Вивчення можливості індукції генних мутацій під впливом вуглеводзв"язувальних білків у популяціях клітин китайського хом"ячка in vitro. Можливість індукції апоптичних змін досліджуваними лектинами у соматичних клітинах людини і китайського хом"ячка.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИРоботу виконано у відділі генетики людини Інституту молекулярної біології та генетики НАН України. Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Лукаш Любов Леонідівна, Інститут молекулярної біології та генетики НАН України, завідувач відділу генетики людини. Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Дубровна Оксана Василівна, Інститут фізіології рослин та генетики НАН України, старший науковий співробітник відділу генетичних основ гетерозису; Захист відбудеться “28“ жовтня 2008 року о годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.237.01 Інституту молекулярної біології та генетики НАН України за адресою: 03680, м.Актуальність даної роботи визначається загальнобіологічним значенням досліджень генетичних наслідків взаємодії екзогенних білків із клітиною. Показано, що первинним чинником мутагенезу у системі онковірус - клітина є експресія ранніх регуляторних генів, що відповідають за стимуляцію реплікації та злоякісної трансформації, а вторинним чинником - перепрограмування клітинного геному під впливом експресії вірусних генів та їхньої інтеграції з хромосомною ДНК. Проведення досліджень із використанням колекції мутантних за різними системами репарації штамів дало змогу авторам висловити припущення, що лектини, ймовірно, впливають на процеси мутагенезу через порушення роботи певних репаративних механізмів клітини. Тож серед багатьох питань ми сконцентрували увагу на таких: чи притаманна лектинам різного походження здатність до мутагенної/антимутагенної дії у популяціях клітин ссавців in vitro, чи залежить прояв генетичної активності цих білків від їхньої вуглеводної специфічності, концентрації, цитотоксичності та інших умов експерименту. Роботу виконано в рамках наукових проектів відділу генетики людини Інституту молекулярної біології та генетики НАН України "Дослідження ролі репарації ДНК в прояві мутагенної та антимутагенної активності деяких білків” (НДР НАНУ, № державної реєстрації - 0101U000359, 2001-2004 рр.) і “Дослідження можливостей регуляції мутаційної мінливості в популяціях клітин ссавців при їхній диференціації та злоякісній трансформації in vitro” (НДР НАНУ, № державної реєстрації - 0105U003262, 2005-2008 рр).Досліджували вплив на мутагенез комерційних препаратів лектинів (НВК “ЛЕКТИНОТЕСТ”, Львів) із відомою структурою, два з них - рослинного походження, кори бузини чорної S. nigra (ЛБЧ) та насіння сочевиці L. culinaris (ЛНС), і один лектин тваринного походження, виділений з ікри окуня звичайного P.fluviatilis (ЛІО). У дослідах із вивчення цитотоксичної дії лектинів як позитивний контроль використовували мітоміцин С (ММС, Sigma, США) - складний алкілувальний агент, що спричиняє зшивки ДНК-білок (у медицині використовується як цитостатик із протипухлинною дією). При дослідженнях впливу лектинів на проліферацію і виживання клітин ссавців використовували модифікований метод мікрокультур (Лукаш и др., 1997). При дослідженні впливу лектинів на рівень експресії репаративного ферменту 06-алкілгуанін-ДНК-алкілтрансферази (АГТ) використовували стандартні методики виділення та електрофоретичного аналізу білків (Morton, Margison, 1988; Laemmli, 1970), а також метод Вестерн-блот аналізу за допомогою моноклональних антитіл anti-MGMT, виробництва “Novus biologicals, Littllton Co” (США). Математичне моделювання мутаційного процесу, спричиненого вуглеводзвязувальними білками, а саме цитокіном EMAPII та досліджуваними лектинами показало, що залежність мутагенного ефекту від концентрації при дії цитокіну EMAPII має складніший характер порівняно з лектинами.Виявлено індукцію генних мутацій під впливом різних за походженням вуглеводзвязувальних білків (лектини, цитокін ЕМАРІІ) у соматичних клітинах ссавців in vitro, що поряд із літературними даними стосовно інших екзогенних білків свідчить про універсальний характер даного явища. Вперше зясовано деякі особливості мутаційного процесу під впливом екзогенних білків із різною вуглеводною специфічністю в культурі клітин китайського хомячка: пряму залежність частоти мутацій за локусом hprt від концентрації білка, спричинення такого ж високого мутагенного ефекту, як і при дії алкілувального агента нітрозогуанідину за даних умов експерименту. Показано значне зниження кількості метаболічно активних клітин китайського хомячка і людини під впливом усіх досліджуваних лектинів, що особливо чітко виявлено у популяціях клітин китайського хомячка при підвищенні концентрації білка від 2 до 2000 мкг/мл і збігається з проявом статистично вірогідного мутагенного ефекту. Особистий внесок здобувача - проведення експериментів з вивчення впливу лектинів рослинного та тваринного походження на проліферацію клітин китайського хомячка та впливу лектину кори бузини чорної на мутаційний процес, власноруч написано основну частину статті.