Cytogenetické metody v genotoxikologii

Abstract

Každý den jsme vystaveni vlivu řady faktorů, které mohou působit jako mutageny na naši DNA. Věda zkoumající vliv takovýchto mutagenních faktorů, které mohou být fyzikálního, chemického i biologického původu, se nazývá genotoxikologie. Mezi fyzikální faktory patří v první řadě ionizující záření. Z chemických můžeme zmínit např. benzen či vinylchlorid nebo některé léky. Jako biologické mutagenní faktory mohou působit některé viry. Opravné mechanismy buňky, které opravují dvouvláknové zlomy DNA, se liší dle toho, jestli vyžadují rozsáhlé homologní sekvence (HRR) nebo naopak, zda se bez takovýchto sekvencí obejdou a vystačí si jen s krátkými homologními sekvencemi zahrnujícími několik málo bazí (NHEJ). Oba tyto mechanismy, pokud neproběhnou správně, mohou vést ke vzniku aberací chromosomů. Mezi získané chromosomové aberace patří translokace, vyskytující se často u nádorových buněk, delece, nebo například vznik acentrických fragmentů, dicentrických a prstencových chromosomů. Chromosomové aberace zahrnují chromatidové zlomy a chromatidové výměny. Metody pro vyšetření takovýchto změn je několik, mohou být rozděleny podle fáze, ve které se vyskytuje buňka v době vyšetření. Nejzákladnější metodou je klasické barvení Giemsou, které odhalí většinu aberací, kromě translokací a inverzí, a numerické odchylky...

We are constantly exposed to a variety of factors which may be a cause of DNA mutations. The influence of mutagens of physical, chemical and biological origin is studied by genotoxicology. Ionic radiation is among the most common physical mutagens, benzene, vinylchloride or some drugs represent the chemical mutagens, while some viruses and may act as biological mutagens. The repair mechanisms of double strand breaks can be divided into those that require HRR-homologous sequences and those that may use of microhomologies consisting of a short DNA sequence (NHEJ). Both mechanisms can lead to aberrations of chromosomes, if they are not precise. Acquired chromosomal aberrations include translocation, common in cancer cells; deletion; or the production of acentric fragments, dicentrics and rings. Chromatid aberrations includes chromatid breaks and chromatide exchanges. There are various methods for detecting/examining such mutations and these can be categorised according to the phases of the cell cycle. The basic method is clasic Giemsa stain which reveals the most of aberrations except translocations and inversions and numeric abnormalities in metaphasic cells. Another way of testing mutagenicity is determining the rate of sister chromatide exchange; or the so called micronucleus test used to measure...