Главная » 2014 » Август » 28 » Скачать Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками. Журавель, Даниил Валерьевич бесплатно
22:20
Скачать Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками. Журавель, Даниил Валерьевич бесплатно
Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками
Диссертация
Автор: Журавель, Даниил Валерьевич
Название: Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками
Справка: Журавель, Даниил Валерьевич. Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками : диссертация кандидата биологических наук : 03.00.01 Дубна, 2004 101 c. : 61 05-3/129
Объем: 101 стр.
Информация: Дубна, 2004
Содержание:
1 Список условных сокращений Введение
Глава
I Обзор литературы «Мобильные элементы»
13 История открытия мобильных элементов Мобильные элементы в бактериях Инсерционные последовательности Транспозоны Транспозоны класса I Транспозоны класса II 505-индукция эксцизии транспозонов v
Глава
II Методы исследования
21 Источники ионизирующего излучения Гамма-установка «Свет» Установка «Геном» Методы работы с бактериальными клетками Питательные среды Бактериальные штаммы Определение радиочувствительности Индукция транслокационных процессов
Глава I I I Результаты исследования
31 Биокинетика клеток со//, несущих гес-мутации Радиочувствительность reс-мутантов со//к у-излучению Спонтанная эксцизия транспозонов Тп1 и TnlO Закономерности у-индуцированной эксцизии Tw7О Влияние мутаций гесА и recN на у-индуцированную эксцизию ТпЮ
32 Влияние условий инкубации со// Точная эксцизия транспозонов Тп1 и ТпЮ при облучении УФ-светом Индукция точной эксцизии транспозона 7«7О при облучении ускоренными ионами с разной ЛПЭ Статистическое моделирование встраивания ТпЮ
Глава
IV Обсуждение основных результатов исследования
Выводы Признательность
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение:
Актуальность исследования Изучение проблемы ршдуцированного мутагенеза у прокариот при действии ионизирующих излучений служит необходимым фундаментом для интерпретации сложных механизмов, лежащих в основе мутационных процессов у высших организмов. С учетом этого, исследования закономерностей и механизмов мутагенного действия излучений с разной линейной передачей энергии (ЛПЭ) на бактериальные клетки представляются весьма актуальными (Е.А. Красавин и Козубек, 1991). Воздействие излучения ртдуцирует в*бактериальных клетках Escherichia coli ряд процессов, сопряженньсс с функционированием SOS-спстеиы ответа на повреждающее воздействие: индукцию некоторых профагов и колицинов, .5(7Л-репарацию и 808-иугг.т&пез. При действии на клетки ДНК-повреждающих факторов репликация ДНК происходит с большим количеством, ошибок, вследствие снижения корректорских функций ДНК-полимеразы и, следовательно, становится причиной возникновения 505-зависимых мутаций. К числу наименее изученных вопросов радиационной генетики прокариот относятся исследования закономерностей возникновения; структурных мутаций: делений, инсерций, и транслокаций. Это связано как с методическими трудностями выявления таких изменений«генетических структур, так и с относительно низкой частотой (по сравнению с генными мутациями) образования структурных мутаций. Закономерности индукции структурных мутаций у клеток прокариот излучениями? с высокой ЛПЭ практически не изучены. В клетках со//структурные мутации с высокой частотой возникают при транспозиции мобильных элементов. Транспозиция является специфичным 505-мутагенным процессом; который индуцируется химическими мутагенами, ультрафиолетовым светом, а также ионизирующей радиацией. Показано, что точная эксцизия транспозонов является iSOiS-индуцибельным процессом, который происходит, по «мишенному механизму». Стрессовые состояния бактериальной клетки, индуцирующие \501?-репарацию ДНК и мутагенез, прямо влияют на частоту транспозиции мобильных элементов; Корреляция; SOSмутагенеза и активности мобильных элементов позволила разработать оригинальный подход к изучению индуцибельных систем репарации ДНК и мутационного процесса у прокариот с использованием генетических систем, сконструированных на основе транспозонов (Г.