Abstract
The extent and role of mitochondrial DNA damage in the mechanism of action of sulphur mustard (SM) is poorly understood. In this study, a combination of quantitative polymerase chain reaction and Southern hybridization was used to determine the levels of both total DNA adducts and DNA interstrand crosslinks in genomic and mitochondrial DNA isolated from normal human epidermal keratinocytes exposed to SM. The formation of both types of lesions occurred simultaneously in nuclear and mitochondrial DNA, however, SM produced significantly higher levels of both total adducts and crosslinks in genomic DNA than mitochondrial DNA. The total lesion frequency was 0.45 lesions/kb per 100 μM SM in the DHFR gene and 0.12 lesions/kb per 100 μM SM in the mitochondrial segment. Interstrand crosslinks occurred at a frequency of 0.28 crosslinks/10 kb per 100 μM SM in the DHFR gene and 0.05 crosslinks/10 kb per 100 μM SM in the mitochondrial segment. DNA interstrand crosslinks are thought to be the critical lesion produced by similar bi-functional alkylating agents. However, the levels of DNA cross-linking revealed in this study show that even at vesicating doses of SM mitochondrial DNA is still largely free of cross-links and the predominant form of DNA damage contributing to cell death occurs in the nucleus
چکیده
تاثیر سولفور موستارد (گاز خردل) در آسیب های وارده به DNA میتوکندری در زمره موضوعاتی است که اطلاعات اندکی در مورد مکانیسم اثر آن در دست می باشد. در مطالعه حاضر، ترکیبی از واکنش های زنجیره ای پلیمراز ها و روش های هیبریدسازی Southern جهت تعیین سطوح محصولات افزایشی DNA و اتصالات عرضی درون رشته ای DNA در DNA ژنومی و میتوکندریای ایزوله شده از کراتینوسیت های نرمال انسانی که در مواجهه با SM قرار گرفته است، استفاده شده است. شکل گیری هر دو نوع ضایعه به صورت همزمان در DNA هسته و میتوکندری صورت می گیرد، با این حال، SM در DNA ژنومیک سطوح بالایی از اتصالات عرضی و محصولات افزایشی نسبت به DNA میتوکندری تولید میکند. فراوانی ضایعه کلی در ژن DHFR برابر با 0.45 lesion/kb در هر 100 µM از SM و در بخش میتوکندریایی در هر 100 µM از SM برابر با 0.12 lesions/kb است. اتصالات عرضی درون رشته ای نیز در ژن DHFR با فراوانی 0.28 crosslinks/10 kb در هر 100 µM از SM و در بخش میتوکندریا نیز در هر 100 µM از SM برابر با 0.05 crosslinks/10 kb رخ می دهد. به نظر می رسد اتصالات عرضی درون رشته ای DNA یکی از اصلی ترین ضایعات است که توسط عامل های آلکیل کننده دو کارکردی ایجاد می شوند. با این حال، سطوح اتصال عرضی در DNA که در مطالعه حاضر مشاهده شد، نشان می دهد حتی میزان دوزآژی از SM که منجر به بروز تاول می شود، در DNA میتوکندری اتصالات عرضی رخ نمی دهد و بیشترین آسیب در DNA را می توان به مرگ سلولی در هسته نسبت دارد.
1- مقدمه
سولفور موستارد (گاز خردل) یا Bis(2-chloroethyl)Sulphid نوعی عامل آلکیل کننده دو کارکردی است که قادر به ایجاد جراحت ها و آسیب های جدی در انسان است. مواجهه با SM چه به صورت مایع و چه به صورت بخار، باعث ایجاد جراحت های وابسته به دوز می شود که از نظر شدت میتوان آن را از اریتمی خفیف تا تاول شدید دسته بندی کرد. در جراحت های ناشی از دوز بالا، شاهد آسیب به سیستم خونساز بدن و در نهایت مرگ خواهیم بود...