Научная статья на тему 'Бластомогенная активность бисбензимидазольных красителей ДНК при тестировании на дрозофиле'

Бластомогенная активность бисбензимидазольных красителей ДНК при тестировании на дрозофиле Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
307
102
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДРОЗОФИЛА / ОПУХОЛЬ / УЗКОБОРОЗДОЧНЫЕ ЛИГАНДЫ / МУТАГЕНЕЗ / РЕКОМБИНАЦИЯ / DROSOPHILA / TUMOR / MINOR-GROOVE LIGANDS / MUTAGENESIS / RECOMBINATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Кирсанов Кирилл Игоревич, Лесовая Екатерина Андреевна, Иванов Александр Александрович, Белицкий Геннадий Альтерович, Якубовская Марианна Геннадиевна

Впервые изучено действие узкобороздочных лигандов Hoechst 33258иHoechst 33342втестена соматический мутагенезирекомбинациюна дрозофилесиспользованием гетерозиготпо гену wts. Показано, что оба соединения обладают значительным дозозависимым бластомогенным эффектом. Активность Hoechst 33342по способности индуцировать соматические мозаичные клоны былав2 раза выше, чему Hoechst 33258, что хорошо согласуетсясразличиямивпроницаемости мембраны для этих соединений. Оба соединенияне индуцировали точечные мутацииусальмонеллывтесте Эймса. Предполагается,что бластомогенный эффект Hoechst 33258иHoechst 33342 связансих способностью ингибировать эукариотическую топоизомеразу Iитаким образом стимулировать рекомбинацию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Кирсанов Кирилл Игоревич, Лесовая Екатерина Андреевна, Иванов Александр Александрович, Белицкий Геннадий Альтерович, Якубовская Марианна Геннадиевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BLASTOMOGENIC ACTIVITY OF DNA BISBENZIMIDAZOLE DYES IN TESTS ON DROSOPHILA

We were the first to study effects of minor-groove ligands Hoechst 33258 and Hoechst 33342 in a somatic mutagenesis and recombination test on Drosophila heterozygous for wts. Both compounds produceda marked dose-depending blastomogenic effect. Hoechst 33342 demonstrated a 2-fold greater activity in induction of somatic mosaic clones as compared to Hoechst 33258 which agreed well with the difference in membrane permeability between these compounds. None of the compounds induced point mutations in Ames test on Salmonella. The Hoechst 33258 and Hoechst 33342 blastomogenic effects may be due to their ability to inhibit eukaryotic topoisomerase I and thus enhance recombination.

Текст научной работы на тему «Бластомогенная активность бисбензимидазольных красителей ДНК при тестировании на дрозофиле»

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Кирилл Игоревич Кирсанов1, Екатерина Андреевна Лесовая2, Александр Александрович Иванов3, Геннадий Альтерович Белицкий4, Марианна Геннадиевна Якубовская5

БЛАСТОМОГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ БИСБЕНЗИМИДАЗОЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ ДНК ПРИ ТЕСТИРОВАНИИ НА ДРОЗОФИЛЕ

1 К. б. н., старший научный сотрудник, отдел химического канцерогенеза НИИ канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

2 К. б. н., научный сотрудник, отдел химического канцерогенеза НИИ канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

3 К. х. н., младший научный сотрудник, отдел химического канцерогенеза НИИ канцерогенеза

ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

4 Д. м. н., ведущий научный сотрудник, отдел химического канцерогенеза НИИ канцерогенеза

ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

5 Д. м. н., заведующая, отдел химического канцерогенеза НИИ канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

Адрес для переписки: 115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24, НИИ канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН, отдел химического канцерогенеза,

Кирсанов Кирилл Игоревич; e-mail: mrkir@rambler.ru

Впервые изучено действие узкобороздочных лигандов Hoechst 33258 и Hoechst 33342 в тесте на соматический мутагенез и рекомбинацию на дрозофиле с использованием гетерозигот по гену wts. Показано, что оба соединения обладают значительным дозозависимым бластомогенным эффектом. Активность Hoechst 33342 по способности индуцировать соматические мозаичные клоны была в 2 раза выше, чем у Hoechst 33258, что хорошо согласуется с различиями в проницаемости мембраны для этих соединений. Оба соединения не индуцировали точечные мутации у сальмонеллы в тесте Эймса. Предполагается, что бластомогенный эффект Hoechst 33258 и Hoechst 33342 связан с их способностью ингибировать эукариотическую топоизомеразу I и таким образом стимулировать рекомбинацию.

Ключевые слова: дрозофила, опухоль, узкобороздочные лиганды, мутагенез, рекомбинация.

Бисбензимидазолы Hoechst 33258 и Hoechst 33342, синтезированные в 1974 г. [1], широко применяются для окрашивания ДНК в молекулярно-биологических исследованиях. Кроме того, изучается возможность их применения для лечения вирусных инфекций и химиотерапии опухолей. Эти соединения обладают высоким сродством к ДНК благодаря их способности образовывать водородные и ван-дер-ваальсовые связи по узкой борозде биополимера [2]. Показано, что эти флуорохромы при связывании с ДНК изменяют температуру ее плавления, особенно в участках, богатых АТ-парами. Хотя эти соединения не обладают способностью ковалентно связы-

© Кирсанов К. И., Лесовая Е. А., Иванов А. А., Белицкий Г. А.,

Якубовская М. Г., 2012

УДК 575.113.1:616-006-092.4/.9

ваться с ДНК, их присутствие в узкой бороздке приводит к изменению активности ряда ферментов. В частности, нарушается цикл функционирования топоизомеразы I вследствие стабилизации комплекса ДНК с этим ферментом [3]. В результате возникают одноцепочечные разрывы и нарушается стабильность генома.

До настоящего времени бластомогенный эффект Hoechst 33258 и Hoechst 33342 не изучался, отчасти потому, что в ряде тестов, основанных на индукции обратных мутаций, было показано отсутствие их мутагенной активности.

Поскольку Hoechst 33258 и Hoechst 33342 являются ингибиторами топоизомеразы I и вызывают появление однонитевых разрывов ДНК, мы предположили, что эти соединения оказывают рекомбиногенное действие, а это, в свою очередь, может инициировать опухолевый рост.

Наиболее удобным краткосрочным тестом для изучения этих свойств химических соединений является разработанная нами модель индукции опухолей wts у дрозофилы. Она позволяет не только выявлять оба события, но и дискриминировать рекомбинации и точечные мутации [4]. Модель основана на индукции мозаичного соматического клона, возникающего в клетках имаги-нального диска личинки дрозофилы, гетерозиготной по гену wts. Рецессивная мутация wts реализуется у имаго в виде опухоли, если вследствие соматической рекомбинации или мутации в одной из клеток происходит потеря или инактивация доминантного нормального гена. Этот тест в комбинации с тестом Эймса на сальмонелле был использован в данной работе.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Тестируемые соединения

В работе использованы следующие химические соединения: Hoechst 33258 («Sigma-AIdrich», США), Hoechst 33342 («Sigma-Aldrich», США). В качестве растворителей применяли диметилсульфоксид (ДМСО) («ПанЭко», Россия) и дистиллированную воду.

Тест на соматический мутагенез и рекомбинацию (SMART)

Этот тест разработан в нашей лаборатории с 70-х годов прошлого века [5] и используется в различных модификациях.

В данной модификации гетерозигот wtsP4/+ получали путем скрещивания: $ w; wtsP4/TM3 (получена от P. Bryant) х S D-32 (дикая линия). Родителей скрещивали массово, помещая по 10 самок и 5 самцов в пробирки со стандартной питательной средой на 36—40 ч. Личинок первого возраста F1 обрабатывали испытуемыми соединениями, растворенными в 10% ДМСО, из расчета 0,2 мл раствора тестируемого вещества на пробирку. В качестве контроля использовали 10% водный раствор ДМСО. Концентрации соединений были подобраны на основании предварительных экспериментов исходя из токсических и мутагенных свойств агента. Взрослых самцов и самок из F1 просматривали под бинокулярной лупой для выявления опухолей.

Подсчитывали число просмотренных особей (N), число опухолевых клонов (ОК), рассчитывали частоту образования опухолей на 100 особей:

p = (ОК/N) х 100%.

Статистическую значимость различий частот образования опухолей определяли с помощью t-критерия Стьюдента с использованием ф-преобразования Фишера: ф = 2arcsinVp

где p выражается в долях единицы, арксинус — в радианах.

Тест Эймса

Изучение потенциальной мутагенной активности проведено в соответствии с международным стандартом ISO Standard 10993-3:2003 и рекомендациями автора теста [6; 7].

Использованы индикаторные штаммы Salmonella typhimurium TA98 (генотип hisD3052 rfa uvrB/pKM101) и TA100 (генотип hisG46 rfa uvrB/pKM101). Индукция фер-

ментов микросомного окисления осуществлена с помощью предварительного введения крысам линии «Вистар» смеси полихлорированных бифенилов «Совол» однократно, в дозе 300 мг/мл внутрибрюшинно, за 5 сут до забоя [8]. Микросомная активирующая смесь состояла из 6 мг/мл белка фракции S9, 4 мМ НАДФ («Sigma», США), 5 мМ глюкозо-6-фосфата («Reanal», Венгрия), 33 мМ KCl («Реахим», Россия), 8 мМ MgCl2 («Реахим», Россия) и 0,1 М фосфатного буфера («Реахим», Россия), рН 7,4.

В 0,7% L-агар без гистидина последовательно вносили 0,1 мл препарата необходимой концентрации, 0,1 мл суспензии бактерий, 0,5 мл микросомной активирующей смеси (либо соответствующий объем буфера). После полного застывания L-агара чашки Петри помещали в термостат при температуре 37 °С. Учет результатов проводили через 48—72 ч инкубации.

В качестве положительных контролей были использованы вещества, индуцирующие мутации у соответствующих штаммов-тестеров при наличии или в отсутствие активации смесью S9. Для вариантов тестирования без активирующей смеси был использован №метил-№ нитро-№нитрозогуанидин (МННГ) («Serva», Германия) и 2,7-диамино-4,9-диокси-5,10-диоксо-4,5,9,10-тетрагидро-4,9-диазапирен (ДДДТДП) (Россия) [9; 10]. При использовании активирующей фракции S9 ее активность контролировали по эффекту бенз(а)пирена (БП) («Fluka», Германия) и 2-аминофлуорена (2-АФ) («Sigma», США). Стоковые растворы тестируемых соединений готовили в стерильном ДМСО («ПанЭко», Россия); для приготовления дальнейших разведений использовали стерильную бидистиллированную воду. Мутагенный эффект считали положительным при двукратном превышении числа мутантных колоний в опыте по сравнению с соответствующим контролем.

результаты и обсуждение

Эксперименты по индукции реверсий у сальмонеллы в основной модификации теста Эймса на штаммах ТА98 и ТА100 в диапазоне концентраций от 5 мМ до 5 мкМ показали, что Hoechst 33258 и Hoechst 33342 не мутагены. Они не вызывают мутации типа замены пар оснований или сдвига рамки считывания, как в присутствии, так и в отсутствие активирующей микросомальной смеси S9 (табл. 1, 2). Полученный результат согласуется с данными литературы [11; 12] и, кроме того, свидетельствует об отсутствии в использованных образцах побочных мутагенных примесей. Он соответствует механизму действия бисбензимидазолов, которые взаимодействуют с ДНК по узкой бороздке без образования ковалентных связей, характерных для большинства генотоксичных канцерогенов.

В литературе есть одно упоминание о слабом мутагенном действии Hoechst 33258 на сальмонеллу. Эффект был получен на штамме сальмонеллы ТА102.

