КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-24-00490
НазваниеБиологическая значимость длительно существующих фокусов белков репарации ДНК в соматических клетках человека, подвергшихся воздействию рентгеновского излучения в малых и больших дозах
Руководитель Воробьева Наталья Юрьевна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-211 - Радиобиология
Ключевые слова двунитевые разрывы ДНК, фокусы белков репарации ДНК, клеточная гибель, клеточное старение, онкотрансформация, клеточные эффекты облучения, рентгеновское излучение
Код ГРНТИ34.49.19
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Среди повреждений ДНК, вызываемых ионизирующим излучением (ИИ), двунитевые разрывы (ДР) ДНК являются наиболее критическими для дальнейшей судьбы клетки. ДР являются основным триггером, запускающим процессы клеточного отклика на воздействие ионизирующего излучения. Репарация до 80 % радиационно-индуцированных ДР ДНК происходит с помощью относительно быстрого (до 4-6 ч), но некорректного механизма негомологичного воссоединения концов с частым образованием микроделеций и хромосомных перестроек. ДР ДНК, отрепарированные некорректно, приводят к гибели клеток, клеточному старению или онкотрансформации. Оставшаяся часть ДР репарируется во время медленной фазы (от 4 до 24 ч) с участием корректного механизма гомологичной рекомбинации. Но даже через 24 ч остается от 5 до 15 % неотрепарированных ДР ДНК. Считается, что такие длительно существующие повреждения являются сложными и потенциально летальными. С помощью иммуноцитохимического окрашивания белков репарации ДНК было показано, что фокусы белков, участвующих в репарации ДР, регистрируется через дни, недели и даже годы после облучения. Обнаружена их передача через митоз. В литературе такие фокусы получили название длительно существующих (persistent). Они регистрируются после облучения не только в больших, но и в малых дозах. Последнее часто используется как аргумент в пользу гипотезы о неэффективной репарации ДР после воздействия ИИ в малых дозах. Однако в наших предыдущих работах было показано, что длительно существующие фокусы белков репарации ДНК после облучения в малых дозах значительно меньше фокусов, регистрируемых после облучения в больших дозах. Мы предполагаем, что природа и биологическая значимость фокусов, регистрируемых через длительное время после облучения в малых и больших дозах, существенно различаются. По всей видимости, феномен длительного поддержания повышенного количества фокусов репарации в пролиферирующих клетках, облученных в малых дозах, обусловлен более медленной и корректной репарацией ДНК. Такие длительно существующие фокусы не являются сайтами репарации сложных или летальных повреждений ДНК. Целью настоящего проекта является сравнительное исследование качественных характеристик и биологической значимости фокусов белков репарации ДР ДНК в фибробластах человека, облученных рентгеновским излучением в малых (40 и 80 мГр), средних (500 и 1000 мГр) и больших (2000, 5000 и 10000 мГр) дозах. Для достижения поставленной цели ставятся следующие конкретные задачи: 1) провести детальную оценку размеров, интенсивности флуоресценции, и солокализации фокусов белков γH2AX, 53BP1, pAТМ и RAD51 через 24, 48 и 72 ч после облучения в широком диапазоне доз (40-10000 мГр); 2) изучить изменения количества и размеров фокусов белков γH2AX, 53BP1, pAТМ и RAD51 в 1-10 клеточных пассажах после облучения в дозах 80, 500, 2000, 5000 и 10000 мГр; 3) проанализировать связь между качественными характеристиками фокусов, регистрируемых через длительное время после облучения в различных дозах и клеточным старением. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта чрезвычайно важны для понимания фундаментальных механизмов формирования ранних и отдаленных последствий облучения в малых и больших дозах в живых клетках. Помимо высокой фундаментальной значимости, результаты проекта могут быть использованы для разработки технологии индикации нерепарируемых и летальных повреждений ДНК на основе качественного анализа фокусов белков репарации.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Воробьева Н.Ю., Астрелина Т.А., Яшкина Е.И., Чигасова А.К., Осипов А.А., Усупжанова Д.Ю., Кобзева И.В., Сучкова Ю.Б., Брунчуков В.А., Расторгуева А.А., Федотов Ю.А., Самойлов А.С., Осипов А.Н.
