GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI

Ceren Börçek Kasurka

doi:10.18036/estubtdc.599209

TR EN

GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI

Abstract

ÖZET

DNA hasarının kromozom seviyesinde çalışılması, genetik toksikoloji araştırmalarının temel dayanaklarındandır. Mikronükleus yöntemi, kromozom hasarını değerlendirmek amacıyla geliştirilen yöntemlerden biridir. Mikronükleuslar; sentromeri olmayan kromozom veya kromatid fragmentlerinden ya da anafazda geç kalıp kutuplara göç edemeyen kromozom veya kromatidlerden oluşan ve telofazda hücre zarı ile kuşatılarak kardeş hücre çekirdeklerine dahil olmadan sitoplazmada kalan, çekirdek dışı küçük cisimciklerdir. Bu yöntemde mikronükleusların yanısıra nükleoplazmik köprüler (NPK) ve nükleer tomurcuklar (NT) değerlendirilebilmekte ve hücre ölümü ile nükleer bölünme indeksi de ölçülebilmektedir. Disentrik kromozomların sentromerlerinin farklı kutuplara göç etmesinden orjinlenen NPK, DNA’nın yanlış onarımının; kromozom rearanjmanının, telomer uç birleşmesinin; NT ise gen amplifikasyonu ve/veya değişmiş gen dozajının göstergesi olarak sayılmaktadır. Ayrıca her hücrenin sahip olduğu çekirdek sayısının değerlendirilerek nükleer bölünme indeksinin hesaplanmasının yanısıra nekrotik ve apoptotik hücrelerin de belirlenebilmesi mitotik aktivite ve sitotoksisitenin tayinine olanak sağlamaktadır. Analiz edilebilen tüm bu parametreler mikronükleus yöntemini genetik kusurların, beslenme yetersizliklerinin veya ekzojen kaynaklı genotoksinlerin sebep olduğu kromozomal instabilite fenotipinin ve değişmiş hücresel canlılığın kapsamlı olarak ölçülebildiği “sitom” yöntemi haline getirmiştir. Bu derlemede mikronükleus yönteminin genotoksisite çalışmalarındaki yeri ve önemi ile sitom yaklaşımının bu yönteme kattığı yeniliklere değinilmiştir.

Keywords

Mikronükleus,Sitom,Genotoksisite,Sitotoksisite

CYTOM APPROACH TO GENO-CYTOTOXICITY STUDIES

Abstract

ABSTRACT

Working at the chromosomal level of DNA damage is the mainstay of the genetic toxicology researches. The micronucleus assay is one of the developed methods to evaluate chromosomal damage. Micronuclei are non-centromeric chromosomes/chromatids fragments, or chromosomes/chromatids which lagging in the anaphase and cannot migrate to the poles, located in the cytoplasm without being included in the sister cell nuclei and surrounded by cell membranes in telophase. In this method, besides micronuclei, nucleoplasmic bridges (NPBs) and nuclear buds (NBUDs) can be evaluated, cell death and nuclear division index (NDI) can be measured. NPBs originated from the centromeres of dicentric chromosomes migrating to different poles, are indicative of DNA mis-repair, chromosome rearrangement, telomere end-fusions. NBUDs are considered as markers of gene amplification and/or altered gene dosage. In addition to NDI, establishing to necrotic and apoptotic cells may allow the determination of mitotic activity and cytotoxicity. All these analysed parameters have transformed micronucleus method into "cytome" assay by which chromosomal instability phenotypes and altered cellular viability caused by genetic defects, nutritional deficiencies, genotoxins from exogenous sources can be measured comprehensively. In this review, the place and importance of micronucleus method in genotoxicity studies and the innovations caused by the cytome approach are mentioned.

