Radyasyon kaynaklı Kromozomsal Aberrasyonların Biyolojik İşareti

Radyasyonun yaygın bir çevresel ve tıbbi tehlike olduğunu iddia etmek. Yaşam hücreleri açığa çıktığında, enerji depolanabilir[Dönetici: 1) Bu aberrasyonlar, kromozomların yapısal arka düzenlemeleri altında görünürlerse, biyolojik değişimin yapısal olarak rapor edilirler.

Kromozom Aberrations nedir?

Kromozom aberrasyonları normal yapıda veya kromozom sayısına değişikliklerdir. Radyasyon öncelikle yapısal aberrasyonlar başlatır, bu iki ana tipe sınıflandırılabilir:

  • [FONT:0]Aberrations:[Dönetici kromozomlar, birmerkezik parça ve halkalar. Bunlar hücreye ölümcüldür, çünkü eş sırasında doğru ayrımı önler.
  • [FONT:0]Stable aberrations:[Dönetici:[Dönetici:0) Reciprocal translokasyonlar, inverss ve küçük deletions. Bunlar, uzun vadeli genomik istikrarsızlıklara katkıda bulunabileceklerdir.

Aberrations'ın özel modeli radyasyon dozuna, kaliteye (örneğin, kumar ışınları vs. alfa partiküllerine) bağlıdır ve hücre döngüsü maruz kalma aşamasındadır. Örneğin, yüksek-gli radyasyon (alfa parçacıklar, nötronlar) daha karmaşıktır, düşük maliyetli (X-rays, kumar ışınları).

Radyasyonun Mekanik Etkileri DNA Hasarı

Ionating radyasyon iki ana yol aracılığıyla DNA'ya zarar verir:

Doğrudan Ionization

Yüksek enerji fotoları veya parçacıkları doğrudan DNA helix'te atomları iyonize etmek, eşdeğer bağlarını kırmak. Bu tek parçalı kırışıklıkları (SSB) ve çift iplik molaları oluşturur (DSBs). DSBs her iki şablon da ağırdır - doğru onarıma kılavuzluk yoktur.

Yeniden aktif oksijen türleriyle ilgili yönlendirme Hasarları

Radyasyon ayrıca hücresel ortamda su molekülleri üretiyor, yüksek reaktif hidroxyl radikalleri üretiyor (•OH), süperoksik (O2-), ve hidrojen peroksit (H2O2). Bu tür, kısa mesafeler ve DNA üsleri ve arka kemiği, temel modifikasyonlar, SSB'lere ve kümelenmiş lezyonlar.

Yanlış ve Aberration Formation

Hücresel iki ana yol kullanarak DSB'leri tamir etmeye çalışır: yanlış uçlara katılmaz (NHEJ) ve homologik rekombin onarımı (HR) NHEJ hücre döngüsü boyunca aktiftir, ancak bir kız kardeşin birlikte yakınlaştığını gösterirse, NHEJ yanlış uçlara katılabilir, disantriks, translokasyonlar yaratılır veya deleksiyonlar. HR, sadece S/G2'de aktiftir.

Hücre Seviye Seviyeleri Biyolojik Sonuçlar

Hücre Ölümü ve Apoptosis

Aberrations (disantrik kromozomlar, birmerkezik parçalar) genellikle kemik iliği ve bağırsak epitel gibi radyo duyarsız organlara yol açar. Bu, mutasyonların yayılımını önlemek için faydalıdır, ancak birçok hücre ölürse, özellikle de kemik iliği ve bağırsak epithelyum gibi radyo duyarsız organlara neden olabilir.

Genomal Instability

Hücre döngüsü kontrollerinden kaçan bir aberrasyonlar, sonraki bölümlerde, arka sıralı genom giderek daha dengesiz hale gelir - a fenomen denilen ESFLT:0)radiation-indüklenmiş genomik istikrarsızlık. Yeni aberrations, gen amplifikasyonlar ve aneuploidy spontane olarak ortaya çıkar, ilk maruz kalmadan sonra bu gecikmeli istikrarsızlık, karsinojenezlerin önemli bir sürücüdür.

