и человека показывают/ что доза облучения,' вызывающая возникновение наибольшего количества гранслокаций, уменьшалась по мере повышения организации животного от 600 Р для мышей,1 до 100 Р для обезьян и 78 Р для человека.

- 12

В другом исследовании,5 проведенном на обезьянах (макака резус) ( Bull , 1980) при облучении взрослых животных в дозах 50,1 100 и 200 Р и неполовозрелых в дозах 200 и 300 Р,1 обнаружено,что частота индуцированных транслокаций в сперматогониях составила0,36; 0,86;' 0,88;; 0,99 и 0,68 процентов,5 соответственно. Автор отмечает, что частота мутаций у облученных обезьян намного ниже,; чем после воздействия на животных других видов.

При определении мутагенного эффекта излучений весьма важны сведения по частоте индуцированных в сперматогониях разных типов мутации.' На основании генетического и цитологического исследований установлено, что частота основных типов генетических повреждений составляет: для аутосомных рецессивных летальных мутаций (оп~ ределяемая по постимплантационной смертности эмбрионов) 90x10 с Luning, Eiehe 1976) - 140x10 на I рад на гамету (Померанцеву ва и др.у 1976); доминантных видимых мутаций 0,0013x10~° на I рад на локус ( Searie , 1974), мутаций скелета 4x10"6 на I рад на гамету ( Ehiing 1966;' Selby, Seiby , 1977,1978 а,в) и ре-ципрокных транслокаций

I25XI0"6 на I рад на клетку (Рафаилов,

Померанцева, 1976).

Сперматоциты. Цитологическое изучение действия ионизирующих излучений на сперматоциты при использовании доз 300 и 500 Р ( Oakberg, Di Minno , I960;' Oakberg 1968) показало,1 ЧТО ОПер-матоциты на разных стадиях мейоза обладают неодинаковой мутабиль-ностью.1 Так по частоте возникновения хромосомных нарушений (мосты,1 фрагменты) ,' изучаемых в анафазе I и П мейотического деления, стадии диплотены и диакинеза, окавались более радиочувствительными, чем прелептонема и лептонема.

Вместе с тем, результаты метафазного анализа сперматоцитов , подвергшихся на разных стадиях профазы мейоза воздействию излучений в дозах 100,200,400 и 600 Р, показывают, что частота клеток с транслокациями была примерно одинакова на всех изученных стадиях и составила 7,3-12,6$ (Рамайя, 1969). По данным Wennstrom (1971) максимальная радиочувствительность сперматоцитов приходится на диплотену I, по результатам исследований других авторов -среднюю пахитену ( Tsuchida, Uschida , 1975).

При рентгеновском облучекш (50-400 Р) сперматоцитов мышей на стадии диплогены показано, что увеличение частоты клеток с хроматидными разрывами и фрагментами с увеличением дозы облучения не имело линейной зависимости ( Wennstrom, 1971).

Частота возникновения симметричных и не симметричных транслокаций, индуцированных излучением в сперматоцитах первого порядка мыши и обезьяны, были исследованы Арсенъевой и другими (Арсеньева и др., 1962). Показано,' что в сперматоцитах обезьян частота индуцированных хромосомных аберраций в 2 раза выше, чем у мышей.

Зависимость частоты возникновения генетических нарушений в сперматоцитах от дозы ионизирующих излучений изучалась и по показателю доминантных летальных мутаций. Так, выход доминантных деталей в сперматоцитах в интервале доз 100 и 600 Р, повышается с увеличением дозы воздействия. При этом характер зависимости выхода мутаций от дозы приближается к линейной (Померанцева, Рамайя, 1969).

Зависимость частоты возникновения мутаций от дозы при воздействии излучений на сперматоциты дрозофилы была изучена рядом авторов ( Bateman, 1957; Chandley, Bateman , 1960,1962). Показано, что при действии рентгеновского излучения на самцов дрозофилы в дозах 1000-10000 Р частота индуцированных излучением де-леций в сперматоцитах увеличивается пропорционально дозе в степени 3/2.

Спермагиды. Анализ разных типов мутаций, индуцированных излучением в сперматидах мыши, показал, что половые клетки на этой . стадии генетически более радиочувствительны, чем клетки на всех остальных стадиях сперматогенеза ( Bateman , 1958; Russell, 1962; Russell, Saylors , 1963; Leonard, Deknudt , 1968в). До-зовая зависимость частоты возникновения доминантных летальных мутаций при воздействии на сперматиды в интервале доз 100-900 Р имела линейный характер (Померанцева, Рамайя, 1969).

Аналогичная зависимость выхода мутаций от дозы была получена при воздействии на мышей плотноионизирующих излучений (быстрые нейтроны). Так, линейный характер кривой доза-эффект наблюдается при воздействии на самцов мыши быстрыми нейтронами в диапазоне доз 18-100 рад. При дальнейшем увеличении дозы воздейсгвия(162~216 рад) частота мутаций не возрастала (Домшлак и др., 1970).

Такой же характер зависимости выхода мутаций от дозы был получен при облучении сперматид дрозофилы. Причем линейная зависимость частоты мутации от дозы была обнаружена при воздействии излучений разных видов (гамма и рентгеновское излучение, быстрые нейтроны). Дозы, при которых наблюдается линейная зависимость возрастания частоты мутаций от дозы, лежат при рентгеновском облучении в пределах от 1200 до 1500 Р ( Miller, 1954; Traut, 1963, 1964; Абелева, 1964 а,б) и при воздействии быстрых нейтронов в пределах 600-1200 Р (Абелева, Лапкин, 1962,1963). При дальнейшем увеличении дозы воздействия наблюдается уменьшение частоты мутаций.

Сперматозоиды. Линейный характер дозовой зависимости выхода доминантных летальных мутаций в сперматозоидах мыши был установлен при облучении зрелых половых клеток в широком диапазоне доз 100-1500 Р ( Bateman, 1958; Шапиро и Др., 1962; Leonard, 1966;

Померанцева, Рамайя, 1969). При воздействии на мышей излучений в диапазоне малых доз 10-100 Р характер кривой доза-эффект для выхода реципрокных транслокаций был аналогичен вышеописанному ( Leonard, Deknudt, 1967а).

Линейная зависимость частоты транслокации и доминантных летальных мутаций от дозы для сперматозоидов мыши отмечена также для более широкого диапазона доз (50-1200 рад),при этом частоты этих видов мутаций росли с увеличением дозы и не снижались при самых ВЫСОКИХ уровнях воздействия излучений ( Searle et ai., 1974).

Линейная зависимость выхода мутаций от дозы обнаружена также при воздействии на сперматозоиды быстрыми нейтронами в интервале доз 18-216 рад (Домшлак, Померанцева, Рамайя, 1970). Следует заметить, что результаты анализа генетической радиочувствительности половых клеток на этой стадии, как при воздействии рентгеновского излучения, так и при быстрых нейтронах, оказались сходными.

Для сперматозоидов дрозофилы также установлена линейная зависимость частоты возникновения мутаций от дозы. Выход мутаций (доминантных и рецессивных леталей) в зрелых половых клетках повышается с возрастанием дозы при воздействии рентгеновского излучения (4000 Р) (Edington, 1956; Бельговский и др., 1959 а,б; Абеле-ва, Потехивд.,1961), гамма-излучения ( Schmid , 1961; Ватти,1965) И быстрых нейтронов ( Timofeef-Ressovsky,Zimmer, 1938; Edington, 1956; Edington, Rondolph , 1958; Абелева, Лапкин, 1962, 1963). Аналогичная зависимость выхода мутаций от дозы в сперматозоидах дрозофилы показана также и при воздействии излучений в малых дозах. Так, если в одном исследовании ( Carlson, 1941), линейная зависимость частоты возникновения рецессивных, сцепленных с полом мутаций была установлена в интервале доз 25-50 Р, то в другом эксперименте эта закономерность была доказана в диапазоне доз

-16 - 4 5-10 Р (Глейбоцкий/ Абелева, Лапкин,; 1962).

Сравнительная генетическая радиочувствительность половых клеток /находящихся на разных стадиях сперматогенеза

Сравнительный анализ результатов/ полученных при изучении последствий облучения половых клеток мыши на разных стадиях сперматогенеза показал/ что генетическая радиочувствительность клеток на премейотических стадиях ниже/ чем на постмейотических. Выход доминантных летальных мутаций в сперматогониях на I Р на I клетку составил 0,1x1 (Г® (по постимплантационной гибели эмбрионов), что в 10-15 раз ниже частоты доминантных деталей, индуцированных

Q о в спермиях (1,0x10*"°), сперматидах и сперматоцитах (1,5x10 ) (Померанцева, Рамайя, 1969). При этом характер дозовой зависимости выхода мутаций, индуцированных излучением в сперматогониях, был другим, чем при облучении поздних стадий половых клеток.Оказалось, что частота возникновения мутаций (доминантные летали) в спермиях, сперматидах и сперматоцитах возрастает с увеличением дозы сверх 400 Р, в то время как в сперматогониях при повышении дозы выше 400 Р, частота доминантных летальных мутаций остается на одном уровне.

Низкий выход индуцированных излучением генетических повреждений в сперматогониях по сравнению с другими стадиями сперматогенеза показан также на дрозофиле по таким показателям, как частота транслокаций ( Catsch, Rudu , 1943 а,в), точковых мутаций и сцепленных с полом деталей (Фриц-Нигли/ 1961).

Если сравнить генетическую радиочувствительность половых клеток,1 находящихся на разных стадиях сперматогенеза/ у мышей по частоте появления в первом поколении самцов/ гетерозиготных и по транслокации, го окажется, что сперматогонии имеют самую низкую мутабилъносгь. Было показано ( Leonard, Deknudt , 1968), ЧТО среди потомков,' произошедших от отцову которых половые клетки были облучены на стадии сперматогониев в дозе 300 Р, не было обнаружено ни одного гетерозиготного по транслокации самца. В то же время процент самцов,; гетерозиготных по реципрокной транслокации,' произошедших от отцов,' у которых в оплодотворении участвовали гаметы, облученные на стадии сперматоцитов, сперматид и спермий составил, соответственно, 6,3$, 22,0$ и 5,1$. Другими авторами (Griffen, Bunker, 1967) на том же тесте показано 4-х кратное превышение генетической радиочувствительностью посгмейотических клеток (сперматоциты, сперматиды,.спермии) мутабильности сперматогониев при облучении самцов в дозе 700 Р.

Таким образом,1 анализ данных по различным типам мутаций/индуцированных в половых клетках на разных стадиях сперматогенеза дрозофилы и мыши,' показал,1 что премейогические половые клетки генетически менее чувствительны к воздействию ионизирующих излучений; чем постмейотические.

Различия в генетической радиочувствительности премейотичес-ких и постмейотических стадий половых клеток можно объяснить следующими причинами: I) различие в метаболических процессах, протекающих в половых клетках в период сперматогенеза;* 2) наличие герминативной селекции; 3) истинное различие в темпе мутирования; 4) различие в-вероятности репарации генетических повреждений (Шапиро, I964;! sobeis, 1966).

Как уже отмечалось выше, из всех стадии сперматогенеза, генетически наиболее радиочувствительной является стадия сперматид. Большая радиочувствительность сперматид (как это показано на дрозофиле) по сравнению с другими стадиями половых клеток связана,'

- 18 по-видимому, с синтезом нуклеогистона (Dass et ai., 1964 а,б; Абелева, 1966) и высоким содержанием кислорода ( Sobeis , 1965, 1966). Однако, на основании проведенных экспериментов некоторые исследователи (Абелева, Потехина, 1962) приходят к заключению,' что эффект кислорода в сперматидах только в некоторой степени может являться причиной их повышенной радиочувствительности.

Следующим важным обстоятельством является существование герминативной селекции. Зародышевый отбор обусловлен тем, что половые клетки, тлеющие генетические повреждения на премейотических стадиях сперматогенеза, более подвержены селективной гибели, чем клетки не несущие хромосомные аберрации (Шапиро, 1964). Однако наличием только герминативного отбора нельзя объяснить различия в выходе видимых мутаций, аутосомных рецессивных деталей и транслокаций в половых клетках на различных стадиях сперматогенеза. Меньший выход транслокаций в сперматогониях чем в сперматозоидах/ вероятно, объясняется относительной удаленностью негомологичных хромосом в этих половых клетках, что препятствует обмену между хромосомами (Шапиро, 1964).

Таким образом, различия в частоте возникновения мутаций в половых клетках на разных стадиях сперматогенеза определяются как особенностями, присущими наследственным структурам клеток, так и биосинтетическими процессами, протекающими в них ( Russell, Sayiors , 1963). Вероятно, эти особенности могут влиять на репарационные процессы, происходящие в хромосомах пораженных клеток (Шашро, 1964).

