Индукция рецессивных леталей

Причем при индукции рецессивных леталей наблюдается синергизм в эффектах MR-фактора и рентгеновского излучения, т. е. частота этих мутаций у MR-самцов, облученных в определенной дозе статистически достоверно больше суммы таких мутаций у необлученных MR-самцов и самцов, не содержащих MR-фактора, но облученных в той же дозе. Следовательно, увеличение нестабильности генома, обусловленной присутствием MR-фактора, приводит к увеличению (отдаленного) генетического риска излучения у потомства по крайней мере по тесту рецессивных летальных мутаций. Это может быть обусловлено тем, что MR-фактор увеличивает чувствительность к облучению содержащих его мужских половых клеток или такой фактор ингибирует репарацию повреждений ДНК этих клеток после оплодотворения ими яйцеклеток.

Взаимодействие спонтанных и радиационных генетических эффектов обнаруживается также у растительных объектов. Действительно, известно, что при старении (хранении) семян в ни накапливаются повреждения ДНК, индуцируются генные мутации и хромосомные аберрации. Это, вероятно, одна из основных причин потери жизнеспособности (в частности, всхожести) семян при их длительном хранении. Кроме того, частота мутаций, исследованных у сои и проявляющихся в виде мозаицизма, увеличивается в 1,5 раза как после 7-облучения, так и при увеличении температуры хранения семян до 50° С. Таким образом, есть основания полагать, что спонтанные повреждения ДНК (по крайней мере, их существенная часть) сходны с частью тепловых и радиационных генетических повреждений. Причем такое заключение справедливо для большинства биологических систем и, следовательно, отражает одно из основных их свойств.

Роль ДНКаз в лучевом поражении изучают несколько групп отечественных радиобиологов, неоднократно публиковавших обзоры по этому вопросу. Задача автора этой книги — показать плодотворность анализа роли ДНКаз в спонтанном повреждении для понимания механизмов развития отдаленных эффектов облучения на клеточном уровне. При этом, вероятно, станут яснее и взаимосвязь различных этапов повреждения ДНК (как спонтанного, так и индуцированного излучениями), и механизмы реализации первичных повреждений ДНК в биологически более значимые и обычно менее легко репарируемые повреждения ДНК. К числу последних можно отнести двойные разрывы ДНК. Они могут возникнуть, по крайней мере, двумя путями: через одновременное образование двух однонитевых разрывов, каждый из которых локализован в одной из комплементарных цепей в пределах участка ДНК длиной около 10 нуклеотидов или через последовательное образование сначала одного разрыва, а затем (если первый не успел репарироваться) другого. Исходя из оценок частот образования однонитевых разрывов, сделанных в гл. 2, можно заключить, что без участия ферментов оба пути спонтанного образования двунитевых разрывов реализуются исключительно редко. Очень вероятно, что механизм образования двунитевых разрывов в ДНК включает действие ДНКазы на интактную ДНК в участке (в пределах 10 нуклеотидов), расположенном напротив участка комплементарной цепи, содержащей однонитевый разрыв, и, следовательно, в локально денатурированном участке двойной спирали ДНК. Действительно, в различных клетках животных и человека найдены эндонуклеазы, которые специфичны по отношению к однонитчатой ДНК, т. е. узнающие места расплетания ДНК, образованные вследствие наличия в ДНК однонитевого разрыва или вследствие локального расплетания нативной ДНК вследствие флуктуации в распределении тепловой энергии.