|
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
Куцоконь Наталія Костянтинівна
УДК 575.224:577.34
РАДІАЦІЙНА ІНДУКЦІЯ МНОЖИННИХ
ХРОМОСОМНИХ ПОШКОДЖЕНЬ У РОСЛИН
03.00.01 – радіобіологія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Київ – 2004
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Інституті клітинної біології і генетичної інженерії НАН України.
Науковий керівник
доктор біологічних наук, професор, академік НАН України
Гродзинський Дмитро Михайлович
Інститут клітинної біології і генетичної інженерії НАН України,
завідувач відділу біофізики та радіобіології
Офіційні опоненти:
доктор біологічних наук, професор, академік УААН
Гудков Ігор Миколайович
Національний аграрний університет,
завідувач кафедри радіобіології та радіоекології
доктор біологічних наук, старший науковий співробітник
Дьоміна Емілія Анатоліївна
Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України,
провідний науковий співробітник відділу радіобіології
Провідна установа: Інститут гідробіології НАН України, м. Київ
Захист відбудеться “ 22 ” листопада 2004 р. о 14 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: м. Київ, вул. акад. Глушкова, 2, біологічний факультет, ауд. 433.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: м. Київ, вул. Володимирська, 58.
Автореферат розісланий “ 19 ” жовтня 2004 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Андрійчук Т.Р.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Важливим негативним проявом інтенсифікації мутаційного процесу, спричиненого забрудненням довкілля, є хромосомна нестабільність, роль якої в розвитку злоякісних новоутворень, процесах старіння, появі вроджених вад розвитку є значною [Britt, 1996, Бариляк, Рушковський, 2000]. В зв’язку з цим вивчення хромосомної нестабільності є актуальною проблемою не тільки радіобіології, але й загальнобіологічною. Одним з недостатньо вивчених проявів хромосомної нестабільності на клітинному рівні є феномен мультиаберантних клітин (МАК). В залежності від методичних підходів визначають різну кількість аберацій в мультиаберантній клітині. Подібні клітини ще називають “навантаженими”, rogue cells або клітинами з множинними абераціями хромосом. І хоча, як правило, йдеться про один і той же феномен, подібні розбіжності свідчать про недостатню вивченість даного питання.
Вперше детальну увагу клітинам з множинними абераціями хромосом було приділено на початку 70 рр. в дослідженнях, проведених на лімфоцитах американських індіанців, де було виявлено клітини з багатьма абераціями [Neel et. al., 1992]. Пізніше МАК виявляли як у людей, умовно віднесених до контрольних груп, так і в осіб, що зазнали впливу мутагенних чинників радіаційної чи хімічної природи [Пилинская и др., 1994, Lazutka et al., 1999, Чеботарев, 2002, Цыганок, Бездробная, 2003]. Але нам не вдалося знайти робіт, де чітко було б показано зростання частоти мультиаберантних клітин з дозою опромінення. Індукцію МАК не завжди легко пояснити навіть тоді, коли йдеться про людей, що зазнали дії опромінення чи іншого мутагену, а причини появи таких клітин у осіб, віднесених до контрольних груп ще більш загадкові. Сьогодні ще не існує чіткого експериментального підтвердження природи індуктора мультиаберантних клітин, проте висувається ряд гіпотез, найбільш визнаними серед яких є гіпотези про вірусне походження МАК [Neel et al., 1996] та їх індукцію α-випромінювачами [Sevankaev et al., 1993, Ривкинд и др., 1996]. Але ці припущення не завжди добре пояснюють природу мультиаберантних клітин, тому складається враження, що останні “можуть виникати внаслідок комбінації рідкісних подій ... невизначеної природи” [Bochkov, Katosova, 1994].
