|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Механизмы защиты клеточных структур от молекулярных повреждений, вызываемых ультрафиолетовым излучениемучебный курс
- Автор: Фрайкин Г.Я.
- Год создания: 2018
- Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Описание: Основная задача курса - дать современные представления о клеточных защитных механизмах, обеспечивающих устойчивость живых систем к действию ультрафиолетового (УФ) излучения солнца. Области солнечного спектра, наиболее важные для фотобиологии человека, - это УФВ (290-320 нм) и УФА (320-400 нм). Значение УФВ фотонов с точки зрения риска индукции мутагенеза и канцерогенеза возрастает в связи с повышением уровня УФВ излучения в биосфере вследствие расщепления стратосферного озона. Биологическая эффективность молекулярных повреждений в клеточных структурах УФА излучением на 2-4 порядка ниже. Однако, поскольку в биосфере на долю длин волн УФА области приходится около 95% в солнечном УФ спектре, УФА фотоны тоже вносят вклад в цитотоксические эффекты. В курсе детально рассматриваются особенности фотохимических реакций, инициирующих повреждения в ДНК и липидно-белковых компонентах мембран при действии УФВ и УФА излучений. Значительное внимание уделяется сенсибилизированным фотодинамическим реакциям окислительного повреждения ДНК. Обсуждаются вопросы, связанные с идентификацией эндогенных фотосенсибилизаторов и генерируемых ими активных форм кислорода (АФК), которые вызывают формирование в клеточной ДНК дефектов, ответственных за развитие мутагенеза и канцерогенеза. При анализе этой проблемы подчеркивается, что эффективность образования и распределение УФ повреждений ДНК в разных типах клеток определяются как природой присутствующих в них сенсибилизаторов и их внутриклеточной локализацией, так и активностью антиоксидантных и защитно-репарационных клеточных механизмов. Вызываемые УФ излучением дефекты ДНК инициируют ряд клеточных ответов, которые способствуют их устранению и восстановлению целостности ДНК или запускают процесс апоптоза для удаления клеток с потенциально опасными мутациями. Повреждения ДНК могут также активировать ферментативную сигнальную систему чекпойнтов, которая останавливает развитие клеточного цикла, увеличивая время для репарации. К механизмам репарации повреждений ДНК относятся эксцизионная репарация оснований/нуклеотидов, репарация разрывов и сшивок ДНК-белок и гомологичная рекомбинация. Помимо ферментов репарации клетки содержат антиоксидантные ферменты и конститутивные молекулы - тушители АФК и свободных радикалов, способные защищать клетки от фотоокислительного стресса. Важную функцию в уменьшении цитотоксического действия УФ излучения солнца выполняют запускаемые светом защитные механизмы. Они основаны либо на прямой фотоактивации ферментов репарации ДНК (фотолиазы), либо на фотоиндуцированном ферментативном синтезе соединений, обладающих функциями антиоксидантов и протекторов ДНК (флавоноиды, каротиноиды, меланины и др.). В курсе анализируются недавние достижения в изучении молекулярных механизмов фотозащитных процессов, участвующих в адаптации и повышении устойчивости живых организмов к действию солнечного УФ излучения.
- Добавил в систему: Фрайкин Григорий Яковлевич