Молекулярно-генетические модели

Среди моделей на молекулярном уровне следует упомянуть модели Гюнтера, Обатурова, Чадвика и Линхаутса.

В основе модели Гюнтера лежат следующие соображения:

§ Образование отдельного повреждения (однонитевого или двунитевого разрыва) в каком-либо малом участкеДНК происходит только в результате одного события поглощения энергии в этом участке или вблизи него.

§ При обычных физиологических условиях в клетке средняя длина диффузии радикалов достаточно мала, что дает основание представить мишень (ДНК) в виде цилиндра, дина которого намного превышает диамент.

§ Только число первичных и вторичных ионизаций, произведенных внутри мишени, определяет вероятность повреждений ДНК.

Модель Обатурова дополняет модель Гюнтера следующими постулатами:

§ При пересечении мишени (ДНК) заряженной частицей каждый акт передачи энергии приводит к одной первичной ионизации с образованием d-электронов, способных к вторичной ионизации мишени.

§ Каждый акт передачи энергии внутри мишени может вызвать однонитевой или двунитевой разрыв. Последний менее вероятен и может произойти только за счет d-электронов.

Модель Чадвика и Линхауза учитывает, что двойные разрывы ДНК индуцируются двумя путями:

§ Одной частицей, создающей сразу два однонитевых разрыва на противоположных нитях ДНК;

§ Двумя частицами, каждая из которых образует однонитевые разрывы на одной из нитей ДНК на некотором расстоянии друг от друга.

Совокупность структурных моделей укладывается в следующие основные постулаты:

§ Хромосома (или хроматида) состоит только из одной двунитевой молекулы ДНК, состоящей из неповторяющихся нуклеотидных последовательностей и повторяющихся нуклеотидных пар.

§ Только изменения в ДНК, произведенные повреждающими агентами непосредственно или косвенно, могут в итоге привести к хромосомным аберрациям.

§ Однонитевые разрывы репарируются практически полностью. Только незначительная их часть в стадиях G₁, G₂ и S может привести к хроматидным аберрациям и пробелам.

§ Процессы репарации двунитевых разрывов происходят с образованием липких концов, в случае разрывов в уникальных оследовательностях – образуются фрагменты хромосом.

Генетический эффект облучения характеризуется следующими величинами:

§ Выход мутантных клеток на одну облученную клетку равен отношеню числа мутантов к первоначальному числу облучаемых клеток.

§ Частота мутантов на одну выжившую клетку равна отношению числа мутантов к числу выживших клеток.

§ Выход видимых мутаций равен отношению полного числа наблюдаемых мутаций к числе облученных клеток.

§ Частота мутаций равна отношению полного числа наблюдаемых мутаций к числу выживших клеток.