Незважаючи на те, що в пошкоджених клітинах існують механізми, які унеможливлюють їх поділи, деяка частина МАК все ж здатна ділитися. Це робить даний феномен важливим для процесів онко-, терато- і мутагенезу та еволюційного розвитку [Neel et al., 1992, Митрофанов, 1994]. Підтвердженням цьому є виявлений зв’язок між підвищеним рівнем МАК та частотою злоякісних новоутворень у осіб різних категорій населення [Zaire et al., 1997, Laghi et al., 1999], а також підвищений рівень хромосомних аберацій інших типів у осіб з МАК [Mustonen et al., 1998, Domracheva et al., 2000].
Практично всі дослідження феномена МАК було проведено з використанням культури лімфоцитів периферійної крові людини, де показано, що частота МАК, як правило, не перевищує 0,05%, і лише в деяких випадках вона є на порядок вищою [Neel et. al., 1992, Пилинская и др., 1992]. Оскільки в популяційних дослідженнях мультиаберантні клітини виявляються дуже рідко, кількісно оцінити їх появу складно. Використання тест-системи насіння рослин зробить можливим дослідження закономірностей появи МАК при дії іонізуючих випромінювань та інших чинників мутаційного процесу.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у рамках НДР “Хронічне опромінення рослин як фактор формування нестабільності” (N державної реєстрації 0101U000394, шифр теми 02.12/5590). Разом з тим було використано дані по НДР, що проводилися в лабораторії мутагенезу і антимутагенезу наукового центру медичної генетики МОЗ і АМН України: “Еколого-генетична оцінка зон рекреації м. Києва” (N державної реєстрації 0198U005125, шифр теми ВН 6.23.98), де здобувач була відповідальним виконавцем, та “Дослідження профілактичної дії фолієвої кислоти щодо вроджених вад розвитку нервової трубки у новонароджених” (№ державної реєстрації 0103U005715, шифр теми 369).
Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягала у вивченні особливостей радіаційної індукції множинних хромосомних пошкоджень в рослинній тест-системі цибулі звичайної (Allium cepa L.). Відповідно до мети ставили такі задачі:
1. Проаналізувати цитогенетичні показники та частоту клітин з множинними абераціями в Allium cepa L., викликані дією γ-випромінювання.
2. Дослідити вплив α-випромінювань 241Am на цитогенетичні показники Allium cepa L.
3. Провести порівняльний аналіз дії радіаційних та хімічних факторів на цитогенетичні показники та появу клітин з множинними абераціями в Allium cepa L.
4. Дослідити видові особливості цитогенетичних змін при спонтанному старінні насіння в клітинах Allium cepa L. та Allium fistulosum L.
Об’єкт дослідження – індукція клітин з множинними абераціями хромосом у рослин.
Предмет дослідження – вихід клітин з множинними абераціями хромосом при дії іонізуючих випромінювань.
Методи дослідження: радіобіологічні, цитогенетичні (анафазний аналіз хромосомних аберацій), статистична обробка одержаних результатів, математичний аналіз поклітинного розподілу аберацій.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проаналізовано залежність виходу множинних хромосомних аберацій, включаючи складні невизначені, від дози
г-опромінення у рослин та показано, що процес утворення мультиаберантних клітин не відбувається за законом випадкових подій; додаткові аберації з’являються у вже пошкоджених клітинах. Це вказує на те, що поява однієї аберації в клітині може сприяти появі інших пошкоджень в ній. Запропоновано припущення про залежність частоти аберантних клітин та кількості аберацій на аберантну клітину від мутагенного навантаження, згідно якого значимо більша порівняно з контролем кількість клітин з множинними абераціями хромосом індукується на фоні високої частоти аберантних клітин. Зважаючи на спільність процесів утворення хромосомних аберацій в еукаріот, це припущення пояснює відсутність чітких залежностей між дозою опромінення та появою МАК, що виявляється в популяційних дослідженнях різними авторами. Вперше при порівнянні динаміки цитогенетичних показників двох видів Allium показано, що старіння насіння цибулі батун (A. fistulosum) супроводжується швидким наростанням частоти клітин з абераціями та появою мультиаберантних клітин, в той час як у A. cepa виявлено більш повільне наростання мутаційного процесу, для якого поява МАК не характерна
Практичне значення одержаних результатів. Показано доцільність використання рослинної тест-системи, зокрема Allium-тесту, для вивчення закономірностей появи мультиаберантних клітин. Отримані результати, які свідчать про низький спонтанний рівень мультиаберантних клітин у Allium cepa L., обгрунтовують використання даної характеристики для оцінки генотоксичного потенціалу мутагенних чинників різної природи, зокрема, значних доз γ-опромінення. Виявлений у рослин низький спонтанний рівень МАК (на рівні частоти мультиаберантних клітин у ссавців) може свідчити про спільність процесів індукції мультиаберантних клітин у різних видів та можливість дослідження феномену як загальнобіологічного явища.
