Научная статья на тему 'РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ В ОЦЕНКЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА К ВОЗДЕЙСТВИЮ СВЕРХНОРМАТИВНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДОНА'

РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ В ОЦЕНКЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА К ВОЗДЕЙСТВИЮ СВЕРХНОРМАТИВНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДОНА Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
48
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
хромосомные аберрации / полиморфизм генов репарации / радон / chromosome aberrations / repair gene polymorphism / radon

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — В.Г. Дружинин, А.Н. Волков, А.Н. Глушков, Т.А. Головина, В.И. Минина

Представлены результаты изучения хромосомных аберраций в лимфоцитах крови человека в связи с полиморфизмом генов ферментов репарации ДНК (hOGGl, ADPRT, АРЕ1, XRCC1, XpG, ХрС, XpD, NBS1) в условиях длительного воздействия сверхнормативных концентраций радона внутри помещений. Установлено, что частота хромосомных аберраций была достоверно ниже у обладателей генотипа hOGGl 326Ser/Ser (по сравнению с вариантом Ser/Cys), АРЕ1 148Asp/Asp (по сравнению с Glu/Glu), ADPRT 762Val/Val (по сравнению с Val/Ala и Ala/Ala). Показана значимость изученных полиморфных систем в формировании отдельных типов хромосомных аберраций (одиночных фрагментов и хромосомных обменов).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — В.Г. Дружинин, А.Н. Волков, А.Н. Глушков, Т.А. Головина, В.И. Минина

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

ROLE OF REPAIR GENE POLYMORPHISM IN ESTIMATING THE SENSITIVITY OF HUMAN GENOME TO EXCESS RADON CONCENTRATIONS

The paper gives the results of investigating chromosome aberrations in human peripheral blood lymphocytes due to DNA repair genes, such as hOGGl, ADPRT, APE1, XRCC1, XpG, XpC, XpD, and NBS1, upon long-term exposure to excess indoor radon concentrations. The frequency of chromosome aberrations was found to be significantly lower in the carriers of the genotype hOGGl 326 Ser/Ser (versus the variant Ser/Cys), APE1 148 Asp/Asp (versus Val/Ala and Ala/Ala). The study polymorphic systems were shown to be of value in giving rise to individual types of chromosome aberrations (single fragments and chromosome exchanges).

Текст научной работы на тему «РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ В ОЦЕНКЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА К ВОЗДЕЙСТВИЮ СВЕРХНОРМАТИВНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДОНА»

Выводы. 1. Повышенная частота ТСЯ-мутантных лимфоцитов ассоциирована с минорными аллелями генов всех трех стадий детоксикации ксенобиотиков (СУР1А1, (75ГЛ//, АВСВ1) и с аллелем дикого типа гена репарации ДНК - 0(7(7/.

2. На уровне тренда зарегистрировано влияние степени загрязненности в городе проживания на генотипиче-ские ассоциации частоты ТСЯ-мутантных клеток (по гену СУРЫ Г).

3. Полученные результаты позволяют предположить значимость нерадиационного фактора (ИМТ -> уровень эстрогенов) в генетически обусловленном повышении частоты ТСЯ-мутантных лимфоцитов у женщин, проживающих на радионуклидно-загрязненных территориях. Л итература

1. Баранов В. С., Баранова Е. В., Иващенко Т. Э., Асеев М. В. Геном человека и гены предрасположенности. Введение в предиктивную медицину. — СПб., 2000.

2. Замулаева И. А., Смирнова С. Г., Орлова Н. В. и др. // Рос. онкол. журн. - 2001. - Т. 41, № 1. - С. 23-25.

3. Fung К. L., Gottesman М. М. // Biochim Biophys Acta. — 2009.

- Vol. 1794, N 5. - P. 860-871.

4. Hamajima N. // Exp. Rev. Mol. Diagn. - 2001. - Vol. I, N 1.

- P. 119-123.

5. Kisselev P., Schunck W.-H., Roots /., Schwarz D. // Cancer Res.

- 2005. - Vol. 65, N 7. - P. 2972-2978.

6. Meleiiadis J., Chanock S., Walsh T. J. // Clin. Microbiol. Rev.

- 2006. - Vol. 19, N 4. - P. 763-787.

7. Rotunno M., Yu K., Lubin J. H. et al. // PLOS. - 2009. -Vol. 4, N 5. — P. e5652. URL: http://www.pubmedcen-tral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid = 2682568 (дата обращения: 04.02.2011).

8. Yuan W„ Xu L„ Feng Y. et al. // Breast Cancer Res. Treat. — 2010. - Vol. 122, N 3. - P. 835-842.

Поступила 17.02.11

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2011 УДК 6I4.876:546.296|:577.21.08

В. Г. Дружинин'-2, А. Н. Волков', А. Н. Глушков2, Т. А. Головина', В. И. Минина' 2, Ф. И. Ингель3,

A. В. Ларионов', А. В. Мейер', А. А. Лунина', Т. А. Толочко', Л. В. Ахальцева3, Е. К. Кривцова3, Н. А. Юрцева

B. В. Юрченко3

РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ В ОЦЕНКЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА К ВОЗДЕЙСТВИЮ СВЕРХНОРМАТИВНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДОНА

'Кемеровский государственный университет; ^Институт экологии человека СО РАН, Кемерово; 3ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина Минздравсоцразвития России, Москва

Представлены результаты изучения хромосомных аберраций в лимфоцитах крови человека в связи с полиморфизмом генов ферментов репарации ДНК (hOGGl, ADPRT, АРЕ1, XRCC1, XpG, ХрС, XpD, NBS1) в условиях длительного воздействия сверхнормативных концентраций радона внутри помещений. Установлено, что частота хромосомных аберраций была достоверно ниже у обладателей генотипа hOGGl 326Ser/Ser (по сравнению с вариантом Ser/Cys), АРЕ] 14SAsp/Asp (по сравнению с Glu/Glu), ADPRT 762Val/Val (по сравнению с Val/Ala и Ala/Ala). Показана значимость изученных полиморфных систем в формировании отдельных типов хромосомных аберраций (одиночных фрагментов и хромосомных обменов).

Ключевые слова: хромосомные аберрации, полиморфизм генов репарации, радон

V. G. Druzhinin, А. N. Volkov, А. N. Glushkov, Т. A. Golovina, V. /. Minina, F. I. lngel, A. V. Larionov, A. V. Meyer, A. A. Lunina, T. A. Tolochko, L. V. Akhaltseva, E. К Krivisova, N. A. Yurtseva, V. V. Yurchenko. - ROLE OF REPAIR GENE POLYMORPHISM IN ESTIMATING THE SENSITIVITY OF HUMAN GENOME TO EXCESS RADON CONCENTRATIONS

The paper gives the results of investigating chromosome aberrations in human peripheral blood lymphocytes due to DNA repair genes, such as hOGGl, ADPRT, APE1, XRCC1, XpG, XpC, XpD, and NBS1, upon long-term exposure to excess indoor radon concentrations. The frequency of chromosome aberrations was found to be significantly lower in the carriers of the genotype hOGGl 326 Ser/Ser (versus the variant Ser/Cys), APE] 148 Asp/Asp (versus Val/Ala and Ala/Ala). The study polymorphic systems were shown to be of value in giving rise to individual types of chromosome aberrations (single fragments and chromosome exchanges).

Key words: chromosome aberrations, repair gene polymorphism, radon

Одной из актуальных задач современной гигиены, генетической токсикологии и радиобиологии является

Дружинин В. Г. — д-р биол. наук, проф., зав. каф. генетики КемГУ, вед. науч. сотр. ИЭЧ СО РАН (druzhinin_vladim@mail.ru) Кемерово; Волков А. Н. — канд. биол. наук, доц. каф. генетики; Глушков А. Н. — д-р мед. наук, проф., дир.; Головина Т. А. — вед. инженер каф. генетики; Минина В. И. — канд. биол. наук, ст. науч. сотр., доц. каф. генетики; Ингель Ф. И. — д-р биол. наук, вед. науч. сотр.; Ларионов А. В. — аспирант каф. генетики; Мейер А. В. — аспирант каф. генетики; Лунина А. А. — аспирант каф. генетики; Толочко Т. А. — ст. преподаватель каф. генетики; Ахальцева Л. В. — канд. биол. наук, ст. науч. сотр.; Кривцова Е. К. — науч. сотр.; Юрцева И. А. — ст. инженер; Юрченко В. В. — канд. биол. наук, ст. науч. сотр.

изучение наследственных предпосылок индивидуальной чувствительности к воздействию генотоксикантов, в том числе радиации. Такая чувствительность во многом определяется эффективностью защитных механизмов. Клеточная защита представлена главным образом ферментными системами, дезактивирующими генотоксиканты (трансформация ксенобиотиков, антиоксидантная активность) или восстанавливающими целостность генетического материала (репарация ДНК) [1, 7, 11, 15]. В реализации индивидуальных эффектов воздействия радиационного фактора особую роль отводят полиморфным вариантам генов репарации ДНК [8].

Наиболее информативным и радиационно-специфи-ческим методом анализа биологических эффектов радиации для человека является метафазный анализ хромосомных аберраций (ХА) в лимфоцитах [25]. Данные, полученные при использовании цитогенетического теста,

показывают не только "физическую", но и "биологическую" дозу, т. е. отражают индивидуальную радиочувствительность [9]. В связи с этим в последние годы активно обсуждается возможность идентификации индивидуальной чувствительности к воздействию ионизирующих излучений малой интенсивности с использованием набора полиморфизмов, ассоциированных с разным уровнем повреждений в геноме [12, 18, 21].

Для корректного изучения роли полиморфизма генов в определении радиочувствительности необходимо выполнение нескольких важных методических условий, а именно: исследуемая популяция должна состоять из лиц, живущих на ограниченной территории в одинаковых условиях воздействия радиационного фактора при минимальном влиянии иных экологических факторов; все члены исследуемой выборки должны подвергаться однотипному воздействию радиации, вызывающему значимые кластогенные эффекты; другие факторы (пол, возраст, состояние здоровья, профессия, особенности питания и медицинского обеспечения, курение, этническая принадлежность) не должны модифицировать мутагенные эффекты; объем исследуемой выборки должен быть достаточным, чтобы выявлять индивидов с редкими вариантами полиморфизмов.

Такая выборка, максимально соответствующая выдвинутым условиям, была выявлена в ходе цитогенети-ческого мониторинга, выполненного в когортах жителей Кемеровской области [3]. На протяжении ряда лет в группах воспитанников школы-интерната Таштагол стабильно регистрировали высокий уровень ХА в лимфоцитах, в том числе специфических маркеров радиационного повреждения — дицентрических и кольцевых хромосом [2,4, 5]. Комплексные радиологические, физико-химические и биоиндикаторные исследования, проведенные на территории школы-интерната, показали, что только один экологический параметр — содержание радона в воздухе жилых и учебных помещений в зимний период — постоянно превышает нормативные значения (до 583 Бк/м3). Установлено, что зафиксированные значения эффективной равновесной объемной активности радона обусловливают индивидуальную эффективную дозу ингаляционного облучения детей ~ 20 мЗв/год за счет изотопов радона и их короткоживущих дочерних продуктов в воздухе [5].

Таким образом, совместное компактное проживание воспитанников интерната в условиях хронического воздействия излучения радона, вызывающего генотоксиче-ские эффекты, дает возможность изучить генотипиче-ские ассоциации частот ХА в лимфоцитах крови в экспонированной радоном когорте.

Материалы и методы

Группы для обследования формировали из детей:

— проживающих и обучающихся в школе-интернате Таштагола Кемеровской области (75 мальчиков и 74 девочки в возрасте 8—18 лет; средний возраст 13,60 ± 0,29 года). С учетом сезонности радонового фактора материал в экспонированной радоном группе собран в зимние месяцы в 2004, 2007 и 2009 гг. Район исследования представлен горной таежной местностью (Горная Шория) и характеризуется относительно небольшим уровнем химического загрязнения воздушной среды [10];

— проживающих в сельских населенных пунктах, расположенных в удалении от промышленных зон Кузбасса: с. Красное Ленинск-Кузнецкого района и с. Пача Яшкинского района. Всего в контрольной группе обследовано 37 мальчиков и 57 девочек в возрасте 9—18 лет (средний возраст 13,73 ± 0,35 года).

Сбор анамнестических данных проводили путем устного анкетирования и анализа медицинских карт (форма 025/у-87). Учитывали наличие хронических и инфекци-

онных заболеваний, курение, прием лекарственных препаратов и рентгенодиагностические процедуры за 3 мес до сбора материала. На каждого обследуемого ребенка был оформлен протокол информированного согласия, подписанный родителями либо лицами, осуществляющими опеку несовершеннолетних.

Цитогенетический анализ. Кластогенные эффекты изучали с помошью метода учета ХА в кратковременных культурах лимфоцитов периферической крови. Стимулированные фитогемагглютинином лимфоциты культивировали в течение 48—50 ч. В среднем на каждого ребенка анализировали 190 метафаз (100—500). Учитывали одиночные и парные фрагменты, а также аберрации обменного типа. Детальное описание методики культивирования лимфоцитов, фиксации, приготовления препаратов и анализа ХА приведено в [3].