Влияние ионизирующих излучений на пронуклеарную стадию зиготы

При изучении ранних стадий развития оплодотворенного яйца млекопитающих было показано, что время между проникновением спермия в яйцеклетку и последующим слиянием мужского и женского про-нуклеусов достаточно велико. Так у мышей и крыс через 2,5 (Braden, Austin, 1954) - 6 часов ( Rugh, 1968) после проникновения спер-мия в женскую половую клетку вначале формируется женский, а затем мужской пронуклеус (Austin, 1951,1953,1961; Мс Ganghey, Chang, 1969). До проникновения спермкя в яйцеклетку происходит завершение деления яйцеклетки и отделение вторичного полярного тельца ( Austin, Walton, I960; Пожидаев, 1967). В неоплодотворен-ном яйце женский пронуклеус может располагаться почти в любом месте цитоплазмы, в ее центре и на периферии (Шеттлз, 1972). Иногда на ранней стадии зиготы перед слиянием пронуклеусов в них образуется хромоцентры, в некоторых случаях обнаруживается появление хромосом (Хватов, 1971). Затем пронуклеусы начинают "про,двигаться" друг к другу. Наконец, ядерная мембрана исчезает и группы хромосом соединяются. Пронуклеарная стадия ранней зиготы у мышей по Данным различных авторов ДЛИТСЯ 12-22 часа ( Austin, Bishop, 1957). В этот период пронуклеусы можно рассматривать еще как стадию половой клетки ( Russell, Sayiors, 1963). Следует заметить, что пронуклеусы проходят 3 стадии роста, при этом пронуклеус самца растет быстрее, чем пронуклеус самки (Austin, 1951,1952,1959). Так к конпу первого дня женский пронуклеус по величине равен I/3-I/4 объема мужского пронуклеуса ( Daicq, 1951). В этот период в каждом пронуклеусе уровень ДНК возрастает и соответствует таковому диплоидных соматических клеток ( Daicq, Pasteeis, 1955).Следовательно, метафаза представляет собой тетраплоид и, поэтому, каждая дочерняя клетка диплоидна. Первое деление зиготы происходит через 24 часа после оплодотворения ( Russell, Sayiors, 1963).

В ряде исследований при изучении влияния ионизирующих излучений на пронуклеусы в качестве критерия радиочувствительности ~ служила выживаемость эмбрионов. Было показано, что стадия оплодотворенной яйцеклетки до ее первого деления обладает высокой радиочувствительностью. Воздействие излучения в дозе 100 Р на зиготу в возрасте 0,5 дня вдвое уменьшает выживаемость эмбрионов (Russell, Saylors, 1960,1963; Leonard, Deknudt, 1967в). Доза реНТГеНОВского облучения 200 Р при воздействии на пронуклеусы приводит практически К ПОЛНОЙ гибели эмбрионов (93$) ( Russell, Saylors, 1963). При этом гибель эмбрионов происходит как до-, так и после имплантации ( Russell, Montgomery, 1966).

Гибель эмбрионов была также отмечена при воздействии на зиготу- ионизирующих излучений в малых дозах. Так было показано, что воздействие в дозе 5 Р может привести к увеличению внутриматочной гибели эмбрионов на 15$, при гибели в контроле 5,7$. При рентгеновском облучении в дозах 25 и 50 Р смертность эмбрионов достигала 33$ и 42$ соответственно ( Rugh, Grupp, 1959,1961,1962; Ozu, 1964; Rugh et al., 1969).

ЛДзд для зиготы мыши через 12 ч после оплодотворения находящееся на стадии двухклеточных эмбрионов равно 70-75 Р ( Rugh, 1966), в зависимости от фазы клеточного цикла она варьирует от 100 до 600 рад, при этом наибольшая радиочувствительность отмечена в g2 фазе ( Domon, 1980).

В экспериментах, проведенных на дрозофиле ( uirich, 1956; Фриц-Нигли, 1961; Valencia, Valencia, 1964) было установлено,ЧТО частота возникновения сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций при воздействии на зиготу в шесть раз выше, чем частота леталей, индуцированных в зрелых половых клетках.

Высокая радиочувствительность зиготы у мышей обнаружена при изучении индуцированных потерь половых хромосом при облучении оплодотворенной яйцеклетки на стадии пронуклеусов ( Russell, Saylors,

1963). Так, частота возникновения особей ХО при облучении мужского пронуклеуса на ранней стадии более чем в 10 раз превышает частоту мутаций, наблюдаемых при воздействии в дозе 100 Р на среднюю стадию мужского пронуклеуса. Высокая радиочувствительность про-нуклеусов на ранних стадиях объясняется тем, что синтез ДНК в основном завершается приблизительно через 13 часов после овуляции (sirlin, Edwards, 1959). Следует заметить, что полученные результаты установлены на небольшом экспериментальном материале. Если сравнивать частоту появления особей с генотипом ХО при воздействии излучений в дозе 100 Р на пронуклеарную стадию зиготы и на сперматозоиды, то окажется, что первые более рациочувствитель-ны, чем вторые в 10 раз. В этом же эксперименте установлено, что женские пронуклеусы сходны по своей радиочувствительности с мужскими. Так частота появления особей с генотипом Х0 составила 1,9$ при воздействии в дозе 100 Р на женский пронуклеус и 2,3$ - на мужской. В работе,- проведенной на мышах ( Russell, Montgomery, 1966) было установлено, что половые хромосомы и аутосомы не дают больших различий по радиочувствительности. В этой же работе авторы приходят к заключению, что при облучении пронуклеарной стадии зиготы 1/2 общих потерь эмбрионов происходит в предимпланта-ционный период. Причем большинство эмбрионов погибает в результате анеуплоидии. В работе, проведенной на линии мышей гетерозиготных по транслокации Tg (Баранов, Дыбан, 1970), показано, что гибель эмбрионов с аномальным числом хромосом' в кариотипе может происходить на различных стадиях развития (от имплантации до активного эмбриогенеза и плацентации).

Сведения относительно частоты возникновения реципрокных транслокаций в пронуклеусах чрезвычайно ограничены. Так в эксперименте, проведенном на мышах линии balb из 24 самок и 38 самцов,облученных на стадии пронуклеусов в дозе 100 Р, 3 самца оказались гетерозиготными по реципрокным транслокациям, что составляет 7,8$. Но, так как облучению подвергались мужской и женский пронуклеусы,частота реципрокных транслокаций на гамету составила 3,9$. Обнаруженная частота реципрокных транслокаций (в пересчете на единицу дозы) не превышала выхода транслокаций, наблюдаемого при воздействии излучений На СПерМаТИДЫ саМЦОВ МЫШИ ТОЙ же ЛИНИИ ( Leonard, Deknudt, 1967в).

Таким образом, анализ имеющихся литературных данных показывает, что сведения по генетической радиочувствительности пронук-леусов неоднозначны и требуют дальнейшего пополнения.

Радиочувствительность первичных половых клеток эмбрионов

В настоящее время имеется довольно большое количество работ, посвященных вопросу радиочувствительности семенников в период их эмбрионального развития ( Rugh, 1949,1952,1958,I960,1962 а,б,с; 1963 а,б; Rugh, Jackson, 1958 а,б; Rugh et al., 1964; Rugh, Wohlframm, 1964,1965;' Lengerova, Wajtiskowa , 1957; Ershoff, Brat, I960; Beaumont, . 1960,1962; Рассел, I960; Ломовская, I960; Pierce,Beais, 1964; Нуждин, Кузнецова, 1962,1965; Кузнецова,- 1963; Пилявская, 1967, 1970).

У эмбрионов млекопитающих, в частности, у мышей, начиная со второй половины пренатального периода (9-12 день - период закладки гонад), вся популяция герминативных элементов представлена первичными половыми клетками - гоноцитами (Теплякова, 1934; Clermont,Perey, 1957; Mintz, Russell, 1957; Mintz, 1958,1960; Beaumont, I960; Monesi, 1962; Erickson et al., 1963; Mandl, 1964). В течение всего позднего эмбриогенеза (до 19 дня беременности) гоноциты активно делятся и увеличиваются в количестве. Следует заметить, что большинство женских первичных половых клеток вследствие активной митотической пролиферации входит в профазу мейоза И К моменту рождения становится овоцитами ( Beaumont, Mandl, 1962,1963; Mandl, 1963; Mandl et al., 1964). Первые спер-матогонии типа А у мышей появляются на 3-й день жизни ( Mintz, I960).

Изучение радиочувствительности первичных половых клеток особенно важно в связи с тем, что гоноциты в раннем постнатальном периоде дифференцируются в сперматогонии, за счет которых у самцов в течение всего репродуктивного периода постоянно пополняется запас зрелых половых клеток.

При изучении действия излучений на эмбрионы было установлено, что степень повреждения ткани семенников зависит не только от дозы, но и от стадии, на которой эмбрион подвергся воздействию. Наиболее радиочувствительными семенники мышей оказались в позднем утробном периоде. Так облучение в дозе 200 Р семенников эмбрионов на 16-ый день пренатального развития приводит к почти полному (96,1%) запустению тестикулярных канальцев (Нуждин, Кузнецова, 1965). Показано, что воздействие в этот срок совпадает с моментом закладки и дифференцировки тканей семенника (Ломовекая,I960; Нукдин, Кузнецова, 1965). Воздействие ионизирующих излучений на половые железы эмбрионов приводит к задержке созревания гонад и к снижению количества сперматогенных клеток ( Mintz, I960; Кузнецова, 1963; Пилявская, 1967, 1970).Результатом облучения гонад в эмбриогенезе может быть также полная потеря плодовитости самцами в половозрелом возрасте. При облучении герминативной ткани семенников в критический для них период в дозе 200 Р восстановление плодовитости самцов не наблюдалось даже через 6-9 месяцев

- 24 Rugh, Jackson, 1958 а,б; Нуждин, Кузнецова, 1965).

При дробном облучении семенников на 8-12 день эмбриогенеза (общая доза 400 Р) и на протяжении всего эмбрионального периода (суммарная доза 336 Р) число гоноцитов сокращается уже в эмбриональном периоде ( Mintz, I960; Пилявская, 1970). При двухкратном воздействии излучений на герминативную ткань семенников эмбрионов в критический период эффект поражения семенников не ослабляется, а суммируется (Нуждин, Кузнецова, 1965). Гоноциты мужского типа более радиочувствительны, чем женские (Rugh , I960).

Сведения относительно генетической радиочувствительности половых клеток самцов и самок мышей в эмбриональный период развития, немногочисленны, и получены при изучении частоты мутаций четырех или семи определенных локусов и реципрокных транслокаций.

Изучению воздействия быстрых нейтронов на частоту возникновения мутаций 7 определенных локусов у эмбрионов мышей посвящена работа Сирля и Филипс ( Searie, Phillips, 1971). При хроническом нейтронном воздействии в дозе 108,5 рад на эмбрионы в возрасте 3,5-10 дней частоты возникновения мутаций 7 определенных локусов с с у самцов и самок составили 5,3x10 на локус и 6,4x10 на локус, то есть генетическая радиочувствительность эмбрионов мужского и женского пола оказалась сходной. Показано также, что при нейтронном воздействии в той же дозе частота возникновения реципрокных транслокаций у эмбрионов составляла 1,22%* Сравнительный анализ результатов этого эксперимента (1,22$) с данными другого исследования ( searie et al.,I969) при облучении взрослых самцов мышей (3,3$) показал, что гоноциты генетически менее радиочувствительны, чем сперматогонии.

Изучено воздействие гамма-излучения в дозах 100, 200 Р на эмбрионы мышей на 4,5; 8,5; 10,5; 11,5 и!3,5 дни внутриутробного развития. Установлено, что в половых клетках у двух из 41 самца облученных в дозе 200 Р в первый исследованный срок эмбриогенеза частота реципрокных транслокаций составила 4,9$ (Рафаилов, Померанцева, 1976). Авторы допускают возможность, что все премейоти-ческие клетки этих самцов гетерозиготны по транслокации. Частота появления таких самцов в расчете на единицу дозы составляет 2,45+1,7x10""^, что значительно выше вероятности появления гетеро-зигот по транслокациям в первом поколении,- полученном от самцов, подвергшихся облучению на 8,5-13,5 дни эмбриогенеза (0,0167±0,005х х10~^ на I Р на геном - теоретическая ожидаемая) и приближается к таковой наблюдаемой при воздействии на зрелые спермии (1,7x1О"4) и поздние сперматиды (3,2xI0~4) ( Leonard, Deknudt, 1968в).Частота транслокаций в сперматоцитах мышей, подвергшихся облучению на 8,5-13,5 дни эмбриогенеза оказалась ниже (0,67±0,2хЮ^ на I Р на клетку), чем у половозрелых мышей (12,5+3,0x10""^ на I Р на клетку). Различий по частоте доминантных летальных мутаций, индуцированных в гоноцитах эмбрионов и сперматогониях взрослых животных, не обнаружено.

