Змістовий модуль 3. Системні причини нестабільності геному та способи їх корекції Тема № 5. Регуляція клітинного циклу та нестабільність геному

Лекція 12. Нестабільність геному при порушеннях регуляції клітинного циклу – 2 год.

Поняття про чекпоїнти клітинного циклу. Активація чекпоїнтів на стадії інтерфази при наявності пошкоджень ДНК. Координація систем регуляції клітинного циклу та репарації. Функція білка АТМ. Роль білка р53 в активації чекпоїнтів при переході у S фазу та з G₂ фази в мітоз. Роль мітотичного чекпоїнту у стабілізації геному. Основна умова переходу від метефази до анафази. Функція АРС комплексу, кінетохорних білків, сек'юрину та сепарази у процесах нормальної сегрегації хромосом. Нестабільність сегрегації хромосом при мутаціях у гені APC. Молекулярні механізми регуляції подвоєння центросом. Роль гену BRCA1.

Завдання для самостійної роботи – Самостійно розглянути механізми координації процесів апоптозу, регуляції клітинного циклу та репарації ДНК – 6 год.

Література [1,2,5]

Тема № 6. Метаболізм ксенобіотиків та нестабільність геному

Лекція 13. Роль систем метаболізму ксенобіотиків у стабілізації та дестабілізації геному – 2 год.

Загальна роль систем метаболізму ксенобіотиків. Фази метаболізму ксенобіотиків. Характеристика І фази метаболізму. Поліморфізм генів цитохромів Р450 та геномна нестабільність. Роль немікросомальних ферментів І фази метаболізму у стабілізації та дестабілізації геному. Характеристика ІІ фази метаболізму. Поліморфізм глутатіонтрансфераз та глюкоронілтрансфераз та резистентність організмів до дії мутагенних факторів хімічної природи. Родина АВС-транспортних білків. Поліморфізм генів АВС білків та геномна нестабільність.

Завдання для самостійної роботи – Пошук в комп’ютерних базах даних значущих поліморфних варіантів генів ізоформ цитохромів Р450 – 8 год.

Література [1]

Тема № 7. Індуцибельна геномна нестабільність

Лекція 13. Відкладена та трансгенеративна геномна нестабільність. – 2 год.

Поняття про індуцибельну геномну нестабільність. Немішенні ефекти при дії мутагенних факторів. Відкладена нестабільність геному та її типи. Причини «довготривалої» дії мутагенів. Механізми збереження предмутаційних змін ДНК. Геномна нестабільність, що «реплікується». Поняття про мутаторний фенотип. Епігенетичні механізми набуття та підтримки мутаторного фенотипу. Спадкування мутаторного фенотипу при статевому розмноженні, трансгенеративна геномна нестабільність.

Лабораторна робота 7. Детекція відкладеної хромосомної нестабільності при довготривалому культивуванні лімфоцитів людини – 4 год.

Проводять короткотривале (52 години) та довготривале (144 години) культивування лімфоцитів периферійної крові людини. Частину культур опромінюють ультрафіолетом-С. Готують хромосомні препарати. Оцінюють частоту хромосомних аберацій в культурах опромінених лімфоцитів після 52 та 144 годин культивування.

Завдання для самостійної роботи – Самостійно розглянути механізм РНК сайленсінгу, та оцінити його роль у стабілізації та дестабілізації геному – 6 год.

Література [1, 4, 7, 8]

Лекція 14. Ефект свідка: механізми дестабілізації генома – 2 год.

Ефект свідка, описання феномену. Геномна нестабільність у субпопуляції клітин «свідків». Передача сигналу від опроміненних клітин до неопромінених клітин-«свідків». Кандидати на роль сигнальних молекул, що генерують нестабільність геному в клітинах-«свідках» та гіпотетичні механізми їхньої дії. Роль мітохондрій у генерації та сприйманні сигналу. Роль мікроРНК як індуктора генетичної нестабільності при ефекті свідка.

Лабораторна робота 8. Реєстрація ефекту свідка при сумісному культивуванні лімфоцитів людини та опромінених дріжджів – 4 год.

Проводять культивування лімфоцитів периферійної крові людини. В частину культур вносять суспензію опромінених або неопромінених клітин дріжджів. Готують хромосомні препарати. Оцінюють частоту хромосомних аберацій в культурах лімфоцитів, після сумісного культивування з клітинами дріжджів.

Завдання для самостійної роботи – Пошук в комп’ютерних базах мікроРНК, експресія яких впливає на стабільність геному – 6 год.

Література [1, 5, 9]