Этот особый штамм с инактивированным собственным геном гистидина был получен путем инфицирования штамма ST422 плазмидой pAQ1, несущей ген синтеза гистидина с мутацией, реверсия которой и обеспечивает выживание бактериальной клетки в среде без этой аминокислоты. Большая чувствительность штамма ТА102 к мутагенному воздействию объясняется многокопийно-

Таблица 1

Результаты тестирования мутагенного эффекта Hoechst 33258 и Hoechst 33342 на индикаторном штамме ТА98

Исследуемое вещество Доза на чашку, мкмоль Штамм ТА98

-S9 +S9

опыт 1 опыт 2 МАв опыт 1 опыт 2 MA

M ± m“ Mi/Mo6 M ± m Mi/Mo M ± m Mi/Mo M ± m Mi/Mo

Контроль 0 32 ± 2,1 1,О 33 ± 7,1 1,О - 2б ± 5,5 1,О 31 ± О,б 1,О -

ААФ 110 000 - - - - - 1257 ± 51б,7 48 14б8 ± 2О4,2 47 +

ДДДТДП 67 000 1477 ± 433,2 4б 1573 ± 1О5,О 48 + - - - - -

Hoechst 33258 5 33 ± 4,4 1,О - - - 32 ± 2,1 1,2 - - -

50 27 ± б,4 О,8 31 ± 7,5 О,9 - 29 ± 3,1 1,1 29 ± 8,б О,9 -

500(Т)г 14 ± 2,О О,5 3О ± О,б О,9 - 27 ± б,7 1,О 3О ± 4,2 1,О -

5000(Т) О О О О - О О О О -

Hoechst 33342 5 35 ± 9,5 1,1 34 ± 1,О 1,1 - 33 ± 4,О 1,3 31 ± О,б 1,О -

50 28 ± 4,5 О,9 32 ± 1,О 1,О - 34 ± 3,5 1,3 34 ± О,б 1,1 -

500(Т) О О - - Т О О - - Т

а Среднее число ревертантов на чашку ± стандартное отклонение. б Отношение числа ревертантов в опыте к числу ревертантов в контроле.

в Мутагенная активность препарата («+» — наличие, «—» — отсутствие мутагенной активности). г Токсичность при данной дозе.

стью плазмиды. Кроме того, реверсная мутация представляет собой транзицию Т^^ т. е. изменение должно произойти в паре AT, а не CG, как в штамме ТА100 [13]. Особенности Hoechst 33258 и Hoechst 33342 состоят в том, что эти узкобороздочные лиганды связываются преимущественно с участками ДНК, богатыми АТ-парами [14]. Возможно, этими двумя фактами и объясняется незначительное превышение мутагенной активности Hoechst 33258 над пороговым значением на штамме ТА102 (в 1,6 раза) [11].

Мутагенный эффект Hoechst 33258 и Hoechst 33342 не обнаруживался и в эукариотической системе, в HPRT-тесте на фибробластах китайского хомячка линии V79 [12]. Однако на тех же клетках и на фибробластах мыши LM показана способность этих бисбензимидазо-лов нарушать конденсацию хромосом, что приводило к анеу- и полиплоидии [15; 16].

Механизм действия бисбензимидазольных красителей таков, что неспособность вызывать точечный мутагенез на некоторых модельных системах in vitro не гарантирует отсутствия у них мутагенной и канцерогенной активностей в других системах. Эти красители оказывают выраженное рекомбиногенное действие, поскольку ингибируют активность топоизомеразы I, что приводит

к появлению одноцепочечных разрывов в ДНК [17], а те, в свою очередь, служат основой соматической рекомбинации. Такого рода опосредованный генотоксический эффект камптотецина и элептицина был выявлен в тесте на соматический мутагенез и рекомбинацию на дрозофиле [18].

Наши эксперименты на дрозофиле показывают, что такие же свойства проявляют и исследованные нами красители ДНК. Установлено, что Hoechst 33342 и Hoechst 33258 проявляют статистически значимую способность вызывать опухоли у гетерозигот wts/+ (см. рисунок).

