Адаптивный ответ лимфоцитов на облучение при некоторых генетических патологиях и при старении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.30, кандидат наук Бернадотт, Александра

• Бернадотт, Александра
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Бернадотт, Александра

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Некоторые теории старения, как звенья патогенеза старения

1.2. Пространственно-функциональная организация хромосом в ядре

1.3. Адаптивный ответ организма на малые дозы радиации

1.4. Эффект свидетеля 40 1.5 Синдромы генетической хромосомной нестабильности, репарация

двунитевых разрывов и РНК-полимераза II

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Выделение и приготовление образцов лимфоцитов из периферической крови человека

2.2. Определение фазы клеточного цикла, в которой находятся лимфоциты, методом проточной цитометрии

2.3 Облучение лимфоцитов

2.4 Культивирование клеток

2.5 Изучение эффекта свидетеля

2.6. Культивирование клеток с ингибитором РНК-полимеразы II, альфа-аманитином

2.7. Приготовление клеточных препаратов

2.8. Гибридизация и детекция ДНК-зондов

2.9. Получение и анализ изображения ядер Go-лимфоцитов человека

2.10. Программный метод оценки расположения сигнала в объеме

ядра клетки

2.11. Статистическая обработка результатов исследования

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Изменение положения хромосомы 1 в ядрах Go-лимфоцитов

при адаптивном ответе

3.2. Изменение положения хромосомы 1 в ядрах G0-лимфоцитов при адаптивном ответе при старении

3.3. Адаптивный ответ через эффект свидетеля в клетках молодых и старых доноров

3.4. Влияние мутации в генах BRCA1, 2 и ATM на процесс подготовки к реализации гомологичной репарации, именно, сближения гомологичных л оку сов хромосом

3.5. Индукция одной из фаз гомологичной репарации альфа-аманитином -ингибитором РНК-полимеразы II в клетках молодых доноров, доноров старше 70 лет и доноров с мутациями BRCA1, 2

3.6. Выявление субтоксичной дозы альфа-аманитина, при которой сохраняется эффект индукции сближения гомологичных локусов

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Адаптивный ответ лимфоцитов на облучение при некоторых генетических патологиях и при старении»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Нарушение репарации хромосомной ДНК путем гомологичной рекомбинации приводит к нестабильности генома, характерной для старения. В то время как эпигенетические или мутационные процессы, влияющие на репарацию путем гомологичной рекомбинации, исследуются достаточно активно, процессы подготовки к ней не исследуются практически совсем. Последние процессы и явились предметом настоящей работы.

Предполагается, что для репарации путем гомологичной рекомбинации необходимо сближение локусов гомологичных хромосом [Zhang R. et al., 2007; Huang J. et al., 2008]. Следовательно, затруднение перемещения гомологичных хромосом может быть причиной нестабильности генома. Такое затруднение может быть обусловлено как приобретенными, так и наследственными причинами.

Установлено, что перемещение гомологичных локусов в нормальных (нетрансформированных) клетках может вызываться малыми дозами ионизирующей радиации [Спитковский Д.М. и др., 2005] и, как показано в нашем исследовании, альфа-аманитином - ингибитором РНК-полимеразы II.

В последнее время накапливаются данные, свидетельствующие о том, что хроматин имеет определенную, специфичную для разных типов клеток структуру — фенотип хроматина [Zhang R. et al., 2007], а также о том, что

хромосомы занимают определенные положения - хромосомные территории - в ядрах различных клеток. Фенотипическим свойством хроматина является его конденсация при старении. Фенотипическим признаком является также типовое инвариантное расположение хромосом в различных клетках.

Кроме того, прогрессивная конденсация хроматина, ограничивающая способность гомологичных локусов к транспозиции, наиболее отчетливая в старых клетках [ОЬ е1 а1., 2013], уменьшает возможность осуществления репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации. Это, в свою очередь, усугубляет стремительное накопление мутаций, столь характерное для клеток старых и склонных к онкологическим заболеваниям доноров.

Мы предположили, что накопление мутаций, свойственное клеткам старых организмов, может быть сопряжено с изменением фенотипа хроматина, т. е. с конденсацией хроматина, при которой невозможна рекомбинантная гомологичная репарация ДНК. А точнее - затруднен процесс движения хромосом. В задачу работы входило выяснить, так ли это. И возможно ли сближение хромосом в старых клетках, когда система сигнализирует о необходимости сближения, например, при той же самой гомологичной репарации в ответ на повреждения ДНК.

Для того чтобы определить, действительно ли в старых клетках затруднена репарация ДНК путем гомологичной рекомбинации, мы рассматривали способность клеток отвечать сближением гомологов при

адаптивном ответе (АО) клетки на малые дозы облучения. Модель адаптивного ответа была выбрана по двум причинам: во-первых, адаптивный ответ - это реакция, при которой стимулируется репарация в ответ на незначительные повреждения ДНК, во-вторых, повреждения эти не так велики, чтобы приводить клетки к апоптозу или малигнизации. То есть клетки, облученные в малых дозах (2-10 сГр) можно рассматривать как условно интактные.

Для исследования нами была выбрана пара больших хромосом 1, так как из данных литературы было известно, что в Go фазе клеточного цикла эта пара занимает примембранную ядерную территорию — то есть периферию ядра [Walt Н. et al., 1989; Tai P.W. et al., 2013]. Это означает, при их сближении транспозиция меченных локусов в ядре была бы наиболее значительной и удобной для регистрации в процессе эксперимента. Используя программный метод оценки изменения положения прицентромерных локусов хромосомы 1 в ядрах Go-лимфоцитов при адаптивном ответе после рентгеновского облучения в дозе 10 сГр. можно было бы наблюдать их сближение.

Этот метод позволял определить, возможно ли индуцировать гомологичную репарацию, оставляя клетки неповрежденными. Такая возможность крайне важна как теоретически - для понимания молекулярных основ механизма передачи сигнала о необходимости сближения хромосом для осуществления репарации с помощью гомологичной рекомбинации, так и практически - активация такого сближения была бы первым шагом на пути к

терапии или профилактике нарушения репарации ДНК при старении.

Вероятно, нарушение процессов репарации ДНК, свойственное некоторым генетическим синдромам, сопряжено с затруднением сближения гомологичных хромосом, и фенотип хроматина при таких синдромах близок к фенотипу хроматина при старении организма. Для доказательства функциональной близости между старением и некоторыми генетическими патологиями мы рассмотрели сближение гомологичных хромосом при адаптивном ответе в лимфоцитах, полученных от доноров с мутациями в генах BRCA1, 2 и ATM.

В процессе изучения возможности повышения сниженной при старении активности процессов репарации ДНК был исследован также «эффект свидетеля» в Go-лимфоцитах, взятых от доноров разного возраста и доноров, страдающих некоторыми генетическими синдромами, характеризующимися нарушением процессов репарации ДНК.

Учитывая данные литературы о том, что РНК-полимераза II играет важную роль в безошибочном воссоединении двунитевых разрывов ДНК, то есть в репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации, было важно исследовать ее роль в сближении гомологичных хромосом при адаптивном ответе. Для выяснения механизма влияния подавления активности РНК-полимеразы II на перемещение гомологичных хромосом в контроле и при адаптивном ответе был выбран ингибитор РНК-полимеразы II - альфа-аманитин. Предварительные результаты исследования показали, что подавление

активности РНК-полимеразы II в необлученных клетках молодых доноров вызывает сближение гомологичных хромосом как при адаптивном ответе. В связи с этим была изучена возможность инициации альфа-аманитином сближения хромосом в тех клетках, где отсутствие этого процесса является единственной причиной нарушения репарации ДНК. В первую очередь - при старении. При этом мы исходили из того, что именно затруднение сближения гомологов является основной причиной нарушения репарации при старении. Для этого было исследовано действие альфа-аманитина в клетках здоровых молодых доноров, доноров старше 70 лет, доноров с мутациями в генах ВЯСА1, 2 и АТМ.