Молекулярно-генетические методы. Выделение ДНК проводили с использованием реактива "ДНК-Экспресс" (НПФ "Литех", Москва). Аллельные варианты генов репарации ДНК типировали с помощью метода SNP-экс-пресс, разработанного НПФ "Литех". Продукты амплификации выявляли путем электрофореза в 3% агарозе с использованием ТАЕ-буфера и последующей окраской бромистым этидием (100 мкг/л).

Изучены полиморфизмы генов эксцизионной репарации оснований: АРЕ1 (апуриновая/апиримидиновая эндонуклеаза 1), XRCC1 (комплементационная группа репарации радиационных повреждений ДНК), hOGGl (оксогуанин гликозилазы 1), ADPRT (аденозиндифос-фатрибозил трансфераза); эксцизионной репарации нук-леотидов: XpD (АТФ-независимая хеликаза), ХрС (белок распознавания повреждений ДНК), XpG (ЕЯСС5)-эндо-нуклеаза; репарации двойных разрывов ДНК: NBS1 (белок нибрин, участвующий в распознавании двойных разрывов ДНК).

Всего типировано 10 однонуклеотидных замен: АРЕ Aspl48Glu, XRCC1 Argl94Trp, XRCC1 Arg280His, XRCC1 Arg399Gln, hOGGl Ser326Cys, ADPRT Val762Ala, XpC Lys939Gln, XpD Lys751Gln, XpG Aspll04His, NBS1 Glul85Gln.

Статистический анализ. Статистическую обработку результатов осуществляли средствами StatSoft Statistica 6.0. Распределение частот ХА сравнивали с нормальным (методом Колмогорова—Смирнова). По результатам анализа установлено, что распределение всех изучаемых цитогенетических параметров отличалось от нормального. На основании этого в дальнейшем использовали методы непараметрической статистики (ранговый U-тест Манна—Уитни [6]. Сравнение групп по качественным признакам и проверку на соответствие равновесию Хар-ди—Вейнберга (РХВ) проводили с помощью критерия х2-

Результаты и обсуждение

В табл. 1 приведены результаты анализа ХА в экспонированной радоном группе воспитанников интерната Таштагола и их сверстников из контрольной выборки. Очевидно, что значения основных цитогенетических показателей — доля аберрантных метафаз, число одиночных и парных фрагментов в экспонированной группе — достоверно увеличены по сравнению со значениями в контрольной группе. Критически важным является тот факт, что маркерные для воздействия радиации обмены хромосомного типа (дицентрические, кольцевые хромосомы и атипичные моноцентрики) также значимо чаще регистрировали в выборке детей из Горной Шории (р < 0,05). В опубликованной ранее работе детально описаны результаты комплексного исследования экологических факторов токсико-генетического риска у детей из сравниваемых выборок. Сочетание радиологических, физико-химических и биоиндикаторных методов анализа контактных сред в местах проживания детей показало,

Таблица 1

Хромосомные аберрации у детей из группы с экспозицией радоном и в контрольной выборке (Л/ ± т)

Число аберраций на 100 клеток

Исследуемая выборка Число детей Число изученных метафаз Доля аберрантных метафаз, % фрагменты обмены

одиночные парные хроматидные хромосомные

Экспонированная 149 27 850 5,39 ± 0,20*** 3,93 ± 0,18** 1,23 ± 0,07** 0,02 + 0,01 0,2 ± 0,04*

Контрольная 94 18 800 3,20 ± 0,19 2,38 + 0,14 0,8 ± 0,09 0,02 ± 0,01 0,04 ± 0,02

Примечание. Достоверность различий между группами: * — р < 0,05; ** — р < 0,01; *** — р < 0,001 (¿/-критерий Манна— Уитни).

что только один экологический параметр — сверхнормативное содержание радона в воздухе жилых и учебных помещений школы-интерната Таштагола — способен вызывать значимые кластогенные эффекты в лимфоцитах периферической крови.

Сходные по направленности кластогенные эффекты у детей, экспонированных радоном в условиях проживания и обучения в образовательном учреждении интернатского типа, ранее наблюдали исследователи из Словении. Цитогенетическое обследование 85 учащихся (37 девочек и 48 мальчиков) в возрасте 9—12 лет методами оценки ХА и микроядер в культурах лимфоцитов крови показало статистически значимое увеличение количества клеток с повреждениями в опытной группе по сравнению с контролем [13].

