Drosophila melanogaster геномына иондаушы сәулелену мен токсиндерге ұшыраған кездегі репортерлік гендерінің экспрессиясын индукциялау

Аңдатпа

Адамның қоршаған ортасында иондаушы сәулелену сияқты генотоксикалық және мутагендік әсерлерді тудыруы мүмкін көптеген факторлар бар.  Радон, торий, радий және олардың ыдырау өнімдері сияқты радиоактивті заттар ыдырау процесінде тек жоғары өтетін гамма-сәулеленуді бөліп қана қоймай, ірі ауыр альфа-бөлшектер түзе алады. Альфа-бөлшектер, кіші өткізгіш қабілеті бар болса да, гамма-сәуледен 10 есе үлкен иондаудың жоғары энергиясына ие. Осыған байланысты біз Drosophila melanogaster жеміс мушкасында репортер гендері бар тест-жүйені пайдалана отырып, α-сәулеленудің генотоксикалық әсерлеріне зерттеулер жүргіздік. Табиғатта альфа-бөлшектердің негізгі көзі түссіз радиактивті газ радон, оның изотоптары және ыдыраудың еншілес өнімдері болып табылады. Радон – ²²²Rn ұзақ өмір сүретін изотопында жеткілікті қарқынды және бағытталған альфа-сәулелену шоғырын жасау техникалық қиын болғандықтан, модельдеуші эксперименттер үшін 5,5МэВ тең ыдырау кезінде қажетті альфа-желісі бар ²³⁸Pb (Плутоний) изотоп таңдалды. Альфа-бөлшектердің генотоксикалық белсенділігін тестілеу Drosophila melanogaster-де, құрамында жарқырайтын ақуыз гендері бар генотипті алдын ала анықтаумен жүргізілді. Генетикалық конструкцияның жұмысы гендердің экспрессиясын анықтау үшін зерттеулерде жиі қолданылатын GAL4-UAS жүйесіне негізделген.  Генотипте ДНҚ реттілігі бұзылғанда синтезделген GADD45 ақуыз гені және GFP (жасыл флуоресцентті ақуыз) гені болды. Гендердің бұл комбинациясы стрестік фактордың әсерінен кейін дрозофиланың органдары мен тіндерінің  жылтырауын байқауға мүмкіндік береді. Алынған конструкцияның сезімталдығын алдын ала цисплатиннің химиялық мутагенінің көмегімен тексерілді, ол жоғары концентрациясы кезінде дрозофиланың дернәсілдерінің өлуіне алып келді, ал төмен концентрациясы кезінде органдардың сәулеленуін тудырды. Дернәсілдер 20 сағат ішінде альфа-сәулелену әсеріне ұшыраған. Препараттарды талдау көк сүзгішпен жарық микроскопта жүргізілді және дернәсілдер органдарының жарқырауын бақыланды. Сәулеленудің қарқындылығы сәулеленудің көзіне байланысты, яғни сәулеленудің дозасы көп болған сайын жарқыраған ақуыз синтезінің деңгейімен корреляцияланатын шам соғұрлым жарық болады.  Бұл радон және оның еншілес ыдырау өнімдері дрозофила дернәсілдеріне әсер еткенде генетикалық әсері бар екенін дәлелдейді.

 Кілт сөздер: альфа-сәулелену, радон, дрозофила, GFP, геноуыттылық.