И. Алешкин и др., 1983). Такой подход позволил определить влияние ключевых генов SOS-мутатенеза на индукцию точной эксцизии транспозона ТпЮ при действии УФ-излучения. Показано, что точная эксцизия находится под контролем 5Ш-индуцибельных генов рекомбинационной репарации ДНК: ruv и recN (R. Nagel et.al, 1994; А. Chan etal;, 1994). При облучении клеток, несущих мутацию гесА эффективность УФ-индуцированной точной эксцизии резко снижается, так как ген является ключевым в реализации 505-ответа (G.I. Aleshkin et all, 1998). Оказалось, что точная эксцизия, ТпЮ в системе 505-мутабильности происходит без участия транспозазы, поэтому консервативный механизм точной эксцизии в процессе транспозиции, которая происходит через внесение ступенчатых двунитевых разрывов не позволял определить закономерности эксцизии при индуцирующем воздействии УФ-света. Было продемонстрировано участие гесВС и recF-зависимых рекомбинационных процессов в индукции точной эксцизии транспозона ТпЮ (R. Nagel, 1999). Точная эксцизия транспозона, происходящая в условиях индукции iSOiS-ответа является классическим делеционным процессом, который происходит при участии небольщих палиндромных последовательностей. Аналогичные закономерности были обнаружены в активных локусах с высоким выходом структурных перестроек, и в: этом смысле точная эксцизия транспозона может служить модельной системой для определения закономерностей формирования делеций. В экспериментах с ускоренными тяжелыми ионами (Е.А.Красавин и G. Козубек, 1991) получен обширный материал по индукции прямых и обратных генных мутаций излучениями в широком диапазоне ЛПЭ. Бьшо показано, что зависимость частоты мутирования клеток от дозы у-квантов и тяжелых заряженных частиц описьшается линейно-квадратичной функцией, для которой; квадратичная компонента зависимости определяется эффективностью экспрессии генов, контролирующих .О-ответ. Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) частиц по критерию индукции мутаций увеличивается с ростом ЛПЭ и зависимость ОБЭ (ЛПЭ) описьшается кривой с локальным максимумом при ЛПЭ 20 кэВ/мкм. Различие в положениях максимумов по критерию летального 80-100 кэВ/мкм) и мутагенного эффектов облучения определяется разным характером событий, участвующих в формировании этих эффектов. Летальный эффект вызван образованием двунитевых разрывов (ДР) ДНК, а мутагенный эффект кластерными однонитевыми разрывами ДНК. В отличие от генных мутаций, структурные мутации у клеток прокариот формируются в результате возникновения ДР ДНК. Соотношение выходов прямых двурштевых разрывов, как результат разрыва опозитных нитей при прохождении частицы и энзиматических ДР ДНК, возникающих в процессе ЛО-репарации может обуславливать специфику образования мутаций делеционного типа при действии излучений с разной ЛПЭ. С учетом этих обстоятельств исследование эксцизии транспозонов при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ может дать важную информацию об особенностях индукции структурных мутаций у бактерий ионизирующим излучением с разными физическими характеристиками. Цель и основные задачи исследования Целью настоящего исследования является изучение закономерностей и механизмов 1505-индуцибельной эксцизии транспозонов в клетках бактерии Escherichia со// при действии излучений с разными физическими характеристиками: ультрафиолетового света, у-излучения, и ускоренных тяжелых ионов с разной ЛПЭ. Для достижения поставленной: цели необходимо решить следующие основные задачи: 1. Исследовать характер индукции точной эксцизии транспозонов разных классов при облучении УФ-светом и определить роль структуры последовательности элемента в этом процессе. 2. Используя клетки, несущие мутации генов гес-семейства, определить зависимость индуцированной эксцизии транспозонаТиУО от репарационного генотипа бактерий. 3. Изучить закономерности индукции точной эксцизии транспозонаТи/О при облучении ускоренными ионами, в диапазоне ЛПЭ от 20 до 200кэВ/мкм в биологическом образце.
