Шкарупа Володимир Миколайович. Кількісний аналіз цитогенетичних ефектів діоксидину, тіофосфаміду та мітоміцину С в клітинах Allium cepa L. : Дис... канд. наук: 03.00.15 - 2009.
Анотація до роботи:
Шкарупа В.М. Кількісний аналіз цитогенетичних ефектів діоксидину, тіофосфаміду та мітоміцину С в клітинах Allium cepa L. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15 – генетика. – ДУ “Науковий центр радіаційної медицини АМН України”, Київ, 2008.
Дисертація присвячена застосуванню кількісних підходів в генотоксикології, які базуються на понятті доза-ефект і використанні моделювання для оцінки результатів. Досліджували цитогенетичні ефекти хімічних мутагенів: діокидину, тіофосаміду та мітоміцину С в Allium-тесті. Показана ефективність використання інтегрального комплексу цитогенетичних критеріїв для оцінки хромосомної нестабільності індукованої хімічними мутагенами, що може бути покладено в основи кількісної оцінки ризиків, розробки методичних підходів, які виходять за межі спрощеного “так/ні” визначення генотоксичності. Встановлені закономірності взаємозв’язку між параметрами токсичності та процесами індукованого хімічними генотоксикантами мутагенезу у рослинного об’єкту Allium cepa L. Визначені формальні та теоретичні моделі, які адекватно описують дозові залежності цитогенетичної дії досліджених мутагенів. Показано, що при дії хімічних мутагенів можливе існування двох субпопуляцій аберантних клітин, розподіл аберацій в яких обумовлений різними процесами (які описуються пуасонівським та геометричним розподілами). Проаналізовано динаміку змін співвідношення цих субпопуляцій в залежності від концентрації мутагенів та строку фіксації.
У дисертації показано ефективність використання інтегрального комплексу цитогенетичних критеріїв для оцінки хромосомної нестабільності, індукованої хімічними мутагенами. Запропоновано комплексний підхід кількісної оцінки цитогенетичних ефектів при хімічному мутагенезі.
1. Встановлені закономірності взаємозв’язку між параметрами токсичності та процесами індукованого діоксидином, тіофосфамідом і мітоміцином С мутагенезу у рослинного об’єкту Allium cepa L. Вихід кривих доза-мутагенний ефект тіофосфаміду і мітоміцину С на „плато” не обумовлюється їх токсичністю (на відміну від діоксидину). Досліджені алкілуючі мутагени здатні в більшій мірі, ніж прооксидантний пригнічувати формування видимих перебудов хромосом з первинних пошкоджень ДНК.
2. Формальна апроксимація дозових залежностей кластогенних ефектів хімічних мутагенів, незалежно від механізмів їх дії найбільш адекватна при використанні поліномів четвертого ступеню. Визначені теоретичні моделі, які адекватно описують дозові залежності цитогенетичної дії хімічних мутагенів. Дія алкілуючих та прооксидантного мутагенів описується різними теоретичними моделями.
4. Незалежно від хімічної будови, механізмів дії та ефективності мутагенів при перевищенні частоти аберантних клітин 5-7% в клітинах кореневої меристеми Allium cepa L. змінюється характер дозової залежності, мутагенна ефективність при цьому після точки переходу зменшується у 8-9 разів для всіх досліджених препаратів.
5. При дії хімічних мутагенів можливе існування двох субпопуляцій клітин, розподіл аберацій в яких обумовлений різними процесами (які описуються пуасонівським та геометричним розподілами). Проаналізовано динаміку змін співвідношення цих субпопуляцій в залежності від концентрації мутагенів та строку фіксації.
6. Аналіз поклітинного розподілу аберацій виявив відмінності мутагенезу індукованого прооксидантним та алкілуючими мутагенами. Для першого характерним є переважання частки субпопуляції клітин з Пуасонівським розподілом аберацій в усьому діапазоні діючих концентрацій. Висловлено припущення, що характер поклітинного розподілу аберацій при хімічному мутагенезі залежить від дози мутагенного чинника.
7. Встановлені закономірності мутагенезу, індукованого діоксидином та мітоміцином С у Allium cepa L. в залежності від строку фіксації. Виявлено високий рівень репарабельності цитогенетичних пошкоджень, індукованих мітоміцином С із збільшенням строку фіксації. Разом з тим, для обох мутагенів, при цьому, спостерігається збільшення частоти мультиаберантних клітин та частки субпопуляції клітин з геометричним розподілом.
