Изменения профиля метилирования ДНК растений пшеницы при хроническом γ-облучении семян

Abstract

Исследованы изменения профиля метилирования ДНК у двух сортов пшеницы – Альбатрос одесский и Донецкая-48, семена которых в течение 4 мес подвергали γ-облучению с малой мощностью дозы (3 •10⁻⁷ Гр/с). Для анализа использовано шесть рестриктаз. Показано изначальное различие в профиле метилирования ДНК изученных сортов. Установлено, что хроническое облучение приводит к повышению уровня метилирования по сайтам узнавания для ферментов GluI и Sou3AI, а также к снижению этого показателя по сайтам узнавания эндонуклеаз GlaI и HpaII. Не выявлено изменений уровня метилирования по сайтам узнавания рестриктаз MboI и MspI. Показано значимое повышение уровня хромосомных аберраций при этой же накопленной дозе хронического облучения. Обсуждается роль изменений профиля метилирования ДНК в развитии реакций радиационного повреждения и формирования защитных реакций организма.

Досліджено зміни профілю метилювання ДНК у двох сортів пшениці – Альбатрос одеський та Донецька-48, насіння яких впродовж 4 міс піддавали γ-опроміненню з малою потужністю дози (3 • 10⁻⁷ Гр/с). Для аналізу використано шість рестриктаз. Показана первинна різниця у профілі метилювання ДНК досліджених сортів. Встановлено, що хронічне опромінення призводить до підвищення рівня метилювання за сайтами пізнавання для ферментів GluI та Sou3AI, а також до зниження цього показника за сайтами пізнавання ендонуклеаз GlаI та HpaII. Не виявлено змін рівня метилювання за сайтами пізнавання рестриктаз MboI та MspI. Показано значне підвищення рівня хромосомних аберацій при такій же накопиченій дозі хронічного опромінення. Обговорюється роль змін профілю метилювання ДНК в розвитку реакцій радіаційного пошкодження та формування захисних реакцій організму.

Alterations of DNA methylation patterns of wheat two varieties – Odessa’ albatross and Donetsk 48 have been studied. Seeds were irradiated for 4 months with low dose rate (3 • 10⁻⁷ Gy/s). Six restriction endonucleases were used in the experiments. Primary distinction in DNA methylation patterns of the studied varieties has been demonstrated. The chronic irradiation resulted in the increase of methylation level on the sites of recognition for GluI and Sou3A1 and in the decline of this index for the sites of recognition of GlaI and HpaII. The meaningful increase of chromosome aberration levels was demonstrated at the same accumulated dose of chronic irradiation. The role of changes of DNA methylation patterns in development of radiation damage and organism protective reactions is discussed.