Согласно приведенным данным эффект обоих соединений зависит от дозы. При обработке 10 мМ раствором Hoechst 33342 частота возникновения опухолевых клонов составила 3,4%, а при увеличении концентрации красителя до 15 мМ и 20 мМ — соответственно 10 и 12%. В то же время мы не наблюдали увеличения частоты образования опухолей при обработке личинок Hoechst 33258 в концентрации 10 мМ, а в концентрации 20 мМ она составляла 6,1%. Таким образом, более выраженной мутагенной активностью обладал Hoechst 33342. Это может объясняться его способностью лучше проникать через клеточную мембрану, что показано в предыдущих ис-

Таблица 2

Результаты тестирования мутагенного эффекта Hoechst 33258 и Hoechst 33342 на индикаторном штамме ТА100

Исследуемое вещество Доза на чашку, мкмоль Штамм TA100

-S9 +S9

опыт 1 опыт 2 MA8 опыт 1 опыт 2 MA

M ± m* Mi/Mo6 M ± m Mi/Mo M ± m Mi/Mo M ± m Mi/Mo

Контроль О 77 ± 2,3 1,О 79 ± 9,2 1,О - 1О3 ± б,1 1О1 ± 12,8 - -

БП 4О ООО - - - - - 957 ± 148,5 9,3 1О25 ± б4,1 1О +

ААФ 11О ООО - - - - - 131б ± 4бб,7 1О 1147 ± б4,1 11,3 +

МННГ б8 ООО 133б ± 253,2 17,4 144О ± 123,О 18,2 + - - - - -

Hoechst 33258 5 74 ± 2,5 1,О - - - 78 ± 11,5 О,8 - - -

5О 74 ± б,1 1,О - - - 9О ± 19 О,9 - - -

5ОО 72 ± 13,5 1,О 82 ± 3,2 1,О - 85 ± 9,5 О,8 1О5 ± 15,1 1,О -

5ООО бб ± 1О,1 О,9 75 ± 2,5 О,9 - 97 ± 8,7 О,9 89 ± 4,О О,9 -

Hoechst 33342 О,5 83 ± 8 1,1 84 ± 4,б 1,1 - 1О2 ± 4,1 1,О 1О5 ± 8,4 1,О -

5 б4 ± 9,б О,8 81 ± 4,9 1,О - 9О ± 15,7 О,9 1О3 ± 1б,4 1,О -

5О(Т)г 8 ± 7,3 О - - Т 29 ± 9,3 О,3 - - Т

а Среднее число ревертантов на чашку ± стандартное отклонение.

6 Отношение числа ревертантов в опыте к числу ревертантов в контроле.

в Мутагенная активность препарата («+» — наличие, «—» — отсутствие мутагенной активности). г Токсичность при данной дозе.

следованиях [17]. Существенно, что токсический эффект исследованных соединений был невелик и при максимальной из использованных концентраций.

Использованная нами модель и результаты исследования представляют интерес по следующим причинам:

• во-первых, супрессор опухолевого роста '^5 высоко консервативен и известен у млекопитающих как Lats. У человека мутирование этого гена ассоциировано с саркомой мягких тканей [19; 20], а также, предположительно, с опухолями молочной железы и яичников [21; 22].

• во-вторых, вызываемый узкобороздочными лигандами рекомбиногенный эффект является одним из основных в механизме действия канцерогенных факторов. Особенно велика его роль в развитии ретинобластом у детей, гетерозиготных по гену Rb. Из этого следует опасность рекомбиногенных соединений, даже если они не вызывают у эукариот точечных мутаций;

• в-третьих, большинство генотоксичных канцерогенов млекопитающих вызывает опухоли у дрозофилы, тогда как их неканцерогенные аналоги не вызывают [23—25].

В норме необходим для контроля пролиферации клеток и нормального морфогенеза. Мутация в гене wts дрозофилы приводит к гипертрофии апикальной части эпителиальных клеток имагинальных дисков и их избыточной пролиферации. После метаморфоза эти разрастания сохраняются у имаго как макроскопически видимые опухоли.

