Метилирование генов BCL-2, CDKN1A и ATM у лиц, подвергшихся хроническому облучению

Метилирование ДНК является наиболее распространенной эпигенетической модификацией, вызываемой ионизирующим излучением. При этом можно наблюдать как гиперметилирование, которое подавляет транскрипцию промоторных областей генов, так и гипометилирование, приводящее к активации генов. Оба указанных механизма могут принимать участие в канцерогенезе. Целью настоящего исследования было оценить статус метилирования СpG-островков промоторов генов защитных систем BCL-2, CDKN1A и ATM в клетках периферической крови у хронически облученных жителей прибрежных сел р. Течи (Челябинская область) в отдаленные сроки. Оценку метилирования промоторных регионов генов BCL-2, CDKN1A и ATM у 68 человек, проживающих в селах, расположенных по берегам р. Течи, проводили методом метилспецифичной ПЦР в реальном времени. В группу облученных лиц вошли 54 человека, у которых кумулятивные дозы красного костного мозга находились в диапазоне от 0,09 до 3,51 Гр. Группа сравнения состояла из 14 человек, проживающих в схожих социально-экономических условиях с накопленной дозой облучения красного костного мозга менее 70 мГр за весь период своей жизни. В результате проведенного пилотного исследования у облученных лиц в отдаленном периоде после хронического низкоинтенсивного радиационного воздействия не были выявлены значимые изменения в уровне метилирования CpG-островков промоторных регионов генов CDKN1A, BCL-2, ATM относительно группы сравнения, также не были отмечены изменения в дозовых подгруппах «от 87 до 994 мГр» и «более 1000 мГр».

1. Spainhour JC, Lim HS, Yi SV, Qiu P. Correlation patterns between DNA methylation and gene expression in the Cancer Genome Atlas. Cancer Inform. 2019; (18): 1–11. DOI: 10.1177/1176935119828776. PMID: 30792573. PMCID: PMC6376553.

2. Greenberg MVC, Bourchis D. The diverse roles of DNA methylation in mammalian development and disease. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019; (20): 590–607. DOI: 10.1038/s41580-019-0159-6. PMID: 31399642.

3. Van Tongelen A, Loriot A, De Smet C. Oncogenic roles of DNA hypomethylation through the activation of cancer-germline genes. Cancer Lett. 2017; 28 (396): 130–7. DOI: 10.1016/j.canlet.2017.03.029. PMID: 28342986.

4. Edwards JR, Yarychkivska O, Boulard M, Bestor TH. DNA methylation and DNA methyltransferases. Epigenetics & Chromatin. 2017; 10 (23): 1–10. DOI: 10.1186/s13072-017-0130-8.

5. Kovalchuk O, Burke P, Besplug J, Slovack M, Filkowski J, Pogridny I. Methylation changes in muscle and liver tissues of male and female mice exposed to acute and chronic low dose X-ray irradiation. Mutat Res. 2004; 548 (1–2): 75–84. DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2003.12.016. PMID: 15063138.

6. Кузьмина Н. С. Изучение аберрантного метилирования в лейкоцитах крови ликвидаторов аварии на ЧАЭС. Радиационная биология. Радиоэкология. 2014; 54 (2): 127–39.

7. Cho YH, Jang Y, Woo HD, Kim YJ, Kim SY, Christensen S, et al. LINE-1 Hypomethylation is associated with radiation-induced genomic instability in industrial radiographers. Environ Mol Mutagen. 2018; 60 (2): 174–84. DOI: 10.1002/em.22237.

8. Исубакова Д. С., Цымбал О. С., Брониковская Е. В., Литвяков Н. В., Мильто И. В., Тахауов Р. М. Метилирование промоторов генов апоптоза в лимфоцитах крови работников, подвергавшихся в процессе профессиональной деятельности долговременному внешнему облучению. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2021; 171 (3); 339–43.

9. Никифоров В. С., Блинова Е. А., Аклеев А. В. Влияние комплекса факторов радиационной и нерадиационной природы на профиль транскрипционной активности генов у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. Вопросы радиационной безопасности. 2019; 2 (94): 64–70.

10. Degteva MO, Napier BA, Tolstykh EI, Shiskina EA, Bougrov NG, Krestinina LYu, Akleev AV. Individual dose distribution in cohort of people exposed as a result of radioactive contamination of the Techa River. Medical Radiology and Radiation Safety. 2019; 64 (3): 46–53. DOI: 10.12737/article_5cf2364cb49523.98590475.

11. Kulis M, Esteller M. DNA methylation and cancer. Adv Genet. 2010; (70): 27–56. DOI: 10.1016/B978-0-12-380866-0.60002-2. PMID: 20920744.

12. Jaenisch R. Epigenetic regulation of gene expression: how the genome integrates intrinsic and environmental signals. Nat Genet. 2003; (33): 245–54. DOI: 10.1038/ng1089. PMID: 12610534.

13. Kuzmina NS, Lapteva NSh, Rubanovich AB. Hypermethylation of gene promoters in peripheral blood leukocytes in humans long term after radiation exposure. Environ Res. 2016; (146): 10–17. DOI: 10.1016/j.envres.2015.12.008.