Bystander Effects

Tüm hücreler doğrudan vurmalı. Irradiated hücreler boşluk kavimleri aracılığıyla sinyalleri gönderebilir veya çözünemeyen faktörler (örneğin, sintokineler, reaktif azot türleri) bu, DNA hasarını komşu, ortaya çıkan hücrelere yol açan bir fenomendir - anlayan etki olarak bilinen bir fenomenby).

İnsan Sağlığı ve Hastalığı için Etkileri

Kanser Geliştirme

Radyasyon kaynaklı kromozomları insan kanserine bağlayan en güçlü kanıtlar, tümörlerin sitogenetik çalışmalarından gelir. Birçok kanser, onkojenleri veya inactivate tümör baskılayıcılarını etkinleştiren özel translokasyonlar ile karakterize edilir.

  • [FONT=0)Chronic myeloid leukemia (CML): Philadelphia kromozomu reciprocal translokasyon t(9;22)(q34;q11) BCR-ABL1 füzyonu CML-ABL1 füzyonu yaratır ve radyasyon maruziyeti ile sonuçlanabilir.
  • [FONT:0) AML myeloid leukemia (AML): [Dönetici: 0:1) 11 kromozomda MLL genini içeren translokasyonlar, üstoisomeraz II inhibitörleri (a radyasyon-mimetic ajan) veya radyasyona maruz kaldıktan sonra tedaviden sonra yaygındır.
  • [FONT=0)Solid tümörleri: [Dönetici: [Dönder: ] Düşük kazadan sonra tiroid kanserinde, RET/PTC yeniden düzenlemeleri yüksek frekansta gözlemlendi.

Atom bombasının ölümcül çalışmaları, nükleer işçiler ve hastalar radyoterapiyi sürekli olarak gösteren hastalar, doğrusal bir doz-response for most solid kanserler ve leukemias, daha yüksek dozlarda eğimli eğimle gözlemler.

Offspring'teki Genetik Bozukluklar

Mikrop hücrelerinin radyasyon maruz kalması (sperm veya yumurta) bir sonraki nesildeki genetik hastalıklarına neden olan her türlü kromozomal aberrasyonları üretebilir. Risk tipik çevresel dozlarda nispeten düşük olsa da, atom bombası hayatta kalanlardan hayvan çalışmaları ve verileri bir artış gösterir:

  • [FONT:0)Down sendromu (trizoy 21): ), Ayrılma olayları, radyasyon kaynaklı hasarlarla, kromozomal yeniden düzenlemelerle veya kromozomal yeniden düzenlemelerle tetiklenebilir.
  • [FONT:0)Cri-du-chat sendromu: 5 (5p-) Kısa kromozom kolunda bir delesyon. Bu deleksiyona doğrudan neden olabilir.
  • [FONT:0]Sex kromozomu aneuploiler: XXY, XYY ve Turner sendromu, paternal mikroplar hücrelerde radyasyon maruziyeti ile ilişkilendirilmiştir.

Yapısal aberasyonlar iletilen ek olarak, radyasyon da, yetersizlik veya tek ebeveynli disomyun aktif allele etkilerken meydana gelebilir.[Dönetici:0).

Non-cancer Health Effects

Kanser ve genetik bozukluklar ötesinde, kromozomal aberrasyonlar katkıda bulunur:

  • [FONT:0)Ölçeği yaşlanma:[Dönetici:[Dönetici hasarının) Accumulation of genomic hasarın hücresel senkronizasyonu hızlandırıyor.
  • [FONT:0)Cardiovascular hastalığı: Inflamed, radyasyon kaynaklı aberrasyonlarla birlikte endotel hücreleri aloclerozu teşvik edebilir.
  • [FONT:0]Neurode nesli:[Dönetici:[Dönetici:0)Neurode nesli:[Döntgen:[Dönlenmedik:))))) Nöronlar, yüksek doz maruz kalmadan sonra bilişsel bir düşüşe yol açabilirler.

