Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса
Исследовали влияние возраста и оксидативного стресса на уровень экспрессии генов аденозиндезаминазы, альбумина и с-myc. Оксидативный стресс моделировали перфузией печени крыс in situ 17 мМ H₂O₂. Уровень экспрессии генов оценивали с помощью дот-гибридизационного анализа препаратов тотальной РНК. Выяв...
Gespeichert in:
| Datum: | 1993 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1993
|
| Schriftenreihe: | Биополимеры и клетка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/156284 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса / А.Я. Литошенко, Н.В. Рогинец // Биополимеры и клетка. — 1993. — Т. 9, № 6. — С. 86-89. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-156284 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1562842019-06-19T01:26:04Z Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса Литошенко, А.Я. Рогинец, Н.В. Геном и его регуляция Исследовали влияние возраста и оксидативного стресса на уровень экспрессии генов аденозиндезаминазы, альбумина и с-myc. Оксидативный стресс моделировали перфузией печени крыс in situ 17 мМ H₂O₂. Уровень экспрессии генов оценивали с помощью дот-гибридизационного анализа препаратов тотальной РНК. Выявлено возрастание экспрессии исследуемых генов при старении. Показано повышение уровня содержания мРНК этих генов у молодых и старых животных в условиях оксидативного стресса. Досліджено вплив віку та оксидативного стресу на рівень експресії генів аденозиндезамінази, альбуміну і с-myc. Оксидативний стрес моделювали перфузіею печінки щурів in situ 17 мМ Н₂O₂. Рівень експресії генів оцінювали за допомогою дот-гібридизаційного аналізу препаратів тотальної РНК. Виявлено зростання експресії досліджуваних генів за старіння. Показано підвищення рівня мРНК цих генів у молодих та старих тварин за умов оксидативного стресу. The effect of aging and oxidative stress on the expression of adenine deaminase, albumin and c-myc were explored. The liver was perfused in situ, by 17 mM H₂O₂. The expression (mRNA levels) of these genes was estimated by dot-hybridization analysis of total RNA. Our results indicate that the expression of these genes increases during rats senescence. It was shown that the oxidative stress induced the increase of mRNA levels these genes in liver of young and old rats. 1993 Article Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса / А.Я. Литошенко, Н.В. Рогинец // Биополимеры и клетка. — 1993. — Т. 9, № 6. — С. 86-89. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000388 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/156284 576.1:612.67.014.1 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Геном и его регуляция Геном и его регуляция |
| spellingShingle |
Геном и его регуляция Геном и его регуляция Литошенко, А.Я. Рогинец, Н.В. Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса Биополимеры и клетка |
| description |
Исследовали влияние возраста и оксидативного стресса на уровень экспрессии генов аденозиндезаминазы, альбумина и с-myc. Оксидативный стресс моделировали перфузией печени крыс in situ 17 мМ H₂O₂. Уровень экспрессии генов оценивали с помощью дот-гибридизационного анализа препаратов тотальной РНК. Выявлено возрастание экспрессии исследуемых генов при старении. Показано повышение уровня содержания мРНК этих генов у молодых и старых животных в условиях оксидативного стресса. |
| format |
Article |
| author |
Литошенко, А.Я. Рогинец, Н.В. |
| author_facet |
Литошенко, А.Я. Рогинец, Н.В. |
| author_sort |
Литошенко, А.Я. |
| title |
Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса |
| title_short |
Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса |
| title_full |
Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса |
| title_fullStr |
Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса |
| title_full_unstemmed |
Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса |
| title_sort |
возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
1993 |
| topic_facet |
Геном и его регуляция |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/156284 |
| citation_txt |
Возрастные особенности экспрессии некоторых генов в условиях оксидативного стресса / А.Я. Литошенко, Н.В. Рогинец // Биополимеры и клетка. — 1993. — Т. 9, № 6. — С. 86-89. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Биополимеры и клетка |
| work_keys_str_mv |
AT litošenkoaâ vozrastnyeosobennostiékspressiinekotoryhgenovvusloviâhoksidativnogostressa AT roginecnv vozrastnyeosobennostiékspressiinekotoryhgenovvusloviâhoksidativnogostressa |
| first_indexed |
2025-07-14T08:44:05Z |
| last_indexed |
2025-07-14T08:44:05Z |
| _version_ |
1837611242559111168 |
| fulltext |
УДК 576.1:612.67.014.1
А. Я. Литошенко, Η. В. Рогинец
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ НЕКОТОРЫХ ГЕНОВ
В УСЛОВИЯХ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА
Исследовали влияние возраста и оксидативного стресса на уровень экспрессии генов
аденозиндезаминазы, альбумина и с-пгус. Оксидативный стресс моделировали перфу-
зией печени крыс in situ 17 мМ H2O2. Уровень экспрессии генов оценивали с помощью
дот-гибридизационного анализа препаратов тотальной РНК. Выявлено возрастание
экспрессии исследуемых генов при старении. Показано повышение уровня содержания
мРНК этих генов у молодых и старых животных в условиях оксидативного стресса.
