Influence of hypoxia on DNA single strand breaks induction and repair, introduced by visible blue light

Uważa się, że światło niebieskie i zielone może oddziaływać na DNA i prowadzić do powstawania pojedynczych pęknięć nici DNA (SSB). Białko naprawcze XRCC1 jest markerem tego typu uszkodzeń. Pokazane w tej pracy badania potwierdzają, że punktowe oddziaływanie wiązki promieni lasera (488 nm) indukuje gromadzenie XRCC1 w miejscu naświetlania, co sugeruje powstawanie SSBs. Podczas oddziaływania na materiał genetyczny światłem niebieskim przez 1, 0,5, 0,25, i 0,1 s szansa na akumulację białka XRCC1, w warunkach normoksji, wynosi odpowiednio 92%, 58%, 41% i 26%. Przeanalizowano także wpływ hipoksji na gromadzenie protein XRCC1 i powstawania pojedynczych pęknięć nici DNA. Szansa na powstanie uszkodzenia pod wpływem działania światła 488 nm, w warunkach hipoksji, dla czasu naświetlania 1, 0,5, 0,25 i 0,1 s spada kolejno o 22, 33, 28 i 15 p.p. Porównano także dwa sposoby ilościowej oceny gromadzenia białka naprawczego XRCC1 i stwierdzono, że metoda polegająca na pomiarze zmiany powierzchni o określonej minimalnej intensywności fluorescencji pozwala na dokładniejsze określenie, czy następuje akumulacja białek naprawczych, pomiar powierzchni ognisk XRCC1 i poznanie zarysu kinetyki procesu naprawy SSB.

It is known that both blue and green light can induce DNA damage. DNA repair protein XRCC1 is the marker of single strand breaks (SSB). We proved that laser beam (488 nm) can cause an accumulation of XRCC1 in the damaged region. Furthermore it suggests that during irradiation of genetic material, single strand breaks occur. The chance of recruiting XRCC1 in normal conditions, after blue light irradiation for 1, 0.5, 0.25 and 0.1 sec is respectively 92%, 58%, 41% and 26%. We analyzed the effects of hypoxia on the XRCC1 accumulation and SSBs occurrences. We found out that chance of inducing XRCC1 recruitment by blue light under hypoxic conditions for the exposure times of 1, 0.5, 0.25 and 0.1 sec decreases respectively by 22, 33, 28 and 15 percentage points. We compared two ways of quantitative evaluation of XRCC1 accumulation. The method that allows to more accurately determine this, is the one which is based on measuring changes within the area with certain minimum fluorescence. This approach also allows to measure the area of the XRCC1 foci and to get to know simplified kinetics of SSB repair.