Анотація до роботи:

Мещерякова О.П. Математичне моделювання процесів виникнення радіаційних пошкоджень ДНК клітини і їх репарації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 03.00.02-біофізика.-Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, м. Харків, 2005.

Запропоновано гіпотезу про сутність процесів насичення систем репарації радіаційних пошкоджень, що дозволило побудувати математичні моделі процесів, які визначають форму кривих виживаності при репродуктивній загибелі опромінених клітин, і дати нову трактовку явищу існування потенційно-летальних та сублетальних пошкоджень. Запропоновано транскрипційну гіпотезу виникнення деяких радіаційних пошкоджень. На її основі побудовано математичні моделі утворення в ДНК опромінених клітин однониткових пошкоджень великого розміру і трансформації цих пошкоджень у такі двониткові розриви ДНК, які важко репаруються. Побудовано загальну модель процесів утворення, репарації і трансформації деяких найпростіших однониткових радіаційних пошкоджень клітинної ДНК. Ця модель використана для визначення залежності від часу числа однониткових розривів ДНК клітин. При цьому показано існування ефекту потужності дози.

1. Запропоновано гіпотезу про сутність процесів насичення систем репарації радіаційних пошкоджень у клітинах, які опромінені фотонним іонізуючим випромінюванням. Відповідно до цієї гіпотези в клітинах можуть утворюватися небезпечні репарабельні радіаційні пошкодження ДНК, що репаруються обмеженою кількістю ферментативних репаруючих комплексів, і, якщо протягом репарабельного інтервалу не будуть репаровані всі небезпечні пошкодження, то клітина гине.

2. На підставі гіпотези про сутність процесів насичення систем клітинної репарації побудовано математичні моделі процесів, які визначають форму кривих виживаності при репродуктивній загибелі опромінених клітин. Ці моделі враховують можливість існування різної кількості видів небезпечних репарабельних радіаційних пошкоджень, можливість існування нерепарабельних радіаційних пошкоджень, а також структурованість хроматину і локальність дії ферментів репарації в еукаріотичних клітинах.

3. Побудовані моделі дозволяють дати нове трактування сутності явищ існування потенційно-летальних і сублетальних пошкоджень в опромінених клітинах, яке усуває суперечливість існуючих трактувань.

4. Запропоновано гіпотезу про механізми утворення деяких видів радіаційних пошкоджень, очевидно, найбільш значимих з погляду процесів, що обумовлюють репродуктивну загибель опромінених клітин. Ця гіпотеза припускає ключову роль природних процесів клітинної життєдіяльності, у першу чергу, транскрипції в процесах трансформації менш небезпечних радіаційних пошкоджень клітинної ДНК у більш небезпечні.

5. На основі запропонованої гіпотези побудовані математичні моделі утворення в ДНК опромінених клітин однониткових пошкоджень великого розміру і трансформації цих пошкоджень у важкорепаруємі двониткові розриви ДНК. Показано гарну відповідність модельних оцінок числа таких розривів з експериментальними даними.

6. Побудовано загальну модель процесів утворення, репарації і трансформації деяких найпростіших однониткових радіаційних пошкоджень клітинної ДНК.

7. Побудована модель використана для визначення залежності від часу числа однониткових розривів ДНК, як при опроміненні, так і після нього. Показано, що експериментальні дані в кілька разів занижують загальну кількість однониткових розривів, які утворилися в клітині . Також теоретично показано існування ефекту потужності дози.

Публікації автора:

1. Значимость прямых двунитевых разрывов ДНК при облучении клеток рентгеновским и гамма-излучением / В.Г. Книгавко, В.А. Заславский, М.А. Бондаренко, О.П. Мещерякова / Вісн. Харк. ун-ту. - Біофізичний вісник. – 2002. - №568, вип. 2(11). - С. 120-123.

2. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П., Бондаренко М.А. Математическое моделирование процессов образования повреждений ДНК клеток под действием рентгеновского и гамма-излучений и репарации этих повреждений // Вісн. Харк. ун-ту. - Біофізичний вісник. – 2003. - №593, вип. 1(12). - С. 106-110.

3. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П. О возможных механизмах образования двунитевых разрывов ДНК клеток при облучении их рентгеновским или гамма–излучениями // Фізика живого. - 2003. - Т. 11, №2. - С. 46-51.

4. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П., Радзишевская Е.Б. О возможной роли трансформации однонитевых повреждений большого размера в летальные повреждения ДНК клеток, облученных рентгеновским или гамма–излучениями // Вісн. Харк. ун-ту. - Біофізичний вісник. – 2003. - №606, вип. 2(13). - С. 82-85.

5. Математические модели репродуктивной гибели клеток при действии рентгеновского и гамма – излучений, учитывающие репарацию радиационных повреждений / Мещерякова О.П., Книгавко В.Г., Солодовников А.С., Радзишевская Е.Б., Книгавко Ю.В. / Фізика живого - 2004. - Т. 12, №2. - С. 46-52.

6. Кнігавко В.Г., Мещерякова О.П., Радзішевська Є.Б. Математичне моделювання впливу насичення репаративних систем клітин, що опромінені рентгенівським або гама-випромінюваннями, на виживаність цих клітин. Повідомлення 1. Моделювання кривих виживаності в прокаріот // УРЖ - 2004. - Т. 12, №4. - С. 16-22.

7. Кнігавко В.Г., Мещерякова О.П., Радзішевська Є.Б. Математичне моделювання впливу насичення репаративних систем клітин, що опромінені рентгенівським або гама-випромінюваннями, на виживаність цих клітин. Повідомлення 2. Моделювання кривих виживаності в еукаріот // УРЖ - 2004. - Т. 12, №4. - С. 22-27.

8. Транскрипционная гипотеза образования двунитевых разрывов ДНК и репродуктивная гибель клеток при облучении / В.Г. Книгавко, О.П. Мещерякова, М.А. Бондаренко, Е.В. Проценко / Тез. докл. научн. конф. «От современной фундаментальной биологии к новым наукоемким технологиям». - Пущино (Россия). - 2002. - С. 80-81.

9. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П., Бондаренко М.А. Моделирование процессов образования и репарации разрывов ДНК клетки, образующихся при облучении рентгеновским или гамма-излучением // Тез. докл. Х Междунар. конф. «Математика. Компьютер. Образование». -Пущино (Россия). - 2003. - С. 208.

10. Расчет количества прямых двунитевых разрывов ДНК, образующихся при облучении клеток фотонной радиацией / М.А. Бондаренко, О.П. Мещерякова, Е.В. Проценко, В.Г. Книгавко / Тез. докл. второй Вероссийской конф. «Необратимые процессы в природе и технике». –Москва (Россия). - 2003. - С. 291.

11. Кнігавко В.Г., Мещерякова О.П. Расчет числа однонитевых повреждений ДНК при рентгеновском или гамма – облучении клеток с учетом репарации повреждений// Тез. докл.III з‘їзду з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія). -Київ (Україна). - 2003. - С. 38.

12. Моделирование совместного влияния процессов транскрипции и репарации радиационных повреждений на зависимость числа двунитевых разрывов ДНК от дозы и мощности дозы / В.Г. Книгавко, М.А. Бондаренко, О.П. Мещерякова, Е.В. Проценко / Book of Abstr. Fourth Intern. Conf. “Tools for Mathematical Modelling”. -St.-Petersburg (Russia). - 2003. – Р. 196.

13. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П. О моделях процессов образования, трансформации и репарации повреждений ДНК клеток под действием рентгеновского и гамма-излучений // Тез. докл. науч. конф. «Современные технологии в клинической медицине». - С.-Петербург (Россия). - 2003. – С. 257.

14. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П., Радзишевская Е.Б., Проценко Е.Б. Математическая модель выживаемости клеток при облучении рентгеновским или гамма-излучением, учитывающая насыщение систем репарации радиационных повреждений ДНК // Тез. докл. III съезда биофизиков России. - Воронеж (Россия). - 2004. - С. 662.

15. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П., Радзишевская Е.Б. Математические модели репродуктивной гибели клеток при действии рентгеновского и гамма-излучений, учитывающие репарацию радиационных повреждений // Тез. докл. I Укр. науч. конф. “Проблемы биологической и медицинской физики”. - Харьков (Украина). - 2004. - С. 162.

16. Книгавко В.Г., Мещерякова О.П., Радзишевская Е.Б. О возможной роли однонитевых повреждений большого размера в летальные повреждения ДНК клеток облученных рентгеновским или гамма-излучениями // Тез. докл. I Укр. науч. конф. “ Проблемы биологической и медицинской физики ”. - Харьков (Украина). - 2004. - С. 178.