Участие металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие ү-излучения и ионов кадмия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.01, кандидат биологических наук Данилин, Илья Анатольевич

• Данилин, Илья Анатольевич
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Данилин, Илья Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. УЧАСТИЕ МЕТАЛЛОТИОНЕИНОВ В ФОРМИРОВАНИИ ОТВЕТНОЙ РЕАКЦИИ КЛЕТКИ НА СТРЕССОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ. (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Характеристика металлотионеинов.

1.2. Механизмы синтеза металлотионеинов при формировании ответной реакции клетки на действие ионизирующего излучения и ионов тяжелых металлов.

1.3. Функции металлотионеинов в растительной и животной клетке.

1.3.1. Роль металлотионеинов в защите клеток от токсического действия тяжелых металлов.

1.3.2. Роль металлотионеинов в защите клеток от окислительного стресса.

1.3.3. Уровень металлотионеинов и частота спонтанных мутаций.

1.4. Уровень металлотионеинов в тканях моллюсков и растений как биоиндикационный параметр.

1.4.1. Уровень металлотионеинов у водных моллюсков как индикатор загрязнения среды их обитания тяжелыми металлами и радионуклидами.

1.4.2. Изменение содержания РСП в растительных клетках в ответ на присутствие в среде обитания повышенных концентраций тяжелых металлов и радионуклидов.

1.5. Количественная оценка уровня металлотионеинов в

Глава 2. 2.1. 2.2.

Глава 3. 3.1. условиях сочетанного действия тяжелых металлов и ионизирующего излучения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования.

Схемы экспериментов.

Метод выделения и определения содержания металлотионеинов у животных.

Методы выделения и оценки содержания металлотионеинов в растениях.

Оценка качества воды с помощью биотического индекса зообентоса по методу Ф.

Вудивисса.

Методика анализа отклика биологической системы на комбинированное воздействие и статистическая обработка результатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

Удельное содержание металлотионеинов при действии у-излучения и ионов кадмия в органах и тканях моллюсков Anodonta sp.

Удельное содержание металлотионеинов в печени мышей после у-облучения и введения ионов кадмия.

Удельное содержание белков фитохелатинов в клетках проростков ячменя (Hordeum vulgare L.) при действии у-излучения и ионов кадмия.

Анализ механизмов синтеза металлотионеинов, приводящих к нелинейным эффектам при комбинированном действии у-излучения и ионов кадмия.

3.5. Анализ участия металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие у-излучения и ионов кадмия.

Ч/ 3.6. Уровень металлотионеинов в органах моллюсков и тканях растений как перспективный маркер комбинированного действия физических и химических агентов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Участие металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие ү-излучения и ионов кадмия»

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Важным классом белков, участвующих в формировании ответной реакции клетки на стрессовое воздействие, являются металлотионеины (МТ) (Sanita di Toppi; DeMoor, Koropatnick). МТ растений имеют специфические особенности, отличающие их от МТ млекопитающих. Согласно принятой классификации (Fowler et al.), МТ в растительной клетке называются фитохелатинами (РС„). Наличие в промоторном участке МТ-генов сайтов, реагирующих на изменения концентрации ионов тяжелых металлов и свободных радикалов (Andrews et al.), а также увеличение количества МТ после облучения (Котеров и др.; Bakka et al.; Matsubara) позволяет предположить, что МТ участвуют в реакции клетки на воздействие не только тяжелых металлов, но и ионизирующего излучения.

В современной практике экологического мониторинга в основном используют физико-химические методы анализа, которые позволяют лишь косвенно судить о действии поллютантов на живую природу. Другой подход к решению этой проблемы связан с использованием методов биологического мониторинга, которые дают прямую информацию об опасности загрязнения окружающей среды. К преимуществам биологического мониторинга относится также то, что полученная с его помощью информация позволяет дать интегральную картину, учитывающую всю совокупность действующих факторов, а также синергические и антагонистические эффекты их взаимодействия, в том числе и тех, которые не отслеживают контролирующие уровень техногенного загрязнения службы, поскольку они ориентированы на анализ фиксированной номенклатуры техногенных токсикантов. Использование в целях биологического мониторинга уровня МТ в органах и тканях растений и животных позволяет прямо оценить биологическое действие физических и химических агентов окружающей среды. Следовательно, изучение участия МТ в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие у-излучения и ионов кадмия (Сё) представляет не только теоретический, но и практический интерес.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Целью настоящей работы являлся анализ участия МТ в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на раздельное и сочетанное действие у-излучения и ионов Сё. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Изучить изменение удельного содержания МТ в печени мышей при раздельном и сочетанием действии ионов Сё и у-излучения.

2. Изучить изменение удельного содержания РС„ в корешках проростков ячменя при раздельном и сочетанном действии ионов Сё и у-излучения.

3. Изучить изменение удельного содержания МТ в органах и тканях двустворчатых моллюсков при раздельном и сочетанием действии ионов С<1 и у-излучения.

4. Оценить эффективность использования уровня МТ в органах и тканях растений и животных в целях экологического мониторинга и анализа комбинированного действия факторов разной природы.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Гамма-излучение вызывает увеличение уровня фитохелатинов в проростках ярового ячменя.

2. Сочетанное действие у-излучения и ионов Сс1 в изученном диапазоне доз и концентраций приводит к синергическому увеличению удельного содержания МТ в жабрах моллюсков (Апос1оМа эр.) и антагонизму в печени мышей и проростках ярового ячменя.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые показано, что у-излучение увеличивает уровень фитохелатинов в проростках ярового ячменя. Показано, что комбинированное действие у-излучения и ионов Сс! в исследуемых дозах и концентрациях приводит к достоверному антагонистическому эффекту по уровню фитохелатинов.

Продемонстрировано достоверное синергическое увеличение уровня МТ в жабрах моллюсков (АпойогЛа Бр.) при комбинированном действии уизлучения и ионов С& Установлено отсутствие в исследованном диапазоне зависимости содержания МТ в жабрах моллюсков (АпойоЫа Бр.) от дозы у-излучения.

Показано, что комбинированное действие у-излучения и ионов С<1 в исследуемых дозах и концентрациях приводит к достоверному антагонистическому эффекту по уровню МТ в печени мышей. Установлено, что предварительное введение подкожно раствора хлорида кадмия увеличивает выживаемость подвергнутых воздействию у-излучения мышей.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Результаты представленных в диссертационной работе лабораторных и полевых экспериментов свидетельствуют о высокой эффективности и информативности использования удельного содержания МТ в органах и тканях моллюсков в качестве биоиндикационного параметра в программах биологического мониторинга антропогенно загрязненных территорий.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации были представлены на международном конгрессе "Энергетика - 3000" (Обнинск, 1998), всероссийской конференции "50 лет производства и применения изотопов в России" (Обнинск, 1998), международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия и пути их решения" (Брянск, 1999), конференции "Радиация и биосфера" (Обнинск, 2000), IV съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001), VIII Российской научной конференции "Радиационная защита и радиационная безопасность в ядерных технологиях" (Обнинск, 2002), международной конференции "Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами" (Тула, 2003).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, списка литературы и трех приложении. Работа изложена на 107 страницах машинописного текста, включает 7 таблиц и 16 рисунков. Список литературы включает 103 публикации.

Заключение диссертации по теме «Радиобиология», Данилин, Илья Анатольевич

ВЫВОДЫ

1. Раздельное воздействие у-излучения в дозах 9 и 10 Гр и ионов Cd в концентрации 1 мг/кг достоверно увеличивает удельное содержание МТ в печени мышей по сравнению с контролем. Сочетанное действие у-излучения и ионов Cd в тех же дозах и концентрациях приводит к антагонизму.

2. Раздельное воздействие у-излучения в дозе 75 сГр и ионов Cd в концентрациях 112 и 1120 мг/л приводит к достоверному увеличению количества фитохелатинов в корешках проростков ячменя. Сочетанное действие у-излучения и ионов Cd в тех же дозах и концентрациях приводит к антагонизму.

3. Удельное содержание МТ в жабрах моллюсков (Anodonta sp.) при раздельном действии у-излучения в дозах 25, 50 и 150 Гр и ионов Cd в концентрациях 0.2 и 1 мг/л увеличивается по сравнению с контролем. Сочетанное действие у-излучения в дозе 25 Гр и ионов Cd в концентрации 0.2 мг/л приводит к синергизму.

4. Увеличение пострадиационной выживаемости мышей на 40% после предварительного введения раствора CdC^ обусловлено активацией неспецифических защитных систем, в частности, стимуляцией синтеза МТ в печени мышей.

5. Обоснованы возрастные и видовые критерии пробоотбора моллюсков, позволяющие повысить эффективность, технологичность биомониторинга антропогенного загрязнения водоемов.

6. Результаты представленных в диссертационной работе лабораторных и полевых экспериментов свидетельствуют о высокой эффективности и информативности использования удельного содержания МТ в органах и тканях моллюсков в качестве биоиндикационного параметра в программах биологического мониторинга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе установлено, что воздействие у-излучения приводит к увеличению содержания МТ в клетках позвоночных и беспозвоночных животных и растений. Эти эффекты ионизирующего излучения имеют единую генетически детерминированную природу, так как сходные реакции возникают у организмов, пути эволюции которых разошлись многие миллионы лет назад — позвоночные млекопитающие (мыши), беспозвоночные животные (моллюски), растения (ячмень). Участие МТ в реакции клетки на действие тяжелых металлов, в частности Zn, Cd (De Moor, Koropatnick, 2000), а также установленные факты увеличения МТ при радиационном воздействии позволяют предположить, что МТ участвуют в формировании ответной реакции на окислительный стресс, вызванный действием ионизирующего излучения и ионами тяжелых металлов.

Установлены нелинейные эффекты комбинированного действия ионов Cd и ионизирующего излучения на уровень МТ в клетках разных органов и тканей моллюсков, в печени мышей и корешках проростков ячменя. Исследованные в работе животные и растения принадлежат к разным царствам живого мира, что позволяет предположить общее происхождение внутриклеточных систем генетического контроля биосинтеза металлсвязывающих белков в клетках растений, беспозвоночных и позвоночных животных. Эти системы играют важную роль в сложном процессе формирования ответной реакции клетки на внешнее повреждающее воздействие. Впервые показано, что воздействие ионизирующего излучения на проростки ячменя приводит к достоверному увеличению удельного содержания МТ. Показано, что воздействие ионизирующего излучения по-разному влияет на уровень МТ в органах и тканях двустворчатых моллюсков. Этот результат подтверждает данные ряда работ (Котеров, Филиппович, 1995; Котеров и др., 1997) о способности разных органов животных синтезировать определенные изоформы МТ. Тем не менее, остается открытым вопрос о механизмах увеличения уровня МТ при комбинированном воздействии ионов Сё и ионизирующего излучения. В настоящее время считается, что синтез МТ ионами тяжелых металлов опосредован взаимодействием факторов транскрипции с МТ-генами, а увеличение уровня МТ ионизирующим излучением связано с амплификацией генов МТ. Однако, вероятно, на уровень МТ в клетках растений и животных, наблюдаемый при комбинированном воздействии, влияет конкуренция этих двух процессов. Возможно, что ионизирующее излучение ингибирует синтез МТ, а результирующий уровень МТ зависит от способности органа или ткани синтезировать ту или иную изоформу МТ. Все это - направления дальнейших исследований механизмов синтеза МТ.

В работе показана эффективность и информативность использования уровня МТ в органах животных и тканях растений в качестве тест-системы в программах биологического мониторинга антропогенно загрязненных территорий. Для биоиндикации водоемов в качестве тест-объекта предлагается использовать двустворчатых моллюсков, а для анализа воздействия загрязнителей на растительные сообщества может быть использован ячмень.

Как показали лабораторные исследования, индукция МТ вызывается воздействием ионов Cd, о чем имеются данные и других авторов (Grill et al., 1985; Keltjens, Beusichem, 1998). Радиационная стимуляция синтеза МТ в настоящей работе была показана впервые. Поэтому, вероятно, МТ могут стать маркером не только химического, но и радиоактивного загрязнения.

Недостатком метода может стать отсутствие дозовой зависимости при радиационном воздействии, а также отложенный во времени характер процесса увеличения уровня МТ. В частности, для концентрации Cd 1мг/л достоверное увеличение в жабрах моллюска наблюдалось только через 3 суток. Это ограничивает использование указанного параметра в качестве биологического дозиметра, но не влияет на эффективность его использования в программах биоиндикации.

Наши результаты, а также литературные данные (Roesijadi, 1994; Bebianno, Langston, 1999) свидетельствуют о том, что повышенный уровень МТ диагностируется в тканях организмов, которые длительное время контактируют с тяжелыми металлами или другими загрязнителями окружающей среды. Поэтому предлагаемый метод биоиндикации может быть использован для оценки экологического состояния экосистем, характеризующихся хроническим комплексным загрязнением.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Данилин, Илья Анатольевич, 2004 год

1. Гераськин С.А., Дикарев В.Г., Дикарева Н.С., Мельников Б.П., Арышева С.П. Индукция аберраций хромосом в листовой меристеме при комбинированном воздействии облучения и тяжелых металлов.

2. Котеров А.Н., Сазыкин А.Ю. Содержание металлотионеинов в костном мозге и печени мышей и в лимфоцитах человека после общего у-облучения // Радиац. биология. Радиоэкология. 1994. Т.34. Вып. 2. С. 190-195.

3. Котеров А.Н., Сазыкин А.Ю., Филиппович И.В. Связь между содержанием металлотионеином в костном мозге, печени и выживаемостью облученных мышей после введения хлористого кадмия //Радиобиология. 1993. Т. 33. Вып. 1. С. 122-127.

4. Котеров А.Н., Требенок З.А., Пушкарева Н.Б., Никольский A.B. Влияние цинк-металлотионеина на перекисное окисление липидов в клетоках костного мозга грызунов // Радиац. биология. Радиоэкология 1998а. Т. 38. Вып. 3. С. 426-430.

5. Котеров А.Н., Требенок З.А., Филиппович И.В. Защита мышей от ионизирующей радиации экзогенным цинк-металлотионеином // Бюл. экспер. биол. 1994. Т. 118. № 8. С. 139-141.

6. Котеров А.Н., Филиппович И.В. Радиоадаптивный ответ in vitro нестимулированных лимфоцитов крыс по металлотионеиновому тесту // Радиац. биология. Радиоэкол. 2002. Т. 42. №. 2. С. 130-135.

7. Котеров А.Н., Филиппович И.В. Радиобиология металлотионеинов // Радиац. биология. Радиоэкол. 1995. Т. 35. Вып. 2. С. 162-180.

8. Никольский A.B., Котеров А.Н. Радиоадаптивный ответ клеток млекопитающих // Мед. радиология. Радиац. безопасность. 1999. Т. 44. №6. С. 5-18.

9. Норбаев Ш.Ш, Норбаев H.H. Содержание глутатиона у семян растений, растущих на урансодержащих почвах // Тез. докл. Материалы VI всесоюзного совещания по микродозиметрии. Канев, 14-25 апреля 1989. С. 138-139.

10. Плавильщиков H.H. Определитель насекомых. М., 1994.

11. Плевина И.И., Афанасьев Г.Г., Алещенко A.B., Курнешова JI.E., Носкин В.А., Носкин JI.A., Семенова Л.П., Серебряный А.М.

12. Радиоиндуцированный адаптивный ответ у детей и влияние на него внешних и внутренних факторов // Радиац. биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39. № 1.С. 106-112.

13. Римский-Корсаков М.Н., Райков Б.Е. Зоологические экскурсии. М.: Топикал, 1994. С. 210-356.

14. Ротт Г.М., Сморызанова O.A., Романцова В.А. Свойство радиации в малых дозах и низкоинтенсивного ионизирующего излучения вызывать индукцию металлотионеинов //Радиац. биология. Радиоэкология. 1995. Вып. 4. С. 507-510.

15. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинскихисследованиях//М: Медицина, 1975. 295 с.

16. Филиппович И.В. Феномен адаптивного ответа клеток в радиобиологии //Радиобиология. 1991. Т. 31. Вып. 6. С. 803-814.

17. Францевич И.И., Паньков И.В., Ермаков А.А. и др. Моллюски -индикаторы загрязнения среды радионуклидами // Экология. 1995. № 1. С.57-62.

18. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков. М.: Наука, 1987. 176 с.

19. Abdullah A.N.S., Cheah С. S., Muiphy J. D. Isolation and characterisation of two divergent type 3 metallothioneins from oil palm, Elaeis guirteensis И Plant Physiol, and Biochem. 2002. V. 40. P. 255-263.

20. Abel J., de Ruiter N. Inhibition of hydroxyl-radical-generated DNA degradation by metallothionein // Toxicol. Lett. 1989. V. 47. P. 191-196.

21. Abrahamson S.L., Speiser D.M., Ow D.W. A gelelectrophoresis assay for phytochelatin// Anal. Biochem. 1992. V. 200. P. 239-243.

22. Ariza M.E., Bijur G.N., Williams M.V. Lead and mercury mutagenesis: role of H2C>2, superoxide dismutase, and xanthine oxidase // Environ. Mol. Mutagen. V. 31. 1998. P. 352-361.

23. Bairoch A., Apweiler R. The SWISS-PROT protein sequence data bank and its supplement TrEMBL. Nucl. Acid. Res. 1996. V. 24. P. 21-25.

24. Bakka A., Johnsen A.S., Endersen L., Rugstad H.E. Radioresistance in cells with high content of metallothionein // Experientia. 1982. V. 38. P. 381-383.

25. Bebianno M.J., Langston W.J. Metallothionein induction in mussels exposed to a metal mixture // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P.187-194.

26. Bernhard W.R. Kagi H.R. Purification and characterization of atypical cadmium-binding polypeptides from Zea mays II Experientia. 1987. V. 52. P. 309-315.

27. Chan H.M., Satoh M., Zalups R.K., Cherian M.G. Exogenous metallothionein and renal toxicity of cadmium and mercury in rats // Toxicology. 1992. V. 76. P. 15-26.

28. Cherian M.G., Lau J.C., Apostolova M.D., Cai L. The nuclear-cytoplasmic presence of metallothionein in the cell during differentiation and development // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 291-294.

29. Choudhuri S., McKim J.M., Klaassen C.D. Role of hepatic lysosomes in the degradation of metallothionein // Toxicology and applied pharmacology 1992. V. 115. P. 64-71.

30. Christer H. Regulation of metallothionein in teleost fish during metal exposure. Goteborg, 1991. P. 47-53.

31. De Moor J.M., Koropatnick J.D. Metals and cellular signaling in mammalian cells // Cell.mol. Biol. 2000. V. 46. № 2. P. 367-381.

32. Dunn M.A., Blalock T.L., Cousins R. J. Metallothionein // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1987. V. 185. P. 107-119.

33. Eaton D.L., Toal B.F. Evaluation of the Cd/Hemoglobin affinity assay for the rapid determination of metallothionein in biological tissues // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1982. V. 66. P. 134-142.

34. Evans I.M., Gatehouse L.N., Robinson N.J., Croy R.R.D. A gene from pea (Pisum sativum L.) with homology to metallothionein genes // FEBS Lett. 1990. V. 262. P. 29-32.

35. Fowler B.A., Hindebrand C.E., Kojima Y., Webb M. Nomenclature of metallothionein//Exp. Suppl. 1987. V. 52. P. 19-22.

36. Gekeler W., Grill E., Winnacker E.-L., Zenk M.N. Algae sequester heavy metals via synthesis of phytochelatin complexes // Arch. Microbiol. 1988. V. 150. P. 197-202.

37. Gekeler W., Grill E., Winnacker E.-L., Zenk M.N. Survey of the plant kingdom for the ability to bind heavy metals through phytochelatins // Z. Naturforsch. 1989. V. 44c. P. 361-369.

38. Goncharova E.I., Rossman T.G. A role for metallothionein and zinc in spontaneous mutagenesis // Cancer Res. 1994. V. 54. P. 5318-5323.

39. Gries G.E., Wagner G.J. Association of nickel versus transport of cadmium and calcium in tonoplast vesicles of oat roots // Planta. 1998. V. 204. P. 390396.

40. Grill E., Gekeler W., Winnacker E.-L., Zenk M.N. Homo-pnytochelatins are heavy meta-binding peptides of homo-GSH containing Fabales II FEBS Lett. 1986. V. 205. P. 47-50.

41. Grill E., Winnacker E-L., Zenk M.H. Phytochelatins, a class of heavy-metal-binding peptides from plants, are functionally analogous to metallothioneins II Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1987. V. 84. P. 439-443.

42. Günes C., Heuchel R., Georgiev O., Muller K.-H., Marino S., Aguzzi A., Bluthmann H., Schaffher W. Liver degeneration and embryonic lethality in mouse null mutants for the metal-responsive transcriptional activator MTF-1

43. Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 223-226.

44. Hamer D.H. Metallothionein // Ann. Rev. Biochem. 1986. V. 55. P. 913951.

45. Hamilton S.J., Mehrle P.M. Metallotionein in fish: review of its importance in assessing stress from metal contaminants // Trans. Am. Fish. Soc. 1986. V. 115. P. 596-609.

46. Hardy J.T., Sullivan M.F., Crecelius E.A., Arts C.W. Transfer of cadmium in phytoplancton-oyster-mouse-food chain. // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1984. V. 13. P. 419-425.

47. Hogstrand C., Haux C. Metallotionein as an indicator of heavy metal exposure in two subtropical fish species // J. exp. Mar. Biol. Ecol. 1990. V.• 138. P. 69-84.

48. Howden, R., Cobbett, C.S. Cadmium-sensitive mutants of Arabidopsis thaliam. II Plant Physiol. 1992. V. 99. P. 100-107.

49. Johnson J.A., Moehlenkamp J.D., Chu W., Bittel D., Andrews G.K. Activation of mouse metallothionein I promoter by cadmium in human neuroblastoma cells // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 233-236.

50. Kagi J.H.R., Schaffer A. Biochemistry of metallothionein // Biochem. 1988. V. 27. P. 8509-8515.

51. Kagi J.H.R., Vallee B.L. Metallothionein: a cadmium- and zinc- containingprotein from equine renal cortex // J. Biol. Chem. 1960. V. 235. P. 34603465.

52. Karin M. Metallothioneins: proteins in search of function // Cell. 1985. V. 41. P. 9-10.

53. Keltjens W.G., Beusichem M.L. Phytoche latins as biomarkers for heavy metal toxicity in maize: single metal effects of copper and cadmium // J. of plant nutrition. 1998. V. 21(4). P. 635-648.

54. Klapheck S., Chrost B., Starke J., Zimmermann H. y-Glutamylcysteinylserine: a new homologue of glutathione in plants of the Family Poaceae I I Bot. Acta. 1992. V. 105. P. 174-179.

55. Kneer R., Zenk M.H. Phytochelatins protect plant enzymes from heavy metal poisoning//Phytochemistry. 1992. V. 31. P. 2663-2667.

56. Koropatnick J., Leiibbrandt M., Cherian M.G. Organ-specific metallothionein induction in mice by x irradiation // Radiat. Res. 1989. V. 119. P. 356-365.

57. Krotz R.M., Evangelou B.P., Wagner G.J. Relation-ships between cadmium, zinc, Cd-binding peptide, and organic acid in tobacco suspension cells // Plant Physiol. 1989. V. 91. P. 780-787.

58. Kubota H., Sato K., Yamada T., Maitani T. Phytochelatins (class III metallotioneins) and their desglycyl peptides induced by cadmium in normal root cultures of Rubia tinctorum L. // Plant Science. 1995. V. 106. P. 157166.

59. Langston W.L., Zhou M. Cadmium accumulation, distribution and elimination in the bivalve Macoma balthica: neither metallothionein nor metallothionein — like proteins are involved // Mar. Environ. Res., 1987b. V. 21. P. 225-237.

60. Langston W.L., Zhou M. Cadmium accumulation, distribution and metabolism in the gastropod Littorina littorea: the role of metal-binding proteins II J. Mar. Biol. Assoc. UK. 1987a. V. 67. P. 585-601.

61. Loeffler S., Hochberger A., Grill E., Gekeler W., Winnacker E.-L., Zenk M.H. Termination of the phytochelatin synthase reaction through sequestration of heavy metals by the reaction product // FEBS Lett. 1989. V. 258. P. 42-46.

62. Maitani T., Kubota H., Sato K., Yamada T. The composition of metals bound to class III metallotionein (phytochelatin and its desglycyl peptide) induced by varios metals in root cultures of Rubia tinctorium II Plant Physiol. 1996. V. 110. P. 1145-1150.

63. Matsubara J. Metallothionein induction: a measure of radioprotective action II Health Physics. 1988. V. 55. P. 433-436.

64. Mehra R.K., Winge D.R. Cu(I) binding to the Schizosaccharomyces pombe y-glutamyl peptides varing in chain lengths I I Arch. Biochem.Biophys. 1988. V. 265. P. 381-389.

65. Meuwly P., Thibault P., Rauser W.E. y-Glutamylcysteinylglutamic acid a new homologue of glutathione in maize seedlings exposed to cadmium // Febs Lett. 1993. V. 336. P. 472-476.

66. Min K.-S., Nishida K., Nakahara Y., Onosaka S. Protective effect of metallothionein on DNA damage induced by hydrogen peroxide and ferric ion-nitrilotriacetic acid // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 529-534.

67. Milinda J.R., Thomas M.A., Thurman D.A., Tomsett A.B. Metallothionein genes from the flowering plant Mimulus guttatus II FEBS Lett. 1990. V. 260. P. 277-280.

68. Ochi T., Miyaura S. Cytotoxicity of an organic hydroperoxide and cellular antioxidant defense system against hydroperoxides in cultured mammalian cells//Toxicology. 1989. V. 55. P. 69-82.

69. Olsson P.-E., Gerpe M., Kling P. Functional and regulatory aspects of teleost metallothionein // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 179-185.

70. Olson P.-E., Hax C. Increased hepatic metallotionein content correlates to cadmium accumulation in environmentally exposed perch (Perca fluviatilis) II Aquat. Toxicol. 1986. V. 9. P. 231-242.

71. Quesada A.R., Byrnes R.W., Krezoski S.O., Petering D.H. Direct reaction of H2 02 with sulfhydryl groups in HL-6022 cells: zinc-metallothionein and other sites // Arch. Biochem. Biophys. 1996. V. 334. P. 241-250.

72. Raspor B., Pavicic J., Kozar S., Kwokal Z., Paic M., Odzak N., Udjevic I., Kljakovic Z. Assessment of metal exposure of marine edible mussels by means of a biomarker // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 629-632.

73. Rauser W.E. Phytochelatins // Annu. Rev. Biochem. 1990. V. 59. P. 61-86.

74. Reddy G.N. Heavy metal inducible proteins and metallothionein genes in higher plants // Biochem. Arch. 1992. V. 8. P. 87-93.

75. Robinson N J., Tommey A.M, Kuske C, Jackson P.J. Plant metallothioneins //Biochem. 1993. V.195. P. 1-10.

76. Roesijadi G. Metallothionein and its role in toxic metal regulation // Comp. Biochem. Phisiol. 1996. V. 113:2. P. 117-123.

77. Roesijadi G. Metallothionein indication as a measure of response to metal exposure in aquatic animals // Environ. Health. Perspect. 1994. V. 73. P. 8390.

78. Roesijadi G. Metallothioneins in metal regulation and toxicity in aquatic animals II Aquat. Toxic. 1992. V. 22. P. 81-114.

79. Rossman T.G., Goncharova E.I. Effects of metallothionein expression on development of drug resistance // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 573-576.

80. Rossman T.G., Goncharova E.I. Spontaneous mutagenesis in mammalian cells is caused mainly by oxidative events and can be blocked by antioxidants and metallothionein//Mutation Research. V. 402. 1998. P. 103110.

81. Salt D.E., Wagner G.J. Cadmium transport across tonoplast of vescicles from oat roots // J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 12297-12302.

82. Sanita" di Toppi L., Gabbrielli R. Response to cadmium in higher plants // Environmental and Experimental Botany. 1999. V. 41. P. 105-130.

83. Sato M., Bremner I. Oxygen free radicals and metallothionein // Free Radic. Biol. Med. 1993. V. 14. P.325-337.

84. Scheller H.V., Huang B., Hatch E., Goldsbrough P.B. Phytochelatin syntesis and glutathione levels in response to heavy metals in tomato cells // Plant Physiol. 1987. V. 83. P. 1031-1035.

85. Schutzendubel A., Nikolova P., Rudolf C., Polle A. Cadmium and H202-induced oxidative stress in Populusxcanescens root I I Plant Physiol. Biochem. 2002. V. 40. P. 577-584.

86. Stohs S.J., Bagchi D. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions // Free Radical Biology & Medicine. 1995. V. 18. P. 321-336.

87. Vogeli-Lange R., Wagner G J. Relationship between cadmium, glutathione and cadmium-binding peptides (phytochelatins)in leaves of intact tobacco seedlings//Plant Sci. 1996. V. 114. P. 11-18.

88. Wier C.F., Walter W.M. Toxicity of cadmium in the freshwater snail, Physa gyrina II J. Environ. Qual. 1976. V.5. P. 359-362.

89. Zenk M.H. Heavy metal detoxification in higher plants a review // Gene. 1996. V. 179. P. 21-30.

90. Zhou J., Goldsbrough P.B. Structure, organization and expression of the metallothionein gene family in Arabidopsis I I Mol. Gen. Genet. 1995. V. 248. P. 318-328.

91. Zhu Y.L., Pilon-Smits E.A.H., Jouanin L., Terry N. Overexpression of glutathione synthetase in indian mustard enhances cadmium accumulation and tolerance // Plant Physiol. 1999. V. 119. P. 73-79.