НОВЫЙ ТИП РАДИОПРОТЕКТОРОВ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИТНОГО ИЗОТОПА МАГНИЯ-25

Віталій Кімович Кольтовер; Володимир Геннадійович Корольов; Юрій Олексійович Кутлахмедов; Тетяна Анатоліївна Евстіхіна

Автор(и)

Віталій Кімович Кольтовер Інститут проблем хімічної фізики РАН, Російська Федерація
Володимир Геннадійович Корольов Петербурзький інститут ядерної фізики, Російська Федерація
Юрій Олексійович Кутлахмедов Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ, Україна
Тетяна Анатоліївна Евстіхіна Петербурзький інститут ядерної фізики, Російська Федерація

Ключові слова:

репарація, клітини дріжджів, радіопротектори, магнітний ізотоп магнію-25

Анотація

Серед ізотопів 24Mg, 25Mg та 26Mg з природним вмістом біля 79, 10 і 11 % тільки 25Mg має ядерний спін (I = 5/2) та, відповідно, магнітне поле, а 24Mg и 26Mg не мають спіну (I = 0) та магнітного поля. Отримано ізотопну різницю у кінетиці відновлення клітин S. cerevisiae після короткохвильового УФ-опромінення. Константа швидкості відновлення виявилась вдвічі вищою для клітин, збагачених 25Mg, порівняно з клітинами, збагаченими немагнітним ізотопом магнію. Магнітно-ізотопний ефект обумовлений, мабуть, більш високою ефективністю ізотопу 25Mg, порівняно з немагнітним ізотопом, у якості кофактора (Mg2+) окислювального фосфорилювання, що забезпечує клітини більшою кількістю АТФ. Таким чином, магнітний ізотоп магнію, як і деякі антиоксиданти, може слугувати основою створення нових радіопротекторів («харчових добавок») для захисту від дії хронічної радіації.

Біографії авторів

Віталій Кімович Кольтовер, Інститут проблем хімічної фізики РАН

д.б.н., проф., зав. лаб.

Володимир Геннадійович Корольов, Петербурзький інститут ядерної фізики

д.б.н., проф., зав. молекулярної та радіаційної біофізики

Юрій Олексійович Кутлахмедов, Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ

д.б.н., проф., зав. лаб. радіоекологічної надійності біосистем

Тетяна Анатоліївна Евстіхіна, Петербурзький інститут ядерної фізики

інженер відділення молекулярної та радіаційної біофізики

Посилання

K. J. Lohmann, Magnetic-field perception, Nature, 2010, 464:1140–1142; J.L. Gould, Magnetoreception, Current Biol, 2010, 20:R431–R435. A. Komeili, Molecular mechanisms of magnetosome formation, Annu. Rev. Biochem, 2007, 76:351–66.

D.M. Grant, R.K. Harris, eds., Encyclopedia of Nuclear Magnetic Resonance, 1996, Wiley, Chichester.

Young E.A., Galy A. // Rev. Mineral. Geochem. 2004. V. 55. P. 197-230.

Миллер Дж. Эксперименты в молекулярной генетике / Дж. Миллер. – Москва : Мир, 1976. – 436 с.

Дерябин Д. Г. / Д. Г. Дерябин, Е. С. Алешина // Прикл. биохим. микробиол., 2008. V. 44. p. – 324-329. [App. Biochem. Microbiol. 2008. V. 44. P. 292-296 (Engl. Transl.)].

Варфоломеев С. Д. Биокинетика. Практический курс / С. Д. Варфоломеев, К. Г. Гуревич. – Москва : Фаир-Пресс, 1999. 720 с.

Бучаченко А. Л., Кузнецов Д. А., Архангельский С. Б. и др. //ДАН. 2004. Т. 396. – С. 828-830 59 [Doklady Biochem. Biophys. 2004. V. 396. P. 197-199 (Engl. Transl.)].

Бучаченко А. Л., Кузнецов Д. А., Бердинский В. Л. //Биофизика. 2006. Т. 51. С. 545-552 [Biophysics. 2006. V. 51. P. 489-496 (Engl. Transl.)].

Бучаченко А. Л. Новая изотопия в химии и биохимии / А. Л. Бучаченко. – Москва : Наука. 2007. – 189 с.

Koltover V. K. // Nanotechnology-2008. Vol. 1. Danville: Nano Science & Technology Institute (USA), 2008, pp. 254–257.

Надежность и старение биологических систем / [Гродзинский Д. М., Войтенко В. П., Кутлахмедов Ю. А., Кольтовер В. К.]. – Киев : Наукова думка – 1987. – 172 с.

Регенерационные механизмы онтогенетической радиоадаптации у растений. / [Михеев А. Н., Овсянникова Л. Г., Сытник С. В., Дяченко А. И., Гродзинский Д. М.]. // Радиационная биология. Радиоэкология – 2008 – 48, № 1. – С. 59-66.

Бучаченко А.Л. Новая изотопия в химии и биохимии / Бучаченко А. Л. – М. : Наука, – 2007. – 190 c.

Buchachenko A.L., Kouznetsov D.A., Breslavskaya N.N., Orlova M.A.. Magnesium isotope effects in enzymatic phosphorylation// J. Phys. Chem. B – 2008 – 112, No. 8. – P. 25-48.

Влияние различных изотопов магния на уровень активности супероксиддисмутазы при изучении кинетики роста Escherichia coli. / [Богатыренко Т. Н., Кудряшова Е. А., Туманова Л. В., Кольтовер В. К.] // V Междунар. конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине», тезисы докл. – Санкт-Петербург, 2009. – С. 92.

Кольтовер В. К. Восстановление клеток от лучевых повреждений с помощью антиоксидантов и надежность биологических систем / В. К. Кольтовер, Ю. А.Кутлахмедов, Е. Л. Афанасьева // ДАН СССР. – 1980. – 254, № 3. – С. 760-763.

Koltover V. K. Bioantioxidants: The system reliability standpoint. // Toxicology and Industrial Health. – 2009 – 25, No. 4-5, – P. 295-299.

Корогодин В. И. Проблемы пострадиационного восстановления / В. И. Корогодин. – М. : Атомиздат – 1966 – 486 c.

Королев В. Г. Эксцизионная репарация поврежденных оснований ДНК. АП- эндонуклеазы и ДНК-полимеразы. / В. Г. Королев // Генетика. 2005. – 41, № 10. – C. 1301-1309.

Novick A., Szilard L. Experiments on light-reactivation of ultra-violet inactivated bacteria. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1949. – 35. – P. 591-600.

Dann C. E., Wakeman C. A., Sieling C. L., Baker S. C., Irnov I., Winkler W. C. Structure and mechanism of a metal-sensing regulatory RNA.// Cell. 2007. – 130, No. 5. – P. 878-892.