Депуринизация гуаниновых и 8-оксогуаниновых оснований и образование редокс-активных соединений в растворах под действием тепла

• Автор: Черников, Анатолий Викторович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 130 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Типы и природа повреждений ДИК.

1.1. Нарушения спаривания оснований.

1.2. Спонтанные повреждения ДНК.

1.3. Индуцированные повреждения ДНК

Глава 2. Повреждения оснований ДНК активными формами кислорода.

2.1. Генерация активных форм кислорода.

2.2. Антиоксидантная защита клетки.

2.3. Роль АФК в биологических системах и окружающей среде

2.4. 8Оксогуанин биологический маркер окислительной модификации ДНК
2.4.1. Генотоксичность 8оксогуанина неоднозначные матричные и субстратнокодовые свойства
2.4.2. Роль 8оксогуанина в развитии болезней и старения.
Глава 3. Репарация АРсайтов и 8оксогуанина в ДНК.
ЧАСТЬ II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Глава 4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Материалы.
4.2. Депуринизация ДНК.
4.3. Депуринизация охо8Ю, охо8гС, Ю и гС.
4.4. Определение тепловой продукции гидроксильных радикалов
в морской воде
4.5. Определение фотохимической продукции ОНрадикалов
в морской воде
4.6. Определение тепловой продукции 1радикалов в бидистиллированной воде
4.7. Определение тепловой продукции ОНрадикалов в фосфатном
буфере I мМ,рН6,6.
4.8. Определение восстанавливающего агента в морской воде
ЧАСТЬ III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 5. Депуринизация гуанина в ДНК.
Глава 6. Депуринизация 7,8Дигидро8оксо2дезоксигуанозина, 7,8дигидро
8оксогуанозина, 2дезоксигуанозина и гуанозина
Глава 7. Генерация гидроксильных радикалов в воден водносолевых
растворах под действием тепла.
Глава 8. Образование восстанавливающего агента в морской воде под
действием тепла.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.
Список основных сокращений и обозначений.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Эта реакция медленная время жизни фоефодиэфирной связи апуринового сайта ДНК составляет 0 ч при С в физиологических условиях энергия активации образования однонитевых разрывов в двуспиральной ДНК фага РМ2 составляе т ,5 1,5 ккалмоль i, , . Спонтанное дезаминирование цитозина в нативной ДНК протекает с очень малой скоростью табл. ДНК влечт за собой точечную мутацию. Энергия активации дезаминирования цитозина в однонитевой ДНК . i, , . В растворе однонитевой ДНК С, 7,4 время пол у жизни остатка цитозина составляет 0 лет i, . В отличие от депуринизации, двуспиральная структура обеспечивает наджную защиту ДНК от гидролитического дезаминирования цитозина скорость реакции составляет всего 0,50,7 от таковой в однонитевой ДНК i i. i, ,т. ДНК составляет ООО лет. У человека происходит 00 случаев дезаминирования цитозина на клетку в сутки i, . Скорость гидролитического дезаминирования гуанина в ДНК с образованием ксантина точно не определена, но, видимо, близка скорости дезаминирования аденина, составляющей 23 от скорости дезаминирования цитозина , i, . гликозидная связь между ксантином и дезоксирибозой легко гидролизуема, поэтому X, образующийся в клетке при дезаминировании , спонтанно депуринизируется при С в течение нескольких дней, превращаясь в амуриновый сайт i, . Частота спонтанной делуринизациидепиримидинизации увеличивается при некоторых модификациях оснований в результате действия ДНКповреждаюших агентов , , i , , а также при действии ДНКгликозилаз i, . Во многих клетках основным путм образования АРсайтов является спонтанное дезаминирование цитозина с последующим выщеплением урацила урацилДНКгликозилазой , , . В клетке . ДНК при С составляет 7 Я с1 i . С помощью нокаутмышей, дефицитных по 8оксогуанинДНКгликозилазе 1, было показано . АРсайтов, генерируемых ДНКгликозилазами, может превосходить количество АРсайтов, образующееся в результате спонтанной депуринизации. В клетке основания ДИК постоянно подвергаются окислительной модификации под действием АФК, образующихся, в частности, в результате нормального аэробного метаболизма. . В печени интактных крыс ядерная ДИК содержит 8оксогуанин в количестве 1 0 ООО оснований, а митохондриальная ДНК 18 ООО оснований i . По мере совершенствования методов измерения x оценки его эндогенного уровня в клетках становятся более консервативными. Гак, согласно современным данным, стационарное содержание x в гспагоците мыши составляет 0 аддукгов на ядериый геном и 1 x на 0 митохондриальных геномов i . Окисление гуанина с образованием x важнейший вид спонтанного повреждения ДНК, являющееся предмутагенным событием. Образование 8оксогуанина у человека происходит с частотой 00 раз в сутки на клетку i, . в клетках человека линии I составляет, в зависимости от возраста культуры, 6 повреждения на клетку в минуту . ТНР1 равен 0,2 охо на оснований ДНК . Скорость спонтанного образования другого основного продукта окислительной модификации ДНК тиминовых гликолей составляет в тканях крысы 2 поврежднных оснований на клетку в минуту Ii . в клетках линии А9 не превышает 0, аддукта на 6 оснований ДНК . Для сравнения облучение редкоионизирующим излучением в дозе 1 сГр приводит к образованию в клетке 3 тиминовых гликолей . К спонтанным повреждениям ДНК относится также неферментативное метилирование оснований. Эффективным донором метильной группы служит слабый алкилируюший агент аденозилметионии , кофактор большинства клеточных реакций трансметилировання. Основными продуктами реакции являются 3метиладенин и 7метилгуанин. Кодирующие свойства последнего не нарушены, а гликозидмая связь ослаблена, что приводит к достаточно быстрому в течение нескольких суток спонтанному гидролизу поврежднного основания с образованием апуринового сайта i, .