Введение. С возрастом и, в частности, при старении общий уровень экс-
прессии генетической информации снижается [1, 6, 7]. Это может быть
связано со сдвигами в структуре генома на различных уровнях его ор-
ганизации, в том числе и на уровне хроматина [1]. Возрастные измене-
ния в геноме сопровождаются, однако, как уменьшением, так и увели-
чением экспрессии некоторых генов [3, 7, 11]. Одной из причин старе-
ния могут быть свободно-радикальные реакции, лежащие в основе мно-
гих структурных и функциональных перестроек в клетках [4, 10], что,
как правило, ведет к нарушению экспрессии генетической информации
клетки. Однако в связи с тем, что основная масса свободных радикалов
генерируется митохондриями [8], представляется проблематичной их
роль, а также индуцируемых ими перекисных процессов в нарушениях
структуры и функции ядерного генома.
Поэтому целью настоящей работы явилось исследование влияния
возраста и индукции образования свободных радикалов на уровень экс-
прессии в печени крыс гена альбумина, имеющего конститутивный ха-
рактер экспрессии, гена аденозиндезаминазы (АДА) и протоонкогена
с-пгус, экспрессия которого тесно сопряжена с клеточным циклом.
Материалы и методы. В работе использовали белых крыс линии
Вистар трех возрастных групп: 2—3 месяца (молодые), 6—8 месяцев
(взрослые), 26—28 месяцев (старые). В каждый отдельный экспери-
мент брали по три и более животных всех возрастных групп. Оксида-
тивный стресс моделировали перфузией печени крыс in situ 17 мМ рас-
твором Н2О2 в течение 35—45 мин при 37 °С. Из печени выделяли то-
тальную Р Н К с использованием гуанидинизотиоцианата [13]. Чистоту
выделенной Р Н К проверяли спектрофотометрически и электрофоретиче-
ски, концентрацию Р Н К определяли с помощью спектрофотометра
СФ-46 [2]. Тотальную Р Н К денатурировали в растворе формамида при
65 °С и наносили на нитроцеллюлозный фильтр в разных количествах
(от 0,5 до 10 мкг) с помощью прибора Dia-Dot.
В качестве зондов использовали: ген сывороточного альбумина крыс
в плазмиде pRSAy ген аденозиндезаминазы грызунов в плазмиде pADAy
а также плазмиду со вставкой протоонкогена с-пгус, для которой век-
тором служила pBR322. Д л я мечения зондов применяли [ 3 2 Р]дЦТФ
(Ташкент) и коммерческий набор для ник-трансляции фирмы «Атег -
sham» (Великобритания) . Дот-гибридизацию с зондами проводили в
стандартных условиях [2]. После отмывки фильтры использовали для
авторадиографии в течение 3—4 сут при —20 °С (пленка РМ-В) . Ра -
диоавтографы денситометрировали на микрофотометре ИФО-451.
Результаты обрабатывали с помощью метода вариационной статис-
тики с применением критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение. На рис. 1 представлены радиоавтографы
дот-гибридизации использованных нами зондов с препаратами тоталь-
ной Р Н К из интактной и перфузированной перекисью водорода печени
крыс трех возрастных групп. Видно, что величина сигнала гибридиза-
ции пропорциональна количеству препарата тотальной Р Н К , нанесен-
ной на мембранный фильтр, и изменяется как с возрастом животных,
€> А. я . Литошенко, Н. В. Рогинец, 1993
8 6 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1993. Т. 9. Ni S
так и под влиянием перфузии. Денситометрия радиоавтографов позво-
лила оценить их количественно.