При воздействии гамма излучения на эмбрионы на 12 день внутриутробного развития В дозе 150 Р ( Tsuchida, Uchida, 1974) транслокаций не обнаружено, отмечены только хроматидные разрывы и фрагменты. Причем, частота этих генетических повреждении у опытных и контрольных животных не различалась. Авторы предполагают, что гоноциты на этой стадии еж не чувствительны к данной дозе радиации, или естественный отбор в популяции половых клеток и механизмы репарации маскируют индуцированные радиацией повреждения хромосом.

Воздействие излучений на 13,5-дневные эмбрионы мышей в дозе 50,100,150,200,300 Р индуцировало в гоноцитах эмбрионов 0,24$;

I,40;$),90$, 2,80$; 3,40$ реципрокных транслокаций, соответственно. Эти частоты оказались примерно в два раза ниже выхода транслокаций В сперматогониях облученных взрослых самцов ( Bruwen, Preston, 1974).

Б другом эксперименте ( Garter , 1958) в этот срок эмбриогенеза воздействию ренгеновского излучения подвергали мышей в дозе 300 Р и проверяли потомков во взрослом состоянии на наличие мутаций семи определенных локусах. Среди 10155-ти осмотренных мышей, о обнаружен один случай мутации определенного локуса (1,76x10 на I Р на локус), что значительно ниже выхода мутаций в тех же локусах при облучении сперматогониев половозрелых животных.

При хроническом облучении эмбрионов мышей с 10-го по 14-й день эмбрионального развития в дозе 100 рад (0,03 рад/мин.) установлено (Ronnback, 1978), что частота индуцированных рецессивных летальных мутаций в овоцитах (6,3x10""^) была выше, чем в сперматогониях взрослых самцов (2,8x10"^) (Померанцева и др.,1976).

В доступной нам литературе имеется работа, посвященная изучению действия излучений на 13,5-дневные эмбрионы. Проведенный цитогенетический анализ сперматоцитов мышей, подвергшихся рентгеновскому облучению на этот срок эмбриогенеза в дозах 100,200,300 Р не установил наличия транслокаций в половых клетках (ivanov et ai., 1973). Авторы считают, что отсутствие транслокаций не является доказательством того, что в гоноцктах не могут быть индуцированы подобные хромосомные нарушения. Их отсутствие может быть обусловлено или низкой генетической радиочувствительностью первичных половых клеток или их селективной гибелью и восстановлением повреждений хромосом.

Если в упомянутом опыте эмбрионы подвергались воздействию рентгеновского излучения, то в эксперименте, проведенном Байраковой А.К. (1970), самкам мышей инкорпорировали радиоактивный тот иод - ОА1 на 4, 12 и 16 дни беременности. Доза воздействия колебалась от 30 до 50 рац. Изучался как генетический, так и соматический эффект радиоактивного изотопа. Показано, что самый высокий процент (4%) индуцированных реципрокных транслокаций наблюдается при воздействии на первичные половые клетки 16-ти дневных эмбрионов. Ввиду отсутствия аналогичных данных на половозрелых самцах генетическая радиочувствительность половых клеток эмбрионов и взрослых мышей в настоящее время не была сопоставлена.

Относительно генетической радиочувствительности половых клеток самцов в позднем эмбриональном периоде развития имеются исследования (Carter et al. , I960), где показано, что при облучении в дозе 200 Р, эмбрионы мышей мужского пола на 17,5 день развития генетически более радиочувствительны, чем эмбрионы на более ранней стадии (13,5 день). Сравнивая последние данные со сведениями, полученными ранее (carter, 1958), авторы приходят к заключению, что частота возникновения мутаций 7 локусов у эмбрионов, облученных на 13,5 день (1,76хЮ~8 на I Р на локус), составляет одну десятую от частоты мутаций, индуцированных у 17,5 дневных о эмбрионов (18,3x10 на I Р на локус). Сравнительный анализ результатов, полученных при исследовании самцов двух возрастных групп, показал, что частота возникновения мутаций 7 локусов у облученных 17,5 дневных эмбрионов (18,3х10~8 на I Р на локус) оказалась ниже, чем у взрослых животных (28x10 на I Р на локус) (Russell et al., 1958). Однако, эти различия статистически не достоверны. В этом же эксперименте изучалось влияние излучений на 17,5 дневные эмбрионы женского пола. Было показано, что частота возникновения мутаций 7 локусов у эмбрионов составляет 7,1x10*"^ на I Р на локус, что более чем в 4 раза ниже, чем у половозрелых самок (3I,8xI0~8 на I Р на локус) ( Russell et al., 1959).

Цитологический анализ сперматоцитов самцов, облученных в дозах 50 и 100 Р на 16 день эмбрионального развития, показал, что частота индуцированных в гоноцитах реципрокных транслокаций (0,40$, 0,88$) была ниже, чем в сперматогониях взрослых мышей (1,45$, 3,75$). В то же время у самцов развившихся из эмбрионов, облученных в дозе 20 Р, частота реципрокных транслокаций была в 4 раза выше, чем у половозрелых животных облученных в той же дозе. Выход доминантных леталей при воздействии в дозе 100 Р существенно не отличался от частоты мутаций в контроле (Фазылов, Померанцева, 1971).

Имеются сведения о воздействии излучения на самок мышей на 18,5 день беременности в дозе 300 Р при двух уровнях мощности 0,8 и 93 р/мин). Дочери таких самок были скрещены с самцами тес-терной линии, что позволило определить мутации в семи локусах (Selby, 1980). Полученные данные показали, что при низкой мощности дозы генетическая радиочувствительность половых клеток сая мок в период позднего эмбриогенеза (8,8x10 на I Р на локус) более чем в 3,5 раза ниже радиочувствительности взрослых самок о

31,8x10 на I Р на локус) ( Russell et al., 1959). Сведения, полученные при низкой мощности дозы излучений на самок мышей не отличались статистической достоверностью.

Опубликованы результаты ( Searie, Beechey, 1982) о действии на самок мышей (СЗН/Н Н х 101/Н) на протяжении 3-7 недель гамма

АП излучения Со в дозах 10 и 20 рад/день . Эти самки были скрещены с самцами тестерной линии и вновь помещены в поле ионизации, где находились 60 дней. В зависимости от интенсивности излучений потомство этих животных в период эмбриогенеза и в постнатальный периоды получили общую поглощенную дозу в 526 и 1078 рад соответотвеяно. Различия по частоте реципрокных транслокаций при облучес р. нии самок первой (5,7x10 на I рад) и второй (4,6x10 на I рад) дозами оказались не достоверными. Средняя частота транслокаций (5x10 на I рад) составила 1/3 выхода хромосомных аберраций,обнаруженных в сперматогониях взрослых животных.

Как показал анализ литературных данных, ориентировочно можно говорить о том, что выход мутаций в гоноцитах эмбрионов ниже, чем частота генетических повреждений, индуцированных излучением в сперматогониях половозрелых животных.

Действие ионизирующих излучений на гоноциты новорожденных самцов мышей

Вопросу возрастной радиочувствительности семенников новорожденных мышей и крыс посвящен ряд работ (shawer, 1953; Щеголев, 1935; Домарева, 1956 а,б; Тиняков и др., 1958; Harding, 1961; Петросян, Переслегин, 1962; Mandl et al., 1964; Widmaier, 1964; Pereira, 1964; Померанцева, Рамайя;-. 19656). Авторы этих работ на основании данных, полученных при гистологическом анализе, отмечают, что радиочувствительность гонад новорожденных выше, чем у половозрелых животных. Особенно чувствительными к воздействию ионизирующих излучений оказались половые железы самцов в первый день жизни, тогда как, начиная со второго дня, их радиочувствительность постепенно снижалась.

У новорожденных самцов мышей и крыс зародышевый эпителий семенников представлен :первичными половыми клетками — гоноцитами, которые соответственно на 3 и 4 день жизни животного дифференцируются в сперматогонии (Строганова, 1952, 1953; Clermont, Perey, 1957; Ципер, 1959, I960; Mintz, I960; Sapsford, 1962; Beaumont, Mandl, 1963; Huckins, Mandl, 1964; Mandl, 1964, 1966).

- 30

У самцов, подвергшихся в первый день после рождения воздействий излучений, наблюдается задержка деления гоноцитов и приостановка их превращения в сперматогонии (Домарева, 1956а;Hugkes, 1962; Mandl et al., 1964; Fraenchi, Mandl, 1966; Turbyfill, Chang, 1969). Так при гистологическом анализе семенников половозрелых крыс, облученных новорожденными в малых дозах (19 Р) Mandl, 1966) была изучена динамика изменения абсолютного и относительного числа гоноцитов и различных типов сперматогониев. Оказалось, что скорость роста численности популяции сперматогониев А у облученных самцов по сравнению с контрольными животными отстает на 2-3 дня.

При изучении действия ионизирующих излучений на гонады мыши было показано, что у половозрелых особей, облученных в первый день жизни в малых дозах (50-200 Р), семенной эпителий опытных животных не отличается от контрольного. При воздействии радиации на новорожденных животных в интервале доз 300-800 Р процент стерильных семенных канальцев резко возрастает (от IQ% до 72%) (Померанцева, Рамайя, 1965а). Степень различия радиочувствительности семенников у новорожденных и половозрелых животных (Померанцева, Рамайя, 19656) возрастает по мере увеличения дозы воздействия. Следует отметить, что несмотря на высокую радиочувствительность, семенной эпителий новорожденных обладает значительной способностью к репарации. Так из новорожденных мышей, облученных в дозе 400 Р (Домарева, 19566),у которых наблюдается сильное повреждение тканей семенников, отдельные самцы спустя 3-6 месяцев восстанавливают плодовитость. Даже при облучении мышей в первый день жизни в дозе 800 Р (местно) через 3 месяца после воздействия, в части канальцев представлены все типы сперматогешшх клеток (Померанцева, Рамайя, 1965а). Вероятно, доза излучения, приводящая к необратимому подавлению сперматогенеза у новорожденных мышей, лежит выше 800 Р. Доза, приводящая к необратимому подавлению cnejv-матогенеза, при облучении мышей в первый день жизни выше J%o/30' составляющей 400-600 Р (Нечаев, 1965) в зависимости от линии мышей, и, вероятно, превосходит абсолютно летальную.

Изучение влияния рентгеновского излучения на самцов мыши на 3-й и 5-й дни жизни в дозах 300, 500 и 1000 Р показало, что при двух первых уровнях доз у животных не отмечена стерильность, при воздействии в дозе 1000 Р наблюдались случаи полустерильности и стерильности мышей, хотя часть животных оставалась плодовитой ( Cattanach. et al., 1977).

Наряду с исследованиями,проведенными с использованием гистологического анализа по влиянию ионизирующего излучения на семенники животных, облученных в ранний постнатальный период, имеются работы ( Sapsford, 1965; Lett, 1968), включающие данные о внутри клеточных процессах, протекающих в облученных гоноцитах новорожденных крыс. Авторы для изучения биосинтетической активности клеток использовали метод авторадиографии с применением предшественников синтеза ДНК, РНК и белка. Исследования показали, что синтетическая активность гоноцитов сохраняется даже после облучения в дозе 100 Р, хотя митотическая активность приостановлена. При этом синтез РНК вообще не затрагивается облучением, а синтез ДНК незначительно снижается. Результаты указанных экспериментов подтверждаются сведениями, полученными при исследовании ультраструктуры первичных половых клеток у облученных новорожденных крыс (Fraenchi, Mandl, 1964, 1966).

Резюмируя приведенные литературные данные, можно сделать заключение, что гонады новорожденных самцов более радиочувствительны, чем половые железы взрослых животных.

Сравнение генетической радиочувствительности половых клеток новорожденных и взрослых животных проводилось по частоте реципрокных транслокации и мутаций 7 определенных локусов, а также по выходу доминантных летальных мутаций.

В исследованиях, проведенных на белых беспородных мышах, было показано, что при воздействии рентгеновского излучения на гоноци-ты новорожденных и сперматогонии половозрелых самцов в интервале доз 20-400 Р частота реципрокных транслокаций в обоих случаях линейно возрастает с увеличением дозы. При этом гоноциты оказались в среднем в 3 раза менее радиочувствительными, чем сперматогонии. Изучение частоты доминантных летальных мутаций при воздействии в дозах 100, 200 и 400 Р на животных двух возрастных групп не позволило обнаружить различия в генетической радиочувствительности половых клеток самцов разного возраста (Фазылов, Померанцева, 1971 а, с; Померанцева и др., 1973).

В работах Селби ( Selby, 1973 а,б) проведена оценка радиочувствительности новорожденных мышей линии (101 х с^Нр ) р1 при рентгеновском облучении в дозе 300 Р в первый и последующие 35 дней жизни. Показано, что при данной дозе излучения частота возникновегу ния мутаций 7 локусов в гоноцитах новорожденных самцов (1,3x10 на I Р на локус) в два раза меньше, чем частота мутаций, наблюдаемая у половозрелых самцов (2,9x10"' на I Р на локус) (Russell, 1965с). В этом же эксперименте изучен выход мутаций в половых клетках самок, облученных в первый день жизни. Частота мутаций 7 локусов при воздействии излучений на новорожденных самок составила 1/6 таковой у половозрелых животных.

