Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Конев С.В. -> "Фотобиология" -> 106

Фотобиология - Конев С.В.

Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология — Мн.: БГУ, 1979. — 385 c.
Скачать (прямая ссылка): fotobiologiya1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 100 101 102 103 104 105 < 106 > 107 108 109 110 111 112 .. 144 >> Следующая

Чаще всего гибель диплоидных и полиплоидных организмов - многоударный, а
гаплоидных - одноударный процесс. Например, по данным Ли и Хайнеса, для
некоторых летальных эффектов закон Бунзена - Роско вы-
284
Глава XV. Летальное действие света
полняется в пределах тысячекратных изменений интенсивности облучения.
Хотя квантовый выход бактерицидного действия ультрафиолетового света
невелик (10~5-10~8), одноудар-ность процесса означает, что всего один-
единственный "удачно" поглощенный квант приводит к гибели клетки. Уже из
этого следует, что УФ-свет прежде всего по-
220 24-0 260 280 Л,ш Да после многократного матричного синтеза (и-РНК,
Рис. 53. Спектр действия гибели белков) у дочерних клеток
Е. Coli (1) и спектр поглощения проявится критический де-
рована гибель клеток не только во втором, но и в последующих поколениях.
В то же время облученные клетки сохраняют функцию хозяина - способность
поддерживать размножение фагов и нормально дышать в течение нескольких
часов.
Решающая роль ДНК в летальном эффекте УФ-лучей находит отражение в
спектрах летального действия самых разнообразных одноклеточных
биологических объектов (рис. 53). Как правило, в спектрах действия
выявляется отчетливая полоса при 260-270 нм, иногда с дополнительным
белковым максимумом при 280 нм. При этом очевидно, что кванты света,
адресованные белку и ДНК, вызывают гибель клетки совсем по-разному.
Действительно, облучение дрожжей светом с длиной волны
I
вреждает не многократно продублированные биомолекулы, а уникальные
молекулярные структуры, представленные в клетке в единственном
экземпляре, как, например, молекулы ДНК. Естественно, что при локализации
повреждения в ДНК облучение не должно сразу же приостанавливать
метаболические процессы в клетках, и их гибель будет наблюдаться после
одного или нескольких делений, ког-
фект генома. Действительно, в эксперименте зарегистри-
3. Инактивация клеток
285
297 нм (белковое повреждение) приводит к гибели клеток только до
почкования, в то время как при нуклеиновом повреждении (Л = 265 нм)
проявляются все три типа поражения - до почкования, после первого и
второго деления.
Какие же фотоповреждения ДНК в клетке приводят к ее гибели? Считается,
что к летальным повреждениям клеток приводит образование пиримидиновых,
прежде всего тиминовых димеров. Об этом свидетельствуют следующие факты:
1) увеличение фоточувствительности ряда микроорганизмов по мере
увеличения в них содержания тимина; 2) обнаружение димеров в гидролизатах
ДНК клеток, облученных ультрафиолетовым светом в дозах D37-De0, причем
различные воздействия на клетку, увеличивающие или уменьшающие ее
фоточувствительность, сопровождаются аналогичным изменением концентрации
димеров тимина в клетке; 3) возможность снятия значительной части
летального действия УФ-излу-чения видимым светом (фотореактивация),
величина которого во многих случаях коррелирует с мономеризацией димеров;
4) способность ферментов темновой репарации,
вырезающих Т-Т-димеры из ДНК, уменьшать фоточувствительность клеток;
параллелизм между фоторезистентностью и активностью различных
репарирующих ферментов; резкое возрастание фоточувствительности у
мутантов, дефектных по одному из репарирующих ферментов; параллелизм
между выщеплением димеров, определяемых в ДНК-содержащей фракции клеток
(кислоторастворимая фракция), и восстановлением биологической активности
облученного объекта; 5) большая близость спектра действия инактивации
трансформирующей активности ДНК в растворе к спектру поглощения тими-
дина, чем самой ДНК, и параллелизм между величиной восстановления
активности ДНК и степенью мономери-зации тимина пострадиационным
коротковолновым облучением (230 нм); 6) резкое увеличение бактерицидной
активности ультрафиолетового света после галогениза-ции пиримидиновых
оснований ДНК, увеличивающей ее фоточувствительность.
Однако роль каждого из димеров, возникающих при ультрафиолетовом
облучении, неодинакова. Например,
286
Глава XV. Летальное действие света
по данным Сетлоу, клетка Е. coli Bs_i гибнет только после образования в
ней 10 диклобутановых пиримидиновых димеров. Это означает, что 9 из 10
димеров неле-тальны для клеток.
Вклад других фотохимических повреждений ДНК, образующихся при расчете на
один летальный удар в еще меньших количествах, невелик. Однако в
отдельных случаях роль такого повреждения, как сшивки белок - ДНК,
становится весьма весомой. Принимая в расчет сшивки, можно, например,
понять, почему радиоре-зистентная линия бактерий М. radiodurans менее
чувствительна к свету с длиной волны 260 нм, чем Е. coli, а при облучении
светом с длиной волны 280 нм фоточувствительность этих микроорганизмов
становится сопоставимой.
Образованием сшивок ДНК - белок можно объяснить и гибель животных клеток
в культуре. По данным Александера и Моросона, выживаемость клеток лимфомы
и HeLa хорошо коррелирует с уменьшением экстрагируе-мости ДНК, т. е. с
количеством сшивок ДНК - белок. Косвенным свидетельством в пользу
Предыдущая << 1 .. 100 101 102 103 104 105 < 106 > 107 108 109 110 111 112 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed