Возрастная динамика цитогенетических и биохимических показателей стабильности генома и клеточного старения у мышей, облученных ионизирующей радиацией в малых дозах на ранних стадиях развития тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.01, кандидат биологических наук Велегжанинов, Илья Олегович

• Велегжанинов, Илья Олегович
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Велегжанинов, Илья Олегович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Механизмы ответа клетки на повреждения, вызываемые воздействием ионизирующего излучения.

1.1.1. Ответ клетки на повреждение ДНК.

1.1.1.1. Типы повреждения ДНК.

1.1.1.2. Механизмы распознавания и репарации повреждений ДНК.

1.1.1.3. Остановка клеточного цикла в проверочных точках.

1.1.1.4. Индукция клеточного старения.

1.1.1.4. Апоптоз.

1.1.2. Механизмы ответа на повреждение клеточных структур.

1.1.2.1. Повреждение и репарация белков.

1.1.2.2. Повреждение липидных мембран.

1.1.2.3. Повреждение митохондриальных белков и ДНК.

1.1.2.4. Система детоксификации свободных радикалов.

1.2. Специфические эффекты малых доз ионизирующего излучения.

1.2.1. Гиперрадиочувствительность.

1.2.1.1. Механизмы клеточной гиперрадиочувствительности.

1.2.1.2. Механизмы гиперрадиочувствительности на уровне целого организма.

1.2.2. Гормезис.

1.2.2.1. Клеточные механизмы гормезиса.

1.2.2.2. Механизмы радиационного гормезиса на уровне целого организма.

1.2.3. Радиационный адаптивный ответ.

1.2.3.1. Клеточные механизмы радиационного адаптивного ответа.

1.2.3.2. Механизмы радиационного адаптивного ответа на уровне организма

1.2.4. Эффект свидетеля.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Объект и условия облучения.

2.2. Схемы экспериментов по изучению адаптивного ответа спленоцитов мышей линии СВА, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивого у-излучения.

2.2.1. Эксперимент 1.

2.2.2. Эксперимент 2.

2.3 Схемы экспериментов по изучению адаптивного ответа спленоцитов мышей линии БНК, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивого у-излучения.

2.4. Схема изучения возрастной динамики цитогенетических и биохимических-показателей стабильности генома мышей линии БНК, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивного у-излучения.

2.5. Определение уровня повреждений ДНК методом «ДНК-комет».

2.6. Определение частоты апоптоза методом «гало».

2.7. Определение активности каспазы-3.

2.8. Определение активности лизосомальной Р-галактозидазы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Адаптивный ответ спленоцитов мышей линий СВА и БНК, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивого у-излучения-.

3.2. Возрастная динамика цитогенетических и биохимических показателей стабильности генома, продолжительность жизни и масса тела мышей линии БНК, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивного у-излучения.

4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Адаптивный ответ спленоцитов мышей линий СВА и БНК.

4.2. Возрастная динамика цитогенетических и биохимических показателей стабильности генома мышей линии БНК, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивного у-излучепия.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Возрастная динамика цитогенетических и биохимических показателей стабильности генома и клеточного старения у мышей, облученных ионизирующей радиацией в малых дозах на ранних стадиях развития»

Актуальность темы. Изучение воздействия на клетку ионизирующих излучений в малых дозах выявило специфичные для данного диапазона доз радиобиологические эффекты, такие, как гормезис, адаптивный ответ и гиперчувствительность. В исследованиях in vitro были обнаружены ключевые механизмы данных эффектов, связанные с контролем клеточного цикла, репарацией ДНК, детоксификацией свободных радикалов,, апоптозом (Le et al., 1998; Prekeges, 2003; Zhou, Rigaud; 2001; Ding et al:, 2009; Miura, 2004; Matsumoto et al., 2007; Saenko et all, 1990): В том случае, если облученная клетка не погибает, существует вероятность проявления; отдаленных последствий ее облучения- у дочерних клеток — генетическая нестабильность (Пелевина и др., 1996; Осипов, и др., 2000; Мазурик^,Михайлов, 2001; Seymour et al., 1986; Mothersill, Seymour, 1987;: KadHim et al., 1992; Kronenberg, 1994); Радиация модифицирует и межклеточные взаимодействия: облучение одних клеток может индуцировать эффект свидетеля в других (Nagasawa, Little, 1992).

Однако следует отметить, что зная некоторые механизмы ответа клеток на облучениеизэкспериментовна иммортализованных культурах raeTOKinvitro,Mbi пока имеем:мало представления о том, как оншвзаимодействуют на уровне систем органов in vivo и каким?, образом они влияют на жизнеспособность целого организма; Например, как. связана гиперчувствительность, генетическая* нестабильность, адаптивный; ответ. или; гормезис клетки, с: радиационно-индуцированным; изменением« функционирования: органов, продолжительности жизни, репродукции;, заболеваемости у облученных индивидуумов и их потомства? Какие гены: ответственны: за индивидуальную радиочувствительность у человека и животных? Впоследствии ответы именно на эти вопросы позволят- в полной мере: использовать на практике достижения- современной радиобиологии: Таким? образом;. одной из: ведущих задача радиобиологии? является выявление: путей, интеграции! молекулярно-клеточных механизмов; индуцируемых ионизирующим* излучением в малых дозах, в ответную реакцию всего организма: (патологию; приспособленность, продолжительность жизни); в зависимости: от генетического фона и радиочувствительности индивидуума (Москалев; Шапошников; 2009)?

Особенно чувствительным к воздействию ионизирующего излучения в малых дозах является период эмбрионального и раннего постэмбрионального развития организма. Отдалённые последствия пренатального облучения, по-видимому, являются следствием декомпенсационных процессов на уровне клетки — радиационно-индуцированной нестабильности генома (Streffer, 2004; Devi, Hossain, 2000; Devi, Satyamitra, 2005), а на уровне организма — нарушения развития органов и систем. Например, известно, что пренатальное облучение в малых дозах способно приводить к атрофии белого вещества мозга (Reyners 1999), замедлению миграции нейробластов в формирующуюся кору головного мозга (Корнев и др., 2004), а также к замедлению развития организма по общим морфометрическим показателям (Hossain et al., 1999).

К ключевым отдаленным эффектам облучения следует отнести изменение продолжительности жизни, механизмы которого интенсивно изучаются. Ранее, при исследовании продолжительности жизни мутантных по апоптозу линий Drosophila melanogaster, развивавшихся в условиях хронического низкоинтенсивного облучения, в нашей лаборатории был выявлен радиационный гормезис по данному показателю, и выяснено, что этот эффект являетсяt следствием усиления элиминации не справляющихся с повреждением клеток под воздействием облучения в процессе развития организма (Moskalev, 2003; 2007). Опираясь на эти результаты, была поставлена задача воспроизвести аналогичный эксперимент на мышах, привнеся в него прижизненный контроль апоптоза, стабильности генома и старения клеток, а также анализ таких интегральных показателей жизнеспособности, как продолжительность жизни и масса тела. Постановка такого эксперимента на дрозофиле невозможна, кроме того использование в качестве объекта исследования мышей увеличивает практическую значимость работы с точки зрения оценки рисков воздействия ионизирующего излучения на человека.

Цель и задачи исследования. Цель исследований заключалась в сопоставлении эффектов хронического низкоинтенсивного у-излучения у самцов и самок мышей на клеточном (адаптивный ответ, возрастная динамика уровня повреждения ДНК, апоптоза и клеточного старения) и организменном уровнях (продолжительность жизни, масса тела животного). Для достижения указанной цела были поставлены следующие задачи:

1) Исследовать адаптивный ответ спленоцитов самцов и самок мышей линий СВА и SHK, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивного у-излучения. Оценить уровень повреждения ДНК и частоты апоптоза спленоцитов в ответ на острое облучение непосредственно после воздействия и через 30 мин.

2) Изучить возрастную динамику уровня повреждения ДНК и частоты апоптоза в лейкоцитах периферической крови, активность каспазы-3 (маркера апоптоза) и лизосомальной р-галактозидазы (маркера клеточного старения) в дермальной ткани хвоста мышей линии SHK, а также продолжительность жизни и динамику массы тела самцов и самок данной линии, развивавшихся в условиях хронического низкоинтенсивного облучения.

Положения, выносимые на защиту.

1. Воздействие хронического низкоинтенсивного у-излучения в малых дозах в период раннего развития самцов мышей линии СВА приводит к адаптивному ответу спленоцитов при остром облучении in vitro в результате повышения эффективности предотвращения и репарации повреждений ДНК.

2. У постоблученных мышей линии SHK, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивного у-излучения в малых дозах, наблюдается отсроченная генетическая нестабильность клеток кроветворной системы и гиперчувствительность на уровне целого организма (снижение продолжительности жизни и массы тела).

Связь работы с научными программами. Диссертационная работа выполнена в течение 2005-2010 гг. в рамках бюджетных тем Отдела радиоэкологии ИБ Коми НЦ УрО РАН "Биологическое действие ионизирующего излучения в малых дозах и факторов нерадиационной природы на живые организмы и природные экосистемы" (Гр 01.2.00 102214), "Реакция экосистем и их компонентов на хроническое воздействие факторов низкой интенсивности" (Гр 0120.0 603503), "Оценка значимости эффектов, вызванных хроническим радиационным и нерадиационным воздействием на молекулярно-клеточном уровне, для организма и популяций животных и растений" (Гр 0120.0 853805). Проведенные исследования были также поддержаны инициативным проектом РФФИ №08-04-00456-а на 20082010 гг., грантами Президиума РАН по программам «Молекулярная и клеточная биология» и «Фундаментальные науки - медицине» на 2009-2011 гг., молодежным научным грантом УрО РАН на 2009 и 2010 гг.

Теоретическая значимость и научная новизна работы. Впервые изучена продолжительность жизни и динамика цитогенетических и биохимических показателей стабильности генома и клеточного старения мышей, развивавшихся в условиях хронического низкоинтенсивного облучения (0.04 мГр/ч; с внутриутробного развития до первых 2 мес. жизни). Показано, что такое воздействие приводит к отсроченному повышению уровня повреждения ДНК лейкоцитов крови при одновременном снижении чувствительности последних к апоптозу, а также к снижению продолжительности жизни и массы тела животных. В тоже время обнаружено, что развитие мышей в условиях низкоинтенсивного облучения in vivo вызывает повышение резистентности спленоцитов к облучению в острой дозе in vilro, проявляющееся как непосредственно сразу после воздействия, так и спустя некоторое время (30 мин) после выявляющего воздействия. Результаты проведённых исследований способствуют пониманию путей интеграции молекулярных и клеточных механизмов, индуцируемых ионизирующим излучением в малых дозах, в ответную реакцию всего организма.

Практическая значимость работы. Полученные в работе данные, свидетельствующие о реакции гиперчувствительности мышей к хроническому воздействию низкоинтенсивного ионизирующего излучения на. ранних стадиях онтогенеза, могут быть использованы при оценке рисков радиационного загрязнения окружающей среды и повышенного естественного радиационного фона, прогнозировании отдалённых последствий профессионального и медицинского облучения развивающегося организма, а также при разработке рекомендаций по снижению негативных последствий этих явлений для здоровья человека и экологического состояния биоты.

Личный вклад автора. Соискатель принимал непосредственное участие в постановке и решении задач исследования, осуществил большую часть экспериментальных работ, включая статистическую обработку и анализ данных. Активно участвовал в интерпретации полученных результатов и подготовке публикаций.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях молодых ученых Института биологии Коми НЦ УрО РАН «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2007, 2008, 2009, 2010 гг.) и Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 2007 и 2009 гг.), всероссийском семинаре «Генетика продолжительности жизни и старения» в 2008 г; международных конференциях «БИОРАД 2009» (Сыктывкар), «Генетика продолжительности жизни и старения» (Сыктывкар, 2010), LowRad 2009 (Рио-де-Жанейро, Бразилия, 2009), «Rapid Diagnosis in Population at Emergency and Risk 'RADIPER'» (Краков-Закопане, Польша, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах из списка изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав (обзора литературы, материала и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения), выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 166 работ, в том числе 141 зарубежную публикацию. Работа изложена на 107 страницах машинописного текста и содержит 3 таблицы и 26 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Радиобиология», Велегжанинов, Илья Олегович

ВЫВОДЫ

1. Спленоциты самцов мышей линии СБА, развивавшихся в условиях воздействия хронического низкоинтенсивного у-излучения in vivo (0.04 мГр/ч; в период внутриутробного развития и первых 2 месяцев жизни), имели меньший уровень повреждения ДНК, выявляемый непосредственно после острого облучения in vitro в дозах 1 и 2 Гр (на 32 и 19 %, соответственно), по сравнению с клетками особей, не подвергавшихся хроническому облучению, что свидетельствует о проявлении адаптивного ответа. Спустя 30 мин после воздействия выраженность адаптивного ответа значительно возрастала (до 49%). При остром облучении клеток в условиях пониженной температуры (4°С) различия в реакции клеток предоблучённых и интактных животных не наблюдались.

2. Развитие мышей линии SHK в условиях хронического низкоинтепсивного облучения привело к отсроченному (6-й и 9-й месяц после окончания облучения) повышению уровня повреждений ДНК лейкоцитов периферической крови самцов при сниженной или неизменной частоте апоптоза данных клеток, что свидетельствует о генетической нестабильности и снижении чувствительности к апоптозу клеток облученной белой крови.

3. Спонтанный уровень повреждения ДНК и уровень повреждений ДНК, индуцированных острым облучением in vitro, у самок линий SHK и СБА ниже, чем у самцов. У самок линии СБА, в отличие от самцов, адаптивный ответ не наблюдается.

4. Самцы и самки мышей линии SHK, развивавшиеся в условиях хронического низкоинтенсивного облучения, по сравнению с интактными животными характеризовались сокращённой продолжительностью жизни и меньшей массой тела.

5. В дермальной ткани самцов мышей линии SHK, развивавшихся в условиях хронического облучения, активность каспазы-3 (маркера апоптоза) на момент окончания облучения была выше, чем у контрольных животных. Спустя 13-21 месяц после облучения данный показатель снижался по сравнению с уровнем в контроле, как у самцов, так и самок.

6. Полученные данные свидетельствуют о гиперчувствительности мышей к малым дозам ионизирующей радиации в период раннего индивидуального развития (0.04 мГр/ч; от стадий внутриутробного развития до первых 2 месяцев жизни), проявляющейся как в реакциях на клеточном уровне (повышение уровня повреждений ДНК, снижение чувствительности к апоптозу), так и в реакцях целого организма (сокращение продолжительности жизни и снижение массы тела).

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Велегжанинов, Илья Олегович, 2011 год

1. Бабынин Э.А. Молекулярный механизм гомологичной рекомбинации в мейозе: происхождение и биологическое значение // Цитология. — 2007. — Т.49. — №3. — С.182-193.

2. Бландова 3. К., Душкин В. А., Малашенко А. М., Шмидт Е. Ф. Линии лабораторных животных для медико-биологических исследований. — М.: Наука, 1983.-191 с.

3. Бондарчук И.А. Анализ роли репарации ДНК, регуляции клеточного цикла и апоптоза в радиационно-индуцированном адаптивном ответе клеток млекопитающих // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2003. — Т.43. №1. -С. 19-28.

4. Бурлакова Е. Б., Конрадов А. А., Мальцева Е. Л. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов // Химическая физика. 2003. - Т. 22. - № 2. - С. 390-424.

5. Велегжанинов И.О., Москалев A.A. Возрастная динамика уровня повреждения ДНК, апоптоза и клеточного старения у мышей, облучённых малыми дозами ионизирующей радиации на ранних стадиях развития // Успехи геронтологии. 2008. - Т. 21. - № 3. - С.480-484.

6. Зайнуллин В.Г., Москалев A.A., Шапошников М.В., Таскаев А.И. Современные аспекты радиобиологии Drosophila melanogaster. Апоптоз и старение // Радиационная биология. Радиоэкология. 1999. - Т.39. - №1. - С.49-57.

7. Корнев М. А., Куликова Е .А., Кульбах О. С. Клеточный состав коры большого мозга плодов крысы в условиях фракционированного воздействия радиации в малых дозах // Морфология. 2004. - Т. 125. - № 3. - С. 78-81.

8. Кудряшёв Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующее облучение). — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 448 с.

9. Мазурик В.Н., Михайлов В.Ф. Радиационно-индуцированная нестабильность генома: феномен, молекулярные механизмы, патогенетическое значение // Радиационная биология. Радиоэкология. 2001. - Т.41. - №3. - С.272-289.

10. Матвеева Н.Ю. Апоптоз: морфологические особенности и молекулярные механизмы // Тихоокеанский медицинский журнал. — 2003. — №4. — С.12-16.

11. Михеев А.Н., Гуща Н.И. Малиновский Ю.Ю. Эпигенетические реакции клеток на действие ионизирующей радиации // Радиационная биология. Радиоэкология. -1999. Т.39. - №5. - С.548-556.

12. Москалёв А. А., Зайнуллин В. Г. Возрастная динамика активности имаго после хронического облучения личинок у линий дрозофилы с нарушениями регуляции апоптоза // Генетика. 2004. - Т.40. - №2. - С. 1-4.

13. Москалёв А. А. Старение и гены. СПб.: Наука, 2008. - 359 с.

14. Москалёв А. А., Шапошников М. В. Генетические механизмы воздействия ионизирующих излучений в малых дозах. СПб.: Наука, 2009. - 137 с.

15. Осипов А.Н., Григорьев М.В., Сыпин В.Д., Померанцева М.Д. Влияние хронического воздействия кадмия и у-излучения в малых дозах на генетические структуры мышей // Радиационная биология. Радиоэкология. 2000. - Т.40. - №4. -С. 373-377.

16. Пелевина И. И., Алещенко А. В., Антощина М. М., Готлиб В. Я., Кудряшова О. В., Семенова Л. П., Серебрянный А. М. Реакция популяции клеток на облучение в малых дозах // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2003. — Т.43. — №2. — С.161-166.

17. Пелевина И.И., Готлиб В.Я., Кудряшова О.В. и др. Нестабильность генома после воздействия радиации в малых дозах (в 10-километровой зоне аварии на ЧАЭС и в лабораторных условиях) // Радиационная биология. Радиоэкология. — 1996. Т.36. - №4. - С.546-560.

18. Пелевина И.И., Саенко А.С., Готлиб В.Я., Сынзыныс Б.И. Выживаемость облученных клеток млекопитающих и репарация ДНК. — М.: Энергоатомиздат, 1985.-120 с.

19. Саенко А.С., Семенец Т.Н., Семина О.В. Повышение радиорезистентности (адаптивный ответ) in vivo селезеночных колониеобразующих единиц (КОЕ-С) после воздействия на мышей у-луч ей б0Со в малых дозах // Радиобиология. — 1991. -Т.31, —№5. -С.716-718.

20. Сойфер В.Н. Репарация генетических повреждений // Соросовский образовательный журнал. — 1997. — №8. — С.4-13.

21. Abukhdeir А. М., Park В.Н. Р21 and р27: roles in carcinogenesis and drug resistance // Expert. Rev. Mol. Med. 2008. - N 10. - el9.

22. Adler V., Yin Z., Tew K. D., Ronai Z. Role of redox potential and reactive oxygen species in stress signaling // Oncogene. 1999. - N 18. - P.6104-6111.

23. Ahmed K.M., Li J.J. ATM-NF-kappaB-mediated adaptive resistance to ionizing radiation//Free Radic. Biol. Med. -2008.- Vol.44.-N 1.-P.l-13.

24. Arya R., Mallik M., Lakhotia S. C. Heat shock genes integrating cell survival and death // J. Biosci. - Vol.32. - N 3. - P.595-610.

25. Benekou A., Bolaris S., Kazanis E., Bozas E., Philippidis H., Stylianopoulou F. In utero radiation-induced changes in growth factor levels in the developing rat brain // Int. J. Radiat. Biol. 2001. - Vol.77. - N 1. - P.83-93.

26. Berneburg M., Kamenischa Y., Krutmann J. Repair of mitochondrial DNA in aging and carcinogenesis //Photochem. Photobiol. Sci. -2006. -N 5. -P.190-198.

27. Bolaris S., Bozas E., Benekou A., Philippidis H., Stylianopoulou F. In utero radiation-induced apoptosis and p53 gene expression in the developing rat brain // Int. J. Radiat. Biol. -2001. Vol.77. -N 1. -P.71-81.

28. Bonner W. M. Phenomena leading to cell survival values which deviate from linear-quadratic models // Mutation Research. 2004. - Vol.568. - N 1. - P.33-39.

29. Brunk U. T., Terman A. The mitochondrial-lysosomal axis theory of aging: accumulation of damaged mitochondria as a result of imperfect autophagocytosis // Eur. J. Biochem. 2002. - Vol.269. -N 8. - P. 1996-2002.

30. Burke R. E. Inhibition of MAPK and stimulation of AKT kinase signaling pathways: two approaches with therapeutic potential in the treatment of neurodegenerative disease // Pharmacol Ther. 2007. - Vol. 114. - N 3. - P.261-277.

31. Cai L., Liu S.Z. Induction of cytogenetic adaptive response of somatic and germ cells in vivo and in vitro by low-dose X-irradiation // Int. J. Radiat. Biol. 1990. -Vol.58.-N 1.-P. 187-194.

32. Calderwood S. K., Murshid A., Prince T. The shock of aging: Molecular chaperones and the heat shock response in longevity and aging // Gerontology. 2009. -Vol.55.—N 5. - P.550-558.

33. Camplejohn R. S., Gilchrist R., Easton D., McKenzie-Edwards E., Barnes D. M., Eccles D. M., Ardern-Jones A., Hodgson S. V., Duddy P. M., Eeles R. A. Apoptosis, ageing and cancer susceptibility // British Journal of Cancer. 2003. - N 88. - P.487-490.

34. Casalini P., Iorio M.V., Berno V., Bergamaschi A., Borresen Dale A. L., Gasparini P., Orlandi R., Casati B., Tagliabue E., Menard S. Relationship between p53 and p27 expression following HER2 signaling // Breast. 2007. - Vol.16. - N 6. - P.597-605.

35. Chen S. L., Cai L., Meng Q. Y., Xu S., Wan H., Liu S. Z. Low-dose whole-body irradiation (LD-WBI) changes protein expression of mouse thymocytes: effect of a LD

36. WBI-enhanced protein RIP 10 on cell proliferation and spontaneous or radiation-induced thymocyte apoptosis // Toxicological sciences. 2000. - Vol.55. —N 1. - P.97-106.

37. Chen W. The late stage of T cell development within mouse thymus // Cellular & Molecular Immunology. 2004. - Vol. 1. - N 1. - P.3-11.

38. Collins A.R. The Comet Assay for DNA Damage and Repair // Molecular Biotechnology. 2004. - Vol.26. - N 3. - P.249-261.

39. Courtade M., Billote C., Gasset G., Caratero A., Charlet J. P., Pipy B., Caratero C. Life span, cancer and non-cancer diseases in mouse exposed to a continuous very low dose of gamma-irradiation // Int J Radiat Biol. 2002. - Vol.78. - N 9. - P.845-855.

40. Devi P. U., Hossain M. Induction of chromosomal instability in mouse hemopoietic cells by fetal irradiation // Mutat. Res. 2000. - Vol.456. - N 1-2. - P.33-37.

41. Devi P. U., Satyamitra M. Tracing radiation induced genomic instability in vivo in the haemopoietic cells from fetus to adult mouse // Br. J. Radiol. 2005. - Vol.78. - N 934. - P.928-33.

42. Enns L., Bogen K. T., Wizniak J., Murtha A. D., Weinfeld M. Low-Dose Radiation Hypersensitivity Is Associated With p53-Dependent Apoptosis // Mol. Cancer Res. 2004. - Vol.2. - N 10. - P.557-566.

43. Epps D.E., Andersen B.R., Streptolysin 0 inhibition of neutrophil Chemotaxis and mobility: nonimmune phenomenon with species specificity // Infection and Immunity. -1974. Vol.9. - N 1. - P. 27-33.

44. Fadeel B., Orrenius S. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wideranging implications in human disease // Journal of Internal Medicine. 2005. -N258. -P.479-517.

45. Fan Y., Bergmann A. Apoptosis-induced compensatory proliferation. The Cell is dead. Long live the Cell! // Trends in Cell Biology. 2008. - Vol.18. - N 10. - P.467-473.

46. Feinendegen L.E. Evidence for beneficial low level radiation effects and radiation hormesis // The British Journal of Radiology. 2005. - N 78. - P.3-7.

47. Geras'kin S. A., Fesenko S. V., Alexakhin R. M. Effects of non-human species irradiation after the Chernobyl NPP accident // Environment International. 2008. - N 34. -P.880-897.

48. Giorgio M., Trinei M., Migliaccio E., Pelicci P. G. Hydrogen peroxide: a metabolic by-product or a common mediator of ageing signals? // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007. - Vol.8. - N 9. - P.722-728.

49. Haan J. B., Cristiano F., Iannello R. C., Kola I. Cu/Zn-superoxide dismutase and glutathione peroxidase during aging // Biochem. Mol. Biol. Int. 1995. - Vol.35. - N 6. -P.1281-1297.

50. Heyer S.B., MacAuley A., Behrendtsen O., Werb Z. Hypersensitivity to DNA damage leads to increased apoptosis during early mouse development // Genes. Dev. -2000.-N 14. -P.2072-2084.

51. Hiona A., Leeuwenburgh C. The role of mitochondrial DNA mutations in aging and sarcopenia: Implications for the mitochondrial vicious cycle theory of aging // Exp. Gerontol. 2008. - Vol.43. -N 1. -P.24-33.

52. Hossain M., Devi P.U., Bisht K.S. Effect of prenatal gamma irradiation during the late fetal period on the postnatal development of the mouse // Teratology. 1999. -Vol.59. -N3.-P.133-138.

53. Ina Y., Sakai K. Activation of immunological network by chronic low-dose-rate irradiation in wild-type mouse strains: Analysis of immune cell populations and surface molecules // Int. J. Radiat. Biol. 2005(a). - Vol.81. - N 10. - P.721-729.

54. Ina Y., Sakai K. Further study of prolongation of life span associated with immunological modification by chronic low-dose-rate irradiation in MRL-lpr/lpr mice: effects of whole-life irradiation // Radiation Research. 2005(b). - N 163. -P.418-423.

55. Ina Y., Sakai K. Prolongation of life span associated with immunological modification by chronic low-dose-rate irradiation in MRL-lpr/ipr mice // Radiation Research.-2004.-N 161.-P.168-173.

56. Ina Y., Tanooka H., Yamada T., Sakai K. Suppression of thymic lymphoma induction by life-long low-dose-rate irradiation accompanied by immune activation in C57BL/6 mice // Radiation Research. 2005. -N 163. -P.153-158.

57. Ishii K, Watanabe M. Participation of gap-junctional cell communication on the adaptive response in human cells induced by low dose of X-rays // Int. J. Radiat. Biol. 1996. Vol.63. -N 3. - P.291-299.

58. Iyer R., Lehnert B. E. Alpha-particle-induced increases in the radioresistance of normal human bystander cells // Radiat. Res. 2002. - Vol. 151. - N 1. - P.3-7.

59. Johansson L. Hormesis, an update of the present position // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2003. - Vol.30. - N 6. - P.921-933.

60. Junttila M. R., Li S-P.,Westermarck J. Phosphatase-mediated crosstalk between MAPK signaling pathways in the regulation of cell survival // The FASEB Journal. -2008. Vol.22. - P.954-965.

61. Kabakov A. E., Malyutina Y. V., Latchman D. S. Hsfl-mediated stress response can transiently enhance cellular radioresistance // Radiat. Res. 2006. - Vol.165. - N 4. — P.410-423.

62. Kadhim M.A., Macdonald D.A., Goodhead D.T., Lorimore S. A., Marsden S. J., Wright E. G. Transmission of chromosomal instability after plutonium alpha-particle irradiation // Nature. 1992. - Vol.355. - N 6362. - P.738-740.

63. Kaushik S., Kiffin R., Cuervo A. M. Chaperone-mediated autophagy and aging: a novel regulatory role of lipids revealed // Autophagy. 2007. - Vol.3. - N 4. - P.387-389.

64. Kerr J. F. R., Wyllie A. H., Currie A. R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics // Br. J. Cancer. 1972. -Vol.26. -N 4. -P.239-257.

65. Kim G. J., Fiskum G. M., Morgan W. F. A role for mitochondrial dysfunction in perpetuating radiation-induced genomic instability // Cancer Res. 2006. - Vol.66. - N 21. —P.10377-10383.

66. Kinner A., Wu W., Staudt C., Iliakis G. y-H2AX in recognition and signaling of DNA double-strand breaks in the context of chromatin // Nucleic Acids Res. — 2008. -Vol.36. N 17. - P.5678-5694.

67. Kronenberg A. Radiation-induced genomic instability // Int. J. Radiat. Biol. -1994. Vol.66. - N 5. - P.603-609.

68. Koczor C. A., Shokolenko I. N., Boyd A. K., Balk S. P., Wilson G. L., Ledoux S. P. Mitochondrial DNA damage initiates a cell cycle arrest by a Chk2-associated mechanism in mammalian cells // J. Biol. Chem. 2009. - Vol.284. - N 52. - P.36191-36201.

69. Korr H., Thorsten Rohde H., Benders J., Dafotakis M., Grolms N., Schmitz C. Neuron loss during early adulthood following prenatal low-dose X-irradiation in the mouse brain // Int J Radiat Biol. 2001. - Vol.77. - N 5. - P.567-580.

70. Koturbash I., Kutanzi K., Hendrickson K., Rodriguez-Juarez R., Kogosov D., Kovalchuk O. Radiation-induced bystander effects in vivo are sex specific // Mutation Research. 2008. - N 642. - P.28-36.

71. Kultz D. Molecular and evolutionary basis of the cellular stress response // Annu. Rev. Phisiol. 2005. - N 67. - P. 13.1-13.33.

72. Kurz D. J., Decary S., Hong Y., Erusalimsky J. D. // J. Cell Sei. 2000. - Vol. 113. -P. 3613-3622.

73. Kuranaga E., Miura M. Molecular genetic control of caspases and JNK-mediated neural cell death //Arch. Histol. Cytol. 2002. - Vol.65. -N 4. -P.291-300.

74. Kuypers F. A. Membrane lipid alterations in hemoglobinopathies // Hematology Am. Soc. Hematol. Educ. Program. 2007. - P.68-73.

75. Lam E. W.-F., Francis R. E., Petkovic M. FOXO transcription factors: key regulators of cell fate // Biochemical Society Transactions. — 2006. — Vol.34. P.722-726.

76. Le X.C., Xing J.Z., Lee J., Leadon S.A., Weinfeld M. Inducible repair of thymine glycol detected by an ultrasensitive assay for DNA damage // Science. — 1998. Vol.280. -P.1066-1069.

77. Lee B. Y., Han J. A., Im J. S., Morrone A., Johung K., Goodwin E. C., Kleijer W. J., DiMaio D., Hwang E.S. Senescence-associated p-galactosidase is lysosomal p-galactosidase// Aging Cell. -2006. Vol.5. -N 2. - P. 187-195.

78. Liebermann D. A., Hoffman B. Gadd45 in stress signaling // Journal of Molecular Signaling.-2008.-Vol.3.-N 15.

79. Loeb L. A., Wallace D. C., Martin G. M. The mitochondrial theory of aging and its relationship to reactive oxygen species damage and somatic mtDNA mutations // PNAS. 2005. - Vol. 102. - N 52. - P. 18769-18770.

80. Lu T., Pan Y., Kao S.-Y., Li C., Kohane I., Chan J., Yankner B. A. Gene regulation and DNA damage in the ageing human brain // Nature. 2004. - Vol.429. -P.883-891.

81. Maeda M., Usami N., Kobayashi K. Low-dose hypersensitivity in nucleus-irradiated V79 cells studied with synchrotron X-ray microbeam // J. Radiat. Res. 2008. - N49.-P.171-180.

82. Maisin J.R., Gerber G.B., Vankerkom J., Wambersie A. Survival and diseases in C57BL mice exposed to X rays or 3.1 MeV neutrons at an age of 7 or 21 days // Radiat. Res. 1996. - Vol.146. - N 4. - P.453-460.

83. Maiuri M.C., Zalckvar E., Kimchi A. Kroemer G. Self-eating and self-killing: crosstalk between autophagy and apoptosis // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2007. - Vol.8. -N 9. -P.741-752.

84. Malakhova L., Bezlepkin V. G., Antipova V., Ushakova T., Fomenko L., Sirota N., Gaziev A. I. The increase in mitochondrial DNA copy number in the tissues of y-irradiated mice // Cell. Mol. Biol. Lett. 2005. - Vol. 10. - N 4. - P.721-732.

85. Marples B. Is low-dose hyper-radiosensitivity a measure of G2-phase cell radiosensitivity? // Cancer and Metastasis Reviews. 2004. - Vol.23. - N 3-4. - P. 197207.

86. Matsumoto H., Hamada N., Takahashi A., Kobayashi Y., Ohnishi T. Vanguards of Paradigm Shift in Radiation Biology: Radiation-Induced Adaptive and Bystander Responses // J. Radiat. Res. 2007. - Vol.48. - N 2. - P.97-106

87. Mendez F., Kozin E., Bases R. Heat shock protein 70 stimulation of the deoxyribonucleic acid base excision repair enzyme polymerase beta // Cell Stress Chaperones.- 2003.-Vol.8.- N2.-P.153-161.

88. Miura Y. Oxidative stress, radiation-adaptive responses, and aging // J. Radiat. Res. 2004. - Vol.45. - N 3. - P.357-372.

89. Moskalev A. Radiation-induced life span alteration of Drosophila lines with genotype differences // Biogerontol. 2007. - Vol.8. - N 5. - P.499-504.

90. Moskalev A., Shaposhnikov M., Turysheva E. Life span alteration after irradiation in Drosophila melanogaster strains with mutations of Hsf and Hsps II Biogerontology. -2009.-Vol.10.-Nl.-P.3-ll.

91. Mothersill C., Seymour C. The influence of lethal mutations on the quantification of radiation transformation frequencies // Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 1987. - Vol.51. - N 4. - P.723-729.

92. Mu D., Bessho T., Nechev L. V., Chen D. J., Harris T. M., Hearst J. E., Sancar A. DNA interstrand cross-links induce futile repair synthesis in mammalian cell extracts // Mol. Cell. Biol. 2000. - Vol.20. - N 7. P.2446-2454.

93. Nagasawa H., Little J. B. Induction of sister chromatid exchanges by extremely low doses of alpha-particles // Cancer Res. 1992. - Vol.52. - N 22. - P.6394-6396.

94. Naugler W. E., Karin M. NF-kB and cancer identifying targets and mechanisms // Curr. Opin. Genet. Dev. - 2008. - Vol. 18. - N 1. - P. 19-26.

95. Nicholson D. W., Ali A., Thornberry N. A. et al. // Nature. 1995. - N 376. - P. 37-43.

96. Nomura T. Transgenerational effects of radiation and chemicals in mice and humans // J. Radiat. Res. 2006. - Vol.47. - P.83-97.

97. Oberdoerffer P., Sinclair D. A. The role of nuclear architecture in genomic instability and ageing // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007. - Vol.8 - N 9. - P.692-702.

98. Olive P.L., Banath J.P., Durand R.E. Heterogeneity in radiation-induced DNA damage and repair in tumor and normal cells measured using the "comet" assay // Radiat. Res.- 1990.-Vol.122.-N 1.-P.86-94.

99. Olivieri G., Bodycote J., Wolff S. Adaptive response of human lymphocytes to low concentrations of radioactive thymidine // Science. — 1984. — Vol.223. — N 4636. — P.594-597.

100. Otsuka K., Koana T., Tauchi H., Sakai K. Activation of antioxidative enzymes induced by low-dose-rate whole-body gamma irradiation: adaptive response in terms of initial DNA damage // Radiat. Res. 2006. - Vol. 166. - N 3. - P.474-478.

101. Pampfer S., Streffer C. Increased chromosome aberration levels in cells from mouse fetuses after zygote X-irradiation // Int. J. Radiat. Biol. 1989. - Vol.55. - N 1. P.85-92.

102. Parsons P.A. Low level exposure to ionizing radiation: do ecological and evolutionary considerations imply phantom risks // Perspectives in Biologi and Medicine. -1999. -N43.-P.57-68.

103. Pietsch E. C., Sykes S. M., McMahon S. B., Murphy. M.E. The p53 family and programmed cell death // Oncogene. 2008. - Vol.27. - N 50. - P.6507-6521.

104. Pollycove M., Feinendegen L.E. Radiationinduced versus endogenous DNA damage: possible effect of inducible protective responses in mitigating endogenous damage // BELLE newsletter. 2003. - Vol.11. - N 2. - P.2-22.

105. Prekeges J. L. Radiation hormesis, or, could all that radiation be good for us? // Journal of nuclear medicine technology. -2003. Vol.31. -N 1. -P.ll-17.

106. Reyners H., Gianfelici de Reyners E., Yan J., De Saint-Georges L., Desaintes C. Delayed effects of prenatal low-dose irradiation in the white matter of the rat brain // Int. J. Radiat. Biol. 1999.-Vol.75.-N 10.-P. 1327-1334.

107. Ricci C., Pastukh V., Leonard J., Turrens J., Wilson G., Schaffer D., Schaffer S. W. Mitochondrial DNA damage triggers mitochondrial-superoxide generation and apoptosis // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2008. - Vol.294. - N 2. - P.413-422.

108. Rogakou E. P., Boon C., Redon C., Bonner W. M. Megabase chromatin domains involved in DNA double-strand breaks in vivo // J. Cell. Biol. 1999. - Vol.146. - N 5. P.905-916.

109. Rosette C., Karin M. Ultraviolet light and osmotic stress: activation of the JNK cascade through multiple growth factor and cytokine receptors // Science. 1996. -Vol.274. - N 5290. - P. 1194-1197.

110. Saenko A. S., Synzynys B. I., Brozmanová J., Pelevina 1.1. Inducible processes in DNA replication and repair after gamma, UV-irradiation and action of some chemicals in mammalian cells // Acta Biol Hung. 1990. - Vol.41. - N 1-3. - P.223-230.

111. Sanear A. Lindsey-Boltz L.A., Unsal-Kacmaz K., Linn S. Molecular mechanisms of mammalian DNA repair and the DNA damage checkpoints // Annu. Rev. Biochem. -2004. N 73. - P.39-85.

112. Sasaki S., Fukuda N., Dose-response relationship for induction of ovarian tumorsin mice irradiated during prenatal, early postnatal and elder periods // J. Radiat. Res. 2008. - N 49. - P.623-633.

113. Saunders J.W. Jr. Death in embryonic systems // Science. 1966. - Vol.154. - N 749. - P.604-612.

114. Schollnberger H., Stewart R. D., Mitchel R. E. Low-LET-induced radioprotective mechanisms within a stochastic two-stage cancer model // Dose-response. 2005. -Vol.3.-P.508-518.

115. Seymour C.B., Mothersill C., Alper T. High yields of lethal mutations in somatic mammalian cells that survive ionizing radiation // Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med.- 1986,-Vol.50.-N 1.-P.167-179.

116. Singh N.P. A simple method for accurate estimation of apoptotic cells // Experimental cell research. 2000. - N 256. - P.328-337.

117. Streffer C. Bystander effects, adaptive response and genomic instability induced by prenatal irradiation // Mutation Research. 2004. - N 568. - P.79-87.

118. Suzuki K., Ojima M., Kodama S., Watanabe M. Radiation-induced DNA damage and delayed induced genomic instability // Oncogene. 2003. - Vol.22. - N 45. -P.6988-6993.

119. Tamburini B. A., Tyler J. K. Localized histone acetylation and deacetylation triggered by the homologous recombination pathway of double-strand DNA repair // Mol. Cell Biol. 2005. - Vol.25. - N 12. - P.4903-4913.

120. Terman A., Abrahamsson N., Brunk U. T. Ceroid/lipofuscin-loaded human fibroblasts show increased susceptibility to oxidative stress // Exp. Gerontol. 1999. -Vol.34.-N 6.-P.755-770.

121. Terman A., Brunk U. T. Autophagy in cardiac myocyte homeostasis, aging, and pathology // Cardiovasc. Res. 2005. - Vol.68. - N 3. - P.355-365.

122. Tice R. R., Agurell E., Anderson D. et al. Single cell gel/comet assay: guidelines for in vitro and in vivo genetic toxicology testing // Environ. Mol. Mutagen. 2000. - N 35. —P.206-221.

123. Tsai K. K., Chuang E. Y-Y., Little J.B., Yuan. Z.M. Cellular mechanisms for low-dose ionizing radiation-induced perturbation of the breast tissue microenvironment // Cancer Res. 2005. - Vol.65. - N 15. - P.6734-6744.

124. Tsai K. K., Stuart J., Chuang Y. Y., Little J. B., Yuan Z. M. Low-dose radiation-induced senescent stromal fibroblasts render nearby breast cancer cells radioresistant // Radiat Res. 2009. - Vol. 172. - N 3. - P.306-313.

125. Ulsh B.A., Miller S.M., Mallory F.F., Mitehel R.E., Morrison D.P., Boreham D.R. Cytogenetic dose-response and adaptive response in cells of ungulate species exposed to ionizing radiation // J. Environ. Radioact. 2004. - Vol.74. - N 1-3. - P.73-81.

126. Vairapandi M., Balliet A. G., Hoffman B., Liebermann D. A. GADD45b and GADD45g are cdc2/cyclinBl kinase inhibitors with a role in S and G2/M cell cycle checkpoints induced by genotoxic stress // J. Cell Physiol. 2002. - Vol.192. - N 3. -P.327-338.

127. Valerie K., Yacoub A., Hagan M. P., Curiel D. T. Fisher P. B., Grant S. Dent P. Radiation-induced cell signaling: inside-out and outside-in // Mol. Cancer Ther. 2007. -Vol.6.-N3.-P.789-801.

128. Vina J., Borras C., Gambini J., Sastre J., Pallardo F. V. Why females live longer than males? Importance of the upregulation of longevity-associated genes by oestrogenic compounds // FEBS Lett. 2005. - Vol.579. - P.2541-2545.

129. Wang G.J., Cai L. Induction of cell-proliferation hormesis and cell-survival adaptive response in mouse hematopoietic cells by whole-body low-dose Radiation // Toxicological Sciences. 2000. - N 53. - P.369-376.

130. Wang J. Y. Cellular responses to DNA damage // Current option in cell biology. -1998.-N 10. — P.240-247.

131. Wang L. E., Bondy M. L., De Andrade M., Strom S. S, Wang X., Sigurdson A., Spitz M. R., Wei Q. Gender difference in smoking effect on chromosome sensitivity to gamma radiation in a healthy population // Radiat Res. 2000. - Vol.154. - N 1. - P.20-27.

132. Wang M., Wu W., Wu W., Rosidi B., Zhang L., Wang H., Iliakis G. PARP-1 and Ku compete for repair of DNA double strand breaks by distinct NHEJ pathways // Nucleic Acids Research. -2006. Vol.34. -N 21. -P.6170-6182.

133. Wang P., Qiu W., Dudgeon C., Liu Ii., Huang C., Zambetti G. P., Yu J., Zhang L. PUMA is directly activated by NF-kappaB and contributes to TNF-alpha-induced apoptosis // Cell. Death Differ. 2009. - Vol.16. - N 9. - P. 1192-1202.

134. Wang Y., Schulte B. A., Zhou D. Hematopoietic stem cell senescence and long-term bone marrow injury // Cell Cycle. 2006. - Vol.5. - N 1. - P.35-38.

135. Wiklund S.J., Agurell E. Aspects of design and statistical analysis in the Comet assay // Mutagenesis. 2003. - Vol.18. - N 2. - P. 167-175.

136. Wykes S. M., Piasentin E., Joiner M. C., Wilson G. D., Marples B. Low-dose hyper-radiosensitivity is not caused by a failure to recognize DNA duble-strand Breaks // Radiation research. 2006. - N 165. - P.516-524.

137. Xu B., Kim S. T., Lim D. S., Kastan M. B. Two Molecularly Distinct G2/M Checkpoints Are Induced by Ionizing Irradiation // Molecular and cellular biology. -2002. Vol.22. - N 4. - P. 1049-1059.

138. Zainullin V. G., Moskalev A. A. Role of Apoptosis in Age-Related Pathologies // Russian Journal of Developmental Biology. 2001. - Vol.32. -N 4. - P. 199-204.

139. Zhang J-H., Zhang Y., Herman B. Caspases, apoptosis and aging // Ageing Research Reviews. 2003. - N 2. - P.357-366.

140. Zhang J., Powell S. N. The role of the BRCA1 tumor suppressor in DNA doublestrand break repair//Mol. Cancer Res. -2005. Vol.3. -N 10. -P.531-539.

141. Zheng H., Olive P. L., Reduction of tumor hypoxia and inhibition of DNA repair by nicotinamide after irradiation of SCCVII murine tumors and normal tissue // Cancer research. 1996. -N 56. - P. 2801-2808.

142. Zhou P. K., Rigaud O. Down-regulation of the human CDC 16 gene after exposure to ionizing radiation: a possible role in the radioadaptive response // Radiat. Res. 2001. -V.155.-N 1. — P.43-49.

143. Zou L., Elledge S. J. Sensing DNA damage through ATRIP recognition of RPA-ssDNA complexes // Science. -2003. Vol.300. - P. 1542-1548.