Вместе с тем, генетическая радиочувствительность, определяемая по этому же тесту, гоноцитов новорожденных и сперматогониев взрослых мышей линии C57BI при облучении в дозах 100, 200 и 300 Р оказалась сходной (ivanov, Leonard, 1974). Частота транслокаций при воздействии этих трех уровней доз у новорожденных (2,5$, 4,1$, 5,7$) не отличалась от частоты аберраций у взрослых самцов мышей (2,9$, 4,5$. 5,4$).

В эксперименте, проведенном на беспородных мышах и мышах линий СВА,облученных в первый день жизни и взрослыми в дозах 100, 200, ЗОО(СВА), 400 Р (не линейные мыши), различий по генетической радиочувствительности между животными обеих групп не обнаружено. Частота реципрокных транслокаций при воздействии указанных доз соответственно составила у новорожденных 1,0; 3,2; 7,1; 7,2$ и 1,3; 2,8; 5,5; 6,7$ в половых клетках взрослых самцов (Померанцева, 1978).

В другой работе ( Savcovic et ai.,I972) показано, что при облучении в дозе 400 Р новорожденных самцов мышей частота транслокаций (1,3$) более чем в 3 раза ниже по сравнению с частотой у животных, облученных на 20 день жизни (5,0$). Однако, из-за отсутствия данных о воздействии ионизирующего излучения на взрослых самцов мышей, оценить эти результаты не представляется возможным.

Цитологическое исследование (Cattanach et al. , 1977) спер-матоцитов молодых мышей, облученных в дозах 300 и 500 Р на 5 и 10 дни жизни и в дозе 1000 Р в возрасте 3,5 и 10 дней, показало, что у мышей, облученных в первые два срока после рождения, частота реципрокных транслокаций была ниже, чем при воздействии излучения на половозрелых животных.

Таким образом, сведения относительно генетической радиочувствительности двух возрастных групп мышей противоречивы. Показано, что генетическая радиочувствительность новорожденных, определяемая до частоте 7 локусов ниже чем у взрослых животных. Данные по частоте индуцированных излучением реципрокных транслокавдй у этих возрастных групп мышеи по данным разных авторов противоречивы. Имеющиеся сведения по выходу доминантных летальных мутаций не позволяют выявить различие среди изученных возрастных групп швотных.

П. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования.

В работе использовали самок и самцов белых рандобредных мьн шей в возрасте 2,5-3 месяцев.

Облучение животных.

Воздействие рентгеновским излучением проводили на аппарате РУП-200 при следующих условиях: напряжение 190 кв, сила тока 15 ма, фильтры Си - 0,5 мм, AI - 0,75 мм; фокусное расстояние 60-90 см; мощность дозы 0,18-0,36 Гр/мин (20-40 Р/мин).

На установке ГУБЭ животных подвергали воздействию гамма-излу-60 чения (Со) в дозе 1,0 Гр при мощности дозы 0,14 Гр/мин.

Общему воздействию излучений подвергали следующие группы животных:

I. Самок мышей на 0,5 день беременности, для получения от них в потомстве самцов, облученных на пронуклеарной стадии зиготы. Рентгеновское облучение в дозе 0,89 Гр (100 Р) проводили в II часов дня, т.е. примерно через 13 часов после овуляции ( Sirlin,

Edwards , 1959).

Выбор момента облучения связан с тем, что время овуляции самок мышей зависит от соотношения светового и темнового периода содержания. Показано ( Braden , 1957), что при 15-часовом световом цикле доля овужровавших самок от общего числа подсаженных к самцам к 10-ти утра достигает 92%. Яйцеклетка после овуляции попадает в яйцевод, где находится, приблизительно, 5 часов до проникновения спермия В vitellus.

Для получения самок с ранней стадией беременности накануне дня облучения их сажали вместе с самцами в одну клетку и содержали до следующего утра. Наступление беременности определяли по появлению вагинальных пробок.

2. Самок мышей на 15,5 день беременности в дозах рентгеновского излучения 0,18; 0,45; 0,89 Гр (20,50,100 Р) (1-ая серия) и на 14,5; 15,5; 16,5; 17,5; 18,5 и 19,5 день беременности в дозе гамма-излучения 1,0 Гр (112 Р) (2-ая серия) с целью отбора из их потомства самцов, облученных в соответствующие дни.

3. Самцов в первый день жизни в дозах рентгеновского излучения: 0,18, 0,45, 0,89, 1,78 и 3,57 Гр (20,50,100,200,400 Р).

4. Половозрелых самцов в возрасте 2,5-3 месяцев: дозы рентгеновского излучения: 0,18, 0,45, 0,89 Гр и гамма-излучения 1,0 Гр.

Верхний уровень выбранных доз определялся тем, что при облучении эмбрионов уже в дозе 1,78 Гр и новорожденных в дозе 5,36 Гр (600 Р локально) проведение цитологического и генетического анализов было невозможно из-за сильного угнетения сперматогенеза.

Методы анализа индуцированных генетических повреждений у самцов мыши

Определение реципрокных транслокаций.

Для изучения частоты возникновения реципрокных транслокаций животных первой группы забивали через 3 месяца после рождения, а вторую, третью и четвертую группы самцов забивали по истечении 3 месяцев после облучения. В качестве контроля служили одновозраст-ные необлученные животные.

Выход реципрокных транслокаций, вызванных действием излучений, в пронуклеусах на ранних стадиях зиготы, в гоноцитах эмбрионов и новорожденных и в сперматогониях половозрелых животных,анализировали в сперматоцитах на стадии днакине - метафазы первого мейотического деления на постоянных воздушно-сухих препаратах Evans et al. , 1964).

Забой самцов для приготовления препаратов производили путем смещения шейных позвонков. Сразу после потери самцами признаков жизни у них извлекали семенники промывали в 2,2% водном растворе цитрата натрия и измельчали двумя пинцетами. Суспензию клеток центрифугировали при 500 об/мин. По истечении 30 секунд центрифугирования, надосадочную жидкость сливали и к взвеси клеток добавляли на 10 мин. I% водный раствор цитрата натрия для набухания клеток. После центрифугирования в течение 5 минут суспензию клеток фиксировали в смеси метилового спирта и уксусной кислоты (3:1) с добавлением 2-3 капель хлороформа. После вторичной фиксации клеток в течение 10 минут суспензию клеток наносили на предметное стекло и просушивали. Готовые препараты окрашивали в молочно-кис-лом орсеине с докраской по Унна, для получения большей контрастности окраски хромосом.

Нормальный капиотип мыши содержит 40 акроцентрических хромосом. В сперматоцитах на стадии диакинеза - метафазы I мейотичес-кого деления видно,, что гомологичные хромосомы образуют 20 бивалентов (П). Наличие мультивалентной конфигурации хромосом и меньшее, чем в норме, число бивалентов указывают на присутствие хромосомной перестройки в клетке. Следует заметить, что в сперматогониях при воздействии ионизирующих излучений, вероятно, возникают различные типы хромосомных перестроек. Однако многие из них (транслокации не реципрокного- характера, крупные делеции) не доходят до сперматоцитов, элиминируясь в процессе многократных митотических делений. Профазы мейоза достигают только те хромосомные аберрации, которые не вызвают гибель клетки, т.е. реципрокные транслокации.

Цитологический анализ половых клеток изучаемых животных проводили в проходящем свете на микроскопе МБИ - II. На окрашенных . препаратах при малом увеличении (20 х 7) находили метафазную пластинку, пригодную для анализа хромосом. Затем метафазу исследовали под большим увеличением (60-90 х 7) с маслиной иммерсией. Фотографировали фотонасадкой (ШН-12), снабженной фотокамерой "Зоркий", на фотопленку "Микрат-300". Сперматоциты, в которых наблюдали потери бивалентов, не учитывались при цитологическом анализе. При цитологическом анализе сперматоцитов облученных мышей процент унивалентов и фрагментов оказался таким же как у контрольных животных (около 1$). Не исключено, что частота этих нарушений зависит от техники приготовления препаратов, поэтому эти данные не приводятся.

При цитологическом анализе частоты реципрокных транслокаций, индуцированных в гоноцшгах эмбрионов и новорожденных, и в сперма-тогониях половозрелых животных изучали не менее чем 200 метафаз от каждого самца. У каждого самца, облученного на стадии пронук-леусов, анализировали наличие транслокаций не менее чем в 50 сперматоцитах.

Определение доминантных летальных мутаций

Частоту индуцированных ионизирующим излучением доминантных летальных мутаций в первичных половых клетках эмбрионов и новорожденных, а также в сперматогониях половозрелых животных, определяли по истечении трех месяцев после рождения в первой и во второй группах и по истечении этого же срока после воздействия излучений на остальные две опытные группы животных. Б группе самцов, облученных на стадии ранней зиготы, частоту возникновения доминантных летальных мутаций анализировали только у тех самцов, которые не были гетерозиготными по транслокации. .

Контролем служили необлученные одновозрастные животные.

К каждому облученному сампу подсаживали по 5-10 необлученных самок. Забой последних производили на 14-18 день беременности. После вскрытия беременных самок из брюшной полости извлекали яичники и помещали в каплю глицерина, нанесенную на предметное стекло. Количество желтых тел в яичниках подсчитывали под бинокулярной лупой (МБС-I) при 2-4-х кратном увеличении. При вскрытии рогов матки подсчитывали общее число мест имплантаций, включая места имплантаций, оставшиеся от погибших эмбрионов, а также число живых эмбрионов ( Bateman , 1958; Малашенко, 1977).

Выход доминантных летальных мутаций характеризовали следующие показали:

I. Выживаемость эмбрионов (отношение числа живых эмбрионов к числу желтых тел в яичниках).

Выживаемость ($) - число живых эмбрионов „ тпП число желтых тел

П. Доимплантационная гибель эмбрионов (отношение числа погибших до имплантации эмбрионов к числу желтых тел).

Доимплантационная /а\ число желтых тел - число мест гибель эмбрионов к/0} имплантаций y топ число желтых тел

Следует отметить, что доимплангационные потери эмбрионов могут быть обусловлены не только генетическими причинами, т.е. доминантными леталями. На величину доимплантационной смертности эмбрионов могут оказывать влияние такие причины как: неспособность спермиев к оплодотворению, число овулировавших яйцеклеток и др. При определении индуцированной гибели эмбрионов пользовались формулой ( Searle, Phillips, 1964): выживаемость эмбрионов в

Индуцированная гибель (%) = (I - ВЩШЗаемо£?Гш6рионов в > х 100 контроле

- 40

Ш. Постимплантационная гибель эмбрионов (отношение числа погибших эмбрионов к числу мест имплантаций). число мест имплантаций - число

Постимплантационная(сп живых эмбрионов ТГ)П гибель эмбрионов ^ ^^ мест ишшштащй

1У. Индуцированную постимплантационную гибель эмбрионов определяли по формуле:

X Ю0$ - $ постимплантационной гибели в опыте ) х jqq 100$ - $ постимплантационной гибели в контроле

Статистическая обработка полученных данных

При статистической обработке результатов цитологического анализа - частоты реципрокных транслокаций определяли стандартные ошибки средних значении для количественных признаков, при этом за объем выборки принимали число самцов. Оценку достоверности различий между сравниваемыми показателями проводили по критерию Стью-дента (Плохинскии, 1970).

При статистической обработке результатов по выходу доминантных летальных мутаций стандартные отклонения для показателей индуцированной общей, доимплантационной и постимплантационной гибели эмбрионов вычисляли по формуле: х М0)2 + (м0 х м/ ш = п 1 . 1 1 " V где в случае индуцированной гибели (общая): Mjj - выживаемость ($) в контроле, М0 - выживаемость ($) в опыте, мк и м0 - их ошибки при определении индуцированной доимплантационной гибели эмбрионов: Мд - доимплантационные потери эмбрионов ($) в контроле, М0 - доимплантационные потери эмбрионов ($) в опыте,

М^. и mq - их ошибки.

Объем исследований

В ходе экспериментов цитологическому анализу подвергнуты семенники 249 самцов и проанализировано свыше 4,5 тыс. сперматоцитов, для генетического анализа использовано - 200 самцов.

ГепдаротЕенм» ; EUuJ'.KO'sCKI СССР I им. Е. И. Ле^.--1

1У. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На начальном этапе развития организма формирование и рост пронуклеусов является весьма существенным моментом. В этот период в женском и мужском проЕ1уклеусах происходит синтез ДНК. Воздействие ионизирующего излучения на пронуклеусы в этот момент может привести к возникновению генетических повреждений хромосом. В результате зигота, сформированная из пронуклеусов, несущих хромосомные перестройки, будет гетерозиготна по этим аберрациям. Поскольку в опыте, при облучении самок на 0,5 день беременности, воздействию ионизирующего излучения подвергаются одновременно мужской и женский пронуклеусы, вероятность отягощения генома увеличивается в два раза по сравнению с облучением половых клеток, находящихся на постмейотических стадиях.

На основе гистологического анализа установлено, что в позднем эмбриональном периоде и в первые дни после рождения у самцов мыши зародышевый эпителий гонад представлен первичными половыми клетками-гоноцитами. Первоначально популяция гамет' возникает из 100 первичных половых клеток, имеющих экстрогонадное происхождение, на восьмой день эмбриогенеза. Затем идет образование генитальных складок (10 день), куда мигрируют гоноциты, при этом численность клеток достигает 399-677. Через два дня их количество увеличивается в 7-10 раз ( Mintz, Russell, 1957) и начинается половая дифференциация гонад ( Peters , 1970). На 14,5 день эмбриогенеза численность гоноцитов достигает примерно 20 тысяч, в последующие дни их число увеличивается, и к моменту рождения особи количество первичных половых клеток достигает более ста тысяч ( Beaumont, Mandl, 1963).

Воздействие ионизирующего излучения в период эмбриогенеза и в первые дни жизни может привести к возникновению в гоновдтах хромосомных аберрации. Так как из гоноцитов на 2-3 день лизни животного образуются сперматогонии, возможно, что генетические повреждения, индуцированные ионизирующим излучением в гоноцитах, передадутся в сперматогониальные клетки. Такие сперматогонии в течение всего репродуктивного периода могут являться источником половых клеток, несущих хромосомные аберрации.

Материал собственных исследований будет изложен и обсужден в трех главах;

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Фазилов, Умед Таджидинович

ВЫВОДЫ

1. Выявлена относительно высокая генетическая радиочувствительность пронуклеусов. Частота появления гетерозигот по рецип-рокным транслокациям среди самцов, развившихся из облученных зигот, составила 7,3% или 3,9хЮ~4 на I Р на пронуклеус.

2. Генетическая радиочувствительность гоноцитов эмбрионов, находящихся в последней четверти эмбрионального развития, близка к радиочувствительности стволовых сперматогониев половозрелых самцов. Средняя частота рлципрокных транслокаций у самцов, облу

15 ченных на стадии 15,5-19,5 дневных эмбрионов составила 11,9x10 на I сГр на клетку и 11,2x10 на I сГр на клетку в сперматогониях.

3. Зависимость частоты возникновения реципрокных транслокаций от дозы излучения в интервале доз 0,18-3,57 Гр в гоноцитах новорожденных самцов, и в стволовых сперматогониях половозрелых животных, имеет линейный характер.

4. Частота реципрокных транелокаций, индуцированных ионизирч рующим излучением в гоноцитах новорожденных (12,4*0,01x10"" на р

I сГр на клетку) и в сперматогониях взрослых мышей (14,Г-*0,01x10 на I сГр на клетку) оказалась сходной. Следовательно, половые клетки новорожденных и взрослых животных имеют идентичную генетическую радиочувствительность.

5. Выход доминантных летальных мутаций у самцов, облученных на разных стадиях онтогенеза в интервале доз 0,89-3,57 Гр, был выше, чем в контроле, только при воздействии в дозе 3,57 Гр на гоноциты новорожденных и сперматогонии взрослых животных. Снижение выживаемости эмбрионов было обусловлено повышением как до-имплантационной, так и постимплантационной смертности. Величина

- Ill доимплантационных потерь при облучении гоноцитов новорожденных была выше, чем при воздействии на сперматогонии взрослых самцов. Различий по величине постимплантационной смертности между этими группами не было обнаружено.

6. Половые клетки, находящиеся на разных стадиях развития, по степени возрастающей генетической радиочувствительности можно расположить в следующем порядке: гоноциты 8,5-14,5 дневных эмбрионов; гоноциты 15,5-19,5 дневных эмбрионов и новорожденных, сперматогонии, зрелые спермии, предшественники гоноцитов, сперматиды поздние, пронуклеусы, сперматиды ранние.

У. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная задача современной радиационной генетики млекопитающих - дать научно-обоснованный прогноз генетической опасности действия излучений для человека ( imscear Report , 1977). Научная информация, необходимая Для оценки генетического действия излучений на человека, по вполне понятным причинам, не может быть получена в прямых экспериментах. Поэтому единственно возможной является экстраполяция на человека данных, полученных на млекопитающих, в частности на мыши.

При оценке генетической опасности ионизирующего излучения необходимы сведения по генетической радиочувствительности половых клеток, находящихся на разных стадиях гаметогенеза. Изучение мутагенного влияния излучений на млекопитающих, в частности на мышах, показало, что генетическая радиочувствительность половых клеток на разных статях сперматогенеза различна.

При прогнозировании генетической опасности излучений особенно важно изучение выхода мутаций в премейогических клетках, за счет которых пополняется запас зрелых половых клеток. В свою очередь необходимы также сведения по стабильности первичных половых клеток, которые присутствуют уже в конце первой половины эмбриогенеза и в первые дни постнатальной жизни и дают начало сперматогониальным клеткам.

Анализ данных, полученных в настоящем исследовании, показал отсутствие существенных различий между частотой хромосомных аберраций, обнаруживаемых в сперматоцитах половозрелых самцов, подвергшихся облучению в эмбриогенезе (15,5-19,5 дней), новорожденными и во взрослом состоянии. Вместе с тем, гоноциты 14,5 дневных эмбрионов оказались менее чувствительными к воздействию ^ излучений чем сперматогонии взрослых самцов. Это обстоятельство, по-видимому, связано с более интенсивным процессом селективной гибели наиболее радиочувствительных клеток при воздействии излучений на первичные половые клетки, чем при облучении сперматого-ниев. Таким образом, уцелевшие после облучения в начале второго периода беременности первичные половые клетки млекопитающих и, возможно, человека несут меньше индуцированных излучением генетических повреждений, чем клетки взрослых животных.

Следует отметить некоторое увеличение выхода реципрокных транслокаций при воздействии ионизирующих излучений на гоноциты в дозе 0,18 Гр по сравнению с наблюдаемым в сперматогониях при той же дозе. Однако для окончательного утверждения того, что малые дозы облучения могут индуцировать в гоноцитах больше генетических повреждений, чем в сперматогониях, требуется дополнительный материал.

Весьма серьезную генетическую опасность представляет воздействие излучений на раннюю стадию зиготы, так как на данной стадии мужской и женский пронуклеусй имеют высокую генетическую радиочувствительность, превышающую таковую зрелых половых клеток до их слияния в зиготу.

В настоящее время при количественной оценке генетической опасности излучений пользуются несколькими способами. Одним из них является определение величины дозы радиации, увеличивающей вдвое спонтанный тепм мутаций. На основании данных, полученных в основном при изучении частоты мутаций 7 локусов у мыши ( Russell , 1967,1938) было сделано предположение, что величина дозы, удваивающей спонтанный тегш мутаций в премейотических клетках человека, находится между 10 и 100 Р (Дубинин, 1961; unscear , 1962). При определении генетической опасности радиации для человека весьма важны сведения по дозам, удваивающим спонтанный теш для разных типов мутаций. В одной из работ по данному вопросу (Liming, Searie, 1971) сделана попытка вычислить удваивающую дозу для некоторых типов мутаций у мышей. Дозы, удваивающие спонтанную частоту возникнования полустерильности, обусловленной транслокациями, рецессивных видимых мутаций 7 локусов, доминантных видимых мутаций и рецессивных леталей в сперматогониях составили соответственно 31, 32, 16 и 32 Р. Таким образом, величины доз, удваивающих спонтанный тешдля всех перечисленных му-шаций в сперматогониях оказались сравнительно близкими.

Необходимо указать, что приведенные данные относятся только к условиям острого воздействия излучений с низкой ЛПЭ на сперма-матогониях. В условиях хронического воздействия генетическая опасность радиации оказалась ниже.

Представляет интерес воспользоваться показателем величины дозы, удваивающей спонтанный темп мутаций, для сравнения генетической радиочувствительности гоноцитов и сперматогониев, определяемой по появлению самцов гетерозиготных по транслокации. В связи с тем, что данные о частоте гетерозигот в первом поколении от самцов, гоноциты которых подвергались воздействию излучений, в литературе отсутствуют, были проведены расчеты с использованием величины теоретически ожидаемых частот гетерозигот по транслокации. Согласно предположениям Серля ( Searie, 1964) частота гетерозигот в первом поколении должна составлять 1/4 от частоты транслокации, определяемой цитологически. Следовательно ожидаемая частота гетерозигот по транслокации среди самцов облученных 15,5-19,5 дневны

S 4 ми эмбрионами (0,12x10" на I сГр на клетку) составит 0,297x10" ,

Если принять, что спонтанный теш мутирования равен 10,4x10"^ на гамету, то доза, удваивающая спонтанный теш мутирования в гоноци

- 108 гах составит 31,8 сГр. Аналогичные расчеты, проведенные по частоте возникновения реципрокных транслокации в сперматогониях (0,32хЮ~4), при спонтанном темпе мутирования (10,4хЮ~4 на гамету) показали, что удваивающая доза для сперматогониев равна 29,0 сГр.

При облучении ранней стадии зиготы было обнаружено, что частота появления гетерозигот по реципрокным транслокациям на I сГр^ на пронуклеус составляет 4,4хЮ~4. При вычислении дозы, удваивающей гемп мутирования в пронуклеусах, спонтанная частота возникновения реципрокных транелокаций, определяемая генетически по полустерильности самцов мыши, заимствована из работы Люнин-га и Сирля (Liming, Searie, 1971), где эта величина равнялась 10,4x1О"4 на гамету. Произведенные расчеты показали, что доза, удваивающая естественный темп мутирования при воздействии на пронуклеусы составляет 2,6 сГр.

Сведения по генетической радиочувствительности половых клеток на разных стадиях гаметогенеза, полученные различными авторами и в настоящем исследовании показывают, что частота появления гетерозигот по реципрокной гранслокации в облученном и первом поколениях при воздействии излучений на пронуклеусы, предшественники гоноцитов, гоноциты 8,5-14,5; 15,5-19,5 дневных эмбрионов, новорожденных, сперматогонии, сперматоциты, ранние и поздние сперматоциты, зрелые спермин составляют: 3,9; 2,45; 0,016х; 0,29х, 0,30х, 0,31; 0,77; 7,2; 3,2; 1,7x1О"4 на IP на гамету.

Анализ полученных в работе материалов и их сопоставление с литературными данными позволяет расположить разные стадии половых клеток по степени повышения их генетической радиочувствительности, определяемой по частоте появления гетерозигот по реципрокным х) Теоретически ожидаемая частота.

- 109 транслокациям, в следующем порядке: гоноциты 8,5-14,5 дневных эмбрионов; гоноциты 15,5-19,5 дневных эмбрионов и новорожденных, сперматогонии, зрелые спермин, предшественники гоноцатов, сперма-тиды поздние, пронуклеусы, сперматиды ранние.

- по

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Фазилов, Умед Таджидинович, Москва

1. Абелева Э.А. Анализ причин аномальной зависимости от дозы ионизирующих излучений частоты возникновения мутаций в сперматидах дрозофилы. Радиобиология, 1964а, 1У, 4, с.569.

2. Абелева Э.А. Закономерности индуцированного ионизирующими излучениями мутирования в сперматогенезе дрозофилы. Автореф.дисс. канд.биол.наук, Л., 19646.

3. Абелева Э.А. Влияние 2,4-динитрофенола на частоту мутирования в спермиях и сперматидах дрозофилы, облученных гамма-лучами. Генетика, 1966, I, с.116.

4. Абелева Э.А., Лапкин Ю.А. О зависимости частоты возникновения доминантных летальных мутаций в сперматидах дрозофилы от дозы облучения быстрыми нейтронам. Радиобиология, 1962, П, вып.2, с.293.

5. Абелева Э.А., Лапкин Ю.А. Зависимость от дозы быстрых нейтронов частоты возникновения рецессивных сцепленных с полом летальных мутаций в сперматогенезе дрозофилы. Радиобиология, 1963, т.Ш, вып.З, с.420-421.

6. Абелева Э.А., Потехина Н.А. Радиочувствительность разных стадий сперматогенеза у Drosophila meianogaster. В сб."Радиационная генетика", М., АН СССР, 1961, с.312.

7. Абелева Э.А., Потехина Н.А. Радиочувствительность разных стадий сперматогенеза у Drosophila meianogaster. В сб."Радиационная генетика", М., АН СССР, 1962, с.312.

8. Арсеньева М.А., Тиняков Г.Г., Ван Ан-чи, Са-Сю-чуанъ, Чкан

9. Чжунь-шу. Цитoreнетичеекая радиочувствительность половыхклеток обезьян и мышей на уровне малых и других доз. В сб. "Радиационная генетика",М., АН СССР, 1962, с.50-62.

