Тотальная ДНК нейронов

Определяли фракцию ДНК, седиментирующую с константой седиментации, превышающей 300 S.

Относительное количество такой ДНК, полученной из нейронов животных через 4 нед после их облучения, было значительно меньше, чем в тотальной ДНК нейронов необлученных животных. Следовательно, можно полагать, что у таких животных значительно увеличена нестабильность ДНК. Причем эффект облучения интересен не только тем, что часть повреждений ДНК осталась после облучения нерепарированной. Дело в том, что вскоре после облучения большая часть повреждений репарируется. Следовательно, накопление повреждений ДНК в нейронах в отдаленные сроки после их облучения обусловлено в основном изменением соотношения между процессами повреждения и репарации ДНК в сторону преобладания первых. Парадоксально, что через 7 нед после облучения количество высокомолекулярной ДНК с коэффициентом седиментации, превышающим 300 S, определяемое по профилям седиментации лизатов нейронов облученных животных, уже не

Меньше, а даже больше относительного содержания такой ДНК в препаратах нейронов контрольных животных.

Следовательно, в нейронах мозга индуцируются и такие повреждения ДНК, для репарации которых необходим относительно очень большой промежуток времени, до 7 нед. Многие радиобиологи полагают, что репарация ДНК завершается в течение одного или нескольких часов после облучения. Однако такое мнение сложилось на основании результатов многолетних исследований только делящихся клеток или клеток, сохранивших способность к делению. Тем не менее при анализе закономерностей канцерогенного действия химических канцерогенов к важнейшим закономерностям из числа тех, которые нам удалось выявить, было отнесено именно свойство определенных повреждений ДНК в течение многих суток и даже недель оставаться нерепарированными. Данные свидетельствуют также о важности учета соотношения между процессами повреждения и репарации ДНК. К такому выводу мы приходили и раньше, но тот факт, что относительное количество высокомолекулярной ДНК в нейронах спустя 7 нед после их облучения больше, чем в контроле, показывает, что при определенных условиях соотношение между процессами спонтанного повреждения и спонтанной репарации ДНК может быть смещено и в сторону преобладания последнего.

Интересно, что ранее в опытах со «старыми» культурами кишечной палочки наблюдали эффекты, которые были интерпретированы как свидетельство того, что в старых клетках после облучения происходит не только репарация индуцированных повреждений ДНК, но «сверхрепарация», активация процесса залечивания спонтанных повреждений ДНК.

Не останавливаясь сейчас на возможных механизмах феномена сверхрепарации ДНК, сразу же отметим, что в нервных клетках облученных животных это явление — временное. Вскоре после того, как оно наблюдается, регистрируется обратный процесс — деградация ДНК - Следовательно, наблюдаемое к 7-й неделе после облучения возрастание в нейронах относительного количества ДНК с константой седиментации, превышающей 300S,— свидетельство несовершенства репарации ДНК и того, что равновесие между возникновением и репарацией спонтанных повреждений ДНК является весьма неустойчивым. Так что по прошествии еще 3 нед профили седиментации ДНК лизатов нейронов изменяются таким же образом, как и сразу после облучения: относительное содержание ДНК с константой седиментации, большей 300S, становится меньше, чем в лизатах ДНК нейронов необлученных животных. Причем процесс деградации ДНК нарастает со временем от 10 до 16 нед, считая с начала опыта. Для сроков после облучения 21—36 нед, данные, приводимые в, недостаточны, чтобы сделать заключение о характере изменения ДНК в этот период. Но на основании этих данных можно полагать, что ДНК облученных животных остается и через 36 нед полностью не репарированной и поврежденной в не меньшей, а скорее большей степени, чем ДНК нейронов крыс через 16 нед после облучения.

Приведенные данные и их интерпретация имеют существенный недостаток. Говоря о повреждении ДНК, мы не могли конкретизировать это понятие. Известно, что методом седиментации в градиенте щелочной сахарозы измеряют разрывы ДНК и щелочелабиль-ные связи. Однако при традиционном использовании этого метода измеряют фракции молекул ДНК, которые обычно имеют константу седиментации, меньшую 200S.