DETERMINATION OF THE OCCURENCE OF NUCLEAR ANOMALIES IN DANIO RERIO PERIPHERAL BLOOD ERYTH- ROCYTES DEPENDING ON THE DOSE OF IONIZING RADIATION


Cite item

Full Text

Abstract

Ionizing radiation induces double-stranded breaks in the DNA structure, following by the formation of dicentric chromosomes. With the passage of subsequent postradiation mitoses, dicentric chromosomes are unevenly distributed to the poles of the cell, as a result of which nuclear anomalies of various types are formed, distinguishable at the light-optical level. The aim of this study was to assess the occurrence of nuclear anomalies in the peripheral blood erythrocytes of freshwater fish Danio rerio after exposure to ionizing radiation, as well as to assess the possibility of using these organisms as model animals in radiobiological studies. To determine the frequency of occurrence of nuclear anomalies in peripheral blood erythrocytes of freshwater fish Danio rerio, fish were exposed to X-ray radiation at doses of 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 6.0, 8.0 Gy. 48 hours after irradiation in fish peripheral blood erythrocytes by light microscopy, four types of nuclear anomalies were identified: micronuclei, nuclear protrusions, nucleoplasmic bridges, dumbbell-shaped nuclei. The frequency of detection of micronuclei and nuclear protrusions was found to be dose-dependent (r = 0.9245, p < 0.05 and r = 0.9062, p < 0.05 respectively), while the appearance of nucleoplasmic bridges and dumbbell-shaped nuclei did not correlate with the dose. More than that, the frequencies of micronuclei and nuclear protrusions detected after irradiation of fish at doses of more than 4 Gy (4.0, 6.0 and 8.0 Gy) significantly differed from the control values. Thus, Danio rerio can be used as a laboratory test system for radiobiological research, for example, to determine the effect of the developed radioprotectors and radiosensitizers, despite the extreme radioresistance of these organisms. It is advisable to use micronuclei or nuclear protrusions as cell markers, given, however, that the identification of these markers will allow detecting radiation exposure only in doses above 4 Gy.

About the authors

A. A Pankratov

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

M. P Privalov

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

A. A Livanova

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

References

  1. Kato, T.A. Human Lymphocyte Metaphase Chromosome Preparation for Radiation-Induced Chromosome Aberration Analysis / T.A. Kato // Methods Mol. Biol. - 2019. - №1984. - P.1-6.
  2. Fenech, M. Molecular mechanisms of micronucleus, nucleoplasmic bridge and nuclear bud formation in mammalian and human cells / M. Fenech [et al.] // Mutagenesis. - 2011. - Vol.26, №1. - P.125-132.
  3. Kravtsov, V. Nuclear Abnormalities of Lymphocytes as the Simplest Markers for Bioindication Test in Case of Mass Casualty Events Involving Radiation Exposure / V. Kravtsov [et al.] // Emergency Medicine: Open Access. - 2017. - Vol.7. - P.356.
  4. Kravtsov, V.Y. Tailed nuclei and dicentric chromosomes in irradiated subjects / V.Y. Kravtsov [et al.] // Appl. Radiat. Isot. - 2000. - Vol.52, №5. - P.1121-1127.
  5. Gamse, J.T. Mixtures, metabolites, and mechanisms: Understanding toxicology using zebrafish / J.T. Gamse, D.A. Gorelick // Zebrafish. - 2016. - Vol.13, №5. - P.377-378.
  6. Gorelick, D.A. Use of reporter genes to analyze estrogen response: The transgenic zebrafish model / D.A. Gorelick [et al.] // Methods Mol. Biol. - 2016. - №1366. - P.315-325.
  7. Lee, O. Transgenic fish systems and their application in ecotoxicology / O. Lee [et al.] // Crit. Rev. Toxicol. - 2015. - Vol.45, №2. - P.124-141.
  8. Есин, Т.А. Определение некоторых характеристик Danio rerio как in vivo модели для радиобиологических исследований / Т.А. Есин [и др.] // Известия Военно-медицинской академии. - 2019. - Т.38(1), прил. 1, часть 1. - С.156-159.
  9. Praveen Kumar, M.K. Molecular Cytogenetic Studies on the Toxic Effects of Gamma Radiation in Zebrafish and Common Carp: дис. - Goa University. - 2017. - 207 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Pankratov A.A., Privalov M.P., Livanova A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».