РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 ЛИТЕРАТУРНАЯ ЧАСТЬ 7
1.1. Биолюминесцентная реакция и структура фотопротеина обелина 7
1.2. Флуоресцентные формы целентерамида 9
1.3. Свойства и поведение трития в окружающей среде 10
1.3.1. Характеристики бета-частиц 10
1.3.2. Процессы в водных растворах при воздействии ионизирующего излучения 10
1.3.3. Распад трития его поведение в окружающей среде 12
1.4. Радиобиологические эффекты 13
1.4.1. Гормезис 13
1.4.2. Радиобиологические эффекты на примере биолюминесцентных бактерий 14
2.1. Рабочие растворы и реактивы 16
2.2. Схема эксперимента 16
2.3. Используемая аппаратура 18
2.4. Условия регистрации спектров фотолюминесценции 18
2.5. Математическая обработка 18
Глава 3. Результаты и обсуждения 20
3.1. Анализ спектров Са2+-разряженного обелина 20
3.1.1. Анализ спектров при фотовозбуждении 350 нм 20
3.1.1. Анализ спектров при Хвозб = 280 нм 24
3.2. Анализ вкладов компонент в спектр Са2+-разряженного обелина 27
ВЫВОДЫ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 37
В настоящее время все больше территорий характеризуется повышенным радиационным фоном вследствие утечки радиоактивных продуктов из мест захоронения [1]. Живые организмы, обитающие на таких территориях, подвергаются дополнительному низко - и среднедозовому облучению. Поэтому актуальным является изучение эффектов и механизмов воздействия низко - и среднедозового радиационного облучения на организмы. В последние годы активно исследуется низкодозовое радиационное воздействие на организмы, ткани, клетки [2, 3, 4, 5, 6] и ферментативные системы [7, 8, 9].
Существует возможность оценки радиационных эффектов на уровне элементарных физико-химических эффектов (т.е. переносов энергии, электрона, протона) в биологических системах. Для этого могут быть использованы «голубые флуоресцентные белки», т.е. флуоресцентные целентерамид- содержащие белки, продукты биолюминесцентных реакций кишечнополостных. В качестве примера выбран представитель группы целентерамид-содержащих флуоресцентных белков - разряженный обелин, продукт биолюминесцентной реакции гидроидного полипа Obelia longissima. Препарат разряженного обелина обладает рядом преимуществ, таких как стабильность, нетоксичность и высокий квантовый выход флуоресценции [10].
К настоящему времени детально изучены закономерности изменения интенсивности и цвета люминесценции разряженного фотопротеина обелина под действием нерадиоактивных внешних физических воздействий и экзогенных соединений, что создает предпосылки для понимания результатов воздействия ионизирующего излучения [11, 12]. Изучение влияния
низкодозового ионизирующего излучения на флуоресцентные характеристики разряженного обелина актуально с точки зрения выявления элементарных физико-химических и молекулярных механизмов откликов организмов на стрессовые воздействия. С прикладной точки зрения, эти исследования формируют теоретическую базу для использования разряженного обелина в качестве принципиально нового биотеста с цветовой регистрацией радиационных эффектов. Возможность такой регистрации основана на связи структуры белков с эффективностью элементарного фотохимическогого процесса, т.е. переносом протона в электронно-возбужденном состоянии флуорофора белка (целентерамида).
В качестве источника бета-излучения был выбран тритий, изотоп водорода, который является одним из самых распространенных продуктов распада радиоизотопов, использующихся в ядерной промышленности [1]. Благодаря низкой энергии бета-распада, тритий является удобным объектом для изучения адаптивных реакций организма в условиях низких и средних доз облучения.
Цель данной работы - выявление закономерностей влияния низкодозового в-излучения на спектральные характеристики фотолюминесценции обелина.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Зарегистрировать изменение спектров фотолюминесценции обелина под воздействием в-излучения тритиевой воды.
2. Провести математическую обработку полученных данных:
2.1. Провести разложение сложных спектров фотолюминесценции обелина на индивидуальные гауссовы компоненты;
2.2. Соотнести выделенные компоненты флуоресцентным эмиттерам
3. Выявить изменение интенсивности и вкладов спектральных компонент фотолюминесценции разряженного обелина с ростом времени воздействия в-излучения;
4. Связать изменение спектров фотолюминесценции разряженного обелина с эффективностью переноса протона во флуорофоре флуоресцентного белка под влиянием тритиевой воды.
По проделанной работе были сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что присутствие HTO уменьшает выход квантов фотолюминесценции Са2+-разряженного обелина на 20 % в течении 18 суток наблюдения.
2. Продемонстрировано, что воздействие трития на фотолюминесценцию Са2+-разряженного обелина (Хвозб =280 и 350 нм) приводит к увеличению вклада фиолетовой компоненты - протонированной формы целентерамида.
3. Влияние трития связано с деструктивным влиянием на белок и уменьшением эффективности переноса протона в электронно-возбужденном состоянии флуорофора разряженного обелина (целентерамида).