Появление опухолевых клонов, связанное с потерей функционально активного доминантного аллеля у гетерозигот, может происходить в результате точечных мутаций в нормальном гене, генных и хромосомных деле-ций, а также потери гетерозиготности при соматической рекомбинации. Как было показано, вклад гомологичной рекомбинации в частоту появления опухолевых клонов, как спонтанных, так и индуцированных целым рядом химических канцерогенов, превышает суммарный вклад точечного мутагенеза и генных и хромосомных делеций в результате негомологичного воссоединения концов; он может существенно различаться при действии различных канцерогенных соединений.

Полученные в представленной работе результаты дают основание предположить, что узкобороздочные ли-

Концен- трация, мM Число особей Число опухо- левых клонов M, % (M ± m), %

Контроль8 770 20 2,б 2,б ±0,007

Hoechst 10 485 14 2,9 2,9 ± 0,01

33258 20 425 2б б,1 б,1 ± 0,036

10 37б 15 4 4,0 ± 0,02

Hoechst 33342 15 301 27 9 9,0 ± 0,0б6

20 487 58 12,1 12,1 ± 0,056

(М ± т) — частота появления опухолевых клонов ± стандартное отклонение.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а Контроль — 10% ДМСО.

б Частота статистически значимо отлична от контроля, р < 0,01.

13

12

11

10

Рисунок. Частота появления опухолевых клонов при спонтанном и индуцированном мутагенезе у гетерозигот по wtsP4.

Данные, отмеченные звездочкой, статистически значимо отличны от контроля (р < 0,01). I — 10 мМ; II — 15 мМ; III — 20 мМ.

А. Контроль. Б. Hoechst 33258. В. Hoechst 33342.

ганды, не образующие ковалентные связи с ДНК, вызывают преимущественно соматическую рекомбинацию. Это подтверждают также данные литературы, полученные при тестировании в SMART других ингибиторов то-поизомеразы I [18].

Таким образом, в данном исследовании мы показали, что при испытании новых препаратов, оказывающих непрямое генотоксическое действие, т. е. вызывающих повреждения ДНК путем нарушения работы ферментов ее метаболизма, необходимо иметь систему краткосрочных тестов, позволяющих прогнозировать последствия этих эффектов — мутагенез и канцерогенез. Этим требованиям соответствует комбинация теста Эймса (или любого другого теста, основанного на создании реверсной мутации) для определения способности соединения вызывать точечные мутации и SMAR-теста на дрозофиле, который дает возможность выявлять потенциальные мутагенные, рекомбиногенные и бластомогенные свойства соединений. С этой точки зрения представляется целесообразной дальнейшая оптимизация SMART на дрозофиле для создания тест-системы, способной не только выявлять, но и дискриминировать различные типы нарушений ДНК, приводящие к возникновению опухолевых клонов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Loewe H., Urbanietz J. Basic-substituted 2,6-bisbenzimidazole derivates, a novel class of substances with chemotherapeutk activity // Arzneimittelforschung. — 1974. — Vol. 24, N 12. — P. 1927—1933.

2. DNA minor groove binders as potential antitumor and antimicrobial agents / Baraldi P. G., Bovero A., Fruttarolo F., Preti D., Tabrizi M. A., Pavani M. G., Romagnoli R. // Med. Res. Rev. — 2004. — Vol. 24, N 4. — P. 475—528.

3. Pommier Y., Marchand C. Interfacial inhibitors of protein-nucleic acid interactions // Med. Chem. Anticancer Agents. — 2005. — Vol. 5, N 4. — P. 421—429.

4. Сидоров Р. А., Белицкий Г. А. Опухоли warts у дрозофилы, вызванные канцерогенами млекопитающих: тест, чувствительный к бластомогенному действию химических соединений // Вестн. РАМН. — 2004. — № 12. — P. 39—46.

