Fototoxický účinek UV záření

Petra Klevcová

Bakalářská práce

Phototoxic effect of UV radiation

Anotace:

Teoretická část bakalářské práce se zabývá nejvýznamnějšími typy poškození DNA vyvolanými působením UVB zářením. UVB fotony iniciují přímé poškození DNA za tvorby cis, syn cyklobutanových pyrimidinových dimerů a pyrimidin-pyrimidonových (6-4) fotoproduktů a modifikaci proteinů, především interakcí s aromatickými aminokyselinami. UVB se podílí i na produkci reaktivních kyslíkových radikálů a reaktivních dusíkových radikálů které následně vyvolávají oxidační poškození biomolekul. Tato poškození se buňka snaží eliminovat pomocí reparačních mechanismů. Cílem experimentální části práce bylo sledovat dynamiku vzniku a odstraňování poškození jaderní DNA vyvolané vlivem UVB záření a porovnat schopnost hlavních typů kožních buněk v epidermis a dermis, keratinocytů a fibroblastů, odstraňovat poškození DNA. K hodnocení byla použita alkalická varianta jednobuněční gelové elektroforézy, která umožňuje detekci poškození DNA v jednotlivých buňkách. Jako doplňující parametr bylo použito stanovení aktivity uvolněné laktátdehydrogenasy. Z výsledků vyplynulo, že fibroblasty jsou citlivější vůci poškození vlivem UVB záření než keratinocyty. Do dávky 200 mJ/cm2 byl časový průběh eliminace DNA zlomů u obou typů buněk podobný. Při expozici dávce 400 mJ/cm2 byl u fibroblastů po 24 hod od ozáření pozorován mírný pokles poškození DNA na rozdíl od keratinocytů. Jednobuněčná gelová elektroforéza se ukázalo jako velmi vhodná pro sledování účinků UVB, neboť již při nízkých dávkách a krátkých časových intervalech od expozice bylo možné pozorovat poškození DNA. Naproti tomu zvýšená aktivita laktátdehydrogenasy byla pozorována až při vyšších dávkách UVB záření a po delších časových intervalech, což souvisí s nektrotickými procesy v buňce

Abstract:

Theoretical part of bachelor thesis deals with the most important types of DNA damage caused by exposure to UVB radiation. UVB photons initiate direct damage to DNA, forming cis, syn pyrimidine dimers and cyklobutan pyrimidine-pyrimidine (6-4) photoproducts and modification of proteins, especially interactions with aromatic amino acids. UVB radiation is also involved in the production of reactive oxygen species and reactive nitrogen radicals, which then cause oxidative damage to biomolecules. Cell tries to eliminate this damage using repair mechanisms. The purpose of the experimental part of the thesis was to monitor the dynamics of formation and elimination of the nuclear DNA damage induced by UVB radiation and to compare the ability of the major types of skin cells in the epidermis and dermis, keratinocytes and fibroblasts, to remove the DNA damage. An alkaline version of single-cell gel electrophoresis was used for evaluation, which allows the detection of DNA damage in particular cells. Determination of activity of excluded lactate dehydrogenase was used as an additional parameter. The results showed that fibroblasts are more sensitive to damage from UVB radiation than the keratinocytes. The timing of elimination of DNA breaks was similar up to the dose of 200 mJ/cm2 in both cell types. After exposure to dose of 400 mJ/cm2 and after 24 hod of irradiation there was a slight decrease of DNA damage in fibroblasts in contrast to keratinocytes. Single-cell gel electrophoresis proved to be very suitable method for monitoring the UVB radiation effects, because even at low doses and short intervals after exposure, the DNA damage was observed. By contrast, increased lactate dehydrogenase activity was observed only at higher doses of UVB radiation and longer time intervals, which is related to nektrotic processes in the cell

Klíčová slova

UVB, keratinocyty, fibroblasty, poškození DNA, Comet assay, laktátdehydrogenasa

Keywords

UVB, keratinocyte, fibroblast, DNA damage, Comet assay, lactatedehydrogenase

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 7. 6. 2010
• Vedoucí: Alena Svobodová
• Oponent: Daniela Walterová

Univerzita Palackého

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie