ДИНАМИКА ОБРАЗОВАНИЯ И САМОЛИКВИДАЦИИ ПАРНЫХ ДВУНИТЕВЫХ РАЗРЫВОВ ПРИ ВНЕШНЕМ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ДНК И ПРОБЛЕМЫ РАДИАЦИОННОГО АНТАГОНИЗМА, ГОРМЕЗИСА И МАЛЫХ ДОЗ

Киевский университет им. Т.Г. Шевченко, Киев;
В работе рассмотрены особенности нестационарной динамики образования и ликвидации парных двунитевых разрывов и процессов деполимеризации и авторепарации ДНК при комбинированном воздействии ионизирующего излучения и других факторов деградации ДНК. Характер взаимодействия между нуклеотидами, находящимися на торцах вызванного облучением разрыва, сложным образом зависит от ширины разрыва L, дисперсионных свойств внутриклеточной жидкости, а также ориентации и зарядоводисперсионных характеристик нуклеотидов. Для определенных комбинаций пар нуклеотидов в интервале расстояний L?7-10 Е существует потенциальный барьер V(r)>0, препятствующий процессу саморепарации разрыва. Высота этого антирепарационного барьера Vmax(L) зависит от кулоновских и дисперсионных сил, а также характеристик внутриклеточной жидкости (вязкости з, температуры Т, ионного и солевого состава, концентрации б гидратированных электронов и др.) и может существенно превышать kbТ. При наличии внешних радиационных и других воздействий из-за изменения этих характеристик происходит деформация барьера V(r, з, б). При определенной комбинации характеристик среды и параметров внешнего воздействия барьер исчезает, что приводит к возможности полной авторепарации любых типов парных разрывов ДНК и подавлению процессов деградации. Нами была решена задача нестационарной динамики обратимых (n) и необратимых (n1) парных разрывов ДНК с учетом эффектов их обратимой (вероятность 1/фd) и необратимой (1/T1) релаксации, а также процессов нелинейного отклика внутриклеточной среды на действие комбинированного ионизирующего облучения (поля с интенсивностями J1 и J2) и нерадиационные механизмы деградации. Это позволило получить количественное описание процесса радиационного и физико-химического антагонизма и синергизма при многопараметрическом воздействии, явления гормезиса для сверхмалых доз и временных аномалий при остром и хроническом действии малых доз на биологические системы.