5. Соматический мутагенез у D. Melanogaster как экспресс-метод тестирования канцерогенов (N-нитрозосоединения) / Ша-бад Л. М., Хованова Е. М., Логвиненко Е. Г., Белицкий Г. А. // Доклады АН СССР. — 1976. — Т. 4, № 231 — С. 997—1000.

6. International Standard ISO 10993-3:2003 Biological Evaluation of Medical Devices. Part 3: Tests for Genotoxicity, Carcinogenicity and Reproductive Toxicity [Электронный ресурс]. — URL: http://www.iso. org (дата обращения: 18.08.2010).

7. Maron D. M., Ames B. N. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test // Mutation Res. — 1983. — Vol. 113. — P. 173—215.

8. Белицкий Г. А., Фонштейн Л. М., Худолей В. В. Совол как индуктор микросомных ферментов, активирующих проканцерогены // Экспер. онкол. — 1987. — № 3. — С. 9—20.

9. Мигачев Г. И., Андриевский А. М., Докунихин Н. С. Синтез производных 5,10-диоксо-4,5,9,10-тетрагидро-4,9-диазопирена // Химия гетероциклических соединений. — 1975. — № 12. — С. 1699—1700.

10. О мутагенном действии производного тетрагидродиазопире-на на бактерии / Абилев С. К., Фонштейн Л. М., Мигачев Г. И., Андриевский А. М. // Генетика. — 1979. — Т. 5, № 15. — С. 807—811.

11. Ferguson L. R., Denny W. A. Microbial mutagenic effects of the DNA minor groove binder pibenzimol (Hoechst 33258) and a series of mustard analogues // Mutat. Res. — 1995. — Vol. 329, N 1. — P. 19—27.

12. Durand R. E., Olive P. L. Cytotoxicity, mutagenicity and DNA damage by Hoechst 33342 // J. Histochem. Cytochem. — 1982. — Vol. 30, N 2. — P. 111—116.

13. A new Salmonella tester strain (TA102) with AX T base pairs at the site of mutation detects oxidative mutagens / Levin D. E., Hollstein M., Christman M. F., Schwiers E. A., Ames B. N. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1982. — Vol. 79, N 23. — P. 7445—7449.

14. Portugal J., Waring M. J. Assignment of DNA binding sites for 4',6-diamidine-2-phenylindole and bisbenzimide (Hoechst 33258). A comparative footprinting study // Biochim. Biophys. Acta. — 1988. — Vol. 949, N 2. — P. 158—168.

15. Turner P. R., Denny W. A. The mutagenic properties of DNA mi-nor-groove binding ligands // Mutat. Res. — 1996. — Vol. 355, N 1—2. — P. 141—169.

9

8

7

б

III

5

II

4

III

3

2

A

Б

В

16. Vig B. K., Swearngin S. E. Sequence of centromere separation: kinetochore formation in induced laggards and micronuclei // Mutagenesis. — 1986. — Vol. 1, N 6. — P. 461—465.

17. DNA minor groove-binding ligands: a different class of mammalian DNA topoisomerase I inhibitors / Chen A. Y., Yu C., Gatto B., Liu L. F. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1993. — Vol. 90, N 17. — P. 8131—8135.

18. Frei H., Wurgler F. E. Induction of somatic mutation and recombination by four inhibitors of eukaryotic topoisomerases assayed in the wing spot test of Drosophila melanogaster // Mutagenesis. — 1996. — Vol. 11, N 4. — P. 315—325.

19. Tumor suppressor WARTS ensures genomic integrity by regulating both mitotic progression and G1 tetraploidy checkpoint function / Iida S., Hirota T., Morisaki T., Marumoto T., Hara T., Kuninaka S., Honda S., Kosai K., Kawasuji M., Pallas D. C., Saya H. // Oncogene. — 2004. — Vol. 23, N 31. — P. 5266—5274.

20. Hisaoka M., Tanaka A., Hashimoto H. Molecular alterations of h-warts/LATS1 tumor suppressor in human soft tissue sarcoma // Lab. Invest. — 2002. — Vol. 82, N 10. — P. 1427—1435.