Сопоставление цитогенетических показателей в экспонированной и контрольной группах в зависимости от ряда сопутствующих факторов — пола, возраста, этнической принадлежности, заболеваемости и вредных привычек (курение) — не выявило значимого влияния како-го-либо из перечисленных факторов на частоту ХА в сравниваемых группах [5]. Это обстоятельство в совокупности с унификацией условий проживания и питания детей в интернате позволяет, по нашему мнению, оценить значимость полиморфизма ферментных систем репарации ДНК в формировании признака чувствительности к

воздействию излучений радона, определяемой по частотам кластогенных повреждений в лимфоцитах.

В табл. 2 представлены частоты генотипов изученных локусов генов репарации в экспонированной радоном группе, а также результаты их сравнения с ожидаемыми частотами, исходя из РХВ. В целом частоты согласуются с данными, полученными для европеоидов в исследованиях, проведенных в Италии, Финляндии, Чехии [20, 23, 24]. Отклонение от РХВ, обусловленное недостатком ге-терозигот, обнаружено для замен XRCC1 Arg399Gln, ХрС Lys939Gln, АРЕ1 Aspl48Glu (х2 > 3,84, df = 1).

Анализ ассоциаций ряда цитогенетических показателей (суммарная частота аберраций хроматидного и хромосомного типа в том числе маркерных радиационных показателей — хромосомных обменов) с генотипами обследованных позволил получить значимые результаты для генотипов (АРЕ Aspl48Glu, XRCC1 Arg280His, hOGGl Ser326Cys, ADPRT Val762Ala, XpG AspU04His). Повышенный уровень аберраций хроматидного типа отмечен у носителей генотипа АРЕ 148Glu/Glu (4,58 ± 0,41) (/> = 0,045) в сравнении с генотипом АРЕ1 Asp/Asp (3,67 ± 0,33) (табл. 3). Аллель-ный вариант АРЕ 148Glu характеризуется небольшим снижением функциональной активности фермента (94% у носителей гомозиготного фенотипа АРЕ1 148Glu/Glu), а также некоторым снижением способности связывать ДНК [16].

Таблица 2

Частоты генотипов генов репарации в группе детей, экспонированных радоном

Замена Генотип, % (число обследованных детей) Частота редкого аллель-ного варианта Значение по критерию x2

XRCC1 Argl94Trp Arg/Arg Arg/Trp Trp/Trp q(Trp) 0,4603

89,05 (122) 10,95 (15) 0 0,0547

XRCC1 Arg280His Arg/Arg Arg/His His/His q (His) 1,019

83,57 (117) 16,43 (23) 0 0,0821

XRCC1 Arg399Gln Arg/Arg Arg/Gln Gin/Gin q (Gin) 7,1556

52,34 (67) 32,81 (42) 14,84 (19) 0,3124

APE] Aspl48Glu Asp/Asp Asp/Glu Glu/Glu q (Glu) 4,571

33,57 (47) 40,71 (57) 25,71 (36) 0,4607

hOGGl Ser326Cys Ser/Ser Ser/Cys Cys/Cys q(Cys) 0,021

28,35 (36) 50,39 (64) 21,26 (27) 0,4646

ADPRT Val762Ala Val/Val Val/Ala Ala/Ala q (Ala) 0,044

38,64 (51) 47,73 (63) 13,64 (18) 0,3751

XpD Lys751Gln Lys/Lys Lys/Gin Gin/Gin q (Gin) 1,101

32,06 (42) 45,04 (59) 22,90 (30) 0,4542

XpG Asp llOHis Asp/Asp His/Asp His/His q (His) 0,286

41,52 (49) 44.07(52) 14,41 (17) 0,3645

XpC Lys939Gln Lys/Lys Lys/Gin Gin/Gin q (Gin) 6,684

47,45 (56) 34,75 (41) 17,80 (21) 0,3517

NBS1 Glul85Gln Glu/Glu Glu/Gin Gin/Gin q (Gin) 2,039

44,09 (56) 40,16 (51) 15,75 (20) 0,3583

Примечание. Соответствие РХВ оценивали по критерию х2 (критический уровень х2 = 3,84, df = 1).

Таблица 3

Хромосомные аберрации в лимфоцитах детей из экспонированной радоном группы в зависимости от генотипов АРЕ1, ХЯСС1, кООО!