К настоящему времени нет работ, которые оценивали бы изменения способности к безошибочной репарации путем гомологичной рекомбинации при старении и наследственных синдромах через способность гомологичных хромосом осуществлять сближение, необходимое для этого типа репарации. Также нет работ, где бы рассматривались попытки решить эту проблему, активируя адаптивный ответ клетки и усиливая репарацию ДНК, используя ингибиторы РНК-полимеразы II. Это обусловило актуальность темы исследования.

Цель исследования - изучение адаптивного ответа как начального этапа репарации ДНК путем гомологической рекомбинации в клетках молодых и старых здоровых доноров и доноров, несущих мутации в генах ВЯСА1,2

(предрасположенность к опухолям молочной железы и яичников у женщин) и ATM (атаксии-телеангиэктазии или синдром Луи-Бар), а также возможности влияния на этот процесс.

Задачи исследования:

1. На примере положения прицентромерных локусов хромосомы 1 в ядрах Go-лимфоцитов молодых доноров в норме и при адаптивном ответе изучить способность к сближению гомологичных хромосом как процесса, необходимого для осуществления репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации. Адаптирующая доза рентгеновского облучения - 10 сГр.

2. Исследовать ту же способность к сближению хромосом при адаптивном ответе у доноров старше 70 лет.

3. Исследовать ту же способность к сближению хромосом при адаптивном ответе у доноров с нарушением процессов репарации двунитевых разрывов ДНК путем гомологической рекомбинации, несущих мутации в генах BRCA1, 2 и ATM.

4. Описать эффект свидетеля при адаптивном ответе, наблюдая изменение положения прицентромерных локусов хромосомы 1 в ядрах необлученных Go-лимфоцитов всех изученных доноров, инкубированных в среде от облученных в адаптивной дозе 10 сГр Go-лимфоцитов молодых здоровых доноров.

5. Изучить возможность индукции начальных этапов репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации ингибитором РНК-полимеразы II альфа-

аманитином в клетках здоровых молодых доноров, доноров старше 70 лет и доноров, несущих мутации в генах BRCA1, 2 и ATM.

6. Определить минимальную эффективную дозу ингибитора РНК-полимеразы II альфа-аманитина и оценить ее токсичность.

Научная новизна результатов исследования

Впервые показано, что при старении (у людей, достигших 70-летнего возраста) нарушено сближение гомологичных хромосом в ответ на облучение малыми дозами радиации, что может рассматриваться как причина накопления мутаций.

Впервые показано, что мутации в генах BRCA1 и BRCA2 сопряжены с нарушениями транспозиции гомологов хромосом в ответ на облучение в малых дозах (10 сГр). Впервые произведена индукция сближения гомологичных локусов хромосом в клетках с затрудненным прохождением репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации, а именно — при старении и в клетках с мутациями BRCA1, 2.

Показано, что все типы клеток (при старении, в норме и патологии) при инкубации с ингибитором РНК-полимеразы II альфа-аманитином приобретают свойства, характерные для активированных клеток молодых доноров после облучения малыми дозами. Найдена минимальная доза агента, инициирующего сближение гомологичных хромосом, которое можно рассматривать как первый шаг гомологичной рекомбинации.

Теоретическая значимость работы

Полученные результаты свидетельствует о том, что адаптивный ответ проявляется сближением хромосом, что необходимо для репарации путем гомологичной рекомбинации.

Показано, что нарушения репарации при некоторых синдромах и при старении характеризуются затруднением сближения гомологичных хромосом, что может являться причиной прогрессирующей нестабильности генома, которая отмечается с возрастом и при некоторых генетических патологиях. Данное затруднение сближения гомологов в случае старения может быть связано с конденсацией хроматина.

Сближение гомологичных хромосом можно индуцировать некоторыми веществами (альфа-аманитин) и радиационным воздействием в малых дозах.

Альфа-аманитин может рассматриваться как универсальный индуктор репарации путем гомологичной рекомбинации, так как он в отличие от рентгеновского облучения в малых дозах вызывает сближение гомологичных хромосом не только в норме, но и при патологиях различного генеза и при старении. Альфа-аманитин может рассматриваться как агент, индуцирующий деконденсацию хроматина и переводящий клетку в стимулированное состояние.

Роль РНК-полимеразы II и её ингибитора альфа-аманитина в репарации путем гомологичной рекомбинации до конца не изучена, но показано, что использование ингибитора может индуцировать репарацию в обход работы

РНК-полимеразы II.

Установлено, что затруднения осуществления репарации путем гомологичной рекомбинации при старении и при некоторых генетических патологиях не связаны с нарушением передачи сигнала между клетками при адаптивном ответе.

Практическая значимость результатов исследования

Нарушение сближения гомологичных хромосом можно рассматривать как дополнительный фактор, характерный для старых гетерохроматизированных клеток, то есть как маркер старения, одновременно показывающий степень выраженности изменений при старении.

Нарушение сближения гомологичных хромосом может рассматриваться как прогностический и диагностический признак для выявления степени выраженности возрастных изменений хроматина и нарушения репарации ДНК путем гомологичной рекомбинации.

Малые дозы ионизирующей радиации могут использоваться для стимулирования адаптивного ответа как профилактика повреждений для людей, подвергающихся рискам взаимодействия с генотоксикантами.

Положения, выносимые на защиту:

1. При старении и некоторых генетических патологиях, для которых характерно снижение эффективности репарации ДНК, в клетках не выявляется сближение гомологичных хромосом, необходимого для осуществления

репарации путем гомологичной рекомбинации.

2. Сближение хромосом, необходимое для осуществления гомологичной репарации, не происходит в клетках пожилых доноров, что предположительно связано с уровнем конденсации хроматина.

3. Адаптивный ответ передается через эффект свидетеля в клетках здоровых молодых доноров и не индуцируется в клетках пожилых доноров и пациентов с некоторыми генетическими патологиями. Это свидетельствует о том, что у последней группы доноров затруднение сближения гомологов хромосом не связано с передачей сигнала между клетками.

4. Альфа-аманитин индуцирует сближение гомологичных хромосом в клетках пожилых доноров и доноров с некоторыми генетическими патологиями.

5. Доза альфа-аманитина, достаточная для индукции сближения гомологичных хромосом, превышает токсическую.

Апробация работы

Работа была доложена и обсуждена на III международном симпозиуме «Хроническое радиационное воздействие: медико-биологические эффекты» (Россия, Челябинск, 2005); V съезде медицинской генетики (Уфа, 2005); 9-й международной Волфсбергской встрече «Молекулярная радиационная биология. Онкология» (Швейцария, 2005); III международном симпозиуме «Генетические последствия чрезвычайных радиационных ситуаций» (Дубна, 2005).

Публикации

Основные положения диссертации отражены в 11 публикациях, в том числе 5 статьях в изданиях, включенных в Перечень ВАК, и 6 тезисах докладов.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической части, результатов исследования и обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Диссертация изложена на 100 страницах, содержит 8 рисунков. Список цитируемой литературы состоит из 157 источников, из них 146 иностранных.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Некоторые теории старения, как звенья патогенеза старения

Старение является состоянием (нормальным или патологическим — зависит от выбора парадигмы теории старения), характеризующимся возрастным снижением эффективности работы систем и органов, потерей пластичности системы в целом и снижением адаптационной способности организма. Так как старение происходит на всех уровнях, в настоящем обзоре основное внимание сконцентрировано на рассмотрении клеточного старения.