Данные, приведенные на рис. 2, свидетельствуют о том, что с воз-
растом у животных экспрессия исследуемых генов изменяется неодина-
ково как количественно, так и качественно. В печени взрослых крыс экс-
прессия генов АДА и альбумина увеличивается, а экспрессия гена с-тус
уменьшается по сравнению с молодыми животными, тогда как в печени
старых крыс экспрессия всех трех генов увеличивается по сравнению
и с молодыми, и со взрослыми. Наиболее выраженные возрастные изме-
нения отмечаются в экспрессии гена
АДА, а наименее выраженные, хотя
л статистически значимые,— в экспрес-
с и и с-тус.
Как свидетельствуют данные литера-
туры, с возрастом увеличивается синтез
альбумина в клетках печени крыс [12],
в то время как в отношении синтеза
АДА возрастных изменений не обнару-
жено [9]. Экспрессия гена с-тус увели-
чивается с возрастом в печени крыс.ли-
нии Fisher-344 [11]; кроме того, известно,
что экспрессия с-тус повышается в от-
вет на различные стимулы, вызывающие
клеточную пролиферацию, такие как
фактор роста эпидермиса и частичная
гепатэктомия [5].
Предполагалось, что суммарное сни-
жение синтеза тотальной Р Н К в печени
Рис. 1. Гибридизация тотальной РНК печени крыс
разного возраста с зондами, содержащими после-
довательности генов АДА (о), альбумина (б) и
с-тус (в)·. 1 — интактная; 2 — перфорированная
печень. M — молодые; В — взрослые; С — старые.
Слева указано количество тотальной РНК (мкг),
нанесенной на мембранный фильтр
и мозге у старых животных является результатом падения активности
РНК-полимераз , и/или уменьшения доли транскрибируемой Д Н К
[1], которое обусловлено связыванием и экранированием последо-
вательностей Д Н К белками хроматина. Высказывались предположения
и о том, что при старении возрастает количество ДНК-белковых ко-
валентных связей, чему способствует увеличение числа одноцепочечных
разрывов Д Н К [4]. В некоторых исследованиях было показано повы-
шение уровня экспрессии ряда генов с возрастом [3, 6, 7], что может
быть связано как с изменениями гормонального статуса организма и
метаболических процессов в различных тканях, так и со структурными
перестройками хроматина. Увеличение с возрастом числа поперечных
сшивок в хроматине, способных изменять его структуру, вероятно, обус-
ловлено различными причинами, в том числе и присутствием свободных
радикалов [1,4, 10]. Последние, вызывая образование одно- и двунитча-
тых разрывов в Д Н К , также могут делать доступными для факторов·
транскрипции некоторые последовательности Д Н К , находящиеся в не-
транскрибируемых участках генома.
Результаты наших исследований показали, что величина стимули-
рующего эффекта перфузии печени крыс перекисью водорода на экс-
прессию изучаемых генов в значительной степени зависит от возраста
животных (рис. 3). Это может быть связано как с разной степенью
активации внутриклеточных процессов, приводящих к индукции синте-
за Р Н К данных генов, так и с возрастными особенностями структуры
хроматина этих генов.
87 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1993. Т. 9. Ni S
В перфузированной печени повышается синтез м Р Н К генов аль-
бумина, АДА и с-тус у молодых и старых крыс, причем у старых жи-
вотных степень индукции экспрессии этих генов наиболее выражена.
У взрослых животных перфузия H2O2 оказывает значимый стимулиру-
ющий эффект лишь на экспрессию гена АДА. Можно предположить, что
механизмы увеличения экспрессии иссле-
дованных в этой работе генов в условиях
оксидативного стресса имеют какие-то
общие черты вследствие прямого воздей-
ствия свободных радикалов или продук-
тов их реакции на структуру хроматина
посредством образования одно- и двунит-
чатых разрывов. Следовательно, особен-
Рис. 2. Возрастные особенности изменения экспрессии генов АДА ( / ) , альбумина (2)
и с-тус (<?). Различия достоверны ( р < 0 , 0 5 ) между группой старых и взрослых живот-
ных и между группой старых и молодых животных
Рис. 3. Влияние перфузии печени раствором Н20г на уровень экспрессии генов АДА
(а), альбумина (б) и с-тус (в) в печени крыс разного возраста. M — молодые, В —
взрослые, С — старые; * различия достоверны (р<0 ,05 ) по сравнению с интактными,
молодыми и взрослыми животными
ности структурной организации хроматина клеток печени у молодых
и старых крыс отличаются от таковых у взрослых животных, что де-
лает геном более уязвимым для повреждающих факторов, в том числе
и действия продуктов свободно-радикальных реакций. При этом нужно
учитывать, что повышение уязвимости хроматина отдельных генов мо-
жет быть следствием как возрастных особенностей их физиологической
регуляции, так и количества их структурных повреждений, полученных
в процессе онтогенеза.
