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.