Донов П. Н., Уржумов П. В., Блинова Е. А., Аклеев А. В.

Вестник Челябинского государственного университета. 2013. № 7 (298).
Биология. Вып. 2. С. 109–111.
П. Н. Донов, П. В. Уржумов, Е. А. Блинова, А. В. Аклеев
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ CYP1A1 И GSTP1
В ГРУППЕ ОБЛУЧЁННЫХ КОГОРТЫ РЕКИ ТЕЧИ
Полиморфизмы генов детоксификации могут быть ассоциированы с образованием активных ра­
дикалов и развитием онкологических заболеваний. Представлен анализ частоты однонуклеотидных
полиморфизмов генов CYP1A1 и GSTP1 в группе хронически облучённых людей из когорты р. Течи,
анализ ассоциации выявленных аллелей с полом, национальностью и наличием в анамнезе онкологических заболеваний.
Ключевые слова: активные радикалы, однонуклеотидные полиморфизмы, гены детоксификации,
CYP1A1, GSTP1, хроническое облучение.
Введение. В клетке постоянно происходит индукция активных форм кислорода (АФК) — радикалов, способных повреждать геном и мембраны. Этот процесс особенно активен после воздействия ионизирующего излучения [17]. Смещение
баланса между про- и антиокислительными реакциями может индуцировать оксидативные повреждения ДНК [10]. Влиять на этот баланс могут
ферменты 1 и 2 фаз детоксификации, многие из
которых являются полиморфными [8].
Полиморфизм Ile462Val гена CYP1A1 приводит
к продукции энзима с повышенной активностью
[3; 6]. Известно, что «высокоактивные» аллели генов прооксидантов связаны с повышенным рис­
ком развития окислительного стресса, приводящего к продукции АФК, способных повреждать
структуры клетки [15] и с увеличением частоты
хромосомных аберраций [13].
Большое число исследований говорит об ассоциации возникновения онкологических заболеваний с нарушениями функционирования
глутатион S-трансфераз — ферментов-антиоксидантов, использующих глутатион в реакциях трансформации широкого спектра метаболитов и продуктов оксидативного стресса [4; 11].
Аминокислотная замена Ile105Val гена GSTP1 выражается в пониженной активности фермента [1].
Определение генотипов по вышеобозначенным
локусам CYP1A1 и GSTP1 имеет большую клиническую значимость в связи с ассоциацией полиморфных вариантов этих генов с риском развития
ряда заболеваний, в том числе и различных форм
рака [2; 7–9; 12].
Цель. Определение частоты аллелей и генотипов полиморфных сайтов Ile462Val гена CYP1A1
и Ile105Val гена GSTP1 в исследуемой группе,
а также изучение корреляции генотипов с полом,
национальностью, наличием злокачественных
новообразований (ЗНО) в анамнезе.
Материалы и методы. В исследуемую группу
вошли 83 пациента УНПЦ РМ 1924–1956 г. рождения, подвергшихся хроническому радиационному воздействию в результате сброса радиоактивных отходов ПО «МАЯК» в р. Течу в 1950-х
годах. У 22 лиц в анамнезе имелись ЗНО различной локализации. Образцы венозной крови были
взяты из банка тканей УНПЦ РМ. Выделение
ДНК из замороженной крови проводилось фенолхлороформной экстракцией [5]. Генотипирование
проводилось аллель-специфичной ПЦР с помощью наборов фирмы «Ген-Эксперт» (ФГУП
«ГосНИИгенетика») на амплификаторе «AB
Step One Plus» (детекция — по конечной точке).
Анализ данных генотипирования и статистический анализ проводились с помощью программ
StepOne Software v2.1, Microsoft Excel 2010, SPSS
Statistics 17.0.
Результаты и обсуждение. Распределение генотипов в группах по половому и этническому
составу, а также частоты генотипов и аллелей
представлены в таблице.
Частоты аллелей Ile и Val для обоих генов соответствуют равновесию Харди — Вайнберга.
Генотип Ile/Ile гена CYP1A1 статистически значимо положительно коррелирует с принадлежностью к славянской этнической группе (r = 0,246;
p = 0,025), а генотип Ile/Val гена CYP1A1 —
с принадлежностью к тюркской группе (r =
0,228; p = 0,038). Также обнаружена положительная корреляция ЗНО в анамнезе с принадлежностью к тюркской группе (r = 0,225, p = 0,41).
Корреляции генотипов GSTP1 Ile105Val с исследуемыми показателями не выявлено. Корреляции
того или иного генотипа с полом или наличием
ЗНО в анамнезе не обнаружено.
Выводы и заключение. Частоты аллелей
изучен­ных генов согласуются с таковыми, полученными в аналогичных исследованиях [15].
110
П. Н. Донов, П. В. Уржумов, Е. А. Блинова, А. В. Аклеев
Распределение генотипов в исследуемой группе (n = 83)
Полиморфизм
Генотип
Частота генотипа, %
Частота аллеля, %
45
90,5
Ile=94,9
0
7
8,4
0
0
1
1,1
Val=5,1
18
29
14
33
56,6
Ile=73,5
Val/Ile
9
19
11
17
33,7
Val/Val
3
5
5
3
9,7
М
Ж
С
Т
26
49
30
Ile/Val
3
4
Val/Val
1
Ile/Ile
CYP1A1 Ile462Val Ile/Ile
GSTP1 Ile105Val
Количество человек
Val=26,5
Примечание. М — мужчины, Ж — женщины, С — славяне, Т — тюркиты.