Определение клеточного старения сводится к тому, что старой считается клетка, в которой нарушена способность к пролиферации, произошла остановка клеточного цикла и возникла резистентность к факторам роста и другим индукторам пролиферации. После остановки клеточного цикла старые клетки претерпевают и некоторые морфо-функциональные изменения — признаки клеточного старения: увеличение размера клетки, уплощение, накопление мутаций, нестабильность генома, накопление ассоциированной со старением галактозидазы, гетерохроманитизация, секреция факторов воспаления [Sikora Е. et al., 2010]. Старые клетки всех тканей похожи друг на друга, и универсальный набор их морфо-функциональных свойств называется секреторным фенотипом (senescent-associated secretory phenotype-SASP) [Campisi J., 2007; Davalos A.R. et al., 2010]. Данный фенотип характеризуется высоким уровнем секреции более чем 40 факторов, среди которых особую роль играют факторы воспаления:

цитокины (IL-1, IL-6), хемокины (IL-8), факторы роста [Davalos A.R. et al., 2010]. Данный старческий секреторный фенотип индуцирует хроническое воспаление, характерное для болезней старения, что в свою очередь приводит к снижению эффективности работы систем и органов. Хроническое воспаление приводит к накоплению патологических белков, апоптозу, снижению репарационной способности системы, чрезмерному расходованию ресурсов системы. Так, все нейродегенеративные старческие заболевания связаны с хроническим воспалением [Gupta A. et al., 2003; Finch С.Е. et al., 2007; Vasto S. et al., 2007]. Ожирение, инсулинорезистентоность, диабет второго типа и многие другие заболевания, характерные для старческого возраста, также ассоциированы с хроническим воспалением. То есть переход клетки в состояние секреторного фенотипа через остановкку клеточного цикла запускает каскад реакций, характерных для старого организма.

Пластичность системы и способность ее к репарации при старении также снижена за счет снижения способности клеток к пролиферации, то есть к восполнению погибших клеток или клеток, не справляющихся со своей функцией. Увеличение количества клеток в состоянии остановки клеточного цикла и/или апоптоз клеток ограничивает регенерационную функцию ткани, что может быть результатом реплекативного старения, которое описано теломерной теорией и/или может индуцироваться при стохастическом накоплении мутаций, не совместимых с нормальным функционированием клетки, и/или изменением

физических свойств хроматина, которое мы будем рассматривать в данной работе. Необратимая остановка клеточного цикла зачастую выполняет защитную роль в организме — предотвращает бесконтрольное деление поврежденных клеток, имеющих риск малигнизации, тем самым, защищая организм от рака. Но с возрастом количество клеток с риском малигнизации увеличивается, а защитные системы теряют свою эффективность, и элиминация малигнизированных клеток через остановку клеточного цикла ведет к прогрессивному увеличению числа старых клеток.

Остановка клеточного цикла переводит клетку в состояние старческого секреторного фенотипа, который индуцирует хроническое воспаление и переход соседних клеток к остановке клеточного цикла. Известно, что сигналами, которые сообщают клетке о повреждении ДНК и укорочении теломер, запускают остановку клеточного цикла, являются факторы, характерные для старческого секреторного фенотипа [ЯосНег Е е! а1., 2009].

Для старой клетки также характерно снижение способности к репарации и изменение структуры хроматина, что тоже идет с образованием порочного круга. В нашей работе мы подробно остановимся на этом механизме старения.

Существует большое количество теорий, рассматривающих различные этиологические причины старения. Несмотря на то, что данные теории рассматривают различные этиологические причины старения, все они так или иначе сводятся к одному патогенезу старения — деградации системы репарации,

увеличению повреждений ДНК и ограничению пролиферации. Данные три пути-процесса патогенеза неизменно связаны, они рекурсивно потенцируют друг друга, образуя порочный круг.

В настоящее время существуют две основные теории, которые исповедуют абсолютно различный подход к пониманию причин старения — этиологии старения, разделившие общество геронтологов практически полностью на две большие группы: приверженцев свободно-радикальной теории и поклонников теломерной теории. Ведущие теории старения сфокусированы на рассмотрении механизма, приводящему к остановке клеточного цикла, как основному звену патогенеза старения.

Итак, старение часто связывают с накоплением мутаций в соматических клетках, что в свою очередь приводит к потере функции клеток и онкогенезу [У^ 2000]. Основным в теории соматических мутаций является положение о том, что количество случайных мутаций обратно пропорционально продолжительности жизни [Мог1еу А., 1998]. Безусловно, многократно подтверждено, что есть связь между количеством мутаций и продолжительностью жизни организма, но есть основания полагать, что это скорее является частью патогенеза, а не этиологической причиной старения. Кроме того, зависимость хоть и выявлена, но она не прямая.

Митохондриальная (окислительная или свободно-радикальная) теория старения, выдвинутая Д. Харманом в 1956 г. [Нагтап Б., 1992] и Эмануэлем в

1958 г. [Анисимов В.Н., 2003] объясняет старение дефектами в митохондриях, произведенными свободными радикалами, которые продуцируются окружающей средой [Harman D., 1992]. Считается, что данные дефекты митохондрий ведут к увеличению количества активных форм кислорода и вторичному ослаблению систем репарации и антиоксидантных систем клетки. Далее, через рекурсивное повышение уровня мутаций как в митохондриальной ДНК, так и в ядерной ДНК, к атрофии, дисфункции, малигнизации, аресту клеточного цикла, апоптозу клеток и дегенерации всего организма [Wallace D.C., 1999]. Несомненно, роль митохондрий существенна в старении организма, но и тут она скорее объясняет особенности патогенеза, а не этиологии. Так, известно, что митохондриальная ДНК слабо защищена белками от повреждения свободными радикалами [Wei Y.H., 1998], а репарационные системы митохондриальной ДНК весьма ограничены, а, значит, вступает в силу одна из основных ветвей патогенеза старения — ограничение репарационной системы. Кроме того, эта теория также ссылается на возрастающий уровень мутаций с возрастом, как на часть патогенеза старения. Интересно, что мыши, у которых отмечали мутации в митохондриях, ведущие к сбою ферментов репарации (POLG), показывали преждевременное старение, но не увеличение количества окислительных повреждений и активных форм кислорода. Это дает повод задуматься, являются ли мутации в митохондриальной ДНК причиной или результатом старения [Meissner С., 2007].

Ставящим под сомнение окислительную теорию, следует задать вопрос, почему окислительные повреждения в трансформированных клетках не препятствуют пролиферации этих клеток [Mikhelson V.M., Gamaley I.A., 2012], с учетом того факта, что в трасформированных клетках образование автивных форм кислорода (АФК) идет с большей скоростью, чем в ^трансформированных.

Несмотря на то, что есть данные, свидетельствующие о том, что окислительный стресс и повреждения митохондриальной ДНК ведут к старению, нет оснований полагать, что они играют в старении ключевую роль. Так, логично было бы предположить, что использование антиоксидантов должно значительно удлинять продолжительность жизни. Однако эксперименты с использованием антиоксидантов при огромной выборке в 550000 человек показали, что антиоксиданты не продлевают жизнь [Howes R.M., 2006]. Большинство работ на мышах также оказались не способны подтвердить митохондриальную теорию.

Многократное увеличение точечных митохондриальных мутаций не ускоряет старение в экспериментах на мышах [Khrapko К . et al., 2006; Vermulst М. et al., 2007]. Однако нокаутные мыши по гену ДНК-полимеразы-гамма характеризовались увеличением скорости спонтанных мутаций митДНК и ускоренным старением [Yamasoba Т. et al., 2007]. Таким образом, показано, что накопление мутаций в митДНК действительно ускоряет старение [Trifunovic А.

et al., 2005; Kujoth G.C. et al., 2005], но не отмечается связи с окислительным стрессом [Trifimovic A. et al., 2005].

Согласно теломерной теории можно выделить следующие положения: старение запрограммировано,

необратимая остановка цикла происходит в ответ на укорочение теломер -«часов клеточного цикла»,

данный процесс назван репликативным старением и ведет к ограничению способности клеток делиться бесконечное количество раз,

за поддержание длины теломер в иммортализированных линиях клеток отвечает фермент теломераза и рекомбинация.

Репликативное ограничение деления было показано впервые [Hayflick L. et al., 1961] на диплоидных фибробластах. В настоящее время in vitro установлено, что репликативное старение характерно для большого числа клеток организма. Например, в соматических клетках: кератиноцитах и меланоцитах [Bandyopadhyay D. et al., 2001], лимфоцитах [Efiros R.B., et al., 2003], эпителиальных клетках [Romanov S.R. et al., 2001], мышечных клетках [Gorenne I. et al., 2006] и даже в мезенхимальных стволовых клетках [Shibata K.R. et al., 2007]. Данный лимит проверен на двух десятках тканей. И существует только несколько исключений клеток, которые не подвержены репликативному старению. Это неделящиеся клетки миокарда и мозга. Количество удвоений, на которое способна делящаяся соматическая клетка,

составляет порядка 33-120 удвоений. И существует обратная корреляция между возрастом донора клеток и количеством делений, на которое его клетки способны in vitro [Takubo К. et al., 2010].

Отвечают за репликативное старение специальные «Репликативные часы» - теломеры. Теломеры — концевые участки хромосом, механизм работы которых впервые описан Оловниковым и наличие которых экспериментально подтверждено Блекбарн. Теломеры - это не кодирующие никаких белков концевые структуры. Длина теломер видоспецифична и составляет 4-15 тысяч пар оснований. Теломеры содержат достаточно универсальную для многих видов, повторяющуюся последовательность оснований, для позвоночных -TTAGGG. Теломера заканчивается 3" -концом, не имеющим антипараллельной цепи. При каждой репликации хромосом теломеры укорачиваются, так как ДНК-полимераза садится на Зл-конец и после репликации остается недореплицированный кусочек теломеры в виде 3"-конца. Так как данный процесс повторяется при каждом делении, то укорочение теломер является счетчиком репликации. И ее критическое укорочение приводит к остановке клеточного цикла [von Zglinicki Т. et al., 2003]. Однонитевой нависающий 3'-конец теломеры завернут в t-петлю с закрепляющей D-петлей (displacement loop), что не позволяет концам хромосом слипаться друг с другом, предотвращая нестабильность генома. Критичное укорочение теломеры, приводящее к разрушению t- и D- петель, ведет к декэпированию хромосомы, что приводит к

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бернадотт, Александра, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреев С. Г., Спитковский Д. М. Биофизические модели самоорганизации пространственной структуры хроматина// Докл. АН СССР. -1983.-Т. 269:1500-1502.

2. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. -СПб.: Наука. - 2003. - 468 с.

3. Гринберг К.Н. Исследование цитогенетического действия некоторых метаболитов: Автореферат дисс. канд. наук. - М.: Институт медицинской генетики АМН СССР. - 1971. - 24 с.

4. Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р. Статистическая физика макромолекул. - М.: Наука.- 1989. -344 с.

5. Ермаков A.B., Вейко H.H., Бернадотт А. (Моисеева), Сутягин Д.А., Спитковский Д.М.. Транспозиция локусов хромосом в клетках свидетелях при воздействии адаптирующих доз ионизирующий радиации.// Радиационная биология. Радиоэкология. - 2005. - Т. 45, № 5. - С. 535-540.

6. Карпухин A.B., Богуш А.И., Захарьев В.М., Салимов А.Г., Вейко H.H., Спитковский Д.М., Федорова Д.И., Виленин A.B., Банников В.М., Домнинский Д.М., Заборовский Е.Р., Киселев Л.Л. Подходы к определению рекомбинационно активных сайтов ДНК в геноме человека.// Мол. биол. - 1996. - Т. 30, № 6. -С. 1339-1347.

7. Кузьмина И.В., Вейко H.H., Спитковский Д.М., Ермаков A.B., Карпухин A.B., Макаренков A.C., Салимов А.Г., Терехов С.М. Структурные и функциональные преобразования, индуцируемые х-радиацией в диапазоне адаптирующих доз, в нормальных и дефектных по репарации двойных разрывов днк Go-лимфоцитах человека.// Радиац. биол. Радиоэкология. - 2003. - Т. 43. -С.136-143.

8. Пелевина И.И., Алещенко A.B., Антощина М.М., Боева О.В., Готлиб В.Я.,

Кудряшова О.В., Лизунова В.Ю., Осипов А.Н., Рябченко Н.И., Семенова Л.П., Серебряный A.M. Адаптивный ответ в разных митотических циклах после облучения // Цитология. - 2009. - Т. 51, № 1. - С. 78-83.

9. Пелевина И.И., Афанасьев Г.Г., Алещенко А.В. Радиационное индуцирование адаптивного ответа у детей и эффект внешних и внутренних факторов.// Радиац. биол. Радиоэкология. - 1999. - Т. 39, № 1. - С. 106-112.

10. Спивак И.М. Экология. Повреждение и репарация ДНК: учебное пособие. -СПб., 2006.- 186 с.

11. Спитковский Д.М., Вейко Н.Н., Бернадотт А. (Моисеева), Ермаков А.В., Терехов С.М.. Структурная реорганизация хроматина как процесс его самоорганизации в клетках эукариот и проблема репарации ДНК.// Радиационная биология. Радиоэкология. - 2005. - Т. 45, № 5. - С. 517-534.

12. Abdel-Halim H.I., Jmam S.A., Badr F.M., Natarajan A.T., Mullenders L.H.F., Boei J.J.W.A. Ionizing radiation induced instant pairing of heterochromatin of homologous chromosomes in human cells // Cytogenet. Genome Res. - 2004. -V. 104: 193-199.

13. Adams R.L., Burdon R.H. DNA methylation in eukaryotes.// CRC Crit Rev Biochem. - 1982. - V. 13, № 4. - P. 349-384.

14. Akaboshi E., Howard-Flanders P. Proteins induced by DNA-damaging agents in cultured Drosophila cells // Mutat. Res. - 1989. -V. 227, № 1. - P. 1-6.

15. Amoldus E.P., Peters A.C., Bots G.T., Raap A.K., van der Ploeg M. Somatic pairing of chromosome 1 centromeres in interphase nuclei of human cerebellum.// Hum. Genet. - 1989. - V. 83, № 3. - P. 231-234.

16. Azzam E.I., de Toledo S.M., Little J.B. Direct evidence for the participation of gap junction-mediated intercellular communication in the transmission of damage signals from alpha -particle irradiated to nonirradiated cells.// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 2001. - V. 98, № 2. - P. 473-478.

17. Azzam E.I., De Toledo S.M., Spitz D.R., Little J.B. Oxidative metabolism

modulates signal transduction and micronucleus formation in bystander cells from alpha-particle-irradiated normal human fibroblast cultures.// Cancer Res. - 2002. -V. 62, № 19.-P. 5436-5442.

18. Bandyopadhyay, D., Timchenko, N., Suwa, T., Hornsby, P.J., Campisi, J., Medrano, E.E. The human melanocyte: a model system to study the complexity of cellular aging and transformation in non-fibroblastic cells.// Exp. Gerontol. - 2001. -V. 36: - 1265-1275.

19. Barja G Endogenous oxidative stress: relationship to aging, longevity and caloric restriction. //Ageing Res. Rev. - 2002. - V. 1, № 3. - P. 397-411.

20. Berardinelli F., Sgura A., Di Masi A., Leone S., Cirrone G.A., Romano F., Tanzarella C., Antoccia A. Radiation-Induced Telomere Length Variations In Normal And In Nijmegen Breakage Syndrome Cells.// Int. J. Radiat. Biol. - 2013. -[Epub ahead of print].

21. Berletch J.B., Andrews L.G., Tollefsbol T.O. A method to detect DNA methyltransferase I gene transcription in vitro in aging systems.// Methods Mol. Biol. -2007a.-V. 371.-P. 73-80.

22. Berletch J.B., Phipps S.M., Walthall S.L., Andrews L.G, Tollefsbol T.O. A method to study the expression of DNA methyltransferases in aging systems in vitro.// Methods Mol. Biol. - 2007b. - V. 371. - P. 81-87.

23. Bodnar A.G., Ouellette M., Frolkis M., Holt S.E., Chiu C.P., Morin GB., Harley C.B., Shay J. W., Lichtsteiner S., Wright W.E. Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells.// Science. - 1998. - V. 279, № 5349. - P. 349352.

24. Borden J., Manuelidis L. Movement of the X chromosome in epilepsy.// Science. - 1988. -V. 242, № 4886. - P. 1687-1691.

25. Bosco G, Haber J.E. Chromosome break-induced DNA replication leads to nonreciprocal translocations and telomere capture.// Genetics. - 1998. - V. 150, № 3. -P. 1037-1047.

26. Bosi A., Olivieri G. Variability of the adaptive response to ionizing radiations in humans.// Mutat. Res. - 1989. - V. 211, № 1. - p. 13-17.

27. Brash D.E., Hart R.W. DNA damage and repair in vivo.// J. Environ. Pathol. Toxicol. - 1978. -V. 2, № 1. - P. 79-114.

28. Bravard A., Petridis F., Luccioni C. Modulation of antioxidant enzymes p21WAFl and p53 expression during proliferation and differentiation of human melanoma cell lines.// Free Radic. Biol. Med. - 1999. - V. 26, № 7-8. - P. 1027-1033.

29. Brown K.E., Guest S.S., Smale S.T., Hahm K., Merkenschlager M., Fisher A.G Association of transcriptionally silent genes with Ikaros complexes at centromeric heterochromatin.// Cell. - 1997. - V. 91, № 6. - P. 845-854.

30. Brummendorf T.H., Rufer N., Holyoake T.L., Maciejewski J., Barnett M.J., Eaves C.J., Eaves A.C., Young N., Lansdorp P.M. Telomere length dynamics in normal individuals and in patients with hematopoietic stem cell-associated disorders.// Ann. N Y Acad. Sci. - 2001. - V. 938:293-303.

31.Bushnell D.A., Cramer P., Kornberg R.D. Structural basis of transcription: alpha-amanitin-RNA polymerase II cocrystal at 2.8 A resolution.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2002. - V. 99, № 3. - P. 1218-1222.

32. Campisi J. From cells to organisms: can we learn about aging from cells in culture? // Experimental Gerontology. - 2001. - V. 36:607-618.

33. Campisi J., d'Adda di Fagagna F. Cellular senescence:whenbad things happen to good cells.// Nat. Rev. Mol. Cell Biol. - 2007. - V. 8, № 9. - P. 729-740.

34. Carrard G., Bulteau A.L., Petropoulos I., Friguet B. Impairment of proteasome structure and function in aging.// Int. J. Biochem. Cell. Biol. - 2002. -V. 34, № 11. -P. 1461-1474.

35. Ceriello A. Oxidative stress and glycemic regulation.// Metabolism. - 2000. -V. 49, № 2. - Suppl 1.- P. 27-29.

36. Chen Y., Rai R., Zhou Z.R., Kanoh J., Ribeyre C., Yang Y„ Zheng H., Damay P., Wang F., Tsujii H., Hiraoka Y., Shore D., Hu H.Y., Chang S., Lei M. A conserved

motif within RAP1 has diversified roles in telomere protection and regulation in different organisms.// Nat. Struct. Mol. Biol. - 2011. -V. 18, № 2. - P. 213-221.

37. Cheng Y., Zhang Z., Keenan B., Roschke A.V., Nakahara K., Apian P.D. Efficient repair of DNA double-strand breaks in malignant cells with structural instability.// Mutat. Res. - 2010. - V. 683, № 1-2:115-122.

38. Coates P.J., Lorimore S.A., Wright E.G. Damaging and protective cell signalling in the untargeted effects of ionizing radiation.// Mutat. Res. - 2004. -V. 568, № l.-P. 5-20.

39. Coleman M.A., Yin E., Peterson L.E., Nelson D., Sorensen K., Tucker J.D., Wyrobek A.J. Low-dose irradiation alters the transcript profiles of human lymphoblastoid cells including genes associated with cytogenetic radioadaptive response.// Radiat. Res. - 2005. - V. 164, № 4. - Pt. 1. - P. 369-382.

40. Cosgrove M.S., Boeke J.D., Wolberger C. Regulated nucleosome mobility and the histone code.// Nat .Struct. Mol. Biol. - 2004. - V. 11, № 11.- P. 1037-1043.

41. Cremer T., Lichter P., Borden J., Ward D.C., Manuelidis L. Detection of chromosome aberrations in metaphase and interphase tumor cells by in situ hybridization using chromosome-specific library probes.// Hum. Genet. - 1988. - V. 80, № 3. - P. 235-246.

42. Croft J.A., Bridger J.M., Boyle S., Perry P., Teague P., Bickmore W.A. Differences in the localization and morphology of chromosomes in the human nucleus.// J. Cell. Biol. - 1999. -V. 145, № 6. - P. 1119-1131.

43. Davalos, A.R., Coppe, J.P., Campisi, J., Desprez, P.Y. Senescent cells as a source of inflammatory factors for tumor progression.// Cancer Metastasis. - 2010. -V. 29, №2.-P. 273-283.

44. Davis A.J., Chen D.J. DNA double strand break repair via non-homologous end-joining.// Transl. Cancer Res. - 2013. - V. 2, № 3. - P. 130-143.

45. Deshpande A., Goodwin E.H., Bailey S.M., Marrone B.L., Lehnert B.E. Alpha-particle-induced sister chromatid exchange in normal human lung fibroblasts:

evidence for an extranuclear target.// Radiat. Res. - 1996. - V. 145, № 3. - R 260-267.

46. Dolling J.A., Boreham D.R., Brown D.L., Raaphorst G.P., Mitchel R.E. Rearrangement of human cell homologous chromosome domains in response to ionizing radiation. // Int. J. Radiat. Biol. - 1997. - V. 72, № 3. - P. 303-311.

47. Effros R.B., Dagarag M., Valenzuela H.F. In vitro senescence of immune cells.// Exp. Gerontol. - 2003. - V. 38. - P. 1243-1249.

48. Facchini F.S., Hua N.W., Reaven GM., Stoohs R.A. Hyperinsulinemia: the missing link among oxidative stress and age-related diseases?// Free Radic. Biol. Med. - 2000. - V. 29, № 12. - P. 1302-1306.

49. Ferguson M., Ward D.C. Cell cycle dependent chromosomal movement in premitotic human T-lymphocyte nuclei.// Chromosoma-1992 -V. 101, № 9-P. 557-565.

50. Finch, C.E., Morgan, T.E. Systemic inflammation, infection, ApoE alleles, and Alzheimer disease: a position paper.// Curr. Alzheimer Res. - 2007. - V. 4, № 2. -P. 185-189.

51. Fung J.C., Marshall W.F., Dernburg A., Agard D.A., Sedat J.W. Homologous chromosome pairing in Drosophila melanogaster proceeds through multiple independent initiations.// J. Cell Biol. - 1998. -V. 141, № 1. - P. 5-20.

52. Gerson S.L., Reese J., Kenyon J. DNA repair in stem cell maintenance and conversion to cancer stem cells.// Ernst Schering Found Symp. Proc. - 2006. - V. 5. -P. 231-244.

53. Gorenne I., Kavurma M., Scott S., Bennett M. Vascular smooth muscle cell senescence in atherosclerosis.// Cardiovasc. Res. - 2006. - V. 72, № 1. - P. 9-17.

