Повреждения хромосом

Таким образом, мы предполагаем, что за повреждения хромосом ответственны те комбинированные двойные разрывы, которые образовались в результате прямого «попадания» квантов излучений или заряженных частиц в ДНК и поэтому сочетаются и с повреждениями ДНК другого типа. Очевидно, что при таком попадании возможно образование сложного повреждения, т. е. сочетания двойного разрыва, например, со сшивкой ДНК и белком в одной из цепей. Вероятность образования таких очень редких и сложных повреждений ДНК вследствие спонтанной нестабильности ДНК очень мала. Поэтому и система репарации таких повреждений не может работать постоянно, т. е. конститутивный синтез соответствующих репарирующих ферментов маловероятен.

Следовательно, репарация «комплексных» повреждений ДНК, ответственных за хромосомные повреждения, исследованные, могла осуществляться с помощью индуцируемой системы репарации. Но поскольку индукция синтеза белка ингибируется циклогексимидом, изложенная гипотеза объясняет, почему в цитированной работе циклогексимид ингибировал репарацию хромосомных разрывов, не влияя на репарацию «обычных» повреждений ДНК.

Результаты рассматриваемой работы Хиттельмана и Полларда показывают, что, во-первых, быстрорепарируемые повреждения ДНК не имеют существенного значения в процессе репарации хромосом; во-вторых, повреждения генома на цитогенетиче-ском уровне обусловлены только очень небольшой фракцией из тех повреждений ДНК, которые регистрируются методами щелочной или нейтральной элюции; в-третьих, репарация повреждений хромосом — более сложный процесс, чем репарация повреждений днк.

Рассмотрим подробнее и более прямые данные о роли двойных разрывов в индукции хромосомных аберраций. Роль двойных разрывов с помощью рестриктаз была изучена Натаржаном и Обе. Они разработали методику исследования различных повреждений в клетках после их рентгеновского облучения и сделанных проницаемыми для эндонуклеазы из нейроспор, которая «узнает»

Однонитевые разрывы или гэппы и, трансформируя их в двуните-вые разрывы, значительно увеличивает частоту аберраций, индуцированных излучением. Иными словами, при сочетании рентгеновского излучения с рестриктазами наблюдается пропорциональное - увеличение двойных разрывов и хромосомных аберраций примерно в одинаковое число раз. При нейтронном облучении в опытах с рестриктазами роль модификации разрывов в возникновении аберраций должна быть меньше, поскольку в этом случае само излучение индуцирует относительно больший процент двойных разрывов. Действительно, действие рестриктазы нейтроспоры на облученные проницаемые клетки не приводило к увеличению частоты хромосомных аберраций в этих клетках, так же как и в клетках после УФ-облучения или обработанных алкилирующими веществами, индуцирующими в ДНК поперечные ковалентные сшивки.

Другой подход, разработанный в, был аналогичен тому, который использован практически одновременно в работе, т. е. были выбраны определенные рестриктазы, индуцирующие двойные разрывы, которые имеют «прямые» или липкие концы. В клетках мышиных фибробластов и в клетках яичника китайского хомячка, которые становились проницаемыми к рестриктазам после их обработки инактивированным вирусом Сендай, исследовали частоту хромосомных аберраций в различные интервалы времени после обработки клеток ферментами. Характер нарушений хромосом был аналогичен тому, который индуцировался ионизирующим излучением. Причем рестрикционные эндонуклеазы, которые индуцировали прямые двойные разрывы (Eco RV, RvuII), были гораздо более эффективны, чем рестриктазы (Bam III, Nun II, Asu III), индуцирующие разрывы с «липкими» концами.

Таким образом, подтверждено предположение о том, что именно двойные разрывы ДНК нужно считать повреждениями, ответственными за возникновение хромосомных аберраций. Причем такая закономерность справедлива не только для рентгеновского облучения, но и других физических или химических кластогенов.

При исследовании эффектов 3-аминобензамида (3-АМБ) на частоту хромосомных аберраций, индуцированных рентгеновским излучением в лимфоцитах человека, группы Натаржана и Престона получили как будто противоречащие данные. В отличие от первой группы, вторая не обнаружила влияние 3-АМБ на частоту аберраций при облучении не стимулированных митогеном лимфоцитов человека.