Влияние препарата гумино-фульвовых кислот на количественный выход остаточных фокусов γH2AX и пролиферативную активность в облученных мезенхимальных стромальных клетках человека
Медицинская радиология и радиационная безопасность (год публикации - 2023)
10.12737/1024-6177-2023-68-2-00-00
2. Осипов А.А., Пустовалова М.В., Чигасова A.K., Воробьева Н.Ю., Кабанов Д.И., Барчуков В.Г., Кочетков О.А., Осипов А.Н. Количественные изменения фокусов белков репарации ДНК в мезенхимальных стромальных клетках человека при воздействии 3Н-тимидина и тритированной воды. Актуальные проблемы радиационной биологии. К 60-летию создания Научного совета РАН по радиобиологии, Актуальные проблемы радиационной биологии: Материалы конференции (Дубна, 25-27 октября 2022 г.). — Дубна: ОИЯИ, 2022.- С. 52 (год публикации - 2022)
3. Осипов А.А., Пустовалова М.В.,. Чигасова A.K, Воробьева Н.Ю., Кабанов Д.И., Кочетков О.А., Барчуков В.Г., Осипов А.Н. Изменения количества фокусов фосфорилированного гистона H2AX в мезенхимальных стромальных клетках человека при воздействии тритированной воды IX Международная конференция молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков —OpenBio-2022, IX Международная конференция молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков — 2022: Cб. тез. / АНО «Иннов. центр Кольцово». — Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2022. — С. 375-376 (год публикации - 2022)
4. Н.Ю. Воробьева, А.А. Осипов, А.К. Чигасова, М.В. Пустовалова, Д.И. Кабанов, В.Г. Барчуков, О.А. Кочетков, А.Н. Осипов Сравнительное исследование изменений количества фокусов γH2AX и 53BP1 в мезенхимальных стромальных клетках человека, инкубированных с 3Н-тимидином или тритированной водой Медицинская радиология и радиационная безопасность (год публикации - 2023)
Публикации
1.
Осипов А.А., Чигасова А.К., Яшкина Е.И., Игнатов М.А. Федотов Ю.А., Молодцова Д.В., Воробьева Н.Ю., Осипов А.Н.
Residual Foci of DNA Damage Response Proteins in Relation to Cellular Senescence and Autophagy in X-Ray Irradiated Fibroblasts
Cells, No12.- V8.-P.1209 (год публикации - 2023)
10.3390/cells12081209
2.
Н.Ю.Воробьева, А.А.Осипов, А.К.Чигасова, Е.И.Яшкина, А.Н.Осипов
Изменения количества остаточных фокусов γН2АХ в Ki-67-позитивных и Ki-67-негативных фибробластах человека, облучённых рентгеновским излучением в дозах 2-10 гр
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, Том: 175 Номер: 4 Стр.: 446-450 (год публикации - 2023)
10.47056/0365-9615-2023-175-4-446-450
3. А.А. Осипов, А.К. Чигасова, Е.И. Яшкина, М.А. Игнатов, Ю.А. Федотов, Д.В. Молодцова, Н.Ю. Воробьева, А.Н. Осипов Остаточные фокусы белков репарации ДНК: роль в формировании клеточных эффектов облучения X Всероссийский с международным участием Молодежный научный форум, стр. 144 (год публикации - 2023)
4. А.А. Осипов, А.К. Чигасова, Е.И. Яшкина, М.А. Игнатов, Ю.А. Федотов, Д.В. Молодцова, Н.Ю. Воробьева, А.Н. Осипов Роль двунитевых разрывов ДНК в радиационно-индуцированном клеточном старении VII съезд биофизиков России, Сборник научных трудов. В 2-х томах. Том 2. Краснодар, 2023, Т. 2, С. 81-82 (год публикации - 2023)