Գենոտոքսիկությունը, այսինքն՝ որոշակի միացության վնասակար ազդեցությունը գենոմի վրա, և քաղցկեղածինությունը հարակից երևույթներ են։ ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը հնարավորություն է տալիս գնահատել գենոմային ԴՆԹ-ի վնասվածության աստիճանը թե՛ փորձի և թե՛ փորձի ժամանակ գիտական ​​նպատակներ, իսկ գործնական խնդիրներ լուծելիս՝ ազդեցության գնահատում միջավայրըկամ աշխատանքային պայմանները, հալեցման ժամանակ փոխպատվաստման նյութի հսկողությունը, հյուսվածքների ճարտարագիտության մեջ: ԴՆԹ-ի գիսաստղի թեստի միջոցով հայտնաբերված ԴՆԹ-ի վնասը կարող է ցույց տալ ինչպես ուռուցքաբանության հակվածություն, այնպես էլ դրա հետ կապված փոփոխություններ: ԴՆԹ-ի գիսաստղերի կողմից հայտնաբերված ԴՆԹ-ի վնասների աճը բնորոշ է ուռուցքային բջիջներին: Եվ, չնայած իր զարգացման տասնամյակների ընթացքում մեթոդը լայն տարածում է գտել միայն մասնագիտացված ոլորտներում, այն կարող է կիրառություն գտնել տարբեր հիվանդությունների ախտորոշման և բուժման մոնիտորինգում: ԴՆԹ-ի գիսաստղերի առավելություններն են զգայունությունը, նյութի քանակի ցածր պահանջները, աշխատանքի արագ արձանագրությունը, հարաբերական պարզությունը և ցածր արժեքը:

Ուսումնասիրության համար օգտագործվում է ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը տարբեր տեսակներբջիջները, ինչպես մշակույթում, այնպես էլ կենսաբանական հեղուկների և հյուսվածքների նմուշներում: ԴՆԹ-ի գիսաստղերի վերլուծության հիմնական պահանջը հյուսվածքային բջիջների տեղափոխումն է կասեցման, հետևաբար, լաբորատոր կենդանիներին մասնատելիս, հեռացված օրգանի բեկորները պետք է ենթարկվեն համապատասխան մշակման, իսկ արյան կամ սերմնահեղուկի մեջ պարունակվող բջիջները կարող են ուղղակիորեն հետազոտվել: Չարորակ նորագոյացությունների 80%-ը էպիթելային ծագում ունի։ Էպիթելը ենթարկվում է ինչպես արտաքին, այնպես էլ արտաքին ազդեցություններին ներքին միջավայրըօրգանիզմներն առավել հարմար են գենոտոքսիկության գնահատման համար ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով: Մարդու էպիթելի բջիջների ստացման ոչ ինվազիվ մեթոդը բերանի խոռոչի էպիթելի քսումն է և արցունքաբեր ջրանցքի էպիթելիից շերտազատող նյութի ընտրությունը: Բերանի էպիթելի բջիջները ապրում են 10-14 օր, և դրանցում վնասված ԴՆԹ-ի առկայությունը վկայում է գենոտոքսիկ միացության վերջին ազդեցության մասին: Բերանի էպիթելի ԴՆԹ-ի ամբողջականության ուսումնասիրությունները կարող են օգնել վերահսկել հետ կապված նյութերի ազդեցությունը մասնագիտական ​​գործունեությունև սննդամթերք.

Ապակու վրա ագարոզայի մեջ դրված բջիջները մշակվում են լիզող լուծույթով և անհրաժեշտության դեպքում՝ որոշակի խանգարումներին հատուկ ֆերմենտներով։ Տարանջատումն իրականացվում է ալկալային բուֆերում։ ԴՆԹ-ն դուրս է գալիս բջջից և շարժվում դեպի անոդ՝ ձևավորելով փետուր, որը կարելի է տեսնել լյումինեսցենտային մանրադիտակի միջոցով: Որքան շատ են ԴՆԹ-ի ընդմիջումները, այնքան ավելի ընդգծված է նրա բեկորների շարժումը: Պրոցեդուրայից հետո սլայդները չեզոքացվում և ներկվում են միջերեսային ներկերով՝ ԴՆԹ-ի վիզուալիզացիայի համար: ԴՆԹ-ի էլեկտրոֆորետիկ շարժունակությունը գնահատվում է լյումինեսցենտային մանրադիտակի միջոցով: Երբ բջջի գրեթե ողջ ԴՆԹ-ն մասնատված է, այն սովորաբար մահացած բջիջ է: Եթե ​​միայնակ բջիջներն ունեն գենոմի այս աստիճանի վնաս, ապա դրանք բացառվում են վերլուծությունից:

Առավել հաճախ օգտագործվող ալկալային ԴՆԹ-ի գիսաստղի արձանագրությունը (տարանջատումը pH > 13-ում) թույլ է տալիս հայտնաբերել միաշղթայի ճեղքեր, խաչաձև կապեր ԴՆԹ-ում և ԴՆԹ-ի և սպիտակուցների միջև: Նմուշի պատրաստման ժամանակ ալկալային մշակման օգտագործումը մեծացնում է մեթոդի զգայունությունը, քանի որ գենոտոքսիկ նյութերի մեծ մասը ԴՆԹ-ի շղթայում չի ներկայացնում կրկնակի շղթաների ճեղքվածք, այլ ձևավորում է միաշղթայի ճեղքեր կամ շրջաններ։ գերզգայունությունդեպի ալկալիներ. Բացի այդ, օգտագործվում են ֆերմենտներ, որոնք խախտում են ԴՆԹ-ի տարածքները՝ հատուկ վնասով: Formamidopyrimidine DNA glycosylase-ը կտրում է ԴՆԹ շղթաները օքսիդացված նուկլեոտիդների, ֆորմամիդ պիրիմիդինների (բաց օղակի ադենին և գուանին) և գուանինի այլ ածանցյալների շրջանում; OGG1-ը հայտնաբերում է օքսիդացված պուրիններ և ֆորմամիդոպիրիմիդիններ, էնդոնուկլեազ III-ը հայտնաբերում է օքսիդացված պիրիմիդիններ, T4 էնդոնուկլեազ V-ն ճանաչում է պիրիմիդինի դիմերները, 3-մեթիլադենին ԴՆԹ գլիկոզիլազ II (AlkA) հատուկ է 3-մեթիլադենինի համար; իսկ ուրացիլային ԴՆԹ գլիկոզիլազը հայտնաբերում է ԴՆԹ-ի մեջ սխալ մտցված ուրացիլ: Նյութերի մշակման նման արձանագրություններ կարող են պահանջվել կոնկրետ խնդիրներ լուծելու համար, օրինակ՝ սառեցված հյուսվածքներում օքսիդացված պիրիմիդինների և էնդոնուկլեազ V-ի T4 տեղամասերի պարունակությունը մեծանում է, մինչդեռ այլ խանգարումներ չեն նկատվում: ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը համապատասխան ֆերմենտային մշակմամբ կարող է օգտագործվել փոխպատվաստումից առաջ պատվաստման վիճակը գնահատելու համար:

Կլինիկական ախտորոշման ոլորտներից մեկը, որտեղ օգտագործվում է ԴՆԹ գիսաստղի տեխնոլոգիան, տղամարդկանց անպտղության ախտորոշումն է։ Սպերմատոզոիդների կառուցվածքի պատճառով այս բջիջներում մեծանում է ԴՆԹ-ի կառուցվածքի վնասման վտանգը, իսկ վերականգնող համակարգերը լիովին չեն փոխհատուցում տեղի ունեցող խախտումները։ Տղամարդկանց անպտղության դեպքում նկատվում է սպերմատոզոիդների ԴՆԹ-ի վնասվածքի բարձր աստիճան։ Սպերմատոզոիդներում ԴՆԹ-ի ընդմիջումների թիվը սովորաբար հասնում է ~10 6-10 7-ի մեկ գենոմի համար, ինչպես մարդկանց, այնպես էլ լաբորատոր մկների մոտ, ինչը շատ ավելին է, քան լիմֆոցիտներում կամ կարմիր ոսկրածուծի բջիջներում գենոմի կոտրվածքների թիվը: ԴՆԹ-ի վնաս պարունակող սպերմատոզոիդով բեղմնավորումը ակտիվացնում է ձվաբջիջում վերականգնողական գործընթացները, որոնք վերականգնում են այդ վնասները, սակայն երեխայի մոտ մեծանում է մուտացիաների և բնածին հիվանդությունների ռիսկը: Անհաջողությունների հաճախականությունը փոխկապակցված է սերմնաբջիջների ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանի հետ։ Սա կապված է ICSI ունեցող երեխաների մոտ բնածին հիվանդությունների և զարգացման խանգարումների դեպքերի աճի հետ:

ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը օգտագործվում է ոչ միայն ԴՆԹ-ի վիճակը գնահատելու, այլ նաև բջիջներում վերականգնման գործընթացները ուսումնասիրելու համար։ Այս դեպքում ուսումնասիրվող բջիջները ոչնչացվում են, և ստացված միատարրը մշակվում է ԴՆԹ-ի կողմից, որի մեջ նախապես ներմուծվել է որոշակի տեսակի վնաս, խառնուրդին ավելացվում են վերականգնման համար անհրաժեշտ նուկլեոտիդներ և ATP: Որոշակի վնասը վերականգնելու համասեռ նյութի կարողությունը օգտագործվում է բջիջներում վերականգնող համակարգերի գործունեությունը դատելու համար: Վնասի տեսակը, որը ներմուծվում է ԴՆԹ, կախված է նրանից, թե վերականգնման մեխանիզմն է ուսումնասիրվում: Օրինակ, 8-օքսոգուանին պարունակող լույսի հետևանքով վնասված ԴՆԹ-ն օգտագործվում է բազայի հեռացման վերականգնումը գնահատելու համար, իսկ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթված ԴՆԹ-ն, որը պարունակում է պիրիմիդինի դիմերներ, օգտագործվում է նուկլեոտիդային հեռացման վերականգնման համար: Մեկ շղթայական ընդմիջումները ներմուծվում են ջրածնի պերօքսիդով մշակման, ռենտգենյան կամ գամմա ճառագայթման միջոցով, ԴՆԹ-ի ալկիլացումն իրականացվում է մեթիլմեթանսուլֆոնատով մշակմամբ: Նուկլեոտիդային հեռացման վերականգնումն ուսումնասիրելու համար օգտագործվում է ԴՆԹ-ի ընդմիջումների կուտակման գնահատում, երբ արգելափակում են այս գործընթացում ներգրավված պոլիմերազները՝ օգտագործելով աֆիդոկոլին կամ արաբինոզիդ ցիտոզինը հիդրօքսյուրեայի հետ համատեղ:

Վերականգնման հետ կապված գեների արտահայտման վերլուծությունը միշտ չէ, որ կարող է լինել բջիջներում ԴՆԹ-ի վիճակի օբյեկտիվ ցուցիչ, հետևաբար, ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը թույլ է տալիս ձեռք բերել արժեքավոր Լրացուցիչ տեղեկություն. Վերանորոգման համակարգերի ակտիվության բարձրացումը ցույց է տալիս ոչ միայն այն, որ բջիջները ավելի դիմացկուն են գենոմի վնասմանը, այլև այն, որ նրանք ենթարկվում են գենոտոքսիկ նյութի, ինչի արդյունքում ակտիվանում է վերականգնման մեջ ներգրավված սպիտակուցների սինթեզը: Սննդային հավելումը Q10-ով, վիտամին C-ով դանդաղ լուծվող պարկուճներում, մեծացնում է բազային հեռացման վերականգնողական ակտիվությունը: Նմանատիպ ազդեցություն է նկատվում, եթե դեղերի փոխարեն օգտագործվեն հակաօքսիդանտներով հարուստ մրգեր և բանջարեղեն։ Սա նվազեցնում է նուկլեոտիդային հեռացման վերականգնման համակարգի ակտիվությունը, քանի որ դա այլևս անհրաժեշտ չէ:

Միկրոմիջուկային թեստը քաղցկեղածինության ուղղակի ցուցիչ է, ICH ուղեցույցները խորհուրդ են տալիս այն օգտագործել գիսաստղի ԴՆԹ-ի հետ համատեղ: ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը կարող է համակցվել լյումինեսցենտային հիբրիդացում FISH՝ որոշելու, թե արդյոք փոփոխությունները ազդում են գենոմի որոշակի շրջանների վրա: ԴՆԹ-ի գիսաստղի պրոցեդուրայի արդյունքում ստացված մեծ թվով ԴՆԹ-ի փետուրների վերլուծության համար։ առաջարկվում են ավտոմատացված լուծումներ: Սա կնվազեցնի գնահատման սուբյեկտիվությունը և ավելի ճշգրիտ կգնահատի ստացված փետուրների չափն ու ձևը, ինչը հատկապես կարևոր է հաշվի առնելով յուրաքանչյուր պատրաստման մեջ մեծ թվով փետուրների վերաբերյալ տվյալներ հավաքելու անհրաժեշտությունը: Գիսաստղի ԴՆԹ-ն կարող է օգտագործվել որպես մեթոդ կլինիկական ախտորոշման և հետազոտական ​​նպատակներով՝ որոշակի միացության գենոտոքսիկությունը գնահատելու համար:

1. Kang SH, Kwon JY, Lee JK, Seo YR. Գենոտոքսիկության in vivo փորձարկման վերջին առաջընթացները. քաղցկեղածին ներուժի կանխատեսում` օգտագործելով գիսաստղի և միկրոմիջուկի փորձարկումը կենդանիների մոդելներում / J Cancer Prev. - 2013. V.18, N.4. - P. 277-88.
2. Rojas E, Lorenzo Y, Haug K, Nicolaissen B, Valverde M. Էպիթելային բջիջները որպես այլընտրանքային մարդկային բիոմատրիցա գիսաստղի վերլուծության համար / Front Genet: - 2014. V5. Թիվ 386։
3. Azqueta A, Slyskova J, Langie SA, O «Neill Gaivão I, Collins A. Comet assay to չափելու ԴՆԹ վերանորոգումը. մոտեցում և կիրառումներ / Front Genet. - 2014. - V.5, N.288:
4. Aitken RJ, Bronson R, Smith TB, De Iuliis GN. Մարդու սպերմատոզոիդում ԴՆԹ-ի վնասման աղբյուրը և նշանակությունը. մեկնաբանություն ախտորոշման ռազմավարությունների և ծղոտե մարդու մոլորությունների վերաբերյալ / Mol Hum Reprod. - 2013. - V.19. N.8. - P. 475-85.

Լիմֆոցիտների ԴՆԹ-ի վրա գամմա ճառագայթների ազդեցության գնահատում ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով: Ֆոտոմիկրոգրաֆիա (A) և մշակված պատկերներ (B):

Wang Y, Xu C, Du LQ, Cao J, Liu JX, Su X, Zhao H, Fan F-Y, Wang B, Katsube T, Fan SJ, Liu Q. ԴՆԹ-ի դոզա-արձագանք կապի գնահատման գիսաստղի փորձարկման գնահատում Իոնացնող ճառագայթման հետևանքով առաջացած վնաս / Միջ. Ջ.Մոլ. գիտ. - 2013. - V.14. N.11. - P.22449-22461.

Ջրածնի պերօքսիդի ազդեցությունը խեցեմորթների սերմի ԴՆԹ-ի վրաChoromytilus երգչախումբ

Lafarga-De la Cruz F., Valenzuela-Bustamante M., Del Río-Portilla M., Gallardo-Escárate C. Գենոմիական ամբողջականության գնահատում Choromytilus երգչախմբի սերմի մեջ (Մոլինա, 1782) գիսաստղերի վերլուծությամբ / Գայանա: - 2008. - V.72. N.1. - P.36-44.

Միաբջջային գելային էլեկտրոֆորեզի մեթոդը կամ ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը խիստ զգայուն է և ապահովում է ստացված արդյունքների բարձր հուսալիություն, միևնույն ժամանակ համեմատաբար պարզ և արագ կատարվող, ինչպես նաև միջազգային ստանդարտացված է (OECD No. 489): Այս մեթոդը ամենահեռանկարայինն է հետևյալ խնդիրների լուծման համար.

Մարդկանց և շրջակա միջավայրի բիոմոնիտորինգ, այսինքն՝ բացահայտելով առաջացած մուտագենեզի հետևանքները, երբ մարդը շփվում է քսենոբիոտիկների հետ (դեղորայք, սննդային հավելումներ, թունաքիմիկատներ, օծանելիք և կոսմետիկա, կենցաղային քիմիկատներ, ինչպես նաև ջրի, օդի և արդյունաբերական ամենատարածված նյութերը): վտանգներ, նանոնյութեր);

Ուռուցքաբանության ոլորտում հետազոտություն;

ԴՆԹ վերականգնման համակարգերի ուսումնասիրություններ;

Մեթոդը հիմնված է տարբեր շարժունակության գրանցման վրա՝ վնասված ԴՆԹ-ի և/կամ առանձին լիզված բջիջների ԴՆԹ-ի բեկորների մշտական ​​էլեկտրական դաշտում՝ ստանդարտ ապակե սլայդի վրա փակված բարակ ագարոզայի գելի մեջ: Միաժամանակ, բջջի ԴՆԹ-ն գաղթում է՝ ձևավորելով «գիսաստղի պոչ» տեսողականորեն հիշեցնող էլեկտրաֆորետիկ հետք, որի պարամետրերը կախված են ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանից։ Էլեկտրաֆորեզի ավարտից հետո սլայդները ներկվում և վերլուծվում են ֆլուորեսցենտային մանրադիտակի միջոցով:

Պատկերների հավաքագրումն ու տվյալների մշակումն իրականացվում է ապարատային-ծրագրային համալիրի միջոցով, որը ներառում է մանրադիտակով համակցված բարձր զգայուն տեսախցիկ և մասնագիտացված ծրագրակազմ:

Այս համալիրում ներառված ունիվերսալ խելացի ծրագրաշարը ապահովում է.

ԴՆԹ-ի գիսաստղերի «մեկ ստեղնահարումով» պատկերների ավտոմատ վերլուծությունը ներառում է չափման բոլոր հիմնական պարամետրերը, ներառյալ % ԴՆԹ գիսաստղի պոչում;

- բարձր վերարտադրելիություն;

ԴՆԹ-ի գիսաստղերի պարամետրերի վերլուծությունն իրականացվում է ինչպես «իրական ժամանակի» ռեժիմում, այնպես էլ պահպանված թվային պատկերներից.

Ծրագիրը մշակում է տվյալները և ցուցադրում դրանք արձանագրության տեսքով՝ GLP-ի միջազգային պահանջներին համապատասխան.

Տվյալների վերլուծություն և համեմատություն;

Ծրագիրը լիովին վավերացված է և համապատասխանում է GLP միջազգային պահանջներին: Ունի հիերարխիկ մուտքի և տվյալների պաշտպանության համակարգ։

Հավաքածուն ներառում է.

