Зшивки днк-протеїн

Зшивки ДНК-протеїн – це ковалентні зв’зки ДНК та білків, на які не діють ні органічні розчинники, ні денатуруючі агенти. Індуковані випромінюванням зшивки властиві переважно послідовностям, що зазнають активної транскрипції. Це ушкодження ДНК найчастіше формується в зоні ядерного матриксу. В утворенні зшивок ДНК-протеїн беруть участь основи ДНК, а не цукри і фосфатні залишки. Вихід ковалентних зшивок ДНК-протеїн в аеробних клітинах ссавців подібний до виходу двониткових розривів ДНК. Ці зшивки виникають під впливом гідроксильних радикалів і стосуються переважно доменів ДНК, які містять активні послідовності і білки ядерного матриксу. Гіпоксія збільшує вихід зшивок і впливає на спектр основ і амінокислот білків, які утворюють зшивку. Гістони, які захищають від розривів нитки ДНК, не зменшують частоту зшивок, бо самі можуть бути субстратом цієї реакції. Утворення зшивок ДНК-білок внаслідок опромінення неоднакове для клітин різного типу: вихід таких ушкоджень у лімфоїдних клітинах вищий, ніж у клітинах печінки. Ушкодження ДНК цього типу дуже небезпечне, бо унеможливлює реплікацію.

Основні типи ушкоджень днк іонізуючим випромінюванням

1. Однониткові розриви

2. Двониткові розриви

3. Ушкодження основ

4. Зшивки між опозитними молекулами

5. Зшивки між двома спіралями

6. Зшивки ДНК-білок

Деградація днк

Опромінена молекула ДНК біля ушкоджених піримідинів розщеплюється γ-ендонуклеазою. Таке розщеплення здійснюється у два етапи. Ушкоджені піримідини, тиміновий гліколь розпізнаються ендонуклеазою і вилучаються з молекули ДНК внаслідок розриву N-глікозильного зв’язку. Проте за наявності відновлювальних агентів може відбуватися відновлення ДНК.

Внаслідок подвійного розриву ДНК можуть виникати величезні деградовані ділянки в розривах хроматид, коли часом втрати хроматиди досягають 30 %. В опромінених тварин деградація ДНК відбувається в ядрах клітин різних тканин, насамперед, у лімфоїдних клітинах. Після опромінення в ядрах цих клітин збільшується активність протеаз, які розщеплюють молекули гістонів; починається міжнуклеосомна деградація хроматину, утворення полінуклеосом та низькомолекулярних продуктів деградації ДНК. Деградація ДНК відбувається у клітинах, що опромінені у великих дозах. Якщо дози опромінення малі, то апоптозна загибель клітин відбувається без деградації ДНК. Процес деградації хроматину може бути дуже інтенсивним. Деградація ДНК спостерігається не тільки в клітинах, а й у розчині ДНК – це свідчить про те, що деградація ДНК може відбуватися без участі протеаз.

Вихід радіаційно-хімічних ушкоджень днк у живій клітині

Виходи молекулярних ушкоджень ДНК на одну клітину у ссавців за дози 1 Гр становлять:

Однониткових розривів – 1000

Ушкоджень тимідину – 250

Утворення 8-гідроксиаденіну – 700

Двониткових розривів – 40

Більшість ушкоджень становлять однониткові розриви. У інших клітинах співвідношення ушкоджень ДНК за малих і незначних доз – аналогічні. Проте зі збільшенням дози частка двониткових розривів зростає, а частка інших ушкоджень зменшується.