ЛРЕ1 Asp I4SGIU

Asp/Asp (я = 47)

Asp/Glu (л = 57)

Glu/Glu (л = 36)

Всего аберраций Хроматидных фрагментов Аберраций хромосомного типа ХЯСС1 АфвОНв Всего аберраций Хроматидного типа Хромосомного типа ЛОСС/ БегЗгбСуБ Всего аберраций Хроматидного типа Хромосомного типа

5,05 ± 0,34 3,67 ± 0,33* 1,35 ± 0,16 Arg/Arg (п = 117) 5,59 ± 0,22* 4,16 ± 0,20* 1,43 ± 0,10 Ser/Ser (я = 36) 5,07 ± 0,37* 3,83 ± 0,31 1,24 ± 0,17

5,59 ± 0,31 4,04 ± 0,26 1,55 ± 0,15 Arg/His (л = 23) 4,55 ± 0,57*

3.27 ± 0,52*

1.28 ± 0,26 Ser/Cys (л = 64)

6,15 ± 0,31* 4,67 ± 0,30 1,48 ± 0,12

5,73 ± 0,47 4,58 ± 0,41-1,15 ± 0,15 His/His (л = 0)

Cys/Cys (л = 27) 5,30 ± 0,47 3,86 ± 0,34 1,44 ± 0,22

& 7-,

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

6-

5-

I 4-

а а

ш з

0 а 0) 3

1 2 О б о 5 о а х

2-

1 -

4,99*

5

3,64

I

1,33 и

0,13* _ф_

6,04"

5

4,70

I

1,33 и

0,16*

5,56

Í 3,81

Í

1,75 0,36*

ÍE

V/V

А/А

\//А

ЛОРЯ7" \Zal762Ala □ Всего аберраций о Аберрации хромосомного типа о Хроматидные фрагменты о Хромосомные обмены

Примечание. Приведены средние значения аберраций с указанием стандартной ошибки; * — значимые различия между группами 0> < 0.05, (/-критерий Манна—Уитни).

w а В отношении ачлельного варианта hOGGl Ser326Cys

повышение общей частоты аберраций обнаружено у носителей гетерозиготного варианта Ser/Cys (6,15 ± 0,31) в сравнении с генотипом Ser/Ser (5,07 ± 0,37) (р = 0,025); по другим показателям ассоциации не выявлены. Сниженная функциональная активность аллеля hOGGl 326Cys отмечена в ряде исследований. В то же время предполагается, что белок hOGGl 326Ser/Ser обладает более высокой эффективностью репарации при радиационных повреждениях ДНК [14, 24].

При анализе генотипов ADPRT Val762Ala было обнаружено, что наиболее высокая частота хромосомных обменов (включая дицентрические и кольцевые хромосомы) наблюдается у носителей гомозиготного варианта ADPRT162A\a/Ala в сравнении с zlZ)/5/?7,762Val/Val и ADPRT 762Val/Ala (р < 0,02). У носителей гетерозиготного генотипа ADPRT 762Val/Ala отмечена высокая суммарная частота аберраций (см. рисунок, а) (р = 0,014). В литературе высказано предположение о сниженной активности варианта ADPRТ762Ala/Ala [19].

Анализ ассоциаций цитогенетических показателей с генотипами по замене XpG Aspl 104His выявил тенденцию к повышению всех показателей частоты ХА у носителей гомозиготного генотипа XpG 1104His/His в сравнении с генотипом XpG 1104Asp/Asp. Достоверного уровня достигают различия по суммарной частоте аберраций (р = 0,022) и хроматидных фрагментов (р = 0,045) (см. рисунок, б). Данные о значении этой замены достаточно противоречивы: одни авторы указывают на повышение риска рака легкого у носителей генотипа XpG 1104Asp/ His [17], другими авторами показан протективный эффект для носителей аллельного варианта XpG 1104His [22, 24].

С точки зрения радиационного воздействия на изучаемую выборку наиболее интересной представляется обнаруженная ассоциация аллельного варианта ADPRT 762А1а с частотой обменов хромосомного типа, включая дицентрические и кольцевые хромосомы — специфические радиационные маркеры. Частоты аберраций хроматидного типа (ассоциированные, по нашим данным, с аллельными вариантами АРЕ 148Glu, XpG 1104His) рассматриваются в большей степени как показатели химического свободнорадикального повреждения ДНК, что также не исключает ведущую роль плотноионизируюше-го альфа-излучения радона.

о о

6-

я Г-

1 5 s

К

If А Я 4 О.

а.

£ 3

3 2

г

2

° 1 о 1 о 2

а 0

5,28"

5

3,92*

I

1,33 п

0,14 _&_

5,76 Í

4,42

I

1,33 II

0,23 й

£ 6,49* J 4,98'

1,52

0,08 _

А/А

Н/Н

А/Н

Хрв Авр1104Н1з Всего аберраций О Аберрации хромосомного типа Хроматидные фрагменты д Хромосомные обмены

Частота аберраций и генотипы АОРРТ Уа1762А1а (а) и Л^САврПОНв (б).

