Анотація до роботи:

Хорунжа О.В. Іон-гідратне оточення і структурні особливості опроміненої ДНК. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 03.00.02 - біофізика. – Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків, 2004.

Дисертація присвячена експериментальному вивченню впливу іонізуючої радіації на іон-гідратну оболонку і структуру ДНК. Робота виконана за допомогою комплексу сучасних фізичних методів (диференціальна НВЧ діелектрометрія, ІЧ спектроскопія, гель-електрофорез і ін.). Установлено, що -опромінення іn vіtro у дозах 370-1650 Гр приводить до значних змін структури і ступеня гідратації poly(A) і ДНК. Виявлено значні зміни стану гідратної оболонки і структури ДНК, виділеної з печінки щурів, підданих хронічному опроміненню в умовах зони ЧАЕС. Знайдено, що кількість зв'язаних з опроміненою ДНК молекул води зменшується на величину до 25%. Визначено параметри водно-іонної оболонки похідного актиноцину – актиноцил-біс-(2-діметиламіноетил) аміну (ActII), комплексу ДНК-ActII і зміни в них під дією g-радіації.

1. Застосування ефективного та інформативного підходу з використанням методів диференціальної НВЧ діелектрометрії, кондуктометрії, ІЧ спектроскопії і гель-електрофорезу дозволило комплексно вивчити вплив іонізуючої радіації на стан водно-іонного оточення і структуру ДНК.

2. Знайдено, що при збільшенні дози g-опромінення до 1650 Гр спостерігається зменшення ступеня гідратації однониткової poly(A). Достовірно зафіксована 35%-ва дегідратація зразка, опроміненого в дозі 1650 Гр. Виявлено, що для двониткової poly(A) спостерігається збільшення значення ступеня гідратації на 55% у порівнянні з контролем при опроміненні в дозі 670 Гр і на 30% при опроміненні в дозі 1650 Гр. Показано, що зміни величини гідратного оточення poly(A) обумовлені появою модифікованих основ, утворенням зшивок ланцюгів, а у випадку poly(AH⁺)poly(AH⁺) – додатково переходом полінуклеотиду з двониткової конформації в однониткову.

3. Виявлено зменшення ступеня гідратації ДНК, опроміненої іn vіtro у високих дозах g-радіації (до 1650 Гр). Установлено, що вплив g-випромінювання приводить до деполімеризації ДНК, а дегідратація макромолекул пов'язана з частковою дегідратацією дезоксирибоз, фосфатних груп і порушенням стекінгу азотистих основ.

4. Вперше виміряні діелектричні властивості похідного актиноцину ActII і його комплексу з ДНК. Установлено, що ступінь гідратації ActII складає 22 молекули зв'язаної води, утворення комплексу ДНК з ActII супроводжується збільшенням гідратації, а -опромінення приводить до фрагментації і часткової (до 20%) дегідратації комплексу.

5. Вперше виявлено зменшення ступеня гідратації на 25% для ДНК, виділеної з печінки білих щурів 6-го покоління, що протягом 12 місяців постійно знаходилися в 30-км зоні ЧАЕС. Показано, що дегідратація ДНК обумовлена зменшенням гідратації сахарофосфатного ланцюга, а також порушенням стопочної структури азотистих основ і спіральної структури молекули. Виявлено наявність високо- і низькомолекулярної фракцій у ДНК печінки опромінених щурів.

Публікації автора:

1. Кашпур В.А., Дубовицкая О.В., Красницкая А.А., Малеев В.Я. КВЧ диэлектрометрический метод исследования g-облученной ДНК // Радиофизика и электроника. - 1997. - Т.2. - №2. - С.153-155.

2. Кашпур В.А., Дубовицкая О.В., Красницкая А.А., Малеев В.Я. Влияние g-облучения на состояние ион-гидратной оболочки ДНК // Вісн. Харк. ун-ту. - №410. - Біофізичний вісник. - 1998. - Вип.1. - С.111-115.

3. Дубовицкая О.В., Кашпур В.А., Малеев В.Я. Влияние g-облучения на гидратацию полирибоадениловой кислоты // Вісн. Харк. ун-ту. - №450. - Біофізичний вісник. - 1999. - Вип.2. - С.88-91.

4. Хорунжая О.В., Семенов М.А., Кашпур В.А., Больбух Т.В., Красницкая А.А., Малеев В.Я. Гидратация и структурное состояние g-облученной ДНК по данным инфракрасной спектроскопии и пьезогравиметрии // Вісн. Харк. ун-ту. - №525. - Біофізичний вісник. - 2001. - Вып.1(8). - С.37-41.

5. Кашпур В.А., Хорунжая О.В., Красницкая А.А., Малеев В.Я, Семенов М.А. КВЧ диэлектрическая проницаемость и структурные изменения ДНК из печени крыс, облученных в Чернобыльской зоне // Радиофизика и электроника. - 2001. - Т.6. - №2-3. - С.345-349.

6. Хорунжая О.В., Кашпур В.А., Красницкая А.А., Малеев В.Я. Гидратация производного актиноцина и его интактного и g-облученного комплексов с ДНК по данным КВЧ диэлектрометрии // Вісн. Харк. ун-ту. - №593. - Біофізичний вісник. - 2003. - Вып.1(12). - С.20-23.

7. Дубовицька О.В., Кашпур В.А., Красницька А.А. Діелектричні властивості g-опромінених розчинів ДНК // Тези доповідей ІІ з’їзду Українського біофізичного товариства. - Харків (Україна). - 1998. - С.347.

8. Dubovitskaya O.V, Kashpur V.A., Krasnitskaya A.A., Mаleev V.Ya. Using of the EHF method for investigation of radiation-induced changes in DNA hydration shell // Proc. Third International Kharkov Symposium "Physics and Engineering of Millimeter and Submillimeter Waves" (MSMW'98). - Kharkov (Ukraine). - 1998. - P.748-750.

9. Хорунжая О.В., Семенов М.А., Кашпур В.А., Больбух Т.В., Красницкая А.А., Малеев В.Я. Влияние g-облучения на структуру ДНК и ее гидратное окружение // Материалы V Международной конференции "Физические явления в твердых телах". - Харьков (Украина). - 2001. - С.76.

10. Gatash S., Gorobchenko O., Khorunzhaya O., Kashpur V., Maleev V. Dielectric permittivity of heterogeneous disperse systems with particles of various shapes and structure under influence of physical factors // Book of abstracts. 2^nd International Conference on Broadband Dielectric Spectroscopy and its Applications. - Leipzig (Germany). - 2002. - P.T55.

11. Кашпур В.А., Красницька А.А., Семенов М.О., Хорунжа О.В. Вплив опромінення в зоні ЧАЕС на структуру і гідратне оточення ДНК з печінки щурів // Тези доповідей IІІ з'їзду Українського біофізичного товариства. - Львів (Україна). - 2002. - С.22.