Koruyucu Önlemler ve Kıtlamalar

Aberration formasyonu mekanizmalarının anlaşılması, daha iyi koruma stratejileri tasarlamamıza olanak sağlar.

Fiziksel Shielding ve Dose Limitation

En etkili koruma, meydana gelen zararları önlemektir. ALARA prensibi (Sürekli olarak makul bir şekilde Achievable) tüm radyasyon tesislerinde uygulanır.Görünmüş, beton veya su, foton ve nötronların florasını azaltır.

Radyo korumacıları ve Mitigators

Kimyasal ajanlar serbest radikalleri tahrif edebilir veya maruz kalmadan DNA onarımını geliştirebilir.

  • [FONT:0)Amifostine:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:0) Normal dokularda aktif bir radikal sküdyen ( radyoterapi sırasında kullanılmak üzere onaylanmış).
  • [FONT:0)Antioksis:[DÜT 1: 1 ) C vitamini, E vitamini ve N-acetylcysteine dolaylı hasarları azaltır.
  • [FONT=0)Growth faktörler: [DÜDÜT:1] Granulosit koloni-stimulating faktörü (G-CSF) akut maruz kaldıktan sonra kemik iliğinin geri kazanılmasını hızlandırabilir.

Biyolojik Dosimetri

Periferik kan lenfositlerinde disantrik kromozomlar, bilinmeyen bir maruz kalma (örneğin, radyolojik kaza) sonra absorbe edilen doz için altın standarttır.[Dönetici).

Düzenleme Standartları

Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu (ICRP) ve Ulusal Radyasyon Koruma ve Ölçümler (NCRP) nin stokastik etkileri riskine dayanan doz limitleri (cancer, heritable etkiler) 5 yıldan fazla bir süre boyunca tahmin edilmektedir.

Current Research Path

Araştırma, radyasyon kaynaklı kromozomal aberrasyonların anlayışımızı geliştirmeye devam ediyor:

  • [FONT:0)Mechanistic modelleme:[Dönetici:[Dönetici: 0) C ⁇ modelleri şimdi DSB onarım kinetiği taklit eder ve düşük dozlarda aberrasyon verimlerini tahmin eder.
  • [FONT:0)Epigenetik değişiklikler: [DFLT:1] Radyasyon DNA tilasyonunu ve histon modifikasyonlarını değiştirebilir, kromat yapısını ve mutasyonu etkileyen farkları etkileyebilir.
  • [FONT:0) Individual radyosensitivite:) Genetik polimorfizm DNA onarım genlerinde (örneğin, ATM, BRCA1, XRCC1) aberrasyon frekansı ve kanser riskini etkiler. Kişiselleştirilmiş radyasyon koruması mümkün olabilir.
  • [FONT=0) Uzay radyasyonu:[Dönetici kozmik ışınları (yüksek-li protonlar ve ağır iyonlar) karmaşık aberrasyonlar üreterek son derece etkilidir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Radyasyon kaynaklı kromozomal aberrasyonlar, köprülerin fizik, DNA onarımı ve hastalık gibi temel biyolojik bir uç noktasıdır. Hem insan acılarının nedenidir - kanser, genetik bozukluklar, doku hasarı - hem de dosimetri, risk değerlendirme ve temel biyoloji için değerli bir araç. Yapay ve doğal radyasyon kaynaklarına maruz kalmamız, mekanizmalara devam eden araştırmalar, sonuçlar ve bu aberasyonların azaltılması, sağlık ve ilerleme bilgi koruması için önemlidir.

Daha fazla okuma için:

  • [Üyesel Koruma Komisyonu] [Dönetici Koruma Komisyonu[Dönemli Koruma Üzerine]
  • [FONT:0) Ulusal Radyasyon Koruma ve Ölçmeler Konseyi).
  • [0] Ulusal Kanser Enstitüsü: Radyasyon ve Kanser Riski).
  • [FONT:0] Atom Radyasyonun Etkileri Üzerine Birleşmiş Milletler Bilimsel Komitesi).