Рис.15,16. Співвідношення вмісту фракцій хроматину (15) та включення 3[H]-уридину в РНК ядер (16) клітин карциноми Герена щурів
Отже, фракціоноване рентгенівське опромінення в сумарній дозі 25,3мКл/кг пригнічує синтез РНК в клітинах печінки опромінених пухлиноносіїв в період першого тижня після трансплантації, що за умов важливого гомеостатичного значення печінки, може сприяти кращому прищепленню карциноми та призводити до посиленого розвитку в організмі щура пухлинного зародку. Дана доза опромінення викликає посилення функціональної активності хроматину клітин новоутворення в період його інтенсивного росту.
Двотижневе використання фітопрепарату призводило як до зростання вмісту фракції транскрипційно активного хроматину, так і до збільшення синтезу РНК в ядрах клітин печінки опромінених та неопромінених пухлиноносіїв, однак не викликало змін цих показників в тканині новоутворення (рис.13-16). Введення пухлиноносіям БКУ викликало значне зниження досліджуваних показників функціональної активності хроматину як в клітинах карциноми Герена, так і печінки (рис.13-16).
4. Окиснювальна модифікація білків постнуклеарної фракції клітин печінки та карциноми Герена щурів. Однією з умов забезпечення оптимального структурно-функціонального стану хроматину є постійний транспорт білків з цитоплазми в ядро. Ці білки являють собою як структурні компоненти хроматину, так і різні регуляторні фактори, що забезпечують зворотний зв'язок між рівнем трансляції і транскрипції.
Дослідження рівня окиснення білків постнуклеарної фракції показало відмінність динаміки цього процесу у порівнянні з хроматиновими. Так, встановлено поступове зростання рівня карбонілювання та окиснення SH-груп білків постнуклеарної фракції клітин печінки в процесі росту карциноми Герена, яке найбільше виражено в період з 7-ї по 14-у доби експерименту (рис.17,18). Імовірно, що посилення окиснювальної модифікації білків постнуклеарної фракції відображає розвиток загального вільнорадикального окиснення в клітині, тоді як хроматинозв'язаних – є сигналом для перебудови генетичної активності клітини у відповідь на оксидативний стрес, спричинений трансплантацією та ростом новоутворення.
Рис.17,18. Рівень карбонілювання (17) та вміст SH груп (18) білків постнуклеарної фракції клітин печінки щурів
Попереднє опромінення призводить до зниження рівня білкових SH-груп в постнуклеарній фракції клітин печінки пухлиноносіїв на 7-у добу після зняття радіаційного чинника (рис.18). Ступінь карбонілювання досліджуваних білків на даному етапі не відрізняються від таких у опромінених здорових щурів та неопромінених пухлиноносіїв (рис.17).
Дослідження рівня окиснення білків постнуклеарної фракції клітин карциноми показало його стабільне значення на 7-у та 14-у доби росту карциноми та збільшення на 21-у. У опромінених пухлиноносіїв рівень окиснення білків постнуклеарної фракції хоча і підвищений протягом двох тижнів після припинення опромінення, однак згладжує ті зміни, які були характерні для неопромінених пухлиноносіїв на термінальному етапі та характеризується сталим значенням (рис.19,20).
Рис. 19,20. Рівень карбонілювання (19) та вміст SH груп (20) білків постнуклеарної фракції клітин карциноми Герена щурів
Використання фітопрепарату призводить до зниження рівня карбонілювання та окиснення сульфгідрильних груп білків, зменшення вмісту міді постнуклеарної фракції печінки, а також знижує ступінь окиснення білкових сульфгідрильних груп карциноми. Введення БКУ супроводжується значним посиленням окиснення білків та зростанням вмісту металів змінної валентності як в постнуклеарній фракції пухлини, так і печінки досліджуваних тварин. Отже, встановлена нами специфіка дії різних за природою препаратів (фітопрепарат та 5,6-бензкумарин-5-урацил) обгрунтовує їх комплексне застосування.
ВИСНОВКИ
У дисертації наведене теоретичне узагальнення та нове вирішення проблеми ролі окиснювальної модифікації білків хроматину в процесах онкогенезу за умов попереднього опромінення пухлиноносіїв в малих дозах.
1. Семиденне рентгенівське опромінення в сумарній дозі 25,3 мКл/кг перед трансплантацією карциноми Герена викликає зміни в процесах окиснювальної модифікації білків хроматину, інтенсивності Ca2+-Mg2+-залежного ендонуклеолізу ДНК та включенні міченого попередника в РНК клітинних ядер як печінки, так і карциноми у порівнянні з неопроміненими пухлиноносіями. Встановлено відмінності в інтенсивності процесів окиснення білків хроматину та білків постнуклеарної фракції клітин в динаміці росту карциноми Герена.
2. Дія семиденного опромінення в сумарній дозі 25,3 мКл/кг на печінку здорових щурів триває протягом тижня після його припинення і в найбільшій мірі проявляється у підвищенні інтенсивності окиснювальної модифікації білків хроматину і білків постнуклеарної фракції та збільшенні вмісту ПДН в клітинних ядрах.
3. Встановлено, що найістотніші відмінності між групами опромінених та неопромінених пухлиноносіїв в печінці проявляються в ядерному компартменті клітин у початковий період росту карциноми Герена: підвищення вмісту ПДН, посилення окиснення SH-груп гістонів та зниження інтенсивності включення міченого попередника в РНК у опромінених тварин.
4. Рівень карбонілювання гістонів хроматину клітин карциноми Герена опромінених щурів підвищений в період першого тижня після трансплантації; на подальших етапах росту новоутворення ступінь окиснення білків хроматину знижується. Спричинене опроміненням зростання частки активного хроматину, посилення включення міченого попередника в РНК та сповільнення Ca2+-Mg2+-залежного ендонуклеолізу ДНК клітин карциноми спостерігається лише протягом перших двох тижнів її росту.
5. Тижневе введення фітопрепарату стабілізує цитоплазматичні процеси карбонілювання білків клітин печінки тварин-пухлиноносіїв, при збільшенні терміну використання аналогічні зміни стосуються білків хроматину. Введення 5,6-бензкумарину-5-урацилу має найбільший вплив на пухлинні клітини - змінює процеси окиснювальної модифікації як білків хроматину, так і постнуклеарної фракції, а також пригнічує включення 3[Н]-уридину в РНК ядер.
Список опублікованих праць за темою дисертації
1. Марченко М.М., Копильчук Г.П., Худа Л.В. Окиснювальна модифікація білків ядерної та постнуклеарної фракцій печінки тварин-пухлиноносіїв // Доповіді НАН України. –2001. - №8. – С. 160-163.
2. Копильчук Г.П., Худа Л.В., Марченко М.М. Окислювальна модифікація білків хроматину печінки та карциноми Герена щурів-пухлиноносіїв // Укр. біохім. журн. – 2002. – Т.74, №2. – С. 111-114.
3. Марченко М.М., Копильчук Г.П., Григор'єва О.В., Худа Л.В., Васіна Л.М., Николюк І.Д. Окислювальна деструкція та її біологічна противага // Науковий вісник ЧДУ. – 2000. – В.77. – С. 3-11.
4. Копильчук Г.П., Марченко М.М., Худа Л.В. Функціональна активність хроматину клітин печінки щурів-пухлиноносіїв у динаміці росту карциноми Герена// Науковий вісник ЧНУ. – 2001. – В.126. – С. 29-35.
5. Марченко М.М., Копильчук Г.П., Худа Л.В., Григор'єва О.В. Вміст МДА та продуктів окислювальної модифікації білків в хроматині клітин печінки щурів-пухлиноносіїв за дії хронічного опромінення // Тези доп. міжнародної конференції “Проблеми сучасної екології”, Запоріжжя, 2000. – С.79.
6. Марченко М.М., Копильчук Г.П., Худа Л.В. Окислительная модификация белков опухолевой ткани крыс с карциномой Герена, трансплантированной после фракционированного рентгеновского облучения в малых дозах // Тезисы докл. междунар. конфер. “Biorad-2001. Biological effects of low dose ionizing radiation and radioactive pollution on environment”, Сыктывкар, 2001. – С.222-225.
7. Марченко М.М., Копильчук Г.П., Худа Л.В. Особливості окислювальної модифікації білків ядерної та постнуклеарної фракій карциноми Герена у щурів в процесі її росту // Тез. докл. научной конфер. “Научное наследие академика И.Н. Буланкина и его развитие в современной биохимии”, Харьков, 2001. – С.58-59.
8. Khuda L.V., Kopilchuk G.P. Intensity Ca2+, Mg2+-dependent endonucleolysis of DNA in nuclei of rats Heren`s carcinoma // International Symposium Intracellular Signalling in Plant and Animal Systems.- Kiev, Ukraine, 9-14 September, 2001.- P.65.
Худа Л.В. Особливості окиснювальної модифікації білків хроматину клітин печінки і карциноми Герена попередньо опромінених тварин-пухлиноносіїв – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2002р.
Дисертація присвячена з'ясуванню особливостей перебігу окиснювальної модифікації білків хроматину та білків постнуклеарної фракції, процесів Ca2+-Mg2+-залежного ендонуклеолізу ДНК та інтенсивності включення міченого радіоактивного попередника у РНК печінки та карциноми Герена тварин-пухлиноносіїв на фоні їх попереднього рентгенівського опромінення в низьких дозах та за дії модуляторів вільнорадикального окиснення.
Показано, що відмінності між групами опромінених та неопромінених пухлиноносіїв в печінці проявляються у початковий період росту карциноми Герена, причому найістотніші зміни відбуваються у клітинних ядрах: підвищення вмісту ПДН, посилення окиснення SH-груп гістонів та зниження інтенсивності включення міченого попередника в РНК у опромінених тварин. В клітинах карциноми Герена зростання частки активного хроматину, посилення включення міченого попередника в РНК та сповільнення Ca2+-Mg2+-залежного ендонуклеолізу ДНК у порівнянні з неопроміненими пухлиноносіями спостерігається лише протягом перших двох тижнів її росту. Найсуттєвіших змін в клітинах карциноми Герена опромінених щурів зазнає процес карбонілювання гістонів, інтенсивність якого підвищена в період першого тижня після трансплантації. На подальших етапах росту новоутворення відбувається зниження рівня окиснювальної модифікації хроматинозв'язаних білків пухлинних клітин.
Встановлено, що застосування фітопрепарату призводить до стабілізації процесів карбонілювання білків клітин печінки тварин-пухлиноносіїв, причому в хроматині такі зміни відбуваються лише при його тривалому використанні. Введення тваринам з карциномою Герена 5,6-бензкумарину-5-урацилу змінює процеси окиснювальної модифікації як білків хроматину, так і постнуклеарної фракції, а також пригнічує включення 3[Н]-уридину в РНК ядер пухлинних клітин.
Ключові слова: окиснювальна модифікація білків, хроматин, гістони, негістонові білки, Ca2+-Mg2+-залежний ендонуклеоліз ДНК, рентгенівське опромінення в малих дозах, онкогенез.
Худая Л.В. Особенности окислительной модификации белков хроматина клеток печени и карциномы Герена предварительно облученных животных-опухоленосителей.– Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, Черновцы, 2002г.
Диссертация посвящена изучению особенностей окислительной модификации белков хроматина и белков постнуклеарной фракции, процессов Ca2+-Mg2+-зависимого эндонуклеолиза ДНК и интенсивности включения меченого радиоактивного предшественника в РНК печени и карциномы Герена животных опухоленосителей на фоне их предшествующего рентгеновского облучения в малых дозах и при использовании модуляторов свободнорадикального окисления.
Показано, что рост в организме карциномы Герена сопровождается значительным изменением свободнорадикального окисления белков хроматина в печени, причем наибольшие отклонения происходят на начальном и терминальном этапах роста новообразования. Уровень окисления негистоновых белков хроматина в эти периоды повышенный; что касается гистонов, то начальный этап роста карциномы сопровождается усилением их карбонилирования. В этот же период установлено увеличение доли транскрипционно активного хроматина и усиление интенсивности синтеза РНК. Отмечено замедление Ca2+,Mg2+-зависимого эндонуклеолиза ДНК и неизменное содержание ПДН по сравнению с контролем. Терминальный этап роста карциномы (21-ые сутки после трансплантации) характеризуется усилением окисления SH-групп гистонов, накоплением ПДН, возрастанием содержимого железа и меди в клеточных ядрах, а также снижением уровня показателей функциональной активности хроматина клеток печени.
Первые две недели роста карциномы Герена сопровождаются постоянным значением для большинства исследуемых показателей активности хроматина ее клеток. Лишь на терминальном этапе ее роста происходит снижение синтеза РНК и уменьшение относительного содержания белка у фракциях хроматина. В этот же период отмечено увеличение скорости Ca2+-Mg2+-зависимого эндонуклеолиза ДНК и накопление ПДН. Вместе с тем, количество карбонильных производных гистонов хроматина клеток карциномы возрастает на протяжении всего срока эксперимента, а наивысший уровень их карбонилирования и наиболее низкое содержание SH-групп белков хроматина наблюдается именно на 21-ые сутки роста карциномы. Исследование уровня окислительной модификации белков постнуклеарной фракции показало отличие динамики этого процесса по сравнению с белками хроматина.
Установлено, что действие фракционированного рентгеновского облучения в суммарной дозе 25,3 мКл/кг на печень здоровых крыс в наибольшей степени проявляется в повышении интенсивности окислительной модификации белков хроматина и постнуклеарной фракции и увеличении содержания ПДН в клеточных ядрах на протяжении недели после прекращения действия радиации. Показано, что отличия между группами облученных и необлученных опухоленосителей в печени проявляются в начальный период роста карциномы Герена, причем важнейшие изменения происходят в клеточных ядрах: повышение содержания ПДН, усиление окисления SH-групп гистонов и снижение интенсивности включение меченого предшественника в РНК у облученных животных.
В клетках карциномы Герена возрастание доли активного хроматина, усиление включения 3[Н]-уридина в РНК и замедление Ca2+-Mg2+-зависимого эндонуклеолиза ДНК в сравнении с необлученными опухоленосителями наблюдается лишь на протяжении первых двух недель ее роста. Наибольших изменений в клетках карциномы Герена облученных крыс испытает процесс карбонилирования гистонов, интенсивность которого повышена в период первой недели после трансплантации. На дальнейших этапах роста новообразования происходит снижение уровня окислительной модификации белков хроматина опухолевых клеток.
Установлено, что применение фитопрепарата приводит к стабилизации процессов карбонилирования белков клеток печени животных-опухоленосителей, причем в хроматине такие изменения происходят лишь при его продолжительном использовании. Введение животным с карциномой Герена 5,6-бензкумарина-5-урацила изменяет процессы окислительной модификации как белков хроматина, так и постнуклеарной фракции, а также замедляет включение 3[Н]-уридина в РНК ядер опухолевых клеток.
Ключевые слова: окислительная модификация белков, хроматин, гистоны, негистоновые белки, Ca2+-Mg2+-зависимый эндонуклеолиз ДНК, рентгеновское облучение в малых дозах, онкогенез.
Khuda L.V. The features of chromatine proteins oxidative modification of liver and Heren?s carcinoma cells in prior irradiated tumour bearing rats.
Thesis submitted for a candidate's degree in biological sciences on in speciality 03.00.04 - biochemistry. Chernivtsi national university of a name of Y. Fedkovich, Chernivtsi, 2002.- the Manuscript.
The dissertation is devoted to finding-out the features of chromatine and postnuclear fraction proteins oxidative modification, processes of Ca2+-Mg2+-dependent DNA endonucleolisis and inclusion intensity of the marked radioactive predecessor in tumour carriers liver and Heren's carcinoma RNA on a background of their prior x-ray irradiation in small dozes and for actions of free-radical oxidation modulators.
It is shown, that differences between groups irradiated and not irradiated tumour-carrier in a liver are shown in an initial stage of Heren's carcinoma growth, and the greatest changes occur in cellular nucleus: increase of contents PDN, histones SH-groups oxidation amplification and decrease in intensity inclusion of the marked predecessor in RNA at the irradiated animals. In Heren's carcinoma cells the part of active chromatine increases, the inclusion of the marked predecessor in RNA amplificated, Ca2+-Mg2+-dependent DNA endonucleolisis delay in comparison with not irradiated tumour-carrier is observed only during first two weeks of Heren's carcinoma growth. The greatest of changes in the irradiated rats Heren's carcinoma cells process of histones carbonilation will test. The intensity of this process increases during the first week after transplantation. At the further stages of tumour growth oxidative modification of chromatine proteins decreases in tumoral cells.
It is established, that application of naturale herbs preparation results in stabilization of proteins carbonilation processes in cells of a tumour-carriers liver and in chromatine such changes occur only at its long use. Introduction by an animal with Heren's carcinoma 5,6-benzcumarine-5-urasile changes processes of oxidative modification of proteins in chromatine and postnuclear fractions, and also depresses inclusion 3[Н]-uridine in RNA nucleus of tumoral cells.
Key words: oxidative modification of proteins, chromatine, histons, nonhistone proteins, Ca2+-Mg2+-dependent DNA endonucleolisis, a x-ray irradiation in small dozes, oncogenesis.
| 