10. Бельговский М.А., Абелева Э.А., Потехина Н.А. Характер зависимости частоты леталей, возникших на разных стадиях сперматогенеза, от дозы рентгеновских лучей. Докл.АН СССР, 1959а, 124, с.922.

11. Бельговский М.А., Абелева Э.А., Потехина Н.А. Частота индуцированных доминантных леталей на разных стадиях сперматогенеза дрозофилы. Докл. АН СССР, 19596, 128, с.1279.

12. Байракова А.Н. Проучвания върхе последиците от въвеждане натот1.в мишки през различии стадии от зародишного им развитие. Автореф.дис.канд.мед.наук, София, 1970.

13. Баранов B.C., Дыбан А.П. Зависимость нарушения эмбриогенеза от типа хромосомных аномалий, возникших в мейозе у мышей с транслокацией Tg. Онтогенез, 1970, 1,3, с.248.

14. Ватти К.В. 0 зависимости частоты мутаций от дозы облучения в связи с чувствительностью премейотических и постмейотических стадий сперматогенеза. Генетика, 1965, №4, с.94.

15. Глембоцкий Я.Л., Абелева Э.А., Лапкин 10.А. Влияние малых доз ионизирующей радиации на частоту возникновения сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций у дрозофилы. В об."Радиационная генетика", М., АН СССР, 1962,с.300.

16. Глембоцкий Я.Л., Ярмоненко С.П. Генетические эффекты доз ионизирующих излучений в половых и соматических клетках. В кн. "Современные проблемы радиационной генетики". Атомная энергия, М., 1969, с.135.

17. Домарева О.П. Действие общего рентгеновского облучения на семенники мышей разного возраста. Журнал общей биологии,1956а, т.ХУЛ, й I, с.56-67.

18. Домарева О.П. Влияние лучей рентгена на семенники половозрелых и неполовозрелых животных. Сб.научн.тр. института генетики .

19. АН СССР, 19566, 23, с.252-282.

20. Доглшлак М.Г., Померанцева М.Д., Рамайя JT.K. Мутагенный эффект излучений разных видов на половые клетки самцов мыши. Сообщ. 1У. Генетическое действие быстрых нейтронов. - Генетика, 1970, т.У1, й 7, с.73-82.

21. Дубинин Н.П. Проблемы радиационной генетики. М., Госатомиз-дат, 1961.

22. Кузнецова Н.Н. Поражение семенников у половозрелых мышей как следствие однократных и фракционированных облучений в период эмбрионального развития. Журнал общей биологии, 1963,т.ХНУ, В 3, с.221. •

23. Засухина Г.Д. Репаративные механизмы клеток у проблемы окружающей среды. М., Наука, 1979, с.39^-50.

24. Ломовская Э.Г. Морфологические изменения семенников у половозрелых самцов белых мышей, подвергшихся облучению в разные периоды эмбриогенеза. Научные доклады Высшей школы. Биол. науки, I960, 3, с.106-110.

25. Малашенко A.M., Суркова Н.И., Семенов Х.Х. Определение мутагенности химических соединений (генетический скрининг) на лабораторных мышах (методические указания). М., АМН СССР, 1977, с.12.

26. Нукдин Н.И., Кузнецова Н.Н. Влияние рентгеновского облучения в разные периоды эмбрионального развития на семенники половозрелых мышей. Докл.АН СССР, 1962, т.145, Ш 6, с.1393-1395.

27. Нуждин Н.И., Кузнецова Н.Н. Поражение гонад у самцов мышей, развившихся из облученных эмбрионов. В сб.: Действие ионизирующих излучений на растительный и животный организмы. М., Наука, 1965, с.147-161.

28. Нуждин Н.И., Шапиро Н.И., Петрова О.Н. Стерилизующее действие.- 115 ионизирующей радиации на млекопитающих. Сообщение I. Влияние рентгеновского облучения на плодовитость самцов мышей. Сб. работ по радиобиологии. М., АН СССР, 1965, с.83-112.

29. Нуждин Н.И., Шапиро Н.И., Померанцева М.Д., Кузнецова Н.Н. Сравнительное изучение эффективности однократного и фракционированного рентгеновского облучения семенников мыши. Журнал общей биологии, 1959, т.XX, Jfc 3, с.217.

30. Нечаев И.А. Возрастная радиочувствительность мышей разных линий. В сб.: Действие ионизирующих излучений на растительный и животный организмы. М., Наука, 1965, с.177-191.

31. Петросян С.Л., Переслегин И.А. Острая лучевая болезнь новорожденных крыс и ее отдельные последствия. Мед. радиология, 1962, № 5, с.38.

32. Пилявская С.М. Влияние многократного рентгеновского облучения в малых дозах беременных самок мышей на развитие семенникову их потомства. Докл.Высшей школы. Биол.Науки, 1967, 10, 7, с.60-63.

33. Пилявская С.М. Влияние рентгеновского облучения в эмбриональном периоде на постнагальное развитие семенника мыши. Радиобиология, 1970, X, I, с.315.

34. Плохинский Н.А. Биометрия. М., МГУ, 1970.

35. Пожидаев Е.А. Онтогенез млекопитающих (его значение для эмбрионального развития в норме и патологии). Л., Медицина, 1967, с.29-47.

36. Померанцева М.Д. Сравнительное изучение частоты реципрокных транслокаций в сперматоцитах при облучении новорожденных и взрослых мышей. Генетика, 1978, Т.Х1У, Л 3, с.548-550.

37. Померанцева М.Д. Оценка генетического риска радиации для человека. В кн.: Мутагенез при действии физических факторов, М., Наука, 1980, с.45-64.

38. Померанцева М.Д. Генетический эффект ионизирующей радиации у млекопитающих. Автореф.дис.докт.биол.наук, М., 1982.

39. Померанцева М.Д., Рамайя Л.К. Радиочувствительность семенников новорожденных мышей. В сб.: Действие ионизирующих излучении на растительный и животный организм. М., Наука, 19656, с.192-199.

40. Померанцева М.Д., Рамайя Л.К. Мутагенный эффект излучений разных видов на половые клетки самцов мыши. Сообщение I. Сравнительная генетическая радиочувствительность сперматого-ниев и других стадий сперматогенеза. Генетика, 1969, т.У,5, с.103-112.

41. Померанцева М.Д., Рамайя Л.К., Домшлак М.Г., Фазылов У.Т. Особенности мутагенного действия радиации на премейотические клетки млекопитающих. Информац. бюллетень Радиобиология, 1973, вып.15, C.II2-II4.

42. Рамайя Л.К. Цитогенетический эффект нитрозоэгилмочевины, гидроксиламина и рентгеновских лучей на половые клетки самцов мышей. - Генетика, 1969, т.У, № 2, с.74.

43. Рассел В.Л. Действие излучений на внутриутробное развитие млекопитающих. В кн.: Радиобиология, Медгиз, I960, с.56-126.

44. Строганова Н.С. О происхождении и развитии мужских половых клеток у млекопитающих. Изв.АН СССР, серия биол.,1952,1 6, с.37-48.

45. Строганова Н.С. Пересмотр вопроса о происхождении и развитии мужских половых клеток животных. Агробиология, 1953, JS 6, с.90-104.

46. Теплякова М.Я. Тимононуклеиновая кислота у гоноцитов крыс до и во время превращения их в сперматогонии. Архив'анатомии, гистологии и эмбриологии, 1934, ХП, 2, с.343-350.

47. Тиняков Г.Г., Арсеньева М.А., Бочаров Ю.С. Возрастные особенности в строении семенников обезьян и их реакция на ионизирующее облучение. Докл.АН СССР, 1958, 122, с.4.

48. Фазылов У.Т., Померанцева М.Д. Мутагенный эффект излучений разных видов на половые клетки самцов мыши. Сообщение У1. Генетическая радиочувствительность гоноцитов эмбрионов и новорожденных. Генетика, 1971а, УП, 9, с.68-75.

49. Фазылов У.Т., Померанцева М.Д. Мутагенный эффект радиации на пронуклеусы мыши. Генетика, 1971в, т.УП, J£ II, с.64-69.

50. Фазылов У.Т., Померанцева М.Д. Особенности мутагенного действия радиации на половые клетки новорожденных самцов мышей. -Научн.докл.высшей школы. Биолог.науки, 1971с, В 9, с.95-98.

51. Фриц-Ниггли X. Радиобиология, ее основы и достижения. М., Госатомиздат, 1981.

52. Хватов Б.П. Ооплодотворение у животных. Ветеринария, 1971, В 10, с. 102.

53. Ципер С.М. Активность щелочной фосфотазы в тканях и первичных половых клетках при эмбриональном развитии мышей. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1959, !Ь 10,с.85-89.

54. Ципер С.М. Происхождение сперматогоний у белой мыши. Журнал общей биологии, I960, т.XXI, Л I, с.20-27.

55. Шапиро Н.И. Радиационная генетика. В сб.: Основы радиационной биологии. М., Наука, 1964, с.131.

56. Шапиро Н.И., Плотникова Е.Д., Страшненко С.И., Сусликов В.И. Относительная генетическая радиочувствительность различных видов млекопитающих. В сб.: Радиационная генетика. М.,1. АН СССР, 1962, с.63-78.

57. Шеттлз Л.Б. Оплодотворение и дробление человеческого яйца. Архив Анат.Гистол.Эмбриол., 1972, т.ХП, № 4, с.5.

58. Щеголев Г.Г. 0 чувствительности гоноцитов крысы к лучам Рентгена. Биологический журнал, 1935, т.4, В I, с.19.

59. Abrachamson S., Fridman L.D. X-ray induced mutations in spermatogonia! cells of Drosophila and their dose-frequency relationship. Genetics, 1964, v.49, p.357.

60. Austin C.R. The formation, growth and conjugation of the pronuclei in the rat egg. J. Roy. Microscop. Soc., 1951, v.71, p.295-306.

61. Austin C.R. The development of pronuclei in the rat egg, with particular reference to quantitative relation. Aust. J. Sci. Res., B, 1952, N 5, p.354.

62. Austin C.R. The growth of knowledge on mammalian fertilization. Aust. Veterinary J., 1953, v.29, p.191.

63. Austin C.R. Fertilization and development of the egg. In: Reproduction in domestic animals, I, 1959, p.399.

64. Austin C.R. The mammalian egg. Oxford, Blackwell Scient. Publ., 1961.

65. Austin C.R., Bishop C. Fertilization in mammals. Biol. Rev., 1957, v.32, p.296-349.

66. Austin C.R., Walton A. Fertilization. In: Marshallis physiology of reproduction, 1960, v.1, N 2, p.310, Ed. Par-kes A. S. London.

67. Bateman A.J. Sensitivity of immature mouse sperm to the mutagenic effects of X-rays. Nature, 1957, 179, p.727.

68. Bateman A.J. The two classes of dominant lethals in the mouse. Proc. 10th Intern. Congr. Genet., 1958, 2, p.14.

69. Beaumont H.M. Changes in the radiosensitivity of the testis during foetal development. Int. J. Rad. Biol., 1960, v.2, N 3, p.247-256.

70. Beaumont H.M. Effect of irradiation during foetal life on the subsequent structure and secretory activity of the gonads. J. Endocrin., 1962, v.24, p.325.

71. Beaumont H.M., Mandl A.M. A quantitative and cytological study of oogonia and oocites in the foetal and neonatal rat. Proc. Roy. Soc. В., 1962, v.155, p.557.

72. Beaumont H.M., Mandl A.M. A quantitative study of primordial germ cells in the male rat. J. Embryol. Exp. Morph., 1963, v.11, p.4, p.715-740.

73. Braden A.W.H. The relationship between the diurnal light cycle and the time of ovulation in mice. J. Exp. Biol., 1957, 34, p.177.

74. Braden A.W.H., Austin C.R. Fertilization on the mouse egg and the effect of delayed coitus and of hotshock treatment.-Aust. J. Biol. Sci., 1954, N 7, p.552.

75. Brewen I.G., Preston R.I. Chromosomal interchanges induced by radiation in spermatogonial cells and leucocytes of mouse and Chinese hamster. Nature New Biol., 1973, v.244, N 134, p.111-113.

76. Brewen I.G., Preston R.I. X-ray-induced translocation in mouse spermatogonia. In: Biology Division Annual Progress Report, Oak Ridge National Laboratory, 1974, p.71-72.

77. Brewen I.G., Preston R.I., Gengozian N. Analysis of X-ray induced chromosomal translocations in human and marmoset spermatogonial stem cells. Nature, 1975, v.253, p.468-470.

78. Brewen I.G. Cytogenetic studies on the effects of ionizing radiation on mammalian germ cells. Radiat. Res. Proc. 6th Int. Congr. Radiat. Res., Tokyo, 1979, p.510-518.

79. Bull P.P. Dose-response relationship for X-ray induced reciprocal translocations in stem-cell spermatogonia of the rhesus monkey (Macaca mulatta). Mutat. Res., 1980, v.73, N 2, p.363-375.

