Образование разрыва в цепи

Наиболее часто нарушение репарации состоит в торможении инцизии, образовании разрыва в цепи, содержащей димер тимина, и вблизи этого димера. Клинические данные показывают, что пигментная ксеродерма не является заболеванием, вызываемым мутацией лишь одного гена. Молекулярные механизмы нарушения репарации в клетках больных пигментной ксеродермой различаются при сравнении клеток не только различных классов, но и групп комплементации. В клетках групп А и С, вероятно, нарушена инцизия, и поэтому в таких клетках не наблюдается образование разрывов в местах ДНК, где расположены димеры пиримидиновых оснований. В группах А и D обнаружили нарушение функции апуриновых эндонуклеаз, однако информация по этому вопросу неоднозначна. Работа эндонуклеазы, узнающей в ДНК димеры пиримидиновых оснований, возможно, активируется специальным белком («ХР-фактором»), содержащимся в хроматине. Мутацией гена, кодирующего такой белок, можно объяснить некоторые данные об особенностях репарации ДНК в клетках больных пигментной ксеродермой. Однако этим нельзя объяснить увеличенную чувствительность клеток больных пигментной ксеродермой к различным генотоксическим агентам.

Подробно структура ДНК клеток больных пигментной ксеродермой исследована в. Авторы, используя методику седиментации в градиенте щелочной сахарозы, изучили клетки больных нескольких групп комплементации (А, С, D, Е, вариантной группы, и гетерозиготы по гену группы В). Полученные ими данные свидетельствуют об увеличении спонтанной нестабильности ДНК у клеток некоторых больных пигментной ксеродермой, что может быть одной из причин и резкого возрастания чувствительности таких больных к отдаленному (канцерогенному) эффекту УФ-облу-чения.

В нормальных клетках после УФ-облучения в относительно низких дозах различные этапы репарации ДНК тесно сопряжены, поэтому образуемые в процессе репарации дефекты в ДНК, разрывы цепей и бреши, остающиеся после работы эндо - и экзонук-леаз, существуют лишь в течение столь коротких промежутков времени, что современными методами анализа их трудно обнаружить. Сквайэрс и Джонсон исследовали начальные этапы репарации ДНК в клетках больных с синдромом Кокейна и клетки штамма 46BR, полученные от больного с иммунодефицитным синдромом. УФ-облучение проводили в присутствии ингибиторов синтеза ДНК и в их отсутствие. Начальные скорости накопления однонитевых разрывов ДНК определяли в присутствии оксимоче-вины в l-p-D-арабинофуранозилцитозина. В обоих случаях существенного отличия между клетками здоровых и больных людей не было, хотя в клетках последних скорость накопления разрывов была несколько меньше. Однако скорость накопления разрывов ДНК других, кроме тех, которые образуются на этапе эксцизии повреждений и определяемых без добавления в инкубационную среду ингибиторов синтеза ДНК, в клетках больных синдромом Кокейна была иной, чем в клетках здоровых людей. В течение 15 мин после облучения в клетках больных определяли значительное число разрывов, тогда как в клетках здоровых их не было в измеримых количествах. В клетках штамма 46BR число разрывов ДНК в отсутствие ингибиторов было таким же, как и в его присутствии. В клетках больных синдромом Кокейна разрывы после

Облучения в случае отсутствия в инкубационной среде ингибиторов синтеза ДНК сохранялись в течение примерно 30 мин, а если в среду добавляли дезоксирибонуклеозиды, этот промежуток был меньше. Накопление спонтанных разрывов ДНК зависело от промежутка времени, прошедшего после снятия монослоя клеток со стекла. (Отметим, что обработка клеток трипсином, который авторы использовали для снятия клеток со стекла, сама может приводить к индукции в клетках разрывов ДНК.) Однако через 24 ч после пересева клеток больных синдромом Кокейна они не аккумулировали разрывы ДНК в ответ на облучение их УФ-излучением. Клетки же штамма 46BR аккумулировали такие разрывы даже через сутки после пересева. И даже в течение 2 ч после УФ-облучения их в дозе 4 Джм2 в них сохранялись не репарированные бреши, причем добавление предшественников ДНК существенно не уменьшало число таких повреждений. Эти данные можно интерпретировать как свидетельство исключительно медленного устранения брешей в ДНК, что может быть связано с нарушением функции ДНК-лигазы. Ранее на основании анализа данных, полученные при исследовании репарации УФ-индуцированных повреждений ДНК в клетках штамма 46BR, также было сделано заключение о нарушении в клетках исследованного больного с иммунодефицитным синдромом этапа репарации ДНК, катализируемого ДНК-лигазой.

Известно также, что после обработки культивируемых клеток человека различными канцерогенами или опухолевыми промоторами индуцируются белки, среди которых есть белок, с индукцией которого связано возникновение в клетках, обработанных этими (эндогенными кластогенными) факторами, хромосомных аберраций.