Методы популяционной биологии ЭФФЕКТЫ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ОБЛУЧЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ Зайнуллин В.Г.*, Таскаев А.И. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкарский государственный университет* 167892, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28 Существующее в экологии правило Либиха дополнено многими положениями. К этой группе уточнений закона Либиха примыкает несколько отличное от других правило фазовых реакций «польза - вред»: малые концентрации токсиканта действуют на организм в направлении усиления его функций (их стимулирования), тогда как более высокие концентрации угнетают или даже приводят к смерти. Без сомнения, это правило можно отнести и к действию ионизирующей радиации - облучение в малых и больших дозах вызывает различные биологические последствия (Кузин, 1977, 1986). В определении понятия «эффектов малых доз радиации» существует два аспекта: физический и биологический (Кузин, 1970; Спитковский, 1992; Ро11усоуе, 1998). Согласно физическим представлениям, механизмы взаимодействия излучения с веществом остаются неизменными во всем диапазоне доз. Вероятность повреждения находится в линейной зависимости от дозы облучения, а малые дозы соответствуют такому уровню воздействия излучения на биологическую систему, когда наблюдается только одно событие пролета ионизирующей частицы через заданный биологический объем (Спитковский, 1992). Уже и раньше были известны понятия чувствительного объема и чувствительной мишени, повреждение которых имеет для клетки решающее значение (Ьеа, 1946). В настоящее время общепризнано, что мишенью действия ионизирующего излучения служит ДНК ядра. Микро- дозиметрические расчеты показывают, что суммарная поглощенная доза 0,01 гр. (1 рад) гамма-излучения 60 Со вызывает в среднем три повреждения ядра. При снижении суммарной поглощенной дозы уменьшается количество попаданий в мишень, соответственно, падает и доля пораженных ядер (Вопс1, Гешепйеёеп, В002, 1988). Учитывая вышесказанное, можно точнее определить понятие «малой дозы» облучения: это такая доза облучения, при которой фракция поврежденных чувствительных объектов меньше 0.2 (В < 0.2). Подобный уровень достигается при поглощенной дозе около 0.06 с Гр. (60 мрад) (Карпфель, Драшил, 1989). В ядре-мишени, получившем попадание, абсорбируется энергия, величина которой варьирует в широких пределах: так, для гамма-излучения “Со ее максимальное и минимальное значения отличаются более чем в 100 раз (Воог, Гетепбе^еп, 1988). Средняя энергия, абсорбированная в мишени при одном акте попадания, для данного типа излучения является характерной величиной и она отличается для разных типов излучений с разной величиной ЛПЭ. Поглощение энергии при прохождении ионизирующей частицы через мишень вызывает специфическое и неспецифическое изменения. Первую группу образуют разрывы ДНК, из которых самым существенным является двойной разрыв макромолекулы. Для его возникновения необходимо абсорбировать энергию около 100 эВ в мишени размером примерно 3 нм. В этой точке в определенной степени соприкасаются области действия малых и больших доз облучения. Для возникновения двойного разрыва ДНК необходима вышеприведенная локальная энергия, хотя общая поглощенная доза может быть любой. Остальным изменениям в ДНК (однони- тевые разрывы, повреждения оснований, поперечные сшивки) не уделяется большого значе120 Коми научный центр Уро РАН
RkJQdWJsaXNoZXIy MjM4MTk=