21. A human homolog of Drosophila warts tumor suppressor, h-warts, localized to mitotic apparatus and specifically phosphorylated during mi-

tosis / Nishiyama Y., Hirota T., Morisaki T., Hara T., Marumoto T., Iida S., Makino K., Yamamoto H., Hiraoka T., Kitamura N., Saya H. // FEBS. Lett. — 1999. — Vol. 459, N 2. — P. 159—165.

22. Molecular analysis of the h-warts/LATS1 gene in human breast cancer / Morinaga N., Shitara Y., Yanagita Y., Koida T., Kimura M., Asao T., Kimijima I., Takenoshita S., Hirota T., Saya H., Kuwano H. // Int. J. Oncol. — 2000. — Vol. 17, N 6. — P. 1125—1129.

23. Induction of tumor clones in D. melanogaster wts/+ heterozygotes with chemical carcinogens / Sidorov R. A., Ugnivenko E. G., Kho-vanova E. M., Belitsky G. A. // Mutat. Res. — 2001. — Vol. 498, N 1—2. — P. 81—91.

24. Induction of epithelial tumors in Drosophila melanogaster heterozygous for the tumor suppressor gene wts / Eeken J. C., Klink I., van Veen B. L., Pastink A., Ferro W. // Environ. Mol. Mutagen. — 2002. — Vol. 40, N 4. — P. 277—282.

25. Smijs T. G., Nivard M. J., Schuitmaker H. J. / Development of a test system for mutagenicity of photosensitizers using Drosophila melanogaster // Photochem. Photobiol. — 2004. — Vol. 79, N 4. — P. 332—338.

Поступила 20.09.2012

Kiryll Igorevich Kirsanov1, Ekaterina Andreyevna Lesovaya2, Alexander Alexandrovich Ivanov3, Gennadiy Alterovich Belitskiy4, Marina Gennadievna Yakubovskaya5

BLASTOMOGENIC ACTIVITY OF DNA BISBENZIMIDAZOLE DYES IN TESTS ON DROSOPHILA

1 MSc, PhD, Senior Researcher, Chemical Carcinogenesis Department, Carcinogenesis Research Institute,

N. N. Blokhin RCRC, RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, RF, 115478)

2 MSc, PhD, Researcher, Chemical Carcinogenesis Department, Carcinogenesis Research Institute,

N. N. Blokhin RCRC, RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, RF, 115478)

3 MSc, PhD, Junior Researcher, Chemical Carcinogenesis Department, Carcinogenesis Research Institute,

N. N. Blokhin RCRC, RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, RF, 115478)

4 MD, PhD, DSc, Leading Researcher, Chemical Carcinogenesis Department, Carcinogenesis Research Institute,

N. N. Blokhin RCRC, RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, RF, 115478)

5 MD, PhD, DSc, Head, Chemical Carcinogenesis Department, Carcinogenesis Research Institute,

N. N. Blokhin RCRC, RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, RF, 115478)

Address for correspondence: Kirsanov Kiryll Igorevich, Chemical Carcinogenesis Department, Carcinogenesis Research Institute, N. N. Blokhin RCRC, RAMS, 24, Kashirskoye sh., Moscow, RF, 115478;

e-mail: mrkir@rambler.ru

We were the first to study effects of minor-groove ligands Hoechst 33258 and Hoechst 33342 in a somatic mutagenesis and recombination test on Drosophila heterozygous for wts. Both compounds produced a marked dose-depending blastomogenic effect. Hoechst 33342 demonstrated a 2-fold greater activity in induction of somatic mosaic clones as compared to Hoechst 33258 which agreed well with the difference in membrane permeability between these compounds. None of the compounds induced point mutations in Ames test on Salmonella. The Hoechst 33258 and Hoechst 33342 blastomogenic effects may be due to their ability to inhibit eukaryotic topoisomerase I and thus enhance recombination.

Key words: Drosophila, tumor, minor-groove ligands, mutagenesis, recombination.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.