1. Լյումինեսցենտ կենսաբժշկական մանրադիտակ Nikon Eclipse Ni-E:

2. 50W epi-fluorescent լուսավորման համակարգ, ֆիլտր-dichroic հայելային-ֆիլտրի հավաքածուներ DAPI, FITC, TRITC ներկերի համար:

3. Մոնոխրոմ CCD IEEE1394 FireWire տեսախցիկ լուսարձակման համար: Basler Scout scA1300-32fm. Պիկսելի չափսը՝ 3,75 մկմ x 3,75 մկմ։ Բանաձև - 1296 px x 966 px: Սենսորի չափը 1/3 դյույմ: Matrix - Sony. Տվյալների փոխանցում գերարագ պորտի միջոցով - 1394 BUS: Կադրերի արագությունը առավելագույն լուծաչափով - 32 կադր/վրկ: Ապահովում է իրական ժամանակում աշխատանք առարկաների հետ

4. Comet Assay IV - ծրագրային փաթեթ Windows-ի համար Microsoft Excel-ի աղյուսակների գեներատորով, մոնոխրոմ CCD IEEE1394 FireWire տեսախցիկի հետ իրական ժամանակում աշխատելու համար (չափումները և վերլուծությունը հնարավոր են ինչպես վիդեո հոսքի, այնպես էլ լուսանկարների վրա), հրահանգ: ձեռնարկ և CD՝ ծրագիրը տեղադրելու և վավերացնելու համար:

5. Մեկ տարվա լիցենզիա չորս օգտագործողների համար:

6. Հեռավար ուսուցումչորս օգտատերերի ինտերնետային ցանցի միջոցով:

Լրացուցիչ առաջարկվում է.

1. Տվյալների օպերատորը՝ Comet Assay IV-ի տվյալների բազաների XML տարբերակներում օգտագործելու համար տվյալների որոնման, զտման և արդյունահանման և աուդիտի միջոցով ապահով Oracle տվյալների բազայի միջոցով, որը պահպանված է MS Excel աղյուսակի ձևաչափով: Ներառում է ավտոմատ պահված պատկերներ, ստորագրություններ, արխիվացված տվյալներ և ավտոմատ աուդիտի տվյալներ դիտելու հնարավորություն: Բացի այդ, ներառում է անստորագիր և թվային ստորագրված տվյալները XML ձևաչափով արտահանելու հնարավորություն: Ներառում է միայն «Crypto-Key-Prove»՝ թվային ստորագրված տվյալները տարբեր ձևաչափերով դիտելու համար:

2. Կառավարչի մուտք դեպի GLP համակարգ: Access Manager-ը աշխատողների մուտքը տվյալների բազաներ վերահսկելու և կառավարելու ծրագիր է: Համակարգ PI գենետիկ թունաբանության համար. Ներառում է համապարփակ համակարգի աուդիտ: Արտաքին աուդիտ. Օգտատիրոջ հաշիվների և օգտատերերի գործողությունների կառավարում՝ կապված ծրագրերի, մուտքի, գաղտնաբառերի, վերանայումների և այլնի հետ: Օգտագործում է Oracle-ը՝ օգտատերերին և աուդիտի տվյալները ապահով պաշտպանելու համար: Ամբողջական համապատասխանություն FDA 21 CFR Մաս 11-ի վերջնական կանոններին էլեկտրոնային գրառումների և էլեկտրոնային ստորագրությունների համար:

3. Մեկ օգտագործողի ուսուցում՝ հիմնված Perceptive գործիքների վրա Մեծ Բրիտանիայում

Մեթոդը բաղկացած է նրանից, որ գիսաստղանման առարկաներով պատկերը՝ «գիսաստղերը», որոնք տարբեր պայծառության միաձուլված և առանձին լյումինեսցենտ կետերի հավաքածու են, մուտքագրվում է համակարգիչ՝ տեսախցիկով լյումինեսցենտային մանրադիտակի վրա տեղադրված կենսաբանական պատրաստուկից: Այնուհետև նկարում որոնվում են այդ «գիսաստղերը», տարբերվում է դրանց ուրվագիծը «գլխի» և «պոչի» սահմանների սահմանմամբ և կատարվում է մանրադիտակային մորֆոմետրիա։ Նախքան նկարում «գիսաստղեր» որոնելը, պատկերի պայծառության մակարդակները օպտիմիզացվում են, և կատարվում է ցածր անցումային զտում՝ «գիսաստղերի» առանձին կետերը մշուշոտ տարածքներում միավորելու համար: Այնուհետև ստացված պատկերի սեգմենտավորումը կատարվում է՝ հիմնվելով պայծառության շեմի վրա, որը սահմանվում է որպես ֆոնի շեղում, գտնելով «գիսաստղերի» եզրագծերը՝ լրացնելով սահմանափակ տարածք «սերմով», որտեղ սերմը կամայական կետ է, որը պատկանում է ֆոնին։ «գիսաստղ»՝ գտնելով յուրաքանչյուր «գիսաստղի» գլխի կենտրոնը՝ որոշելով առավելագույնին մոտ փայլի ինտենսիվությամբ կետերի ծանրության կենտրոնը։ «Գլխի» և «պոչի» վիրտուալ սահմանի սահմանումն իրականացվում է տեսողական արտացոլումգիսաստղի գլխի ճակատային մասի կետերի փայլի ինտենսիվությունների բաշխումը, այնուհետև կատարվում է «գիսաստղի» մանրադիտակային մորֆոմետրիա՝ չափելով՝ «գիսաստղի» երկարությունը, «պոչի» տրամագիծը. ղեկավար". Այնուհետև հաշվարկվում է ԴՆԹ-ի տոկոսն ամբողջ «գիսաստղում», «պոչի» մեջ և ԴՆԹ-ի վնասման չափումները։ Այս գործողությունները կատարվում են ավտոմատ կերպով, միաժամանակ բոլոր «գիսաստղերի» վրա՝ մի շարք պատկերներով։ Տեխնիկական արդյունքը «գիսաստղերի» պատկերների մշակման և վերլուծության ճշգրտության և արագության բարձրացումն է։

Կենսաբանական պատրաստուկներում գիսաստղանման առարկաների պատկերների մշակման և վերլուծության մեթոդը, որը ստացվել է «ԴՆԹ-գիսաստղեր» մեթոդով (comet assay կամ միաբջջային գելային էլեկտրոֆորեզ - SCGE), վերաբերում է առարկաների պատկերների մշակման և վերլուծության ոլորտին. «գիսաստղեր» և նախատեսված է կենսաբժշկության ոլորտում մորֆոմետրիկ հետազոտությունների համակարգչային (ավտոմատացման) գործընթացների համար, որոնք իրականացվում են շրջակա միջավայրի տարբեր գործոնների կողմից ԴՆԹ-ի մոլեկուլների վնասման աստիճանը որոշելու, ԴՆԹ-ի մոլեկուլների վերականգնումն ուսումնասիրելու համար: միայնակ բջիջները՝ գենոմի ամբողջականությունը գնահատելու, ճառագայթային թերապիայի ենթարկվող քաղցկեղով հիվանդների անհատական ​​ռադիոզգայունությունը որոշելու համար, ափամերձ ծովային ջրերի կենսացուցում, այլ կերպ ասած՝ մուտագեն բնապահպանական գործոններով առաջացած ԴՆԹ-ի վնասների լայն շրջանակի մոնիտորինգի համար:

«Գիսաստղերի» պատկերները տարբեր պայծառության միաձուլված և առանձին լյումինեսցենտ կետերի մի շարք են, որոնք ստացվում են լիզված առանձին բջիջների գելային էլեկտրոֆորեզով («ԴՆԹ-գիսաստղեր» մեթոդ), հետևաբար հնարավոր չէ դրանք մշակել և վերլուծել՝ օգտագործելով մեթոդներ սովորական (պինդ) առարկաների պատկերներ.

Ներկայումս «ԴՆԹ գիսաստղերի» պատկերները վերլուծվում են կա՛մ լյումինեսցենտային մանրադիտակի տակ տեսողական դիտարկմամբ և դրանց տարբերակմամբ՝ ըստ ԴՆԹ-ի վնասվածության աստիճանի, կա՛մ համակարգչային պատկերների մշակման գործիքների միջոցով։

Տեսողական վերլուծության մեջ (Struwe M, Greulich K, Suter W, Plappert-Helbig U. The photo comet assay - A fast screening assay for determining photogenotoxicity in vitro. // Mutation Research / Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2007, 632 ( 1-2), էջ 44-57) «ԴՆԹ գիսաստղերը» դասակարգվում են հինգ պայմանական տիպերի՝ 0-ից 4-ի համապատասխան թվային արժեքներով: ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանն արտահայտվում է որպես «ԴՆԹ գիսաստղեր» (I dna) ինդեքս: որոշվում է բանաձևով

Եվ dna =(0n 0 +1n 1 +2n 2 +3n 3 +4n 4)/ ,

որտեղ n 0 -n 4-ը յուրաքանչյուր տեսակի «ԴՆԹ գիսաստղերի» թիվն է, հաշվված «ԴՆԹ գիսաստղերի» գումարն է։

Մշակման և վերլուծության այս մեթոդը շատ ժամանակատար է, սուբյեկտիվ, ունի «ԴՆԹ-գիսաստղերի» աստիճանավորման միայն հինգ մակարդակ և, հետևաբար, ունի ցածր ճշգրտություն, հետևաբար՝ արդյունքների ցածր հուսալիություն:

Առաջարկվող տեխնիկական լուծումին ամենամոտը պատկերների համակարգչային վերլուծության «ԴՆԹ գիսաստղեր» մեթոդն է, որն իրականացվել է ք ծրագրային ապահովում SCGE-Pro (տես Chaubery R.C. Համակարգչային պատկերի վերլուծության ծրագրակազմ գիսաստղի փորձարկման համար. Methods In Molecular Biology 2005; 291:97-106), վերցված որպես նախատիպ: «Գիսաստղերի» վերլուծության այս մեթոդը ավելի քիչ աշխատատար է և հատկապես անհրաժեշտ է դրանց պարամետրերի օբյեկտիվ գնահատման համար (օրինակ՝ «գիսաստղի երկարությունը», «պոչի երկարությունը», «գլխի տրամագիծը», տոկոսըԴՆԹ «գլխում» կամ «պոչում» և այլն), որոնք օգտագործվում են որպես ուսումնասիրված բջիջներում ԴՆԹ-ի վնասման մակարդակը բնութագրող ցուցանիշներ։ Մեթոդը հնարավորություն է տալիս պատկերում գտնել «գիսաստղեր» և հաշվարկել դրանց պարամետրերը և՛ ձեռքով, և՛ ավտոմատ կերպով։