80. Carlson J.G. An analysis of X-ray induced single breakes in neuroblast chromosomes of the grasshopper (Chortophaga viri-difasciata). Proc. Nat. Acad. Sci. U.S., 1941, v.27, N 1, p.42.

81. Carter Т.G. Radiation-induced gene mutation in adult female and foetal male mice. Brit. J. Radiol., 1958, v.3, N 368, p.407-411.

82. Carter T.C. Mutation induced in germ cells of the foetal female mouse. Genet. Res., 1960, N 1, p.59.

83. Carter T.C., Lyon M.F. and Phillips R.J.S. The genetic sensitivity to X-rays of mouse foetal gonads. Genet. Res.

84. Camb., 1960, v.1, N 3, p.351-355.1. M „

85. Catsch A. und Rudu Ch. Uber abhagigkeit der rontgeninduzier-ten translokations rate von Reifezustand der bestrah. Sten Gameten bei Drosophila melanogaster. Naturwissenschaften, 1943a, v.31, p.368.

86. Catsch A. und Rudu Ch. Die Abhangigkeit der rontgeninduzier-ten translokations rate bei Drosophila melanogaster von der inte.nsitat der angewandten Bestrahlugsdosis. Naturwissen-schaften, 1943b, v.31, p.419.

87. Cattanach B.M., Myrray I., Tracey I.M. Translocations yield from the immature mouse testis and the nature of spermatogo-nial stem cell heterogenety. Mutat. Res., 1977, v.44, N 1, p.Ю5-117.

88. Chandley A.C., Bateman A.J. Mutagenic sensitivity of sperm, spermatids spermatocytes and spermatogonia in Drosophila melanogaster. Heredity, 1960, 15, p.363.

89. Chandley A.C., Bateman A.J. Timing of spermatogenesis in Drosophila melanogaster using tritiated thymidine. Nature, 1962, 193, p.299.

90. Clermont G., Perey B. Quantitative study of the cell population of the seminiferous tubules in immature rats. Araer. J. Anat., 1957, 100, p.241-267.

91. Dalq A.M. New descriptive and experimental date concerning the mammalian egg, principally of the rat. Proc. Konikl. Neerl. Akad. von Wetenschapser c. 1, 1951, v.54, p.351.

92. Dalcq A., Pasteels J. Determination photometrique de la tene-ur relative en DNA noyaux dans les ceurs en g segmentationdu rat et de souris. Exp. Cell. Res., Suppl., 1955, 3, p.72.

93. Domon M. Cell cycle-dependent radiosensivity in two-cell mouse embryos in culture. Radiat. Res., 1980, v.81, N 2,p.236-245.

94. Dym M. Spermatogonial renewal in the rat as shown by radio-autography of whole mounts of seminoferous tubuls. Anat. Record., 1968, 160, p.342.

95. Edington C.W. The industion of recessive lethals in Drosophila melanogaster by radiations of different density. Genetics, 1956, 41, p.814.

96. Edington C.W. and Randolph M.L. A comparison of the relative effectiveness of radiations of different average linear energy transfer on the induction of dominant and recessive lethals in Drosophila. Genetics, 1958, 43, p.715.

97. Erickson B.H., Murphee R.L., Andrews J.G. Effects of prenatal gamma irradiation on the germ cells of the male pig. -Radiat. Res., 1963, 20, 4, p.640.

98. Erickson B.H. Survival and renewal of Murine Stem spermatogonia following 60 Co Radiat. Radiat. Res., 1981, v.86,1. N 1, p.34-51.

99. Ershoff B.M., Brat V. Comparative effects of prenatal gamma radiation and X-irradiation on the reproductive system of the rat. Amer. J. Physiol., 1960, 198, p.1119.

100. Eschenbrener A.B., Miller E. Effects of long-continued total body gamma irradiation on mice, guinea pigs and rabbits.

101. V. Pathological observations. Biological effects of external X- and Gamma-Radiation. McGraw Hill Book Сотр., Inc. N.Y., 1954, p.169.

102. Evans E.P., Breckon G., Ford C.E. An air-drying method for meiotic preparations from mammalian testes. Cytogenetics, 1964, 3, 5, p.289-296.

103. Ю5. Evans E.P., Ford C.E., Searie A.G., West B.J. Studies on the induction of translocations in mouse spermatogonia. III. Effect of X-irradiation. Mutat. Res., 1970, v.9, N 5, p.501-506.

104. Ford C.E., Clegg H.M. Reciprocal translocations. Brit. Med. Bull., 1969, 25, p.110-114.

105. Ю7. Ford C.E., Evans E.P. A Reciprocal Translocations in the Mouse between the X-Chromosome and Short Autosome. Cytogenetics, 1964, N 3, p.215.

106. Ford C.E., Searie A.G., Evans E.P., West J. Differential transmission of translocations induced in spermatogonia of mice by irradiation. Cytogenetics, 1969, v.8, N 6, p.447-470.

107. Franchi L.L., Mandl A.M. The ultrastructure of germ cells in foetal and neonatal male rats. J. Embryol. exp. Morph., 1964, 12, p.289.

108. Franchi L.L., Mandl A.M. The ultrastructure of male germ cells in rats X-irradiated at birth. Proc. Roy. Soc., b.,1966, 165, p.135.

109. McGonghey R.W., Chang M.G. Meiosis of Mouse Eggs Before and After Sperm Penetration. J. Exp. Zool., 1969, 170, p.397.

110. Gerber G.B., Leonard A. Influence of selection non-uniform population and repair of dose-effect curves of genetic effects. Mutat. Res., 1971, v.12, N 2, p.175-182.

111. Harding L.K. The survival of germ cells after irradiations of the neonatal male rat. Int. J. Rad. Biol., 1961, v.3, N 5, p.539.

112. Huckins C, Changes in gonocytes at the time of initiation of spermatogenesis in the rat. Anat. Rec,, 1963, 145, P.243.

113. Hugkes G.C. Radiosensitivity of male germ cells in neonatal rats. Int. J. Radiat. Biol., 1962, 4, p.511.

114. Ivanov B,, Leonard A, Radiosensitivity to translocation of premeiotic male germ cells of mice of different ages. Mutat. Res., 1974, v.22, p.85-86.

115. Ivanov В., Leonard A., Deknudt G. Chromosome rearrangements induced in the mouse by embryonic X-irradiation. II. Irradiation of male foetuses at the 135th day of gestation. Mutat. Res., 1973, v.18, N 1, p.89-92.

116. Kancheva L.S., Hadjioloff A.J., Martinova Y.S. The effect of X-rays on spermatogenesis in the mouse. ДАН, Болгария, 1979, 32, N 9, p.1295-1298.

117. Kohn H., Kallman R. Testes weight loss a quantitative measure of X-ray injury in the mouse, hamster and rat. Brit. J. Radiol., 1954, 27, N 322, p.586.

118. Leonard A. Relation between the X-ray dose and the rate of dominant lethal induced by irradiation of mouse spermatozoa.-Mutat. Res., 1966, v.3, N 1, p.73.

119. Leonard A. Radiation-induced translocation in spermatogonia of mice. Mutat. Res., 1971, v.11, N 1, p.71-88.

120. Leonard A., Deknudt G. Meiotic chromosome rearrangements induced in mice by irradiation of spermatogonia! stages. Ca-nad. J. Genet. Cytol., 1966, v.8, N 3, p.521-527.

121. Leonard A., Deknudt G. Relation between the X-ray dose and the rate of chromosome rearrangements in spermatogonia of mice. Radiat. Res., 1967a, 32, 1, p.35-41.

122. Leonard A., Deknudt G. Chromosome rearrangements induced in the mouse by embryonic X-irradiation. I. Pronuclear stages.-Mutat. Res., 1967b, v.4, N 5, p.689-697.

123. Leonard A., Deknudt G. Chromosome rearrangements after low X-ray doses given to spermatogonia of mice. Can. J. Genet. Cytol., 1968a, v.10, N 1, p.119-124.

124. Leonard A., Deknudt G. The sensitivity of various germ cell stages of the male mouse to radiation induced translocation.-Can. J. Genet. Cytol., 1968b, v.10, N 3, p.495-507.

125. Leonard A., Deknudt G. Persistence of chromosome rearrangements induced in male mice by X-irradiation of premeiotic germ cells. Mutat. Res., 1970, v.9, N 1, p.127-133.

126. Lengerova A., Voitiskova M. Spermatogenesa krys po ozareni v embryogenesa. Cs. biologic, 1957, v.6, 5, p.330-338.

127. Lett I.C. The synthetic activity of primordial germ cells in normal and irradiated neonatal male rats. J. Embryol.and Exptl. Morphol., 1968, v.19, N 2, p.239.

128. Lu G.C., Meistrich M.L., Thames H.D. Survival of mouse testicular stem cells after or neutron irradiation. Radiat. Res., 1980, v.81, N 3, p.402-415.

129. Luning K.G., Eiche A. X-ray induced recessiv lethal mutation in the mouse. Mutat. Res., 1976, N 1, p.163-174.

130. Luning K.G., Searle A.G. Estimates of the genetic risks from ionizing irradiation. Mutat. Res., 1971, v.12, N 3, p.291-304.

131. Lyon M.F., Morris M. Gene and chromosome mutation after large fractionated doses to mouse spermatogonia. Mutat. Res., 1969, v.8, N 1, p.191-198.

132. Lyon M.F., Phillips R.J.S., Glenister P. Dose-response curve for the yield of translocations in mouse spermatogonia after small radiation dose. Mutat. Res., 1970, v.10, N 5, p.497-501.

133. Lyon M.F., Searle A.G., Ford G.E. and Ohno S. A mouse translocation suppressing sex-linked varigation. Cytogenetics, 1964, v.3, p.306.

134. Mandl A.M. Pre-ovulatory changes in the oocyte of the adult rat. Proc. Roy. Soc. Ser. В., 1963, v.158, 970, p.119.

135. Mandl A.M. The radiosensitivity of germ cells. Biological Review, 1964, v.39, p.288.

136. Mandl A. The population of germ cells in immature male rats following irradiation after birth. Proc. Roy. Soc. Ser. В., 1966, v.165, N 998, p.ЮЗ.

137. Mintz B. Irradiation of primordial germ cells in the mouse embryo. Anat. Res., 1958, v.130, 2, p.341.

138. Monesi V. Relation between X-ray sensitivity and stages of the cell cycle in spermatogonia of the mouse. Radiat. Res., 1962, v.17, N 6, p.809-838.

139. Muller H.J. The nature of the genetic effects produced by radiation. In: Radiat. Biology 1, Ed. by Hollender, McGraw-Hill Сотр., N.Y., 1954, 1, p.351-473.

140. Oakberg E.F. Sensitivity and time of generation of spermato-genic cells irradiated in various stages of maturation in the mouse. Rad. Res., 1955a, v.2, 4, p.369-391.

141. Oakberg E.P. Spermatogonia of the mouse following exposure to X-rays and stages in the mitotic cycle at which cell death occurs. J. Morphology, 1955b, 97, 1, p.39-54.

142. Oakberg E.P. Duration of spermatogenesis in the mouse and timing of stages of the cycle of the seminoferous epithelium.-Amer. J. Anat., 1956, v.99, N 3, p.507-516.

143. Oakberg E.P. Gamma-ray sensitivity of spermatogonia of the mouse. J. Exp. Zool., 1957, 134, p.343-356.

144. Oakberg E.P. Initial depletion and subsequent recovery of spermatogonia of the mouse after 20 r of gamma-rays and 100,300 and 600 r of X-rays. Radiat. Res., 1959, v.11, N 5, p.700-719.

145. Oakberg E.P. Mammalian gametogenesis and species comparisons in radiation-response of the gonads. In: Effects of radiation of meiotic systems. - International atomic energy agency, Vienna, 1968, 3, 13.

146. Oakberg E.P. A new concept of spermatogonial stem-cell renewal in the mouse and its relationship to genetic effects. -Mutat. Res., 1971, v.11, N 1, p.1-7.

147. Oakberg E.P., Diminno R.L. X-ray sensitivity of primary spermatocytes of the mouse. Int. J. Rad. Biol., 1960, v.2, N 2, p.196-209.

148. Oftedal P. The radiosensitivity of drosophila spermatogonia. I. Acute doses. Genetics, 1964a, v.49, N 2, p.187-193.

149. Oftedal P. Radiosensitivity of Drosophila spermatogonia. II. Protracted doses. Hereditas, 1964b, v.51, p.13-30.

150. Oftedal P. Radiosensitivity of Drosophila spermatogonia. III. Comparison of acute and protracted irradiation effeciencesin relation to cell killing. Mutat. Res., 1964c, v.1, N 1, p.63-76.