Приведены средние значения аберраций с указанием стандартной ошибки; * — значимые различия между группами (р < 0,05, и-критерий Манна—Уитии).

Также было обнаружено снижение суммарной частоты аберраций у носителей гетерозиготного генотипа Л7?СС/ 280А1£/т (4,55 ± 0,57) (р = 0,04) в сравнении с А^/Аг^-генотипом (5,59 ± 0,22).

Работа поддержана государственным контрактом ФЦП Исследования и разработки по приоритетным направления.м развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы №16.512.11.2062; грантом РФФИ 10-04-00497-а.

Литература

1. Гончарова И. А., Фрейдин М. Б., Тахауов Р. М., Карпов А. Б. // Сиб. мед. журн. - 2003. - № 5. - С. 78-83.

2. Дружинин В. Г., Лифанов А. Ю., Головина Т. А., Ульянова М. В. И Генетика. - 1995. - Т. 31, № 7. - С. 983-987.

3. Дружинин В. Г. Ц Генетика. — 2003. - Т. 39, № 10. — С. 1373-1380.

4. Дружинин В. Г., Ахматьянова В. Р., Головина Т. А. и др. // Ра-диац. биол., рааиоэкол. - 2009. — Т. 49, № 5. - С. 568-573.

5. Дружинин В. Г., Алукер Н. Д., Мальцева Л. В. и др. // Гиг. и сан. - 2010. - № 3. - С. 12-18.

6. Закс Л. Статистическое оценивание. — М., 1976.

7. Засухина Г. Д., Кузьмина Н. С. // Молекулярной полиморфизм человека / Под ред. С. Д. Варфоломеева. — М., 2007. - С. 583-599.

8. Рубанович А. В. // Новые направления в радиобиологии: Тезисы докл. Международной конф. — М., 2007. — С. 66—70.

9. Сальникова Л. Е., Чумаченко А. Г., Веснина И. Н. и др. // Ра-диац. биол. Рааиоэкол. — 2010. — Т. 50, № 6. — С. 29-38.

10. Шорский национальный парк: природа, люди, перспективы. — Кемерово, 2003.

11. Au W. W. И Mutat. Res. - 2003. - Vol. 544, № 2-3. -P. 273-277.

12. Barneu G. С., West С. M., Dunning А. М. et al. // Nat. Rev. Cancer. - 2009. - Vol. 9, № 2. - P. 134-142.

13. Bilban M., Vaupoti J. // Health Phys. - 2001. - Vol. 80, № 2.

- P. 157-163.

14. Dherin C., Radicella J. P., Dizdaroglu M. et al. // Nucl. Acids Res. - 1999. - Vol. 27, № 20. - P. 4001-4007.

15. Fucic A„ Brunborg G., Lasan R. et al. // Mutat. Res. - 2008.

- Vol.658, № 1-2. - P.ll 1-123.

16. Hu J. J., Smith T. R., Miller M. S. et al. // Carconogenesis. -

2001. - Vol. 22, № 6. - P. 917-922.

17. Jeon H.-S.. Kim K. M., Park S. H. et al. // Carcinogenesis. -

2003. - Vol. 24, № 10. - P. 1677-1681.

18. Kiuru A., Lindholm C., Heilimo I. et al. // Environ. Mol. Mutagen. - 2005. - Vol. 46, № 3. - P. 198-205.

19. Locken K. L., Hall M. C., Xu J. et al. // Cancer Res. - 2004.

- Vol. 64. - P. 6344-6348.

20. Lunn R. M.. Langlois R. G., Hsieh L. L. et al. // Cancer Res.

- 1999. - Vol. 59, N 11. - P. 2557-2561.

21. Norppa H. // Toxicol. Lett. - 2004. - Vol. 149, № 1-3. -P. 309-334.

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

22. Sanyal S., Festa F., Sakano S. et al. // Carcinogenesis. — 2004.

- Vol. 25. - P. 729-734.

23. Tuimala J., Szekely G., Gundy S. et al. // Carcinogenesis. —

2002. - Vol. 23, № 6. - P. 1003-1008.

24. Vodicka P., Kumar R., Stetina R. et al. // Carcinogenesis. —

2004. - Vol. 25, № 5. - P. 757-763.