Հայտնի մեթոդի թերությունը «գիսաստղի» սահմանների որոշման մեթոդն է՝ օգտագործելով ուղղանկյուն տարածք, ինչը նվազեցնում է ԴՆԹ-ի վնասը (հատկապես, եթե վնասը մեղմ է) գնահատելու համար անհրաժեշտ պարամետրերի հաշվարկման ճշգրտությունը, քանի որ ս.թ. դեպքը, մոտակայքում գտնվող միջամտությունը նույնպես կարող է վերագրվել գիսաստղին: . Բացի այդ, վերլուծության այս մեթոդով «գլխի» և «պոչի» սահմանը սահմանվում է որպես ուղիղ գիծ, ​​որը ուղղահայաց է «գիսաստղի» առանցքին և գիսաստղը բաժանում է «գլխի» և «պոչի», ինչը զգալիորեն նվազեցնում է «գիսաստղի պոչի» երկարության և «գլխի» և «պոչի» ԴՆԹ-ի տոկոսի հաշվարկման ճշգրտությունը։

Գյուտի տեխնիկական արդյունքը «ԴՆԹ-գիսաստղերի» մեթոդով ստացված «գիսաստղերի» պատկերների մշակման և վերլուծության ճշգրտության և արագության բարձրացումն է, ներառյալ զտումը, «գիսաստղերի» սեգմենտավորումը՝ ընդգծելով դրանց ուրվագիծը՝ ըստ սահմանման: «գլխի» և «պոչի» սահմանը, ինչը թույլ է տալիս բարձրացնել միկրոսկոպիկ մորֆոմետրիայի հուսալիության արդյունքները, որոնք անհրաժեշտ են կենսաչափական հետազոտական ​​գործընթացների համակարգչային համակարգչայինացման համար, որոնք իրականացվում են տարբեր մուտագեն շրջակա միջավայրի գործոններով առաջացած ԴՆԹ-ի վնասների լայն շրջանակի մոնիտորինգի համար:

Տեխնիկական արդյունքը ձեռք է բերվում նրանով, որ «ԴՆԹ-գիսաստղերի» մեթոդով ստացված գիսաստղանման առարկաների պատկերների մշակման և վերլուծության մեթոդը, որը բաղկացած է նրանից, որ մուտքագրվում է գիսաստղանման առարկաներով պատկեր՝ «գիսաստղեր»: համակարգչի մեջ տեսախցիկով լյումինեսցենտային մանրադիտակի վրա տեղադրված կենսաբանական պատրաստուկից, որը ներկայացնում է տարբեր պայծառության միաձուլված և առանձին լյումինեսցենտ կետերի մի շարք, նրանք որոնում են այդ «գիսաստղերը» պատկերում, ընտրում դրանց ուրվագիծը՝ սահմանի սահմանմամբ։ «գլխի» և «պոչի» վրա, կատարել մանրադիտակային մորֆոմետրիա, մինչդեռ մինչ նկարում «գիսաստղեր» փնտրելը, մակարդակների օպտիմիզացումն իրականացվում է պատկերի պայծառության և ցածր անցումային զտում՝ «գիսաստղերի» առանձին կետերը մշուշոտ տարածքներում միավորելու համար։ , այնուհետև ստացված պատկերի հատվածավորումը կատարվում է պայծառության շեմի հիման վրա, որը սահմանվում է որպես ֆոնի շեղում, գտնելով «գիսաստղերի» եզրագծերը՝ լրացնելով «սերմով» սահմանափակ տարածքը, գտնելով յուրաքանչյուրի կենտրոնի «գլուխը»: գիսաստղ», սահմանելով Կետերի ծանրության կենտրոնի բաժանում մաքսիմումին մոտ փայլի ինտենսիվությամբ, «գլխի» և «պոչի» վիրտուալ սահմանի որոշում՝ արտացոլելով «գլխի» առջևի մասի կետերի փայլի ինտենսիվության բաշխումը. գիսաստղի գլուխը», այնուհետև կատարվում է «գիսաստղերի» մանրադիտակային մորֆոմետրիա՝ չափելով՝ գիսաստղը, «պոչը», «գլխի» տրամագիծը և ԴՆԹ-ի տոկոսի հաշվարկն ամբողջ «գիսաստղում», «պոչի մեջ»։ ԴՆԹ-ի վնասման չափումները և շատ այլ պարամետրեր, որոնք բնութագրում են ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանը՝ կախված լուծվող խնդրից, և թվարկված գործողությունները կատարվում են ավտոմատ կերպով՝ միաժամանակ պատկերի կամ պատկերների շարքի բոլոր «գիսաստղերի» վրա։

Մեթոդն իրականացվում է հետևյալ ընթացակարգերի հաջորդականությամբ.

1. Տեսախցիկով լյումինեսցենտային մանրադիտակի վրա տեղադրված կենսաբանական նմուշից համակարգիչ մուտք գործելը, գիսաստղանման առարկաներով պատկերներ՝ «գիսաստղեր», որոնք տարբեր պայծառության միաձուլված և առանձին լյումինեսցենտային կետերի հավաքածու են։

2. Պատկերի պայծառության մակարդակների օպտիմիզացում: Զրոյական պայծառությունը ֆոնն է, առավելագույն պայծառությունը՝ «գիսաստղի» գլխի կենտրոնը։

3. Միջին «գիսաստղի» շառավիղի 1/10-ին հավասար մեծ շառավղով գաուսյան ցածրանցիկ զտում (լղոզում) կատարվում է «գիսաստղերի» առանձին կետերը լղոզված հատվածներում միավորելու նպատակով։ Միմյանց մոտ գտնվող «գիսաստղերի» միաձուլումը կանխելու համար ինտերակտիվ կերպով օգտագործվում է պղտորման շառավիղի կարգավորումը։

4. Ստացված մշուշոտ տարածքների հատվածավորումը կատարվում է պայծառության շեմի հիման վրա: Շեմը ինքնաբերաբար որոշվում է որպես հետին պլանի շեղում (պատկերում բացառությամբ «գիսաստղերից» ոչ մի կողմնակի ընդգրկումներ և այլ առարկաներ չկան), սակայն շեմը կարող է ինտերակտիվ կերպով ուղղվել:

5. «Գիսաստղերի» ուրվագծերը գտնել՝ «սերմով» լրացնելով սահմանափակ տարածք, որտեղ սերմը «գիսաստղին» պատկանող կամայական կետ է։

Գիսաստղի գլխի կենտրոնի հայտնաբերում. Որոշելու համար կարելի է օգտագործել երկու մեթոդ՝ «գիսաստղի» կետերի փայլի ինտենսիվության առավելագույն բաշխմամբ հորիզոնական առանցքի երկայնքով կամ առավելագույնի 80%-ը գերազանցող փայլի ինտենսիվությամբ կետերի ծանրության կենտրոնով:

«Գլխի» և «պոչի» վիրտուալ սահմանի որոշում՝ «գիսաստղի գլխի» առջևի մասի կետերի փայլի ինտենսիվության բաշխման հայելային արտացոլմամբ (առջևի մասը մինչև առջևի եզրագիծն ընկած հատվածն է. «գիսաստղի գլուխ»):

«Գիսաստղերի» մանրադիտակային մորֆոմետրիայի կատարում՝ «գիսաստղի» երկարությունը, «պոչի երկարությունը», «գլխի» տրամագիծը և ԴՆԹ-ի տոկոսը ամբողջ «գիսաստղում», «պոչի մեջ» չափելով։ », ԴՆԹ-ի վնասման չափումներ և շատ այլ պարամետրեր, որոնք բնութագրում են ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանը՝ կախված լուծվող առաջադրանքից։

9. Յուրաքանչյուր գիսաստղի ստացված պարամետրերի արժեքների ելքը կատարվում է MS EXCEL աղյուսակում՝ օգտագործողի առաջադրանքը կատարելու համար, օրինակ՝ հետագա Վիճակագրական վերլուծությունկամ «գիսաստղերի» դասակարգում՝ ըստ ԴՆԹ-ի կառուցվածքի վնասման աստիճանի։

Այսպիսով, առաջարկվող մեթոդով գիսաստղի յուրաքանչյուր տարածքը որոշվում է իրենց բարդ ուրվագծով, ինչը մեծացնում է պարամետրերի հաշվարկման ճշգրտությունը, ի տարբերություն հայտնի մեթոդի, որտեղ «գիսաստղերի» սահմանները որոշվում են ուղղանկյուն տարածքի միջոցով, ինչը նվազեցնում է վնասը գնահատելու համար անհրաժեշտ պարամետրերի հաշվարկման ճշգրտությունը (հատկապես, եթե վնասը թույլ է արտահայտված) «ԴՆԹ-գիսաստղեր», քանի որ այս դեպքում մոտակայքում գտնվող միջամտությունը կարող է վերագրվել նաև «գիսաստղին»: Բացի այդ, հայտնի մեթոդում «գլխի» և «պոչի» սահմանը սահմանվում է որպես գիսաստղի առանցքին ուղղահայաց և գիսաստղը «գլուխի» և «պոչի» բաժանող ուղիղ գիծ։ Առաջարկվող մեթոդը օգտագործում է վիրտուալ եզրագիծ, որը որոշվում է «գիսաստղի գլխի» կենտրոնը հաշվարկելով և «գիսաստղի գլխի» առջևի հատվածի կետերի փայլի ինտենսիվության բաշխումը հայելու միջոցով։ Սա զգալիորեն բարելավում է գիսաստղի պոչի երկարության և գլխի և պոչի ԴՆԹ-ի տոկոսի հաշվարկման ճշգրտությունը։

Հարկ է նշել, որ թվարկված բոլոր գործողությունները կատարվում են ավտոմատ կերպով միաժամանակ բոլոր «գիսաստղերի» վրա պատկերի կամ պատկերների շարքի վրա։