8. Запропонована гіпотеза відповідно до якої, основною причиною відмінністі „багатоцентрових” мутагенів від „одноцентрових” є індукція ними значної кількості пошкоджень ДНК, репарація яких відбувається за механізмами, що призводять до Пуасонівського розподілу аберацій по клітинах (наприклад, при індукції вільнорадикальних процесів).
Публікації автора:
Шкарупа В.М. Оцінка фіто- і цитогенотоксичної активності діоксидину в Allium-тесті / В.М.Шкарупа, Л.В.Неумержицька, І.Р. Бариляк // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. Зб. наук. праць. – Київ-Луганськ-Харків. – 2005. Випуск 4(67). – С.33–40. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні статті).
Шкарупа В.М. Мутагенез індукований діоксидином в Allium-тесті / В.М.Шкарупа, І.Р. Бариляк // Цитологія і генетика. – 2006, №5. – С.31–36. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні статті).
Шкарупа В.М. Оцінка фітотоксичної і цитогенотоксичної активності алкілуючих протипухлинних препаратів / В.М. Шкарупа // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. Зб. наук. праць. – Київ-Луганськ-Харків. – 2006. Випуск 1 (70). – С.30–40. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, написання статті).
Шкарупа В.М. Залежність концентрація – кластогенний ефект при дії мітоміцину С на клітини апікальної меристеми Allium cepa L. / В.М.Шкарупа, І.Р. Бариляк // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. – 2006, Т.4. – № 2. – С.181–187. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні статті).
Шкарупа В.М. Кількісний аналіз кластогенних ефектів, індукованих діоксидином. Характеристика кривої доза-ефект / В.М.Шкарупа, Л.В.Неумержицька, І.Р. Бариляк // Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології. Зб. наук. праць. – Київ. – 2007. – Т.1 – С.555–560. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні статті).
Шкарупа В.М. Кількісний аналіз цитогенетичних ефектів, індукованих мітоміцином С. Характеристика дозових залежностей / В.М. Шкарупа, І.Р. Бариляк // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. – 2008. – Т. 6, №1. – С. 157-165. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні статті).
Бариляк І.Р. Теоретичні моделі в аналізі дозових залежностей мутагенної дії мітоміцину C в дослідах на Allium cepa L. / І.Р. Бариляк,В.М.Шкарупа // Фактори експериментальної еволюції організмів. Зб. наук. праць. – Київ. – 2008. – Т.4 – С.362–368. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні статті).
Розробка комп’ютерного банку даних мутагенів навколишнього середовища / І.Р.Бариляк, Л.В. Неумержицька, В.С. Качура, Н.К. Куцоконь, Г.А. Кузнєцова, В.М. Шкарупа // ІІ з’їзд медичних генетиків України, Львів, 2002. – С.39. (здобувачем проаналізовано літературу, участь у написанні тез).
Шкарупа В.М. Вплив гумату натрію на рівень хромосомних пошкоджень індукованих тіофосфамідом в клітинах кореневої меристеми Allium cepa L. / В.М.Шкарупа, Л.В.Неумержицька, І.Р. Бариляк // Матер. міжнар. конф.: “Радіобіологічні ефекти: ризики, мінімізація, прогноз”, 22-24 березня 2005р. – Київ. – 2005. – С.38–39. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні тез).
Шкарупа В.М. Токсична дія діоксидину на ріст і мітотичну активність клітин коренів цибулі Allium cepa L. / В.М.Шкарупа // Тези ІІ наук.-практич. конф.: “Актуальні проблеми фармакології та токсикології”, 22 грудня 2005 р. – Київ. – 2005. – С.69. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, написання тез).
Шкарупа В.М. Оптимізація оцінки параметрів поклітинного розподілу аберацій в двопопуляційній моделі / В.М.Шкарупа // Тези доп. міжнародної науково-практичної конференції: «Епідеміологія медичних наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. 20 років по тому», 9-10 жовтня 2007 року. – Київ. – 2007. – С.120. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, написання тез).
Шкарупа В.М. Перегляд закономірностей цитогенетичної дії „одноцентрових” та „багатоцентрових” хімічних мутагенів / В.М.Шкарупа, Л.В. Неумержицька, І.Р. Бариляк // Тези доп. IV з’їзду медичних генетиків України, 9-11 жовтня 2008 року. – Львів. – 2008. – С.75. (здобувачем проаналізовано літературу і здійснено експериментальну частину, участь у написанні тез).