151. Ozu E. Effects of low dose X-irradiations on early mouse embryos. Jap. J. Genet., 1964, 39, 6, p.433.

152. Pereira N.A. The effect of fractionated X-irradiation on the testis of the new-born rat. Int. J. Rad. Biol., 1964, 8, 5, p.489.

153. Peters Н. Migration of gonocytes into the mammalian gonad and their differentiation. Phil. Trans. Roy. Soc., 1970, B.259, p.91-101.

154. Pierce G.B., Beals T.P. The ultrastructure of primordial cells of the foetal testis and embryonic carcinoma cells of mice. Cancer Res., 1964, v.24, 9, p.1553.

155. Preston R.I., Brewen I.G. X-ray-induced translocation in spermatogonia. I. Dose fractionation responses in mice. -Mutat. Res., 1973, v.19, p.215-223.

156. Ronnback C. Dominant and recessive effects of induced lethal in female mice by exposure to gamma-irradiation during the 10-th to 14-th day of intrauterine life. Mutat. Res., 1978, v.49, N 1, p.61-70.

157. Rugh R. Histological effects on embryo following X-irradia-tion. J. Morph., 1949, 85, p.483.

158. Rugh R. Petal X-irradiation and fertility. Proc. Soc. Exptl. Biol, and Med., 1952, 80, p.388-395.

159. Rugh R. X-irradiation effects on the human fetus. The Journal of Pediatrics, 1958, 52, p.531-538.

160. Rugh R. General Biology: gametes, the developing embryo, and cellular differentiation. In: Mechanisms in Radiobiol., 1960, v.2, p.1-94.

161. Rugh R. Low levels of X-irradiation and the early mammalian embryo. Amer. J. Roentgenal, 1962a, v.87, N 3, p.559-566.

162. Rugh R. Some effects of ionizing radiations on the embryo. -Biol. Bull., 1962b, v.123, N 2, p.461.

163. Rugh R. Major radiobiological concepts and effects of,ioni-zing radiations in the embryo and fetus. In: Response of the nervous system to ionizing radiations. Academic Press, N.Y., p.3, 1962c.

164. Rugh R. Ionizing radiations and the mammalian embryo. Acta radial, therapy phys. biol., 1963a, v.1, Ж 5, p.101-113.174» Rugh R. The impact of ionizing radiations on the embryo and fetus. Amer. J. Roentgenol., 1963b, v.89, N 1, p.182-190.

165. Rugh R. Sequele of the LD/50 X-ray exposure of the pre-in-plantation mouse embryo. Days 0,0 to 5,0. Biol. Bull., 1966, v.131, N 1, p.145-154.

166. Rugh R. The mouse. Its reproduction and development. Burgess Publ. Co., Minneapolis, 1968.

167. Rugh R., Grupp E. Response of the very early mouse embryo to low levels of ionizing radiations. J. Exptl. Zool., 1959, v.141, N 3, p.571.

168. Rugh R., Grupp E. Effects of low level X-irradiation on the fertilized egg of the mammal. Exptl., Cell. Res., 1961, v.25, N 2, p.302-310.

169. Rugh R., Grupp E. Low levels of X-irradiations and the early mammalian embryo. Amer. J. Roentgenol. Radium Therapy Nucl. Med., 1962, v.87, N 3, p.559-566.

170. Rugh R., Jackson S. Petal gonad radiosensitivity. Anat. Res., 1958a, v.131, N 3, p.593.

171. Rugh R., Jackson S. Effect of fetal X-irradiation upon the subsequent fertility of the offspring. J. Exptl. Zool., 1958b, v.138, p.203-221.

172. Rugh R., Duhamel L., Osborne A. and Varna A. Persistent stunting following X-irradiation of the foetus. Amer. J. Anat., 1964, 115, p.185.

173. Rugh R., Wohlframm M. Can X-irradiation prior to sexual mortality affect the fertility of the male mammal (mouse)? -Atompraxis, 1964, v.10, N 1, p.33-41.

174. Rugh R., Wohlframm M. Prenatal X-irradiation and postnatal- 131 mortality. Radiat. Res., 1965, v.26, И 4, p.493.

175. Rugh R., Wohlframm M., Varma A. Low-dose X-ray effects on the precleavage mammalian zygote. Radiat. Res., 1969, v.37,1. N 2, p.401.

176. Russell L.B. Chromosome aberrations in experimental mammals. In: Progress in medical genetics, II. Ed. by A.G.Ste-inbery, A.G.Bearn, 1962, 230-294, N.Y.

177. Russell L.B., Saylors C.L. Factors causing a high frequency of mice having the X0 sex-chromosome constitution. Science, 1960, 131, p.1321-1322.

178. Russell L.B., Montgomery C.S. Radiation sensitivity differences within cell division cycles during mouse cleavage. International J. Radiat Biol., 1966, v.10, N 2, p.151-164.

179. Russell W.L. Lack of linearity between mutation rate and dose for X-ray induced mutations in mice. Genetics, 1956, v.41, N 5, p.658-659.

180. Russell V/.L. Evidence from mice concerning the nature of the mutation process. In: Genetics Today, 2, London: Perg. Press, 1965a, N 2, p.257-268.

181. Russell V/.L. The nature of the dose-rate effect of radiation on mutation in mice. Japan. J. Genetics, 1965b, v.40, Suppl., p.128-140.

182. Russell W.L. Studies in mammalian radiation genetics. Nucleonics, 1965c, v.23, p.53.

183. Russell W.L. Repair mechanisms in radiation mutation induction in the mouse. Recovery and Repair Mechanisms in Radio-biology. Brookhaven Symposia in Biology, 1967, 20, p.179-189.

184. Russell W.L. Recent studies on the genetic effects of radiation in mice. Pediatrics, 1968, v.41, N 1, part 2, p.223-227.

185. Russell W.L., Russell L.B., Cupp M.B. Dependence of mutation frequency on radiation dose rate in female mice. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1959, v.45, N 18, p.18-23.

186. Russell W.L., Russell L.B., Kelly E.M. Radiation dose rate and mutation frequency. Science, 1958, v.128, p.1546-1550.

187. Russell W.L., Russell L.B. and Kelly E.M. Dependence of mutation rate on radiation intensity. In: Immediate and low level effects of ionizing radiations. Pergamon Press, 1960,p.311.

188. Sapsford C.S. Changes in the size of germ cell nuclei during the development of the testis of the rat and mouse. Aust. J. Zool., 1962, v.10, N 2, p.178-192.

189. Sapsford C.S. The synthesis of DNA and nuclear protein by go-nocytes in the testis of normal and X-irradiated rats. -Aust. J. Biol. Sci., 1965, v.18, N 3, p.653.

190. Savkovic N.V. and Lyon M.P. Dose-response for X-ray-induced translocations mouse spermatogonia. I. Single dose. Mutat. Res., 1970, v.9, N 4, p.407-409.- 133

191. Savkovic N.V., Pecevski J., Malcic K. Induction of chromosomal translocations during meiosis of cells mice irradiated in the infantile period. Genetics, 1972, v.4, N 1, p.35-39.

192. Schmid W. The differential susceptibility of sperm and spermatids to ionizing radiations. Amer. Naturalist, 1961, v.95, p.Ю31.

193. Searle A.G. Genetic effects of spermatogonial X-irradiation of productivity of F1 female mice. Mutat. Res., 1964, v.1, p.99-108.

194. Searle A.G. Mutation induction in mice. In: Advances in radiation biology. N.G. Acad. Press, 1974, v.4, p.131-207.

195. Searle A.G., Beechey C.V. Studies of the induction of translocation in mouse spermatogonia. IV. Effects of acute gamma irradiation. Mutat. Res., 1971, v.12, p.411-416.

196. Searle A.G., Beechey C.V. Cytogenetic effects of protracted gamma exposures from conception of male mice. Mutat. Res., 1982, v.95, p.61-68.

197. Searle A.G., Evans E.P., West D.J. Studies on the induction of translocations in mouse spermatogonia. II. Effect of fast neutrons irradiation. Mutat. Res., 1969, v.7, N 2, p.235-240.

198. Searle A.G., Philips R.J.S. Genetic effect of neutron irradiation in mice. In: Biological Effects on Neutron and Proton Irradiations, Vienna: IAEA, 1964, v.1, p.361-370.

199. Searle a.g., Phillips R.J.S. The mutagenic effectiveness of fast neutrons in male and female mice. Mutat. Res., 1971, v.11, N 1, p.97-105.

200. Searle A.G., Ford C.E., Evans E.P. The induction of translocations in mouse spermatozoa. I. Kinetics of dose response with acute X-irradiation. Mutat. Res., 1974, v.22, p.157

201. Selby P.В. X-ray-induced specific locus mutation rate in newborn male mice. Mutat. Res., 1973a, v.18, N 1, p.63-75.

202. Selby P.B. X-ray-induced specific locus mutation rates in young male mice. Mutat. Res., 1973b, v.18, N 1, p.77-88.

203. Selby P.B., Lee S.S., Kelly E.M. Probable dose-rate effect for induction of specific-locus mutations in oocytes of mice irradiated shortly before birth. Genetics, 1980, v.94,1. N 4, p.94-95.

204. Selby P.B., Selby P.R. Gamma-ray-induced dominant mutation that cause skeletal abnormalities in mice. I. Plan, summary of results and discussion. Mutat. Res., 1977, v.43, p.357-375.

205. Selby P.B., Selby P.R. Gamma-ray-induced dominant mutation that cause skeletal abnormalities in mice. III. Description of presumed mutations. Mutat. Res., 1978a, v.50, p.341-351.

206. Selby P.B., Selby P.R. Gamma-ray-induced dominant mutations that cause skeletal abnormalities in mice. II. Description of proved mutations. Mutat. Res., 1978b, v.51, N 2, p.199-236.

207. Shaver S.L. X-irradiation injury and repair in the germinal epithelium of male rats. Amer. J. Anat., 1953, 192, 3,p.391-432.

208. Sheridan W. The induction by X-irradiation of dominant lethal mutations in spermatogonia of mice. Mutation Res., 1965, v.2, N 1, p.67-74.

209. Sirlin J.L. and Edwards R.G. Timing of DNA synthesis in ovarian oocyte nuclei and pronuclei of the mouse. Exptl. Cell. Res., 1959, 18, 1, p.190.

210. Snell G.D., Ames F.B. Hereditary changes in the decendants of female mice exposed to roentgen rays. Amer. J. Roentgenol., 1934, v.41, 2, p.248.

211. Sobels F.H. The role of oxygen in determining initial radio-sensitivity and postradiation recovery in the successive stages of Drosophila spermatogenesis. Mutat. Res., 1965, v.2, p.168.

212. Sobels F.H. Processes anderlying repair and radiosensitivity in spermatozoa and spermatids of Drosophila. In: Genetical aspects of radiosensitivity. Mechanisms of repair. "Vienna, IAEA, p.49-50, 1966.

213. Truat H. The linear dose-dependence of radiation on induced translocations frequency in Drosophila meianogaster at relatively low X-irradiation doses. Int. J. Radiation Biol., 1964, v.7, p.401-403.

214. Timofeef-Ressovsky N.W. and Zimmer R.G. Induction of mutations by neutrons in Drosophila. Naturwissenschaften., 1938, 26, p.108.

215. Tsuchida W.S., Uchida J.A. Chromosome aberrations in spermatocytes and oocytes of mice irradiated prenatelly. Mutat. Res., 1974, v.22, p.277-280.

216. Tsuchida W.S., Uchida J.A. Radiation-induced chromosome aberrations in mouse spermatocytes and oocytes. Cytogenet., Cell Genet., 1975, v.14, p.1-18.

217. Turbyfill C.L., Chang M.C. Effects of X-irradiation of immature hamsters on growth and development of gonads. Anat. Res., 1969, v.163, 3, p.353.

218. Ulrich H. Die Strahlenempfindlichkeit von Zellkern und Plasma und die Indirekte mutagen wirkung der Strahlen. Verh. dtsch. zool. Ges., Hambourg, 1956, s.160.

219. UNSCEAR Report, United Nations, NY, 1962, 1977, 1978, 1982.

220. Valencia R.M., Valencia J.J. I. The radiosensitivity of mature germ cells and fertilized eggs in Drosophila melanogaster.-In: Mammal. Cytogenetics and Related Probl. Radiobiol., Oxford Edinburgh - N.Y. - Paris, p.345-360, 1964.

221. Wennstrom J. Effects of ionizing radiation of the chromosomes in meiotic and mitotic cells. Commentat. Biol., 1971, 45, p.1-60.

222. Widmaier R. Ober den Einfluss von Rontgenstrahlen auf die postnatal Hodenentwicklung und keimzellrifung die der Maus.-Z. Mikr. Anat. Porsch., 1964, 71, p.229.

Информация о работе

Фазилов, Умед Таджидинович
кандидата биологических наук
Москва, 1985
ВАК 03.00.15

Диссертация

Сравнительное изучение генетической радиочувствительности половых клеток самцов мыши в пре- и постнатальном периодах - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Похожие работы