Презентация на тему "Генетические последствия действия ионизирующего излучения на человека"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Генетические последствия действия ионизирующего излучения на человека

  Пастухова Елена Игоревна к.б.н. Доцент кафедры радиационной биологии ФГБОУ ВПО Челябинский государственный университет Научный сотрудник ФГБУН Уральский научно-практический центр радиационной медицины

• 
  Слайд 2

  Радиационная генетика

  Открытие влияния ионизирующего излучения на образование мутаций 1927 г. Герман Меллер 1925 г. Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов

• 
  Слайд 3

  Три основных направления радиационной генетики :

  биофизическое, или радиобиологическое (анализ механизмов генетического действия излучений); генетическое (получение мутантных форм для анализа явлений наследственности и изменчивости); селекционное (получение мутантов с ценными для селекции признаками).

• 
  Слайд 4

  Эффекты, вызываемые в ДНК ионизирующей радиацией

• 
  Слайд 5

  Возникновение точковыхмутаций

  Точковые (или генные) мутации – это стабильные изменения на уровне нуклеотидов ДНК. Не нарушается целостность хромосомы и не затрагивается ее белковый компонент. Формирование точковых мутаций не зависит или слабо зависит от таких факторов, как стадия сперматогенеза или овогенеза, на которой действует ИИ, концентрация кислорода, мощность дозы и т.д.

• 
  Слайд 6

  Возникновение хромосомных аберраций

• 
  Слайд 7
  

  Конечный выход аберраций - это сочетание радиационного разрыва и репарации хромосом. Восстановление перво­начальной конфигурации (реституция) Воссоединение разных ("незаконных") концов с образованием обменных аберраций (неза­конная репарация) Разрыв может остаться открытым и при­вести к терминальной делеции, т.е. к утрате части хромосомы.

• 
  Слайд 8

  Основные категории структурных изме­нений хромосом:

  Межхромосом-ные обмены Внутрихромо-сомные обмены межплечевые обмены внутриплечевые обмены Нарушение непрерывности или разрывы

• 
  Слайд 9

  Хроматидные аберрации

• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11

  Генетические эффекты действия излучений на человека

  1940 г. Андрес А.Г. и Хесин Л.Я. Конец 1950-х. Возникновение радиационной генетики человека При медицинском применении ионизирующих излучений в клетках человека возникают хромосомные перестройки. Канцерогенное действие радиации Эксперименты на животных

• 
  Слайд 12
  

  Частоты мутаций, проявляющихся в виде изменений электрофоретической подвижности некоторых ферментов, составляют 1,2-1,7∙10-9 мутаций на локус на 1 Зв. Оценка относительного риска возникновения мутаций возрастает до 5,0 для первого триместра беременности и остается равной 1,47 для всех последующих периодов развития. При условии однократного внешнего γ- или рентгеновского облучения в дозе 1 Гр среди 10 000 внутриутробно облученных детей ожидается 25 дополнительных случаев лейкоза и 28 случаев других видов рака с летальным исходом.

• 
  Слайд 13

  Методы оценки генетического риска облучения для человека

  Для прогноза генетических эффектов после облучения в первом поколении используют два метода: Метод удваивающей дозы базируется на определении дозы, вызывающей такой же генетический эффект, как при естественном мутагенезе. Прямой метод определяет частоты инду­цированных мутаций отдельных генов и аберраций хромосом

• 
  Слайд 14

  Метод удваивающей дозы

  Оценка радиационного риска методом удваивающей дозы (1 Зв на поколение)

• 
  Слайд 15

  Прямой метод

  Прямой метод выражает опасность ожидаемого числа генетических повреждений на одну гамету в расчете на единицу дозы излучения. Модель «человек-мышь» Модель «мышь-мышь»

• 
  Слайд 16
  

  Обстоятельства, затрудняющие экстраполяцию на человека оце­нок, полученных для мыши:

  Скорости накопления спонтанных мутаций у мыши и человека с возрастом значи­тельно расходятся. Различия при учете мозаиков(мутация не во всех клетках) и кластеров (мутация не у всех потомков) при анализе спонтан­ного мутагенеза

• 
  Слайд 17

  Модель «человек-мышь»

  У челове­ка отобраны 26 доминантных болезней, связанных с аутосомными генами, которые включают 135 локусов. Средняя частота спонтанных мутаций оценивает­ся в (2.93 ± 0.64) ∙10–6 на локус за поколение. Средняя частота мутирования в 72 локусах у мышей при хроническом облучении низкими дозами - (0.35 ± 0.09) ∙10–5 на 1 Гр. Величина удваивающей дозы равна отношению ча­стоты спонтанных мутаций у че­ловека (в среднем для 135 локусов) к частоте индуцированных мутаций у мыши (средней по 72 локусам), т.е. 0.84 ± 0.31 Гр

• 
  Слайд 18
  

  Величина, обратная удваива­ющей дозе, показывает относи­тельный мутационный риск на единицу дозы. Для аутосомных рецессивных болезней такой риск считается незначительным, поскольку рецессивные мутации не приводят сразу к болезни. Для мультифакториальных бо­лезней и для врожденных ано­малий ситуация с оценкой риска намного сложнее, поскольку от­сутствует прямая связь между мутациями и их фенотипическим проявлением (болезнями).

• 
  Слайд 19
  

  Спектры спонтанных и индуцированных изменений ДНК существенно различаются. Если при спонтанном мутагенезе 65% изменений ДНК относится к точковым мутациям, то при радиационном в основном возникают микроделеции

• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21

  Популяционно-генетические последствия действия ионизирующего излучения

  Изменение вторичного соотношения полов Изменение частоты близнецовости

• 
  Слайд 22

  Спасибо за внимание!

  Пастухова Елена Игоревна pastuel@yandex.ru