25. WHO. Biomarkers and risk assessment: Concepts and principles // IPCS Environmental Health Criteria 155. — Geneva, 1993.

riocrynH/ia 2S.02.11

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2011 УДК 613.6:575.113

В. И. Минина, Я. А. Савченко, М. Л. Баканова, А. В. Остапцева, О. С. Попова, И. В. Шаталина, Л. В. Акиньчина, В. Г. Дружинин

ИЗУЧЕНИЕ ВКЛАДА ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА В ФОРМИРОВАНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГЕНОМА У РАБОЧИХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Учреждение Российской академии наук Институт экологии человека СО РАН, Кемерово

В статье представлены результаты исследования взаимосвязи частоты хромосомных аберраций и генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков CYPIA1, CYP1A2*1F, GSTM1 и GSTT1 у работников теплоэнергетического производства. Показано, что в группе рабочих частота метафаз с аберрациями (4,03 ± 0,17%; п = 231) достоверно выше, чем в группе сравнения (2,06 ± 0,17%; п = 141). Установлено, что цитогенети-ческие нарушения не зависели от пола, возраста и стажа. Исследование показало, что уровень хромосомных аберраций был достоверно значимо выше у обладателей генотипа CYP1A1 С/С, GSTM1 0/0 и GSTT1 0/0. У индивидуумов с комбинацией GSTM1 0/0 и GSTT1 0/0 уровень хромосомных аберраций достоверно выше, чем у испытуемых с "защитной"формой этих генов.

Ключевые слова: теплоэнергетика, хромосомные аберрации, гены ферментов биотрансформации ксенобиотиков V. 1. Minina, Ya. A. Savchenko, М. L. Bakanova, А. V. Ostaptseva, О. S. Popova, 1. V. Shatalina, L. V. Akinchina, V. G. Druzhinin. - INVESTIGATION OF THE CONTRIBUTION OF GENETIC POLYMORPHISM TO THE FORMATION OF INDIVIDUAL GENOME SENSITIVITY IN WORKERS ENGAGED IN HEAT AND POWER ENGINEERING The paper presents the results of investigating an association between the frequency of chromosome aberrations anil the CYP/Al, CYP1A24F GSTM1, and GSTT1 genes involved in xenobiotic biotransformation in workers engaged in heat and power engineering. The group of workers is shown to have a significantly higher rate of metaphases with aberrations (4.03 ± 0.17%; n = 231) than the control group (2.06 ± 0.17%; n = 141). Cytogenetic disorders are not found to depend on gender, age, and length of service. The study indicated that the level of chromosome aberrations was significantly higher in carriers of the CTP1A1 C/C, GST Ml 0/0 and GSTT1 0/0 genotypes. In individuals with a combination of the GST Ml 0/0 and GSTT1 0/0 genotypes, the level of chromosome aberrations was ascertained to be significantly higher than that in those with the protective form of these genes.

Key words: heat and power engineering, chromosome aberrations, genes of xenobiotic transformation enzymes

Вклад генетического полиморфизма в формирование действию мутагенных факторов окружающей и произ-

индивидуальной чувствительности генома человека к водственной среды активно изучают во всем, при этом

основное внимание отдают роли генов, кодирующих

__ферменты биотрансформации ксенобиотиков, репара-

Минина В. И. - канд. биол. наук, доц., рук. группы иии ДНК, генов контроля клеточного цикла. Особый ин-

цитогенетики (vminina@mail.ni); Савченко Я. А. - мл. на- теРес представляет изучение влияния данных полимор-

уч. сотр. группы цитогенетики (8-(3842)74-15-95); Бака- физмов на показатели нестабильности генома субъектов, нова М. Л. — мл. науч. сотр. группы цитогенетики; Ос- занятых на предприятиях теплоэнергетики. Рабочие те-

тапцева А. В. — канд. биол. наук, науч. сотр. лаб. имму- плоэлектростанций подвержены воздействию целого

ногенетики; Попова О. С. — мл. науч. сотр. лаб. иммуно- комплекса негативных физических (шум, вибрация) и

генетики; Шаталина И. В. — инженер-технолог лаб. им- химических факторов (угольная пыль, пыль цемента,

муногенетики; Акиньчина Л. В. — инженер-технолог лаб. ПАУ, оксиды азота и серы, едкий натр, серная кислота,

иммуногенетики; Дружинин В. Г. — д-р биол. наук, сернистый ангидрид, аммиак и др.), что приводит к на-

проф., гл. науч. сотр. коплению хромосомных аберраций в клетках крови |7].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.