活性氧在抗辐射菌增殖和辐射抗性中的作用

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抗辐射菌(Deinococcus Radiodurans,Dr)是一种对电离辐射具有显著抗性的微球菌,其辐射抗性机制未十分明了.电离辐射可激发水分产生大量的活性氧(Reactive oxygen species,ROS),ROS是超氧阴离子(O<,2><'.>ˉ),过氧化氢(H<,2>O<,2>),羟自由基(HO<'.>),一氧化氮(NO)等活性含氧化合物的总称.不同浓度ROS对Dr的作用与Dr的辐射抗性的关系是该课题探讨的内容.利用细胞色素C还原法测定正常状态下和受不同剂量照射后Dr的O<,2><'.>ˉ释放,用<'3>H-TdR掺入法测定Dr的增殖.加入NADPH氧化酶抑制剂DPI,观察在同样条件下Dr的O<,2><'.>ˉ释放和增殖的变化.利用激光共聚焦显微镜测定受照后Dr内H<,2>O<,2>浓度变化.结果表明Dr中O<,2><'.>ˉ、H<,2>O<,2>的释放与其增殖有关,DPI可专一抑制O<,2><'.>ˉ的释放和Dr.的增殖;较小剂量(<1KGy)照射能刺激Dr增殖并释放O<,2><'.>ˉ、H<,2>O<,2>,较大剂量下该效应被抑制.将Dr接受不同剂量的<'60>Coγ射线照射,照后立即测定菌体内的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性.并以大肠杆菌为对照.发现Dr内SOD和CAT活性大于大肠杆菌,而且受大剂量γ射线作用后会进一步升高,其中CAT活性变化较明显.将编码Dr和大肠杆菌的SOD和CAT基因进行两两序列对比,发现编码两者SOD的序列同源性为76﹪,而编码CAT的序列间同源性较低.提示高浓度ROS可诱导Dr内SOD、CAT合成,该效应在Dr的辐射抗性中起一定作用,且CAT活性可能较为重要.采用试验手段提高和抑制Dr内CAT活性,并将其接受<'60>Coγ射线照射,用平板菌落计数法和DNA解旋荧光法(FADU法)测定Dr生存率和DNA受损情况,结果表明CAT活性提高后Dr生存率提高,DNA受损程度较轻,而CAT活性被抑制后Dr生存率降低,DNA受损程度较重.提示诱导合成CAT是Dr受高浓度ROS作用后重要的自我保护机制之一.

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作者
陈剑;
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作者单位

苏州大学;

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授予单位苏州大学;
学科放射医学
授予学位硕士
导师姓名刘芬菊;
年度 2004
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类球菌;放射损伤;
关键词
抗辐射菌; 活性氧; Coγ射线; 辐射抗性; NADPH氧化酶; 超氧化物歧化酶; 过氧化氢酶;

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