Р е з ю м е . Досліджено вплив віку та оксидативного стресу на рівень експресії
генів аденозиндезамінази, альбуміну і с-тус. Оксидативний стрес моделювали перфу-
зіею печінки щурів in situ 17 мМ Н20г. Рівень експресії генів оцінювали за допомо-
гою дот-гібридизаційного аналізу препаратів тотальної РНК. Виявлено зростан-ня ек-
спресії досліджуваних генів за старіння. Показано підвищення рівня мРНіК цих генів
у молодих та старих тварин за умов оксидативного стресу.
S u m m a r y . The effect of aging and oxidative stress on the expression of adenine
deaminase, albumin and c-myc were explored. The liver was perfused in situ by 17 mM
H 2 O 2 . The expression (mRNA levels) of these genes was estimated by dot-hybridization
analysis of total RNA. Our results indicate that the expression of these genes increases
during rats senescence. It was shown that the oxidative stress induced the increase of
mRNA levels these genes in liver of young and old rats.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Канунго Μ. Биохимия старения —Μ. : Мир, 1982.—289 с.
2. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование.·— М. : Мир,
1984.—480 с.
88 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1993. Т. 9. Ni S
3. Rao G., Xia E., Richardson A. Effect of age on the expression of antioxidant enzy-
mes in male Fisher F 344 r a t s / / M e c h . Aging and Develop.—1990.—53, N 1.—
p. 49—60.
4. Harman D. The aging process / /Proc . Nat. Acad. Sci. USA.—1981 .—78, N 11.—
p. 7124—7128.
5. Cochran К. К. B. Cell-specific regulation of the c-myc gene by lymphocyte mitogens
and platelet-derived growth factor / /Cel l .—1983.—35, N 3 . — P . 603—610.
6. Smith J. R., Pereria-Smith О. M. Further studies on the genetic and biochemical ba-
sis of cellular s e n e s c e n c e / / E x p . Gerontol.—1989.—24, N 5—6.— P. 377—381.
7. Freidman V., Wagner /., Danner D. B. Isolation and identification of ageing-related
cDNAs in the mous / / Mech. Aging and Develop.—1990.—52, N 1 .—P. 27—43.
8. Chance B., Sies H., Boveris A. Hydroperoxide metabolism in mammalian o r g a n s / /
Physiol. Rev.—1979.—59, N 3 . — P . 527—605.
9. Rothstein N. Exchanges in enzymatic porteins during a g i n g / / М о ї . basis of aging /
Eds A. K. Roy, B. Chatterjee.—Orlando : Acad. press, 1984 — P . 299—231.
10. Castes de Paulet A. Radicaux libres et v ie l l i ssement/ /Annu. Biol. Clin.— 1990.— 48,
N 5.— P. 323—330.
11. Matocha M. FCosgrove / . M., Atack J. R., Rapoport S. / . Selective elevation of
c-myc transcript levels in the liver of the aging-Fisher-F344 rats / / Biochem. and Bio-
phys. Res. Communs.—1987.—147, N 1 .—P. 1—7.
12. Buther J. A. The effect of aging on the synthesis hepatocyte-specific p r o t e i n s / / J .
Cell. Physiol.—1989.—141, N 2 . — P . 400—409.
13. Chomczynski P., Sacchif N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinum
thiocyanate-phenol-chloroform ex trac t ion / /Ana l . Biochem.—1987.—162, N 1.— P.
156—159.
Ин-т геронтологии АМН Украины, Киев Получено 01.06.93
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1993. Т. 9. Ift 8 7 - 3 - 7 5 7 89
|