ОБРАЗОВАНИЕ РЕАКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА И ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ МОДИФИКАЦИЯ ОСНОВАНИЙ ДНК ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТЕПЛА
Брусков В. И., Малахова Л. В., Масалимов Ж. К., Усачева А. М., Черников А. В.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино
Одним из наиболее значимых
генотоксических факторов окружающей среды, действующих на ДНК,
являются реактивные формы кислорода (РФК). РФК возникают под действием
ионизирующей радиации, под влиянием химических мутагенов и канцерогенов,
а также при реакциях аэробного клеточного метаболизма. Исследованиями
последних лет показано, что наиболее чувствительными генетическими
мишенями при действии РФК на ДНК являются основания гуанина и
цитозина, а продуктами их повреждения - 8-оксогуанин (8-гидроксигуанин),
5-гидроксицитозин, 5-гидроксиурацил и гликоли цитозина и урацила.
Образование окисленных оснований в ДНК является наиболее важным
биомаркером повреждений реактивными формами кислорода, ведущим
к возникновению точечных мутаций при репликации.
Методом иммуноферментного
анализа с использованием моноклональных антител к 8-оксогуанину
нами показано индуцируемое теплом образование 8-оксогуанина в
ДНК. Энергия активации этого процесса составляет 27 ккал/моль.
Проведено сопоставление этого процесса с депуринизацией гуанина
под действием тепла. При прогревании цитозиновых нуклеозидов методом
дифференциальной УФ-спектроскопии обнаружено образование окисленных
продуктов цитозина с максимумом поглощения при 293 нм. Энергия
активации этого процесса для дезоксицитидина составляет 29 ккал/моль.
Анализ показал, что среди возможных продуктов теплового повреждения
цитозиновых нуклеозидов только 5-гидроксицитозин и 5-гидроксиурацил
могут быть этому причиной. Использование жидкостной колоночной
хроматографии позволило выделить и доказать образование окисленных
форм цитозина под действием тепла. Полученные данные свидетельствуют
об образовании в растворе реактивных форм кислорода под действием
тепла. Наличие реактивных форм кислорода, индуцируемых теплом,
было показано с помощью метода усиленной хемилюминесценции в системе
пероксидаза-люминол-парайодфенол. Они образуются при наличии в
растворе молекул кислорода. Кажущаяся энергия активации этого
процесса составляет величину около 27 ккал/моль. Будут представлены
данные о природе реактивных форм кислорода, индуцируемых теплом.