Природа радіаційної загибелі клітин. При аналізі причин радіаційного ушкодження клітини слід розглянути питання про відносну радіочутливість ядра і цитоплазми. В дослідах з опромінення ядра і цитоплазми виявлено значно більшу чутливість ядра, тому в променевій загибелі клітин вирішальну роль відіграє саме пошкодження ядра.
До складу ядра в основному входять молекули ДНК, що мають велику довжину (в клітинах ссавців загальна довжина молекул ДНК становить від 1 до 2 м). Опромінення спричиняє різноманітні пошкодження ДНК та її комплексів, як от: розриви молекул ДНК, утворення лужно-лабільних зв'язків, втрату основ і зміну їх складу, зміну нуклеотидних послідовностей.
Процеси, які відбуваються внаслідок опромінення ДНК безпосередньо в живій клітині, ускладнюються тим, що до власне радіаційно-хімічних перетворень азотистих основ і розривів фосфоефірних зв'язків приєднуються вторинні реакції, в котрих беруть
Із зазначеними ушкодженнями макромолекул асоціюються такі прояви реакцій клітини на опромінення, як відхилення від норми метаболічних процесів, генетичної регуляції функцій клітини й генетичні порушення, що можуть проявлятися в наступних поколіннях, у нащадків опроміненого організму.Розриви ДНК. Розрізняють:
одинарні розриви, коли зв'язок між окремими атомними угрупуваннями порушується в одній із ниток двониткової молекули ДНК. Виникнення їх пропорційне дозі опромінення. Поодинокі розриви, як правило, не призводять до пошкодження молекули ДНК, оскільки розірвана нитка утримується на місці водневими, гідрофобними та іншими видами взаємодії з протилежною ниткою ДНК. подвійні розриви – з підвищенням дози опромінювання зростає ймовірність одинарних розривів у близьких ділянках обох ниток ДНК і формується подвійний розрив, що призводить до розпаду молекули ДНК. Виникнення подвійних розривів пропорційне квадрату дози опромінення
Формування хромосомних аберацій. Найвиразніше проявляються ушкодження структури хромосомного апарату клітин після їх опромінення. Структура хромосом змінюється внаслідок того, що в разі спотворення молекулярної структури ДНК або хроматину внеможливлюється звичайний хід реплікації, формування хромосом і здійснення всіх процесів мітотичного поділу клітини.
Зміни структури хромосомного апарату називають хромосомними абераціями (перебудовами, або мутаціями). Вони, можуть виражатись у зміні числа генів у хромосомах унаслідок або випадіння з хромосоми її частини − делеції, або подвоєння ділянок хромосом − дуплікації. Якщо ж в одній із ділянок хромосоми гени розташовані у зворотному порядку порівняно з нормою, то це явище називають інверсією.
У разі опромінення клітини в пресинтетичній фазі фрагментації й обміни фрагментами як процеси, пов'язані з розривами молекули ДНК, стосуються всієї хромосоми − носія однієї молекули ДНК. Аберації, які виникають при цьому, називають хромосомними (рис.6). Якщо ж фрагментації й обміни індукуються в реплікативній або пост-реплікативній фазі, то внаслідок індивідуальності молекул ДНК у хроматидах аберації хромосом спричиняються розривами молекули ДНК у хроматидах. Такі аберації називають хроматидними.
