Теоретичні моделі в аналізі дозових залежностей мутагенної дії мітоміцину с в дослідах на Allium cepa L.

Abstract

Досліджували відповідність експериментальних даних дозових залежностей цитогенетичної дії мітоміцину С (в діапазоні концентрацій 0,015•10⁻⁵М – 29,91•10⁻⁵М за умов пролонгованої дії мутагену) в клітинах Allium cepa L. існуючим теоретичним моделям. Показано, що крива доза - мутагенний ефект в діапазоні до виходу кривої на “плато”, адекватно описується моделлю притаманною для дії “одноцентрових” мутагенів: dA/dC = – K(C+ С₀)A, рішенням якої є функція ρ = 1 – е^ – (К₁С + α)². Де А – частка нормальних клітин, ρ – частка аберантних клітин, С – концентрація мутагену, К, К₁ і α – коефіценти. Визначено коефіцент ефективності індукції аберантних клітин мітоміцином С (1,094) та показано відсутність порогу дії мутагену в клітинах Allium cepa L. Завищений очікуваний рівень спонтанного мутагенезу та неадекватність опису дії високих концентрацій мутагену (при виході кривої на “плато”) в цій моделі обумовлені тим, що вона не враховує зменшення мутагенної ефективності на одиницю дози при збільшенні концентрації мітоміцину С. Висловлено припущення, що для аналізу дозових залежностей цитогенетичної дії хімічних мутагенів, необхідним є розробка теоретичних моделей, які врахувують також процеси інтерфазної загибелі та затримки мітозу пошкоджених клітин.

Исследовали соответствие экспериментальных данных дозовых зависимостей цитогенетического действия митомицина С в клетках Allium cepa L. существующим теоретическим моделям. Показано, что диапазон до выхода кривой дозовых зависимостей действия митомицина С на “плато”, адекватно описывается моделью, характерной для действия “одноцентровых” мутагенов: A/dC = – K(C+ С₀)A, решением которой является функция ρ = 1 – е^ – (К₁С + α)². Где А – доля нормальних клеток, ρ – доля аберрантных клеток, С – концентрация мутагена, К і α – коэфиценты. Определен коэфицент мутагенной эффективности (К = 1,094) митомицина С и показано отсутствие порога действия мутагена в клетках Allium cepa L. Завышенный ожидаемый уровень спонтанного мутагенеза по этой модели обусловлен тем, что она не учитывает уменьшения мутагенной эффективности при увеличении концентрации митомицина С. Высказывается предположение, что для адекватного анализа дозових зависимостей цитогенетического действия химических мутагенов, необходима разработка теоретических моделей, которые бы учитывали такие процессы как интерфазная гибель и задержка митоза поврежденных клеток.

Investigated correspondence of experimental data dose-response dependences of cytogenetic action of mitomycin C in cells Allium cepa L. to existing theoretical models. It is shown, that a range up to an output of a that dose-response dependences of action mitomycin C on "plateau", it is adequately described by model, characteristic for action “monocentric” mutagenes: dA/dC = – K(C+ С₀)A, which decision is function ρ = 1 – е^ – (К₁С + α)². Where A - a share normal cells; ρ - a share aberrant cells; C - concentration of mutagen; К, K₁ and α – coefficents. It is certain koefficent mutagenic efficiency (K = 1,094) of mitomycin C and absence of a threshold of action mutagen in cells Allium cepa L is shown. The overestimated expected level spontaneous mutagenesis on this model is caused by that it does not consider reduction of mutagenic efficiency at increase in concentration mitomycin C. It is supposed, that for the adequate analysis dose-response dependences cytogenetics actions of chemical mutagenes, development of theoretical models which would consider such processes as interphase destruction and a mitosis arrest the damaged cells is necessary.