Отримані дані можуть бути використані у навчальному процесі при викладанні курсів “Радіобіологія”, “Радіаційний мутагенез”, “Цитогенетика”.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням здобувача. Автором особисто поставлено всі експерименти, проведено їх обробку та інтерпретацію, проаналізовано літературу, написано наукові статті. Спільно з науковим керівником проведено вибір напрямку досліджень та обговорення результатів роботи.
Автор висловлює щиру подяку завідувачу лабораторії біофізики сигнальних систем Інституту клітинної біології та генетичної інженерії Рашидову Н.М. за підтримку та допомогу під час виконання роботи, директору наукового центру медичної генетики АМН України Бариляку І.Р. та пров.н.с. Неумержицькій Л.В. за сприяння у проведенні частини експериментів.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи було представлено на міжнародних конференціях “European Cytogenetic Conference” (Відень, 1999, Париж, 2002), “Генетические последствия чрезвычайных радиационных ситуаций” (Москва, 2002), на міжнародних симпозіумах “5th, 6th International Symposium and Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe (Прага, 2000, 2003), ІІІ з’їзді з радіаційних досліджень (Київ, 2003), щорічній науковій конференції Інституту ядерних досліджень (Київ, 2001).
Публікації. Основні результати досліджень викладені в 9 статтях та 7 тезах конференцій.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 160 сторінках машинописного тексту, складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методики дослідження, результатів досліджень та їх обговорення, узагальнення отриманих даних, висновків та списку використаних джерел літератури, який включає 247 назв. Текст дисертації ілюстрований 28 рисунками та 19 таблицями.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Для вивчення закономірностей індукції мультиаберантних клітин використовували радіочутливу тест-систему клітин кореневої меристеми цибулі. Експерименти проводили з використанням насіння Allium cepa L. сорту Стригунівський, отриманому на Київській дослідній станції Інституту садівництва і овочівництва УААН та Allium fistulosum L. сорту Майський. Більшість дослідів було проведено на одній і тій же партії насіння A. cepa (репродукції 2000 р.), що дозволило нам провести порівняння ефектів без обмежень, пов’язаних з особливостями мутабільності у насіння, отриманого за різних умов формування.
Повітряно-сухе насіння A. cepa, опромінювали в діапазоні високих (50 – 300 Гр) та нижчих (1 – 40 Гр) доз. γ-Опромінення проводили від джерела 60Со на установці “Исследователь” Інституту клітинної біології і генетичної інженерії НАН України. Потужність дози складала 0,035 Гр/с. Для вивчення закономірностей формування множинних пошкоджень хромосом під впливом α-випромінювань насіння A. cepa пророщували в водних розчинах хлориду 241Am концентрацій 1,5·10-6 – 1,5·10-4 мг/л, активності яких становили 8,75·104 – 8,75·106 Бк/л. Визначення активності 241Am у зразках проводили в Інституті ядерних досліджень НАН України.