ՊԱՀԱՆՋ

«ԴՆԹ-գիսաստղերի» մեթոդով ստացված գիսաստղանման առարկաների պատկերների մշակման և վերլուծության մեթոդ, որը բաղկացած է գիսաստղանման առարկաների՝ «գիսաստղերի» հետ պատկերի ներմուծումից, որոնք միաձուլված և առանձին լյումինեսցենտ կետերի մի շարք են։ պայծառությունը, որոնել այս «գիսաստղերը» պատկերում, ընդգծել դրանց ուրվագիծը «գլխի» և «պոչի» սահմանի սահմանմամբ, կատարել մանրադիտակային մորֆոմետրիա, որը բնութագրվում է նրանով, որ նախքան պատկերում «գիսաստղեր» փնտրելը, պատկերի պայծառությունը. մակարդակները օպտիմիզացվում են և ցածր հաճախականությամբ զտվում՝ «գիսաստղերի» առանձին կետերը լղոզված տարածքներում միավորելու համար, այնուհետև ստացված պատկերի սեգմենտավորումը կատարվում է պայծառության շեմի հիման վրա, որը սահմանվում է որպես ֆոնի շեղում, գտնելով «գիսաստղերի» եզրագծերը: սահմանափակ տարածք լրացնել «սերմով», որտեղ սերմը կամայական կետ է, որը պատկանում է «գիսաստղին», գտնելը. յուրաքանչյուր «գիսաստղի» գլխի կենտրոնը՝ որոշելով առավելագույնին մոտ փայլի ինտենսիվությամբ կետերի ծանրության կենտրոնը, որոշելով «գլխի» և «պոչի» վիրտուալ սահմանը՝ արտացոլելով փայլի ինտենսիվության բաշխումը։ գիսաստղի գլխի ճակատային մասի կետերը, այնուհետև կատարվում է «գիսաստղի» միկրոսկոպիկ մորֆոմետրիա՝ չափելով «գիսաստղի», «պոչի» երկարությունը, «գլխի» տրամագիծը և տոկոսի հաշվարկը։ ԴՆԹ-ի ամբողջ «գիսաստղում», «պոչի» մեջ և ԴՆԹ-ի վնասման չափումները, և վերը նշված գործողությունները կատարվում են ավտոմատ կերպով, միաժամանակ բոլոր «գիսաստղերի» վրա՝ մի շարք պատկերների մեջ:

«bio/mol/text» մրցույթի հոդված. Գիտե՞ք, որ գիսաստղերը ուսումնասիրվում են ոչ միայն աստղագետների, այլև մոլեկուլային կենսաբանների կողմից: Նրանց աշխատանքը տարածության հետ կապված է միայն անուղղակիորեն։ Նրանք գիսաստղերին նայում են մանրադիտակով։ Ծառայում է որպես աստղային երկինք գել սլայդ- մանրադիտակային ապակե սլայդ, որը պատված է ագարոզով ուսումնասիրվող բջիջներով: Դա հնարավոր դարձավ 1984 թվականին ԴՆԹ-ի վերլուծության մեթոդի հայտնաբերմամբ, որը կոչվում էր ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդ:

Հանրաճանաչության մասին թվերով

Նկար 2. Տարբեր բնույթի գործոնների գործողության արդյունքում առաջացած ԴՆԹ-ի վնասման օրինակներ

Ինչպես տեսնում եք, «ավազակները» կարող են «հանցագործությունների» հսկայական շարք գործել և զգալի վնաս հասցնել ԴՆԹ-ի ամբողջականությանը։ Այնուամենայնիվ, բջջում ԴՆԹ-ի անվտանգությունը պաշտպանում են վերականգնող համակարգերը, «բուժողները», որոնք շտկում են մոլեկուլին հասցված վնասը հատուկ «դեղերի» օգնությամբ՝ ֆերմենտների, որոնք կարող են «կարկատել վերքերը», որոնք առաջացել են գենոտոքսիկացնող նյութերով: Կան բազմաթիվ վերականգնող ֆերմենտներ: Ներկայումս հայտնի է, որ էքցիզիոն վերանորոգումԴՆԹ-ի վնաս, այսինքն. վիրահատությունների ժամանակ, երբ տեղանքը սկզբում կտրվում է, այնուհետև նորից հավաքվում, մասնակցում է 13 ֆերմենտ:

Այնուամենայնիվ, ամեն ինչ այնքան հարթ չէ, որքան թվում է առաջին հայացքից։ «Վերականգնման բաժանմունքում» գործողությունները միշտ չէ, որ հաջողությամբ ավարտվում են, այսինքն. սկզբնական ԴՆԹ մոլեկուլի վերականգնում. Վերականգնման համակարգերի աշխատանքի արդյունքը կարող է լինել նոր վնաս։ Դրա պատճառը միջուկում ԴՆԹ-ի շղթաների շատ խիտ կուտակումն է:

Բայց ինչ վերաբերում է գիտնականներին: Նրանք հանդես են գալիս որպես «ոստիկաններ», որոնք պետք է բացահայտեն «հանցագործության բաղադրիչները», այսինքն. գտնել «հանցագործին» և նրա «հանցակիցներին» (որոշել գենոտոքսիկ նյութերը, դրանց չափաբաժինները և կոնցենտրացիաները) և հաստատել «հանցագործության» ծանրությունը (նշել ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանը): Հենց նման իրավիճակներում է օգնում ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը։

Ծագումով Շվեդիայից

Բջջի միջուկային կառուցվածքներն ուսումնասիրելու և օրգանիզմների առանձին բջիջներում ԴՆԹ-ի շղթայի վնասի քանակական որոշմանն ուղղված փորձեր արվեցին դեռևս 1980-ական թվականներին: XX դարում այնպիսի գիտնականների կողմից, ինչպիսիք են Կուկը և Բրազելը, Ռիդբերգը և Յոհանսոնը: Այնուամենայնիվ, միայն 1984 թվականին շվեդ հետազոտողներ Օսթլինգը և Յոհանսոնը մշակեցին ԴՆԹ-ի վնասը հայտնաբերելու նոր մեթոդ: Հենց նրանք նկատեցին, որ էլեկտրական դաշտում գաղթող ԴՆԹ-ի բեկորների պատկերները աստղագիտական ​​գիսաստղերի են հիշեցնում։ Նմանություն կար. Շվեդիայի գիտնականների ձեռք բերած «գիսաստղերն» ունեին տիեզերական «եղբայրների» հիմնական բնութագրերը՝ նրանք ունեին «գլուխ» և «պոչ»։ Այստեղից էլ առաջացել է նման ռոմանտիկ անունը՝ ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը։

Մեթոդն ունի մի շարք այլ անուններ. միայնակ (մեկուսացված) բջիջների գելային էլեկտրոֆորեզ և էլեկտրոֆորեզ միկրոգելի մեջ . Առաջին անունը սխալ է արտացոլում վերլուծության էությունը. Էլեկտրոֆորեզն իրականացվում է ոչ թե առանձին բջիջներում, այլ ագարոզայի գելում, որտեղ այս նույն բջիջներից մեկուսացված ԴՆԹ-ն մի բևեռից մյուսը տեղափոխվում է։ Երկրորդը ճիշտ է, քանի որ էլեկտրոֆորեզն իրականացվում է ագարոզայի գելի մեջ, որը կիրառվում է սլայդների վրա: Բայց այս տերմինը չբռնեց: Այս անունները այնքան էլ տարածված չեն և հազվադեպ են օգտագործվում՝ ի տարբերություն «ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդի»։

«Գիսաստղեր» ստանալու ուղղագրություն

Նկար 3. «Գիսաստղի» կառուցվածքը։

Լաբորատոր «գիսաստղերը» հետաքրքիր առարկաներ են։ Նրանց տեսքը ուղղակիորեն կախված է ազդեցության գործոններից, նրանց ուժից և վերլուծության պայմաններից: «Գիսաստղերի» մասին տեղեկությունները գաղտնիք չեն՝ պարուրված մթության մեջ, ուստի գրեթե ամեն ինչ հայտնի է նրանց կազմի, կառուցվածքի և ձևավորման մասին։

1984 թվականի հրապարակման մեջ շվեդներ Օսթլինգը և Յոհանսոնը գաղթած ԴՆԹ-ն անվանել են «պոչ», իսկ ԴՆԹ-ն, որը մնացել է խոռոչում, «կենտրոն»: Այժմ գործնականում ոչինչ չի փոխվել. «գիսաստղը» պայմանականորեն տարբերվում է «գլուխով» և «պոչով» (նկ. 3):

Պետք է հստակ հասկանալ, որ «գիսաստղը» առաջանում է ոչ թե կենդանի օրգանիզմի բջջից, այլ նրա ԴՆԹ-ից։ ներկառուցված ագարոզայի շերտի մեջ բջջային կասեցումառաջացնում է խոռոչներ, որոնք ընթացքում լիզիսզբաղեցնում է այս բջիջների ԴՆԹ-ն: ԴՆԹ-ի գիսաստղի մեթոդի հետագա բոլոր մանիպուլյացիաներն իրականացվում են ԴՆԹ-ով։

«Գիսաստղերը» ձևավորվում են ԴՆԹ-ի միգրացիայի (շարժման) ընթացքում էլեկտրական դաշտում (երբ կա հոսանք և լարում)։ Ինչ է տեղի ունենում ընթացքում լիզիսև էլեկտրոֆորեզ? Բջիջը կազմող ավելի փոքր բիոմոլեկուլները դիֆուզիայի ժամանակ «փախչում» են լիզի լուծույթ՝ ի տարբերություն ԴՆԹ-ի, որն իր ծայրահեղ պատճառով. մեծ չափսչի կարող շարժվել. Երբ ԴՆԹ-ով սլայդները ենթարկվում են էլեկտրոֆորեզի, անձեռնմխելի ԴՆԹ-ն ձևավորում է «գիսաստղի գլուխ», և մոլեկուլների վնասված հատվածները սկսում են «վազել» դեպի դրական լիցքավորված հոսանքի աղբյուր՝ անոդ (քանի որ ԴՆԹ-ն բացասական լիցքավորված է), ձևավորելով «պոչ»: «. Ստացված «գիսաստղերը» տեսնելու համար դրանք ներկվում են լյումինեսցենտային ներկերով (էթիդիումի բրոմիդ, ակրիդին նարնջագույն և այլն), այնուհետև վիզուալացվում են լյումինեսցենտային մանրադիտակի միջոցով՝ մեծ խոշորացմամբ (նկ. 4):

Օսթլինգն ու Յոհանսոնը գրում են հետևյալը. Բջիջների լիզից հետո նրա ԴՆԹ-ն զբաղեցնում է այս դեպրեսիան: Այլ կենսամոլեկուլների մեծ մասը հեշտությամբ ցրվում է ագարոզայի գելի միջով: Այսպիսով, գրեթե բոլորը բջջի թողած խոռոչից դուրս են գալիս լիզինգային լուծույթի մեջ։ Միակ բացառությունը ԴՆԹ-ն է, որն իր մեծության պատճառով մոլեկուլային քաշըմնում է գելի մեջ: - Էդ.

Նկար 4. ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդի քայլերի հաջորդականությունը(սկսած վերևից ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ): * - Քայլը անհրաժեշտ է միայն մեթոդի ալկալային տարբերակում (pH > 13.0) ալկալին NaOH-ով չեզոքացնելու համար:

Որքան ուժեղ է ԴՆԹ-ի վնասը (և վնասի աստիճանը կախված է մուտագենի չափաբաժնից), այնքան ավելի արտահայտված է «գիսաստղի պոչը»: Ինչպես արդեն հասկացաք, երկար «պոչը» այնքան էլ լավ չէ։

Ունիվերսալ զինվոր

ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը լայն շրջանակի գործիք է: Նրա օգնությամբ գիտնականները «հանցագործություններ են լուծում»՝ կապված մարդու առողջության և շրջակա միջավայրի անվտանգության փորձի հետ (իհարկե, այս ամենը վնասված ԴՆԹ-ի ուսումնասիրության միջոցով): Մեթոդը նման ժողովրդականություն է ձեռք բերել իր գրավիչ բնութագրերի շնորհիվ՝ պարզություն, արագություն, խնայողություն և բավականաչափ բարձր զգայունություն, ինչը հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել ԴՆԹ-ի վնասը, որն առաջացել է նույնիսկ ցածր ինտենսիվության գործոններով (օրինակ՝ ճառագայթման ցածր չափաբաժիններով): ԴՆԹ-ի վնասը գնահատելու բազմաթիվ մեթոդների շարքում ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդն այս ոլորտում ամենահարմարներից մեկն է: Բացի վերը նշված առավելություններից, այն գերազանցում է, օրինակ, հայտնի ցիտոգենետիկ մեթոդներ (անատելոֆազիկ, մետաֆազային վերլուծություններ, միկրոմիջուկի փորձարկում), և այլ լավ պատճառներով:

ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը թույլ է տալիս աշխատել ԴՆԹ պարունակող ցանկացած բջիջի հետ՝ ի տարբերություն միկրոնուկլեուսի թեստի, որն առավել հաճախ ներառում է արյան կամ ոսկրածուծի բջիջներ։ Եթե ​​անա-տելոֆազային և մետաֆազային մեթոդները սահմանափակ են որոշվածների ցանկում քրոմոսոմային շեղումներԱյնուհետև ԴՆԹ-ի գիսաստղի մեթոդը ապահովում է դրա փոփոխությունների լայն շրջանակ, որի շնորհիվ հետազոտողը կարող է հայտնաբերել ԴՆԹ-ի տարբեր վնասներ՝ միայնակ, կրկնակի վնաս, ալկալային անկայուն տեղամասեր, ապոպտոզեւ ուրիշներ. Հենց այս հնարավորություններն են նրան դարձնում «համընդհանուր զինվոր» և ճանապարհ են հարթում տարբեր ոլորտներում մեթոդի համար։ գիտական ​​հետազոտություն , :

• շրջակա միջավայրի մոնիտորինգ- շրջակա միջավայրի վիճակի գնահատում ուսումնասիրվող տարածքում ապրող օրգանիզմների ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանով (որպես կանոն, համեմատվում են աղտոտված և հսկողության տարածքներից անհատների ԴՆԹ-ի վնասման մակարդակները).
• կենսաբանական մոնիտորինգ- մարմնի վրա սննդի և այլ արտաքին միջավայրի գործոնների ազդեցության ուսումնասիրություն ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանի, վնասի կուտակման և վերականգնման առումով.
• գենոտոքսիկ հետազոտություններդեղաբանական պատրաստուկներ, նոր և գոյություն ունեցող քիմիական նյութեր (կենցաղային քիմիկատներ, թունաքիմիկատներ և այլն);
• կլինիկական հետազոտություններուղղված ներարգանդային զարգացման փուլում նախածննդյան ախտորոշմանը, հիվանդությունների հակվածության բացահայտմանը.
• արդյունավետության նշանքաղցկեղի թերապիա և դրա վերահսկում.

Փոփոխությունը սովորում են համեմատության միջոցով

Շրջակա միջավայրի վիճակի դիտարկումը, այսպես կոչված. շրջակա միջավայրի մոնիտորինգ, օգնում է հետազոտողներին բացահայտել շրջակա միջավայրի փոփոխությունները և ժամանակին ահազանգել (հատկապես արտակարգ իրավիճակներում, օրինակ՝ Չեռնոբիլի ատոմակայանում 1986 թվականին կամ Ֆուկուսիմա Դայիչի ատոմակայանում 2011 թվականին)։ Երբ շրջակա միջավայրն աղտոտված է, օգտակար է դառնում ԴՆԹ-գիսաստղ մեթոդը՝ ինդիկատոր օրգանիզմների հետ համատեղ։ Հատկանշական օրգանիզմների ցուցակները տարբեր միջավայրերապրելավայրերը և առավել զգայուն են շրջակա միջավայրի վիճակի փոփոխությունների նկատմամբ, բավականին ընդարձակ են և ներառում են բակտերիաներից սկսած տեսակներ. Էշերիխիա կոլիև սեռի ջրիմուռներ Քլամիդոմոնասև ավարտվում է բարձրագույն բույսերով ( Lemna minor, Pinus sylvestris), կաթնասուններ ( Microtus oeconomus) և, իհարկե, մարդ (նկ. 5): ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդում, որպես կանոն, ներգրավված են ոչ թե ամբողջ օրգանիզմներ, այլ դրանց «բաղադրիչ մասերը»՝ բջիջները, որոնք հատկապես զգայուն են շրջակա միջավայրի գործոնների փոփոխությունների կամ հյուսվածքների, որոնցից կարելի է ստանալ այդ բջիջները: Արյան բջիջները սովորաբար վերցվում են կենդանիներից. էրիթրոցիտներև լիմֆոցիտներ, հեմոցիտներ(էրիթրոցիտների անալոգները անողնաշարավորների մոտ), կոելոմոցիտներ(բջիջներ, որոնք իմունային ֆունկցիա են կատարում հողային որդերի մեջ); բույսերում `մերիստամի բջիջներ, ինտենսիվ բաժանող հյուսվածք:

Նշում:ԴՆԹ-ի վնասների վերլուծության ժամանակ կարող են օգտագործվել նաև ամբողջական անհատներ, եթե դրանք ներկայացված են մեկ բջիջով, ինչպես, օրինակ. Chlorella vulgaris.

Նկար 5. Ցուցանիշ օրգանիզմների օրինակներ, որոնք օգտագործվում են ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով շրջակա միջավայրի վիճակը գնահատելու համար:

scuola-cucina.com, photosflowery.ru, 4pics.ru, kharkov-fish.ru.gg, 10-themes.com, worldartsme.com, sms.si.edu, wulovef.com, qygjxz.com, hdimagegallery.net կայքեր , nhm.ac.uk, picstopin.com, functionalecology.org, akva-world.ru, moskvapark.naidich.ru, botany.natur.cuni.cz, rusrep.ru, animalsfoto.com, go-that.appspot.com hdimagelib.com

Ինչպե՞ս է գործում այս դեպքում ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը: Գիտնականները համեմատում են ուսումնասիրված (աղտոտված) և վերահսկվող (չաղտոտված) տարածքներում ապրող ցուցիչ օրգանիզմների ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանը. երբ չկա ուսումնասիրված գործոնի ազդեցությունը կամ այն ​​աննշան է. ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանի գնահատումն իրականացվում է նաև լաբորատորիաներում, խիստ վերահսկվող պայմաններում, երբ առկա է հետազոտվող գործոնի կամ գործոնների խմբի (ճառագայթում, մետաղներ, թունաքիմիկատներ) ազդեցության ենթարկված օրգանիզմների նմուշ և պարտադիր հսկիչ խումբ ( չզգալով այս ազդեցությունը):

Օրինակ: 2011 թվականի մարտի 11-ին Ճապոնիայի ամենաուժեղ երկրաշարժի և դրան հաջորդած ցունամիի հետևանքով Ֆուկուսիմա Դայչի ատոմակայանում տեղի ունեցավ լուրջ ռադիացիոն վթար։ 2014 թվականին ճապոնացի գիտնականները հետազոտություն են անցկացրել. Նրանք ընտրել են վթարից տուժած երկու տեղամաս, մեկը՝ ճառագայթման բարձր մակարդակով (2,85 µSv/h) և մեկը՝ ցածր մակարդակով (0,28 µSv/ժ): Ընտանիքի հողային որդերի մեջ Megascolecidaeայս վայրերից վերլուծվել է ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանը: Պարզվել է, որ այս ցուցանիշը զգալիորեն ավելի բարձր է ճառագայթման բարձր մակարդակի ենթարկված անհատների մոտ, քան ազդեցության ցածր մակարդակ ունեցող տարածքի անհատների մոտ։

Սցենարները կարող են տարբեր լինել: Բջիջներում ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանը կարող է աճել, նվազել կամ մնալ անփոփոխ: Աղտոտված տարածքից օրգանիզմների ԴՆԹ-ի վնասման բարձր աստիճանը կարող է վկայել բջիջների աշխատանքի ներքին փոփոխությունների մասին, որոնք հանգեցնում են ԴՆԹ-ի բազմաթիվ «քայքայման»:

Օրինակներ.Որոշ մետաղներ, ներթափանցելով օրգանիզմ, առաջացնում են թթվածնի ռեակտիվ տեսակներ (ROS)՝ առաջացնելով ԴՆԹ-ի վնաս. Իոնացնող ճառագայթումը նպաստում է ազատ ռադիկալների առաջացմանը, որոնք նույնպես ԴՆԹ-ի «օրինախախտներ» են։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների գործողությունը կարող է հանգեցնել ձեւավորմանը դիմերներ ԴՆԹ-ում, կոտրելով իր երկու շղթաների կապը և դրանով իսկ փոխելով մոլեկուլի կոնֆորմացիան։

ԴՆԹ-ի կրճատված վնասը կամ տարբերությունը ցույց է տալիս, որ օրգանիզմները հաղթահարել են «ճնշումը» գենոտոքսիկիչներև հարմարեցված կյանքին դրանցում անբարենպաստ պայմաններ. Այս հարմարվողականությունը կոչվում է հարմարվողականություն: Բայց դա բոլորովին այլ պատմություն է:

Ժառանգականությունը սարսափելի ուժ է

Լսե՞լ եք այնպիսի հիվանդությունների մասին, ինչպիսիք են քրոմոսոմների կոտրման համախտանիշը (Նայմեգենի վնասման համախտանիշ), քսերոդերմա պիգմենտոզա և տրիխոթիոդիստրոֆիա: Նրանք հայտնվում են միայն այն ժամանակ, երբ երկու ծնողներն էլ արատավոր գենի կրողներ են (նկ. 6):

Գրականության մեջ կան տվյալներ ժառանգական այս հիվանդությունների ախտորոշման ժամանակ ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդի կիրառման հնարավորության մասին, ինչը հատկապես կարևոր է նախածննդյան փուլում, այսինքն. հղիության ընթացքում.

Նայմեգենի վնասվածքի համախտանիշ (Nijmegen breakage syndrome, NBS) հիվանդություն է, որը կապված է ԴՆԹ-ի ամբողջականության մշտական ​​խախտումների հետ։ Խնդիրն այն է, որ գենը NBS1տեղի է ունենում մուտացիա, որը «անջատվում է» նիբրին- սպիտակուց, որը վերահսկում է ճառագայթման հետևանքով առաջացած զույգ ԴՆԹ-ի կոտրվածքների վերականգնումը: Այդ իսկ պատճառով այս համախտանիշով տառապող մարդիկ չափազանց ռադիոզգայուն են։ Պրահայի փորձարարական բժշկության ինստիտուտից Բոզենա Նովոտնան իր ուսումնասիրության մեջ պնդում է, որ ԴՆԹ-ի գիսաստղի մեթոդը հիանալի է գենի հետերոզիգոտ կրողներին հայտնաբերելու համար։ NBS1անոմալ կերպով բարձր մակարդակԼիմֆոցիտների «գիսաստղերում» ԴՆԹ-ի շղթաների վնասումը:

Ոչ պակաս վտանգավոր են քսերոդերմա պիգմենտոզև տրիխոթիոդիստրոֆիա. Սրանք մարդու լուրջ հիվանդություններ են, որոնք փոխանցվում են ժառանգաբար: Առաջին դեպքում, մաշկի բաց տարածքներում (ձեռքեր, պարանոց, դեմք) երեխաների մոտ արևի կարճ ազդեցությամբ, սկզբում հայտնվում են կարմիր բծեր, որոնք հետագայում վերածվում են արտահայտված պիգմենտացիայի՝ ընդհուպ մինչև ուռուցքների ձևավորում։ Երկրորդ հիվանդությունն արտահայտվում է մազերի և եղունգների փխրունության, մտավոր հետամնացության և գանգի կառուցվածքի անոմալիաների մեջ։

Այս հիվանդությունները միավորված են նուկլեոտիդային հեռացման վերանորոգման աշխատանքի խախտումով։ Ելնելով ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով պտղի բջիջներում նուկլեոտիդային հեռացման վերականգնման հաջողության հիման վրա՝ հնարավոր է պարզել, թե արդյոք երեխան տառապելու է այդ հիվանդություններից: Նման ախտորոշման դեպքերը նկարագրված են գրականության մեջ:

Հետազոտողների առջեւ խնդիր էր դրվել մինչեւ ծնվելը պարզել, թե արդյոք երեխաները տառապելու են քսերոդերմա պիգմենտոզով և տրիխոթիոդիստրոֆիայից: Փորձերն իրականացվել են ընտանիքներում, որտեղ ծնողները քսերոդերմա պիգմենտոզումի գեների կրողներ են ( X ընտանիք) և տրիխոթիոդիստրոֆիա ( Y ընտանիք) և արդեն ունեք այս հիվանդություններով երեխաներ:

Ընտանիք XՀղիություն 15 շաբաթական, մայրը xeroderma pigmentosa գենի կրող է, 3 տարեկան երեխա կա այս հիվանդությամբ։

Ընտանիքը ՅՀղիություն 10 շաբաթական, հայրն ու մայրը՝ տրիխոթիոդիստրոֆիա գենի կրողներ, տրիխոթիոդիստրոֆիայով երկու երեխա մահացել է 22 ամսական և 6 տարեկանում, ևս մեկը՝ ինքնաբուխ աբորտի (վիժման) հետևանքով։

Բոլոր բջիջները 45 րոպե ենթարկվել են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման:

X Ընտանեկան ուսումնասիրությունՊտղի բջիջներում ԴՆԹ-ի վնասման մակարդակը, որը որոշվել է ԴՆԹ-ի գիսաստղի մեթոդով, մոտ է եղել կրող մոր ֆիբրոբլաստներում ԴՆԹ-ի վնասման մակարդակին, այսինքն. համապատասխանում էր շղթայի վնասման մակարդակին ԴՆԹ-ի հեռացման վերականգնման նորմալ պայմաններում: Եզրակացություն - պտուղը առողջ է: Այս եզրակացությունը հաստատվել է նորմալ երեխայի ծնվելուց հետո։

Ընտանեկան Y ուսումնասիրություն.պտղի բջիջներում, համեմատած հոր և մոր ֆիբրոբլաստների հետ, բացահայտվել է էկզզիվ վերանորոգման աշխատանքի թերություն, որը հաստատվել է նաև վերանորոգման ուսումնասիրության վրա չհիմնված մեկ այլ մեթոդով։ Պարզվում է, որ պտուղը հիվանդ է։ Ընտանիքի հետ զրուցելուց հետո որոշվել է աբորտ անել։

Արդյունաբերությունը մարդու առողջության թշնամին է

Արդյունաբերական օբյեկտներում աշխատող կամ էկոլոգիապես անբարենպաստ տարածքներում ապրող մարդկանց առողջությունն ամեն օր վտանգի տակ է: Վտանգը ոչ միայն գենոտոքսիկ նյութերի (իոնացնող ճառագայթում, ծանր մետաղներ և այլ քիմիական նյութեր) հետ օրգանիզմի ամենօրյա սերտ շփումն է, այլ նաև արտակարգ իրավիճակների հավանականությունը (տե՛ս վերը նշված օրինակները), որոնց հետևանքները կարող են աղետալի լինել օրգանիզմների համար: Մարմնի վիճակի փոփոխությունները կարող են շատ տարբեր լինել՝ մեղմ հիվանդություններից, ինչպիսիք են գլխացավը, մինչև քաղցկեղ:

ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը կարող է օգտագործվել որպես խոստումնալից գործիք նախնական գնահատումէկոլոգիապես անբարենպաստ պայմաններում աշխատող կամ ապրող մարդկանց գենոմի վիճակը. Սա նշանակում է, որ ԴՆԹ գիսաստղերը կարող են օգտագործվել ոչ միայն հետազոտության այս ոլորտներում, այլ նաև ապագայում այլ ոլորտներում, ընդլայնել մեթոդի օգտագործման տարբերակները կլինիկական հետազոտություններում, բժշկության մեջ և շատ ավելին:

Օրինակներ.Լեհաստանում մարտկոցների գործարանում տեղի ունեցած դժբախտ պատահարի արդյունքում աշխատողները ենթարկվեցին կապարի և կադմիումի բարձր մակարդակի, ինչը հանգեցրեց ԴՆԹ-ի վնասի փոքր, բայց զգալի աճին, համեմատած մի խումբ մարդկանց հետ, ովքեր նման սթրես չեն ապրել: Ծանր մետաղներ՝ մանգան, քրոմ, նիկել, կադմիում, կոբալտ, կապար, մոլիբդեն, երկաթ պարունակող գազային եռակցման աերոզոլների գենոտոքսիկ ազդեցությունը լեյկոցիտների ԴՆԹ-ի վրա բացահայտվել է այն մարդկանց մոտ, ում աշխատանքը երկար ժամանակ կապված է եղել եռակցման հետ:

Որոշ դժվարություններ կան

ԴՆԹ-ի գիսաստղի մեթոդը ճիշտ օգտագործելու համար պետք է «տեսքով իմանաք» ոչ միայն դրա հնարավորություններն ու առավելությունները այլ մեթոդների նկատմամբ, այլև, իհարկե, թերությունները, սահմանափակումներն ու դժվարությունները, որոնց պետք է հետևել: Մեթոդը պահանջում է օպտիմալացումլիզի, էլեկտրոֆորեզ և այլ պայմաններ՝ կախված բջիջների տեսակից, որոնք օգտագործում է գիտնականը և հետազոտության նպատակները:

Բացատրություն:Բուսական և կենդանական բջիջները պահանջում են տարբեր պայմաններ ԴՆԹ-ի ազատման համար, այսինքն. լիզիս. Ցելյուլոզային բջջային պատի առկայության պատճառով բույսերի բջիջները լուծվում են ավելի երկար, քան կենդանական բջիջները:

Առաջին դժվարությունից հետևում է երկրորդ անհարմարությունը. մեթոդի հարմարեցումը վերլուծության խնդիրներին կարող է շատ դժվար լինել: աշխատատար գործընթաց(թեև տեխնիկան ինքնին պարզ է և հասկանալի), հատկապես, եթե ոչ ոք չի աշխատել ձեր ուսումնասիրության օբյեկտի հետ՝ օգտագործելով ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը: Պատահում է, որ մեթոդաբանության «թյունինգը» այս դեպքում շատ ժամանակ է պահանջում։

Երբեմն լինում են թարգմանության դժվարությունարդյունքները ստացվում են ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանով, քանի որ վնասի աստիճանը միշտ չէ, որ փոխկապակցված է ազդող գործոնի չափաբաժնի հետ:

Բացատրություն:Նման խնդիրը կարող է կապված լինել մեթոդի անբավարար օպտիմալացման հետ, երբ վնասների որոշ տեսակներ խառնվում են մյուսների հետ և դրանով իսկ խեղաթյուրում արդյունքները: Փոխհատուցման համակարգերը, որոնք շտկում են առաջացած խախտումների որոշ մասը, կարող են նաև «խանգարել» ԴՆԹ-ի վնասման իրական աստիճանին։

Ամենամեծ դժվարություններից մեկը կարող է լինել արդյունքների համեմատությունստացված ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով տարբեր գիտնականների կողմից տարբեր լաբորատորիաներում և գիտահետազոտական ​​ինստիտուտներում: ԴՆԹ-ի վնասը գնահատելու համար օգտագործվում են փոփոխությունների և բոլորովին այլ ցուցանիշներով մեթոդներ (օրինակ՝ ԴՆԹ-ի տոկոսը «գիսաստղի պոչում» կամ «պոչի» երկարությունը):

Բացատրություն:«Գիսաստղի պոչի» երկարությունը այն հեռավորությունն է, որը ԴՆԹ-ն գաղթել է պոչի «գլխից»։ ԴՆԹ-ի տոկոսը գիսաստղի պոչում ԴՆԹ-ի քանակն է, որը գաղթել է դեպի պոչ՝ արտահայտված որպես տոկոս: ԻՑ ամբողջական ցանկըԴՆԹ-ի վնասման միավորները հասանելի են www.cometassayindia.org կայքում:

Ջանքեր են տարվում ստանդարտացնելու ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդի կիրառումը, ինչը գիտնականներին կօգնի համեմատել արդյունքները։ Օրինակ, արձանագրություններ և ուղեցույցներ են մշակվել գենոտոքսիկ հետազոտություններում:

Բացատրություն:Ռոսպոտրեբնադզորի հիգիենայի և համաճարակաբանության դաշնային կենտրոնի ուղեցույցները հստակորեն սահմանում են փորձարկման առարկաները (մարդկային բջիջները) և մանրամասն նկարագրում են վերլուծության բոլոր փուլերը: Ըստ այդ առաջարկությունների՝ օգտագործելով ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը, կենցաղային քիմիկատները և պոլիմերային նյութերից պատրաստված արտադրանքները կարող են ստուգվել գենոտոքսիկության համար:

Եզրակացություն

«Նա, ով զինված է, պաշտպանված է»՝ այսպիսին է ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով աշխատելու կարգախոսը։ Օգտագործման առավելությունների և թերությունների իմացություն այս մեթոդըԴՆԹ-ի վնասի գնահատումը թույլ է տալիս վարպետորեն մանիպուլացնել աշխատանքի ընթացքը, խուսափել «որոգայթներից» և ստանալ ճիշտ արդյունքներ:

ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդը «կախարդական փայտիկի» դեր է խաղում մարմնի ընդհանուր վիճակը գնահատելու համար, որպես կանոն, վաղ փուլերըազդեցություն անբարենպաստ գործոններմիջավայրը։ Վրա սկզբնական փուլԴա ԴՆԹ-ի վնասն է, որն ամենաարագ և, հետևաբար, մարմնի միակ չափելի արձագանքն է անբարենպաստ հետևանքների նկատմամբ ֆիզիոլոգիական մակարդակում փոփոխությունների հայտնվելուց շատ առաջ:

Այժմ դուք գիտեք, թե ինչպես են կենսաբանները լաբորատորիաներում «գիսաստղեր» ստանում և ինչու են դրանք այդքան անհրաժեշտ:

գրականություն

1. Liao W., McNutt M.A., Zhu W.-G. (2009): Գիսաստղի փորձարկում. առանձին բջիջներում ԴՆԹ-ի վնասը հայտնաբերելու զգայուն մեթոդ: մեթոդները. 48 , 46–53;
2. Ինգե-Վեխտոմով Ս.Գ. Գենետիկա ընտրության հիմունքներով. Դասագիրք համալսարանականների համար ուսումնական հաստատություններ(3-րդ հրատարակություն, վերանայված և լրացված): Սանկտ Պետերբուրգ: N-L, 2015. - 720 p.;
3. Պիպերակիս Ս.Մ. (2009): Գիսաստղի փորձարկում. համառոտ պատմություն: Բջջային բիոլ. Թունավոր. 25 , 1–3;
4. Յարմոնենկո Ս.Պ. Մարդու և կենդանիների ռադիոկենսաբանություն. Մ.: Ավելի բարձր: դպրոց, 2004. - 549 էջ;
5. Խոհարար Պ.Ռ. and Brazell I.A. (1976): Գերպտուտակային ԴՆԹ պարունակող միջուկային կառուցվածքների բնութագրում. J. Cell Sci. 22 , 303–324;
6. Rydberg B. և Johanson K.J. Կաթնասունների միայնակ բջիջներում մեկ շղթայի կոտրվածքների գնահատում: In: ԴՆԹ վերականգնման մեխանիզմներ / խմբ. Hanawalt P.C, Friedberg E.C, Fox C.F. NY: Ակադեմիական, 1978. էջ 465–468;
7. Օստլինգ Օ. և Յոհանսոն Ք.Ջ. (1984): Առանձին կաթնասունների բջիջներում ճառագայթման հետեւանքով առաջացած ԴՆԹ-ի վնասների միկրոէլեկտրոֆորետիկ ուսումնասիրություն: Կենսաքիմ. Բիոֆիզ. Ռես. համայնք. 123 , 291–298;
8. Կոտել Ս. և Ֆերարդ Ջ.Ֆ. (1999): Գիսաստղի փորձարկում գենետիկ էկոտոքսիկոլոգիայում. վերանայում. Շրջակա միջավայր. Մոլ. Մուտագեն. 34 , 246–255;
9. Tice R.R., Agurell E., Anderson D., Burlinson B., Hartmann A., Kobayashi H. et al. (2000): Միաբջիջ գել/գիսաստղային վերլուծություն. ուղեցույցներ արհեստական ​​պայմաններումև in vivoգենետիկ թունաբանության թեստավորում. Շրջակա միջավայր. Մոլ. Մուտագեն. 35 , 206–221;
10. Ֆիլիպով Է.Վ. (2014). «ԴՆԹ գիսաստղ» մեթոդի կիրառումը շրջակա միջավայրի գործոններից առաջացած բույսերի, կենդանիների և մարդու օրգանիզմների բջիջների ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանի հայտնաբերման և գնահատման համար (ակնարկ) . Գիտություն և կրթություն. 2 , 72–78;
11. Քոլինզ Ա.Ռ. (2004): Գիսաստղի փորձարկում ԴՆԹ-ի վնասման և վերականգնման համար. սկզբունքներ, կիրառություններ և սահմանափակումներ: Մոլ. Կենսատեխնոլոգիա. 26 , 249–261;
12. Fujita Y., Yoshihara Y., Sato I., Sato S. (2014): Շրջակա միջավայրի ռադիոակտիվությունը վնասում է Ճապոնիայի Ֆուկուսիմա պրեֆեկտուրայի երկրային որդերի ԴՆԹ-ն։ Եվր. Ջ.Վայլդլ. Ռես. 60 , 145–148;
13. Barillet S., Buet A., Adam C., Devaux A. (2005): Արդյո՞ք ուրանի ազդեցությունը գենոտոքսիկություն է առաջացնում թելեոստեում Դանիո ռերիո? Առաջին փորձնական արդյունքները. Ռադիոպաշտպանություն. 40 , 175–181;
14. Kagan M.Yu., Shulakova N.S., Tumirova R.A., Zlodeeva E.A., Reznik N.V. (2012). Նայմեգենի համախտանիշ (կլինիկական դիտարկում): Մանկական դեղաբանություն. 3 , 102–105;
15. Alapetite C., Benoit A., Moustacchi E., Sarasin A. (1997): Գիսաստղի վերլուծությունը որպես Xeroderma pigmentosum-ի և տրիխոթիոդիստրոֆիայի նախածննդյան ախտորոշման վերականգնող թեստ: J. Ներդրումներ. Դերմատոլ. 108 , 154–159;
16. Palus J., Rydzynski K., Dziubaltowska E., Wyszynska K., Natarajan A.T., Nilsson R. (2003): Կապարի և կադմիումի մասնագիտական ​​ազդեցության գենոտոքսիկ ազդեցությունները. Մութատ. Ռես. 540 , 19–28;
17. Tomilin N.V., Petrov A.N., Filko O.A., Khrabrova A.V., Solovieva N.E., Ivanova T.M. և այլոք (2015): Ծանր մետաղների գործողության հետ մասնագիտորեն կապված մարդկանց ծայրամասային արյան բջիջներում միջուկային ԴՆԹ-ի վնասման աստիճանի գնահատում: Առողջապահական կազմակերպություն. 16 , 383–392;
18. Գենոտոքսիկ հատկությունների գնահատում ԴՆԹ գիսաստղի մեթոդով արհեստական ​​պայմաններումՈւղեցույցներ. Մ.: դաշնային կենտրոնՌոսպոտրեբնադզորի հիգիենա և համաճարակաբանություն, 2010.- 16 p.