54. Gupta A., Pansari K. Inflammation and Alzheimer's disease.// Int. J. Clin. Pract. - 2003. - V. 57, № 1. - P. 36-39.

55. Haaf T., Schmid M. Chromosome topology in mammalian interphase nuclei.// Exp. Cell Res. - 1991. -V. 192, № 2. - P. 325-332.

56. Hager H.D., Schroeder-Kurth T.M., Vogel F. Position of chromosomes in the human interphase nucleus. An analysis of nonhomologous chromatid translocations in

lymphocyte cultures after Trenimon treatment and from patients with Fanconi's anemia and Bloom's syndrome.// Hum. Genet. - 1982. - V. 61, № 4. - P. 342-356.

57. Hall E.J. The bystander effect.// Health Phys. - 2003. - V. 85, № 1. - P. 31-35.

58. Harley C.B. Telomere loss: mitotic clock or genetic time bomb?// Mutat. Res. -1991. - V. 256, № 2-6. - P. 271-282.

59. Harman D. Free radical theory of aging: history// EXS - 1992. - V. 62. -P. 1-10.

60. Hayflick L., Moorhead PS. The serial cultivation of human diploid cell strains.// Exp. Cell Res. - 1961. - V. 25. - P. 585-621.

61. Hazewinkel M. Kolmogorov-Smirnov test. Encyclopedia of Mathematics. -Springer, 2001. - ISBN 978-1-55608-010-4.

62. Houben J.M., Mercken E.M., Ketelslegers H.B., Bast A., Wouters E.F., Hageman G.J., Schols A.M. Telomere shortening in chronic obstructive pulmonary disease.// Respir. Med. - 2009. - V. 103, № 2. - P. 230-236.

63. Houben J.M., Moonen H.J., van Schooten F.J., Hageman G.J. Telomere length assessment: biomarker of chronic oxidative stress?// Free Radic. Biol. Med. - 2008. -V. 44, №3.-P. 235-246.

64. Howes R.M. The free radical fantasy: a panoply of paradoxes.// Ann. N Y Acad. Sci. - 2006. - V. 1067. - P. 22-26.

65. Huang J., Gan Q., Han L., Li J., Zhang H., Sun Y., Zhang Z., Tong T. SIRT1 overexpression cellular senescence with activated ERK/S6kl signaling in human diploid fibroblasts.// PLoS One. - 2008. - V. 5, № 3. - P. 710.

66. Huard S., Autexier C. Targeting human telomerase in cancer therapy.// Curr. Med. Chem. Anticancer Agents. - 2002. - V. 2, № 5. - P. 577-587.

67. Iyama T, Wilson D.M. 3rd. DNA repair mechanisms in dividing and non-dividing cells.// DNA Repair. - 2013. - V. 12, № 8. - P. 620-636.

68. Iyer R., Lehnert B.E. Alpha-particle-induced increases in the radioresistance of normal human bystander cells.// Radiat. Res. - 2002b. - V. 157, № 1. - P. 3-7.

69. Iyer R., Lehnert B.E. Low dose, low-LET ionizing radiation-induced radioadaptation and associated early responses in unirradiated cells.// Mutat. Res. -2002a. - V. 503, № 1-2. - P. 1-9.

70. Jenuwein T. The epigenetic magic of histone lysine methylation.// FEBS J. -2006.-V. 273, № 14.-P. 3121-3135.

71. Kadyk L.C., Hartwell L.H. Sister chromatids are preferred over homologs as substrates for recombinational repair in Saccharomyces cerevisiae.// Genetics. - 1992. -V. 132, №2.-P. 387-402.

72. Kalina I., Nemethova G Variability of the adaptive response to low dose radiation in peripheral blood lymphocytes of twins and unrelated donors.// Folia Biol. (Praha) - 1997. - V. 43, № 2. - P. 91-95.

73. Khrapko K., Kraytsberg Y., de Grey A.D., Vijg J., Schon E.A. Does premature aging of the mtDNA mutator mouse prove that mtDNA mutations are involved in natural aging?//Aging Cell. - 2006. - V. 5, № 3. - P. 279-282.

74. Kozubek M., Kozubek S., Lukasova E., Mareckova A., Bartova E., Skalnikova M., Jergova A. High-resolution cytometry of FISH dots in interphase cell nuclei. // Cytometry. - 1999. - V. 36, № 4. - P. 279-293.

75. Kroemer G. The proto-oncogene Bcl-2 and its role in regulating apoptosis.// Nat. Med. - 1997. - V. 3, № 6. - P. 614-620.

76. Kujoth G.C., Hiona A., Pugh T.D., Someya S., Panzer K., Wohlgemuth S.E., Hofer T., Seo A.Y., Sullivan R., Jobling W.A., Morrow J.D., Van Remmen H., Sedivy J.M., Yamasoba T., Tanokura M., Weindruch R., Leeuwenburgh C., Prolla T.A. Mitochondrial DNA mutations, oxidative stress, and apoptosis in mammalian aging.// Science. - 2005. - V. 309, № 5733. - P. 481-484.

77. Kurz A., Lampel S., Nickolenko J.E., Bradl J., Benner A., Zirbel R.M., Cremer T., Lichter P. Active and inactive genes localize preferentially in the periphery of chromosome territories.// J. Cell Biol. - 1996. - V. 135, № 5. - P. 1195-1205.

78. Londono-Vallejo J.A. Telomere length heterogeneity and chromosome

instability.// Cancer Lett. - 2004. - V. 212, № 2. - P. 135-144.

79. Lyng F.M., Seymour C.B., Mothersill C. Initiation of apoptosis in cells exposed to medium from the progeny of irradiated cells: a possible mechanism for bystander-induced genomic instability? // Radiat. Res. - 2002. - V. 157, № 4. - P. 365-370.

80. Manuelidis L. A view of interphase chromosomes.// Science. - 1990. - V. 250, №4987.-P. 1533-1540.

81. Marinoglou K. The role of the DNA damage response kinase ataxia telangiectasia mutated in neuroprotection.// Yale J. Biol. Med. - 2012. - V. 85, № 4. -P. 469-480.

82. Matsumoto H., Ohnishi T. Contribution of radiation-induced, nitric oxidemediated bystander effect to radiation-induced adaptive response.// Biol. Sci. Space. -2004. - V. 18, № 3. - P. 108-109.

83. McKay J.A., Williams E.A., Mathers J.C. Folate and DNA methylation during in utero development and aging.// Biochem. Soc. Trans. - 2004. - V. 32, № 6. -P. 1006-1007.

84. McMurray M.A., Gottschling D.E. An age-induced switch to a hyper-recombinational state.// Science. - 2003. - V. 301, № 5641. - P. 1908-1911.

85. Meissner C. Mutations of mitochondrial DNA - cause or consequence of the ageing process?// Z. Gerontol. Geriatr. - 2007. - V. 40, № 5. - P. 325-333.

86. Merrifield M., Kovalchuk O. Epigenetics in radiation biology: a new research frontier.// Front. Genet. - 2013. - V. 4. - P. 40

87. Mikhelson V.M., Gamalei I.A. Telomere shortening is the main mechanism of natural and radiation aging.// Radiats Biol. Radioecol. - 2010. - V. 50, № 3. - P. 269275.

88. Mikhelson V.M., Gamaley I.A. Telomere shortening is a sole mechanism of aging in mammals.// Curr. Aging Sci. - 2012. - V. 5, № 3. - P. 203-208.

89. Mitchell S.A., Randers-Pehrson G, Brenner D.J., Hall E.J. The bystander response in C3H 10T1/2 cells: the influence of cell-to-cell contact.// Radiat. Res. -

2004. - V. 161, № 4. - P. 397-401.

90. Morgan W.F. Non-targeted and delayed effects of exposure to ionizing radiation: II. Radiation-induced genomic instability and bystander effects in vivo, clastogenic factors and transgenerational effects.// Radiat. Res. - 2003. - V. 159, № 5.

- P. 581-596.

91. Morley A. Somatic mutation and aging.// Ann. N Y Acad. Sci. - 1998. - V. 854.

- P. 20-22.

92. Mothersill C., O'Malley K., Seymour C.B. Characterisation of a bystander effect induced in human tissue expiant cultures by low let radiation.// Radiat. Prot. Dosimetry. - 2002. - V. 99, № 1-4. - P. 163-167.

93. Mothersill C., Seymour C. Implications for human and environmental health of low doses of ionising radiation.// J. Environ. Radioact. - 2013. [Epub ahead of print].

94. Mothersill C., Seymour C. Medium from irradiated human epithelial cells but not human fibroblasts reduces the clonogenic survival of unirradiated cells.// Int. J. Radiat. Biol. - 1997. - V. 71, № 4. - P. 421-427.

95. Mullaart E., Lohman P.H., Berends F., Vijg J. DNA damage metabolism and aging.// Mutat. Res. - 1990. - V. 237, № 5-6. - P. 189-210.

96. Nagasawa H., Little J.B. Induction of sister chromatid exchanges by extremely low doses of alpha-particles.// Cancer Res. - 1992. - V. 52, № 22. - P. 6394-6396.

97. Nagasawa H., Little J.B. Unexpected sensitivity to the induction of mutations by very low doses of alpha-particle radiation: evidence for a bystander effect.// Radiat. Res. - 1999. - V. 152, № 5. - P. 552-557.

98. Narayanan P.K., Goodwin E.H., Lehnert B.E. Alpha particles initiate biological production of superoxide anions and hydrogen peroxide in human cells.// Cancer Res.

- 1997. - V. 57, № 18. - P. 3963-3971.

99. Narita M., Nunez S., Heard E., Lin A.W., Hearn S.A., Spector D.L., Hannon G.J., Lowe S.W. Rb-mediated heterochromatin formation and silencing of E2F target genes during cellular senescence..// Cell. - 2003. - V. 113, № 6. - P. 703-716.

100. Nass N., Bartling B., Navarrete Santos A., Scheubel R.J., Borgermann J., Silber R.E., Simm A. Advanced glycation end products, diabetes and ageing.// Z. Gerontol. Geriatr. - 2007. - V. 40, № 5. - P. 349-356.

101. Nystrom T. Conditional senescence in bacteria: death of the immortals.// Mol. Microbiol. - 2003. - V. 48, № 1. - P. 17-23.

102. O'Driscoll M., Jeggo P.A. The role of double-strand break repair -insights from human genetics.// Nat. Rev. Genet. - 2006. - V. 7, № 1. - P. 45-54.

103. Ohmura H., Oshimura M. Telomere, cellular senescence and transformation.//Nihon Rinsho. - 1993. - V. 51, № 7. - P. 1899-1906.

104. Olivieri G, Bodycote J., Wolff S. Adaptive response of human lymphocytes to low concentrations of radioactive thymidine.// Science. - 1984. - V. 223, № 4636. - P. 594-597.

105. Pan Q., Fouraschen S.M., Ruiter P.E., Dinjens W.N., Kwekkeboom J., Tilanus H.W., Laan L.J. Detection of spontaneous tumorigenic transformation during culture expansion of human mesenchymal stromal cells.// Exp. Biol. Med. (Maywood). - 2013. [Epub ahead of print].

106. Parreira L., Telhada M., Ramos C., Hernandez R., Neves H., Carmo-Fonseca M. The spatial distribution of human immunoglobulin genes within the nucleus: evidence for gene topography independent of cell type and transcriptional activity.// Hum. Genet. - 1997. - V. 100, № 5-6. - P. 588-594.

107. Phillips J.W., Morgan W.F. Illegitimate recombination induced by DNA double-strand breaks in a mammalian chromosome.// Mol. Cell Biol. - 1994. - V. 14, № 9. - P. 5794-5803.

108. Prise K.M., Belyakov O.V., Folkard M., Michael B.D. Studies of bystander effects in human fibroblasts using a charged particle microbeam.// Int. J. Radiat. Biol. - 1998. - V. 74, № 6. - P. 793-798.

109. Rai R., Sandy Chang. Probing the Telomere Damage Response.// Telomeres and Telomerase Methods in Molecular Biology. - 2011. - V. 735. - P. 145-

110. Richardson B. Impact of aging on DNA methylation.// Ageing Res. Rev. -2003. -V. 2, №3. - P. 245-261.

111. Rodier F., Coppe J.P., Patil C.K., Hoeijmakers W.A., Munoz D.P., Raza S.R., Freund A., Campeau E., Davalos A.R., Campisi J. Persistent DNA damage signalling triggers senescence-associated inflammatory cytokine secretion.// Nat. Cell Biol. - 2009. - V. 11, № 8. - P. 973-979.

112. Romanov S.R., Kozakiewicz B.K., Hoist C.R., Stampfer M.R., Haupt L.M., Tlsty T.D. Normal human mammary epithelial cells spontaneously escape senescence and acquire genomic changes.// Nature. - 2001. - V. 409, № 6820. - P. 633637.

113. Rosen E.M., Fan S., Pestell R.G, Goldberg I.D. BRCA1 gene in breast cancer.// J. Cell Physiol. - 2003. - V. 196, № 1. - P. 19-41.

114. Rulten S.L., Caldecott K.W., DNA strand break repair and neurodegeneration.// DNA Repair (Amst.). - 2013. - V. 12, № 8. - P. 558-567.

115. Ryabchenko N.I., Antoshchina M.M., Fesenko E.V., Ivanova T.I., Kondrashova T.V., Nasonova V.A. Cytogenetic adaptive response in cultured human lymphocytes: dependence on the time of exposure to adapting and challenging doses of gamma-rays.// Mutat. Res. - 1998. - V. 418, № 1. - P. 7-19.

116. Sadoni N., Langer S., Fauth C., Bernardi G., Cremer T., Turner B.M., Zink D. Nuclear organization of mammalian genomes. Polar chromosome territories build up functionally distinct higher order compartments.// J. Cell Biol. - 1999. - V. 146, №6. - P. 1211-1226.

117. Salone B., Pretazzoli V., Bosi A., Olivieri G Interaction of low-dose irradiation with subsequent mutagenic treatment: role of mitotic delay.// Mutat. Res. -1996. - V. 358, № 2. - P. 155-160.

118. Samson L., Cairns J. A new pathway for DNA repair in Escherichia coli.// Nature. - 1977. - V. 267, № 5608. - P. 281-283.

119. Sawant S.G, Randers-Pehrson G., Metting N.F., Hall E.J. Adaptive response and the bystander effect induced by radiation in C3H 10T(l/2) cells in culture.// Radiat. Res. - 2001. - V. 156, № 2. - P. 177-180.

120. Schardin M., Cremer T., Hager H.D., Lang M. Specific staining of human chromosomes in Chinese hamster x man hybrid cell lines demonstrates interphase chromosome territories.// Hum. Genet. - 1985. - V. 71, № 4. - P. 281-287.

121. Serman A., Vlahovic M., Serman L., Bulic-Jakus F. DNA methylation as a regulatory mechanism for gene expression in mammals.// Coll. Antropol. - 2006. -V. 30, №3,-P. 665-671.

122. Shadley J.D., Afzal V., Wolff S. Characterization of the adaptive response to ionizing radiation induced by low doses of X rays to human lymphocytes.// Radiat. Res. - 1987. - V. Ill, № 3. - P. 511-517.

123. Shadley J.D., Wiencke J.K. Induction of the adaptive response by X- rays is dependent on radiation intensity.//Int. J. Radiat. Biol.-1989.-V. 56, № l.-P. 107-118.

124. Shay J.W., Wright W.E. Use of telomerase to create bioengineered tissues.// Ann. NY Acad. Sci. - 2005. - V. 1057. - P. 479-491.

125. Shelby R.D., Hahn K.M., Sullivan K.F. Dynamic elastic behavior of alpha-satellite DNA domains visualized in situ in living human cells.// J. Cell Biol. -1996. - V. 135, № 3. - P. 545-557.

126. Shi H., Wang M.X., Caldwell C.W. CpG islands: their potential as biomarkers for cancer.// Expert Rev. Mol. Diagn. - 2007. - V. 7, № 5. - P. 519-531.

127. Shibata K.R., Aoyama T., Shima Y,. Fukiage K., Otsuka S., Furu M., Kohno Y., Ito K., Fujibayashi S., Neo M., Nakayama T., Nakamura T., Toguchida J. Expression of the pl6INK4A gene is associated closely with senescence of human mesenchymal stem cells and is potentially silenced by DNA methylation during in vitro expansion.// Stem Cells. - 2007. - V. 25, № 9. - P. 2371-2382.

128. Shimizu T., Kato T. Jr., Tachibana A., Sasaki M.S. Coordinated regulation of radioadaptive response by protein kinase C and p38 mitogen-activated protein

kinase.// Exp. Cell Res. -1999. - V. 251, № 2. - P. 424-432.

129. Shinohara M., Shinohara A. Multiple pathways suppress non-allelic homologous recombination during meiosis in Saccharomyces cerevisiae.// PLoS One. -2013. -V. 8, №4. -P. e63144.

130. Sikora E., Arendt T., Bennett M., Narita M. Impact of cellular senescence signature on ageing research.// Ageing Research Reviews. - 2010. - V. 10, № 1. - P. 146-152

131. Smale S.T. The establishment and maintenance of lymphocyte identity through gene silencing.// Nat. Immunol. - 2003. - V. 4, № 7. - P. 607-615.

132. Sóti C., Csermely P. Molecular chaperones and the aging process.// Biogerontology. - 2000. - V. 1, № 3. - P. 225-33.

133. Staniszewska M., Gamian A. Biochemical properties and clinical significance of protein glycation products.// Postepy Hig. Med. Dosw. - 2003. - V. 57, №2.-P. 123-147.

134. Strahl B.D., Allis C.D. The language of covalent histone modifications.// Nature - 2000. - V. 403, № 6765. - P. 41-45.

135. Tai P.W., Zaidi S.K., Wu H., Grandy R.A., Montecino M.M., van Wijnen A.J., Lian J.B., Stein G.S., Stain J.L. The Dynamic Architectural and Epigenetic Nuclear Landscape: Developing the Genomic. Almanac of Biology and Disease.// J. Cell Physiol. - 2013 [Epub ahead of print].

136. Takubo K., Aida J., Izumiyama-Shimomura N., Ishikawa N., Sawabe M., Kurabayashi R., Shiraishi H., Arai T., Nakamura K. Changes of telomere length with aging.// Geriatr. Gerontol. Int. - 2010. - V. 10, Suppl 1. - P. S197-206.

137. Tapio S,. Jacob V. Radioadaptive response revisited.// Radiat. Environ. Biophys. - 2007. - V. 46, № 1. - P. 1-12.

138. Tomás-Loba A., Bernardes de Jesus B., Mato J.M., Blasco M.A. A metabolic signature predicts biological age in mice.//Aging Cell. - 2013. - V. 12, № 1. -P. 93-101.

139. Trifunovic A., Wredenberg A., Falkenberg M., Speibrink J.N., Rovio A.T., Bruder C.E., Bohlooly-Y M., Gidlöf S., Oldfors A., Wibom R., Törnell J., Jacobs H.T., Larsson N.G. Premature ageing in mice expressing defective mitochondrial DNA polymerase.//Nature. - 2004. - V. 429, № 6990. - P. 417-423.

140. Van Driel R., Fransz P.F., Verschure P.J. The eukaryotic genome: a system regulated at different hierarchical levels.// J. Cell Sei. - 2003. - V. 116, № 20. -P. 4067-4075.

141. Vasto S., Candore G., Listi F., Balistreri C.R., Colonna-Romano G., Malavolta M., Lio D., Nuzzo D., Mocchegiani E., Di Bona D., Caruso C. Inflammation, genes and zinc in Alzheimer's disease.// Brain Res. Rev. - 2008. - V. 58, № 1. - P. 96-105.

142. Vermulst M., Bielas J.H., Kujoth G.C., Ladiges W.C., Rabinovitch P.S., Prolla T.A., Loeb L.A. Mitochondrial point mutations do not limit the natural lifespan of mice.// Nat. Genet. - 2007. - V. 39, № 4. - P. 540-543.

143. Vijg J. Somatic mutations and aging: a re-evaluation.// Mutat. Res. -2000. - V. 447, № i.. p. 117-135.

144. Von Zglinicki T., Petrie J., Kirkwood T.B. Telomere-driven replicative senescence is a stress response.// Nat. Biotechnol. - 2003. - V. 21, № 3. - P. 229-30.

145. Wallace D.C. Mitochondrial diseases in man and mouse.// Science. -1999. - V. 283, № 5407. - P. 1482-1488.

146. Walt H., Emmerich P., Cremer T., Hofmann M.C., Bannwart F. Supernumerary chromosome 1 in interphase nuclei of atypical germ cells in paraffin-embedded human seminiferous tubules.// Lab. Invest. - 1989. - V. 61, № 5.-P. 527531.

147. Wansink D.G., Sibon O.C., Cremers F.F., van Driel R., de Jong L. Ultrastructural localization of active genes in nuclei of A431 cells.// Cell Biochem.-1996.-V. 62, № l.-P. 10-18.

148. Warner H.R., Price A.R. Involvement of DNA repair in cancer and

aging.// J. Gerontol. - 1989. - V. 44, № 6. - P. 45-54.

149. Watson G.E., Lorimore S.A., Macdonald D.A., Wright E.G. Chromosomal instability in unirradiated cells induced in vivo by a bystander effect of ionizing radiation.// Cancer Res. - 2000. - V. 60, № 20. - P. 5608-5611.

150. Wei Y.H. Oxidative stress and mitochondrial DNA mutations in human aging.// Proc. Soc. Exp. Biol. Med. - 1998. - V. 217, № 1. - P. 53-63.

151. Welcsh P.L., Owens K.N., King M.C. Insights into the functions of BRCA1 and BRCA2. // Trends Genet. - 2000. - V. 16, № 2. - P. 69-74.

152. Wiencke J.K., Afzal V., Olivieri G., Wolff S. Evidence that the [3H]thymidine-induced adaptive response of human lymphocytes to subsequent doses of X-rays involves the induction of a chromosomal repair mechanism.// Mutagenesis. - 1986.-V. 1,№ 5. -P. 375-380.

153. Yamasoba T., Tsukuda K., Suzuki M. Isolated hearing loss associated with T7511C mutation in mitochondrial DNA.// Acta Otolaryngol. Suppl. - 2007. - V. 559. - P. 13-18.

154. Zhang R., Chen W., Adams P.D. Molecular dissection of formation of Senescent Associated Heterochromatin// Foci. Mol. Cell. Biol. - 2007. - V. 27, № 6. -P. 2343-2358.

155. Zheleva A., Tolekova A., Zhelev M., Uzunova V., Platikanova M., Gadzheva V. Free radical reactions might contribute to severe alpha amanitin hepatotoxicity-a hypothesis.// Med. Hypotheses. - 2007. - V. 69, № 2. - P. 361-367.

156. Zhou H., Randers-Pehrson G., Waldren C.A., Vannais D., Hall E.J., Hei T.K. Induction of a bystander mutagenic effect of alpha particles in mammalian cells.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2000. - V. 97, № 5. - P. 2099-2104.

157. Zink D., Cremer T., Saffrich R., Fischer R., Trendelenburg M.F., Ansorge W., Stelzer EH. Structure and dynamics of human interphase chromosome territories in vivo // Hum. Genet. - 1998. - V. 102, № 2. - P. 241-251.