Генетические последствия действия ионизирующего излучения на человека

радиационной биологии ФГБОУ ВПО Челябинский государственный университет
Научный сотрудник ФГБУН Уральский

научно-практический центр радиационной медицины

Меллер
1925 г. Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов

генетического действия излучений);
генетическое (получение мутантных форм для анализа явлений наследственности

и изменчивости);
селекционное (получение мутантов с ценными для селекции признаками).

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.

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.

или разрывы

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

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.

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

на поколение)

одну гамету в расчете на единицу дозы излучения.
Модель «человек-мышь»
Модель «мышь-мышь»

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

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

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).

спонтанном мутагенезе 65% изменений ДНК относится к точковым мутациям, то

при радиационном в основном возникают микроделеции