Оскільки відомо, що клітини з множинними хромосомними абераціями можуть виникати не тільки в ході радіаційного мутагенезу, але і під дією інших мутагенних факторів, проводили порівняння закономірностей їх індукції під впливом хімічного мутагену тіофосфаміду та старіння насіння як біологічного мутагенного чинника. Для цього насіння A. cepa протягом всього часу експерименту пророщували в водних розчинах тіофосфаміду концентрацій 1–40 мг/л. Динаміку вікових змін цитогенетичних показників при спонтанному мутаційному процесі вивчали на двох видах роду Allium: A. cepa та A. fistulosum, пророщуючи насіння через 7 – 34 та 2 – 33,3 місяців відповідно після його збирання. Цибулю батун було використано у зв’язку з її добре відомою високою спонтанною мутабільністю [Лазаренко, 1999]. Вивчали дію радіопротектора на вихід спонтанних та індукованих хімічним мутагеном (тіофосфамід у концентрації 10 мг/л) аберацій у A. cepa, в тому числі на характер розподілу хромосомних аберацій і вихід множинних пошкоджень хромосом. Як протектор було вибрано фолієву кислоту, дію якої вивчали, пророщуючи насіння в її водних розчинах в концентраціях 2,5, 25 та 50 мг/л за різних експериментальних умов.
З метою визначення частоти мультиаберантних клітин у Allium cepa L. в умовах проростання, близьких до природного середовища, насіння пророщували в зразках води з водойм. Зразки з природних водойм м. Києва відбирали на території 11 зон рекреації, які умовно можна вважати слабкозабрудненими, оскільки дані території є задовільними за санітарно-гігієнічними показниками.
В усіх дослідах контролем було насіння, яке проростало за тих же умов, що й експериментальне, але без впливу мутагенного чинника. Пророщування насіння проводили в термостаті при температурах 24–27º С (залежно від досліду). Через 72 години після початку замочування визначали процент пророслого насіння; проростки довжиною 5–10 мм фіксували в фіксаторі Кларка. Для мікроскопічного аналізу готували тимчасові давлені препарати меристеми коренів, пофарбовані оцеторсеїном за загальновизнаними методиками [Паушева, 1988].
Цитогенетичний аналіз проводили анафазним методом. Обчислювали частоту аберантних анафаз (ЧАА) як відсоток анафаз з абераціями, середню кількість аберацій на аберантну клітину, поклітинний розподіл кількості аберацій та мітотичний індекс на 72 годину з моменту початку проростання насіння.. В клітинах, що містили аберації (рис. 1), обчислювали показник середньої кількості аберацій на аберантну клітину. Було вирахувано частку клітин, які містили 0, 1, 2, 3, 4 та 5 аберацій. Клітини, які містили значну, але невизначену кількість хромосомних перебудов, виділили в окремий клас клітин з “множинними невизначеними абераціями“. При обчисленні середньої кількості аберацій на аберантну клітину всі клітини з множинними невизначеними абераціями та ті, які містили більше 5 аберацій умовно відносили до класу з 5 абераціями. Такий підхід, хоч він, можливо, і занижує рівень кількості
Рис. 1. Хромосомні аберації в клітинах кореневої меристеми A. cepa L.: 1 – одинарний фрагмент; 2 – два одинарні фрагменти; 3 – парний міст із фрагментами; 4 – одинарний міст; 5 – два одинарні мости; 6 – а) одинарні міст та фрагмент, б) два одинарні мости; 7 – невизначена кількість мостів та фрагменти; 8 – парний фрагмент; 9 – хроматидне кільце. Фарбування ацеторсеїном, зб. х 400.
аберацій на аберантну клітину, було використано тому, що точна ідентифікація пошкоджень в анафазній клітині, як правило, значно ускладнюється зі зростанням кількості аберацій в ній і стає практично неможливою, коли їх більше ніж 5.
Встановлені експериментально розподіли аберацій по клітинах порівнювали з очікуваними частотами, виходячи з розподілів Пуассона, геометричного та від’ємного біномного [Корн, Корн, 1974]. Як відомо, розподіл Пуассона описує закони рідкісних подій, геометричний та від’ємний біномний – процеси, які включають одну чи кілька стадій взаємодії мутагену з хромосомою [Chebotarev, Kosyakova, 2002].
Для кількісної оцінки розбіжностей між виявленою в досліді частотою клітин з множинними абераціями та частотою, очікуваною в розподілі Пуассона, було введено коефіцієнт відхилення від розподілу Пуассона К= Е(3)/Р(3), де Е(3) – експериментально виявлена частота, Р(3) – очікувана в розподілі Пуассона частота клітин з багатьма абераціями, до яких віднесено всі клітини, що містили три та більше хромосомних аберацій. Математичну обробку даних проводили згідно загальновизнаних методик [Лакин, 1980]. Достовірність відмінностей між дослідними варіантами і контролем, а також перевірку гіпотез про тип розподілу здійснювали за методом χ2. Додатковим критерієм для оцінки відповідності розподілу Пуассона використовували властивість останнього, за якою дисперсія вибірки s2 повинна дорівнювати середньому розподілу m. При s2/ m ≈ 1 вважали, що виявлений розподіл відповідав розподілу Пуассона. Для обробки отриманих результатів було створено базу даних клітин з хромосомними абераціями в програмі Excel.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Цитогенетичні показники та частота клітин з множинними абераціями в Allium cepa L. при γ-опроміненні. Під дією гострого γ-опромінення насіння в клітинах проростків цибулі виявлено значні цитогенетичні ефекти. При опроміненні в дозі 5 Гр і вище спостерігали достовірне зростання частки клітин з абераціями (р<0,05) (рис. 2), при цьому опромінення в дозах 200 – 300 Гр індукувало кількість аберантних клітин, близьку до 100 %. В той же час, зміни кількості аберацій на аберантну клітину з дозою мали інший характер, не були такими значними, і достовірно відрізнялись від контролю лише при опроміненні насіння в діапазоні вищих доз (50 – 300 Гр). Характерною особливістю цитогенетичної дії опромінення у дозах 40 Гр і вище була поява клітин з невизначеними множинними абераціями (рис. 3). При γ-опроміненні насіння цибулі в дозах 1–30 Гр виявлено лише дві клітини з більш ніж 5 абераціями. Зі збільшенням дози γ-опромінення частка клітин з множинними невизначеними абераціями зростала і досягла 83,3 % від загальної кількості проаналізованих анафаз при дозі опромінення 250 Гр. Особливо значний “стрибок” у збільшенні кількості клітин з множинними невизначеними абераціями до 63,8 % серед аберантних клітин виявили при опроміненні насіння в дозі 150 Гр, в той час як попередня доза 100 Гр індукували появу лише 11,2 % мультиаберантних клітин (рис.4). Цікаво, що при цьому спостерігали майже однакову кількість клітин з абераціями.
Рис. 2. Вплив γ-опромінення насіння у діапазоні доз 1– 40 Гр (А) та 50 – 300 Гр (Б) на утворення хромосомних аберацій в A. cepa.1 – частота аберантних анафаз; 2 – кількість аберацій на аберантну клітину.
Рис. 4. Частота клітин з множинними невизначеними абераціями (МНА) серед загальної кількості аберантних клітин при γ-опроміненні насіння Allium cepa.
Рис. 3. Клітини кореневої меристеми Allium cepa: 1 – нормальна анафаза; 2 – 4 – анафази з невизначеними множинними абераціями, індуковані γ-опроміненням. Фарбування ацеторсеїном, зб. х 400.
Для з’ясування закономірностей утворення множинних хромосомних аберацій при γ-опроміненні було проведено порівняння експериментальних даних поклітинного розподілу аберацій з теоретичними розподілами. Результати показали, що за критерієм χ2 виявлені частоти не відповідають теоретичним в жодному з розподілів (табл. 1). Порівняння значень середнього розподілу та дисперсії вибірки так само показало невідповідність розподілу Пуассона за всіх доз опромінення, крім однієї, де насіння опромінювали в дозі 100 Гр. Але навіть у цьому випадку, як і за інших доз опромінення, виявлено, що частка клітин з трьома та більшим числом аберацій, перевищувала очікувану в розподілі Пуассона. Про це свідчать значення коефіцієнта відхилення емпіричної частоти мультиаберантних клітин від розподілу Пуассона, який перевищував одиницю в усіх випадках, крім варіанту, де опромінення проводили в найменшій дозі 1 Гр.
З табл. 1 видно, що в діапазоні нижчих доз коефіцієнт відхилення зменшується із зростанням дози. Однак, тут високі чисельні значення коефіцієнтів відхилення не свідчать про сильне зростання частоти клітин з багатьма абераціями. Дійсно, якщо теоретично очікувана частота появи клітин з множинними абераціями є набагато меншою одиниці, а в досліді виявлено хоча б одну таку клітину, то при діленні отримаємо високе значення коефіцієнта відхилення. В діапазоні високих доз
(150 – 300 Гр) коефіцієнт відхилення не виявив залежності від дози, його чисельні значення показали, що кількість клітин з множинними пошкодженнями хромосом перевищувала очікувану у розподілі Пуассона приблизно в 1,5 рази. Це може свідчити про те, що поява кількох аберацій в клітині скоріше за все не є простим накопиченням випадкових подій. На нашу думку, формування кількох пошкоджень в одній і тій же клітині є взаємозалежними явищами; це й призводить до зростання чисельності клітин з багатьма абераціями.
За класичною теорією мішені розподіл пошкоджень в клітинах при дії іонізуючих випромінювань повинен підлягати пуассоновому закону [Ли, 1963]. Насправді, пуассоновому розподілу може відповідати розподіл первинних розривів ДНК, які викликає γ-опромінення, але від первинного розриву ДНК до формування видимої хромосомної аберації проходить багато етапів, що можуть модифікувати первинну картину пошкоджень. Тому, як показали наші дослідження і роботи інших авторів [Лучник, 1968, Царапкин, 1972, Гераськин и др., 1995], не завжди розподіл хромосомних аберацій в опромінених клітинах відповідає розподілу Пуассона, що може обумовлюватися порушенням репараційних процесів в клітинах, які зазнали значних пошкоджень. Це призводить до появи великої кількості клітин з множинними хромосомними пошкодженнями, про що свідчать отримані нами високі значення середньої кількості аберацій на аберантну клітину при γ-опроміненні насіння в високих дозах. Результати нашого дослідження показують той же рівень доз, в якому виявляли високу частоту “навантажених” клітин при опроміненні насіння пшениці [Гераськин и др., 1995], де “аномальний характер навантаженості клітин абераціями” спостерігався при опроміненні насіння в дозі 50 Гр.
Цитогенетичні показники та частота клітин з множинними абераціями в Allium cepa L. при α-опроміненні 241Аm. Коефіцієнт накопичення (КН) 241Аm у коренях проростків цибулі, що виросли в водних розчинах AmCl3 становив 0,18±0,04. Виходячи із значення КН, а також коефіцієнта рівноважної дози для 241Аm, визначали дози, накопичені протягом трьох діб в апексі коренів (табл. 2).
Таблиця 1
Розподіл числа хромосомних аберацій по клітинах при γ-опроміненні насіння A. cepa
Доза, Гр Кількість
проаналізованих коренів Виявлено клітин
з числом аберацій s2/ m Достовірність відхилень в χ2-
тесті для розподілів Коефіцієнт відхилення від розподілу Пуассона
0
1
2
3
4
5 множинних невизначених пуассонового геометричного від’ємного
біномного
Діапазон
нижчих доз 0 48 569 3 1 1 0 1,99 НЧ НЧ НЧ
1 28 702 8 4 0 1,48 НЧ НЧ НЧ 0,00
5 38 944 18 9 1 0 1,71 НЧ НЧ НЧ 98,48
10 36 701 25 18 2 1 1 1,95 НЧ * * 37,13
20 30 444 37 35 2 2 0 1,65 * * * 4,57
30 31 633 59 45 8 2 1 0 1,73 * * * 7,34
40 27 888 164 133 22 13 6 16 1,98 * * * 3,48
Діапазон високих доз 0 15 268 5 2 0 1,42 НЧ НЧ НЧ
50 17 162 97 126 64 18 3 30 1,39 * * * 1,41
100 10 16 50 39 26 10 2 16 1,02 * * * 1,23
150 17 30 35 40 10 2 2 157 1,10 * * * 1,56
200 22 8 25 29 5 145 0,75 * * * 1,54
250 17 0 2 10 0,30 НЧ НЧ НЧ 1,55
300 14 1 5 2 12 1,14 НЧ НЧ НЧ 1,54
Примітки: * – p<0,01 порівняно з контролем; НЧ – недостатнє число ступенів свободи.
Вивчаючи дію радіонукліду на частоту хромосомних аберацій у проростках та середню кількість аберацій на аберантну клітину, ми не виявили істотних відмінностей від контролю (табл. 2) [Куцоконь и др., 2002]. При цьому не встановлено зміни ефектів за ЧАА та кількістю аберацій на аберантну клітину при зростанні дози внутрішнього опромінення 241Am.
Аналіз поклітинного розподілу аберацій показав, що тип розподілу при збільшенні дози α-опромінення залишався практично незмінним (рис. 5); тобто, на відміну від очікуваного, дозозалежного зростання кількості клітин з багатьма абераціями не відбувалося. Порівняння значень середнього та дисперсії виявлених розподілів свідчить про їх невідповідність розподілу Пуассона в експериментальних варіантах так само, як і в контрольних. Як видно з таблиці 2, по одній клітині з більше ніж 5 абераціями, виявлено в контрольних та дослідному варіантах, а при пророщуванні дослідного насіння при дозі внутрішнього опромінення 241Am 0,74 сГр, виявлено три клітини з множинними невизначеними пошкодженнями.
Таблиця 2
Утворення хромосомних аберацій в клітинах
кореневої меристеми A. cepa при α-опроміненні 241Аm
№
п/п Активність розчину AmCl3,
Бк/л Доза внутрішнього опромінення, сГр Проаналізо-вано корінців Проаналізо- вано анафаз Частота аберантних анафаз (%) Кількість аберацій на аберантну клітину Кількість клітин з 5 та більше абераціями s2/ m
Діапазон нижчих доз 1 0 (контроль) 0,00 ± 0,00 35 1879 1,65 ± 0,29 1,41 ± 0,15 1 1,86
2 8,75 · 104 0,37 ± 0,09 33 914 2,19 ± 0,48 1,58 ± 0,21 0 2,04
3 1,75 · 105 0,74 ± 0,15 48 2154 1,81 ± 0,29 1,68 ± 0,20 3 2,57
4 8,75 · 105 3,70 ± 0,74 43 1336 2,10 ± 0,39 1,32 ± 0,12 0 1,57
Діапазон вищих доз 5 0 (контроль) 0,00 ± 0,00 23 748 3,21 ± 0,64 1,62 ± 0,24 1 2,31
6 8,75 · 105 3,70 ± 0,74 27 663 5,13 ± 0,86 1,28 ± 0,15 0 1,64
7 1,75 · 106 7,40 ±1,48 24 730 3,15 ± 0,65 1,18 ± 0,11 0 1,35
8 8,75 · 106 37,00 ± 14,80 15 525 2,86 ± 0,73 1,38 ± 0,31 1 2,19
Рис. 5. Розподіл клітин з різною кількістю аберацій при α-опроміненні 241Аm. Цифрами позначено дози внутрішнього опромінення, сГр (див. табл. 2).
Рис. 6. Поклітинний розподіл кількості аберацій при дії тіофосфаміду в Allium cepa L.
| 