В изученной группе для славян более характерен гомозиготный генотип Ile/Ile гена CYP1A1,
чем для тюркитов, которым свойственно наличие
генотипа Ile/Val, что согласуется с результатами
Корытиной [14]. Корреляцию изученных генотипов с наличием ЗНО в анамнезе, вероятно, удалось бы выявить при большем объёме группы.
Список литературы
1. Aguiar, E. S. GSTM1, GSTT1, and GSTP1 polymorphisms, breast cancer risk factors and mammographic density in women submitted to breast cancer
screening / E.S. Aguiar [et al.] // Rev. Bras. Epidemiol. 2012. Т. 15, № 2. P. 246–55.
2. Bartsch, H. Genetic polymorphism of CYP
genes, alone or in combination, as a risk modifier of
tobacco-related cancer / H. Bartsch [et al.] // Cancer
Epidem. Biomarkers. Prev. 2000. Vol. 9, № 1. P. 3–28.
3. Crofts, F. Functional significance of different
human CYP1A1 genotypes / F. Crofts [et al.] // Carcinogenesis. 1994. Vol. 15, № 12. Р. 2961–2963.
4. Fryer, A. A. Polymorphism at the glutathione Stransferase GSTP1 locus: A new marker for bronchial
hyperresponsiveness and asthma / A. A. Fryer [et al.]
// Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2000. Vol. 161, № 5.
P. 1437–1442.
5. Graham, D. E. The Isolation of High Molecular Weight DNA from Whole Organisms or Large
Tissue Masses // Anal. Biochem. 1978. Vol. 85, № 2.
P. 609–613.
6. Hayashi, S.-I. PCR detection of an A/G polymorphism within exon 7 of the CYPlAl gene /
S. I. Hayashi [et al.] // Nucleic Acids Res. 1991. Vol.
19, № 17. P. 4797.
7. Hung, R. J. CYP1A1 and GSTM1 genetic polymorphisms and lung cancer risk in Caucasian nonsmokers: a pooled analysis / R. J. Hung, P. Bofetta,
J. Brockmoller [et al.] // Carcinogenesis. 2003. Vol. 24,
№ 5. P. 875–882.
8. Jin, J.-Q. CYP1A1 Ile462Val polymorphism
contributes to colorectal cancer risk: A meta-analysis / J.-Q. Jin [et al.] // World J. Gastroenterol. 2011.
Vol. 17, № 2. P. 260–266.
9. Kiyohara, C. Genetic polymorphisms involved
in carcinogen metabolism and DNA repair and lung
cancer risk in a Japanese population / C. Kiyohara [et
al.] // J. Thorac. Oncol. 2012. Vol. 7, № 6. P. 954–962.
10. Kryston, T. B. Role of oxidative stress and
DNA damage in human carcinogenesis / T. B. Kryston
[et al.] // Mutat. Res. Fundam. and Mol. Mechanisms
of Mutagenesis. 2011. Vol. 711. P. 193–201.
11. Valko, M. Free radicals and antioxidants in
normal physiological functions and human disease /
M. Valko [et al.] // Int. J. of Biochemistry & Cell Biology. 2007. Т. 39. P. 44–84.
12. Xu, Z. Clinical significance of SOD2 and
GSTP1 gene polymorphisms in Chinese patients with
gastric cancer / Z. Xu [et al.] // Cancer. 2012. Vol. 118,
№ 22. P. 5489–5496.
13. Дружинин, В. Г. Роль молекулярного полиморфизма генов репарации и биотрансформации
в оценке радиочувствительности человека к воздействию излучений радона // Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии : тез. докл.
Рос. науч. конф., С.-Петербург, 19–20 мая 2011 г.
СПб. : Фолиант, 2011. С. 312.
14. Корытина, Г. Ф. Mолекулярно-генетический
анализ наследственной предрасположенности
к хроническим заболеваниям органов дыхания
[Электронный документ] : автореф. дис. ... д-ра
биол. наук. Уфа : [б. н.], 2012. URL: http://www.ibg.
anrb.ru/dissov.html
15. Минина, В. И. Генотоксические эффекты
комплексного воздействия радона и тяжёлых ме-
Определение частот полиморфизмов генов CYP1A1 и GSTP1 в группе облучённых когорты реки Течи
таллов на организм человека в зависимости от полиморфизма генов ферментов монооксигеназной
системы / В. И. Минина [и др.] // Эколог. генетика.
2009. Т. 7, № 3. С. 53–60.
16. Павлов, В. Н. Генетические факторы риска развития рака мочевого пузыря / В. Н. Павлов
[и др.] // Эксперимент. и клинич. урология. 2010.
Т. 2. C. 30–33.
111
17. Стюарт, Ф. А. Отчёт МКРЗ по тканевым реакциям, ранним и отдалённым эффектам в нормальных тканях и органах — пороговые дозы для
тканевых реакций в контексте радиационной защиты / Ф. А. Стюарт [и др.]. Челябинск : Книга,
2012. С. 248–249.