Keywords

Micronucleus,Cytome,Genotoxicity,Cytotoxicity

References

[1] Riss TL, Moravec RA, Niles AL. Cytotoxicity testing: measuring viable cells, dead cells, and detecting mechanism of cell death. Methods Mol Biol. 2011; 740:103-14.
[2] Atlı Şekeroğlu Z, Şekeroğlu V. Genetik toksisite testleri. TÜBAV Bilim Dergisi, 2011;4(3):221-9.
[3] Eastmond DA, Hartwig A, Anderson D, Anwar WA, Cimino MC, Dobrev I, et al. Mutagenicity testing for chemical risk assessment: update of the WHO/IPCS Harmonized Scheme. Mutagenesis, 2009; 24(4):341-9.
[4] Tokur O, Aksoy A. In Vitro Sitotoksisite Testleri, 2017; 112-8 p.
[5] Jena GB, Kaul CL, Ramarao P. Genotoxicity Testing, A Regulatory Requirement For Drug Discovery And Development: Impact Of Ich Guidelines. Indian Journal of Pharmacology, 2002; 34:86-99.
[6] Mark H, Naram R, Pham T, Shah K, Cousens LP, Wiersch C, et al. A practical cytogenetic protocol for in vitro cytotoxicity and genotoxicity testing. Annals of Clinical & Laboratory Science, 1994; 24(5):387-95.
[7] Fenech M. The cytokinesis-block micronucleus technique: A detailed description of the method and its application to genotoxicity studies in human populations. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 1993; 285(1):35-44.
[8] Cho NY, Kim KW, Kim KK. Genomic health status assessed by a cytokinesis-block micronucleus cytome assay in a healthy middle-aged Korean population. Mutat Res. 2017; 814:7-13.
[9] Knasmüller S, Nersesyan A, Mišík M, Gerner C, Mikulits W, Ehrlich V, et al. Use of conventional and -omics based methods for health claims of dietary antioxidants: a critical overview. British Journal of Nutrition, 2008; 99(E-S1):ES3-ES52.
[10] Kocaman AY, Rencüzoğulları E, Topaktaş M. In vitro investigation of the genotoxic and cytotoxic effects of thiacloprid in cultured human peripheral blood lymphocytes. Environmental toxicology, 2014; 29(6):631-41.

[11] Tucker JD, Preston RJ. Chromosome aberrations, micronuclei, aneuploidy, sister chromatid exchanges, and cancer risk assessment. Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology, 1996; 365(1-3):147-59.
[12] Mateuca R, Lombaert N, Aka PV, Decordier I, Kirsch-Volders M. Chromosomal changes: induction, detection methods and applicability in human biomonitoring. Biochimie, 2006; 88(11):1515-31.
[13] Evans HJ, Neary GJ, Williamson FS. The Relative Biological Efficiency of Single Doses of Fast Neutrons and Gamma-rays on Vicia Faba Roots and the Effect of Oxygen. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry and Medicine, 1959; 1(3):216-29.
[14] Fenech M. The in vitro micronucleus technique. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 2000; 455(1–2):81-95.
[15] Thoday J. The Effect of Ionizing Radiations on the Broad Bean Root—Part IX. The British journal of radiology, 1951; 24(286):572-6.
[16] Schmid W. The micronucleus test. Mutation Research/Environmental Mutagenesis and Related Subjects, 1975; 31(1):9-15.
[17] Heddle JA. A rapid in vivo test for chromosomal damage. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 1973; 18(2):187-90.
[18] Fenech M, Kirsch-Volders M, Natarajan AT, Surralles J, Crott JW, Parry J, et al. Molecular mechanisms of micronucleus, nucleoplasmic bridge and nuclear bud formation in mammalian and human cells. Mutagenesis, 2011; 26(1):125-32.
[19] Coskun M, Cayir A, Coskun M, Tok H. Evaluation of background DNA damage in a Turkish population measured by means of the cytokinesis-block micronucleus cytome assay. Mutat Res. 2013; 757(1):23-7.
[20] Fenech M, Holland N, Chang WP, Zeiger E, Bonassi S. The HUman MicroNucleus Project—An international collaborative study on the use of the micronucleus technique for measuring DNA damage in humans. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 1999; 428(1–2):271-83.
[21] Duan H, Leng S, Pan Z, Dai Y, Niu Y, Huang C, et al. Biomarkers measured by cytokinesis-block micronucleus cytome assay for evaluating genetic damages induced by polycyclic aromatic hydrocarbons. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2009; 677(1-2):93-9.
[22] Fenech M, Morley AA. Measurement of micronuclei in lymphocytes. Mutation Research/Environmental Mutagenesis and Related Subjects. 1985; 147(1):29-36.
[23] Fenech M. Cytokinesis-block micronucleus assay evolves into a "cytome" assay of chromosomal instability, mitotic dysfunction and cell death. Mutat Res. 2006; 600(1-2):58-66.
[24] Donmez-Altuntas H, Bitgen N. Evaluation of the genotoxicity and cytotoxicity in the general population in Turkey by use of the cytokinesis-block micronucleus cytome assay. Mutat Res. 2012;748(1-2):1-7.
[25] Üstüner D. Kromozom kırıkları ve mikronükleus-apoptoz. TÜBAV Bilim Dergisi, 2011; 4(1).
[26] OECD. Test No. 487: In Vitro Mammalian Cell Micronucleus Test. Paris: OECD Publishing; 2016.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Structural Biology

Journal Section

Review

Authors

Ceren Börçek Kasurka ^*
0000-0002-5772-9463
Türkiye

Publication Date

July 31, 2019

Submission Date

July 3, 2018

Acceptance Date

March 11, 2019

Published in Issue

Year 2019 Volume: 8 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.18036/estubtdc.599209

IZ

https://izlik.org/JA36MU53DW

APA

Börçek Kasurka, C. (2019). GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji, 8(2), 261-269. https://doi.org/10.18036/estubtdc.599209

AMA

1.Börçek Kasurka C. GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji. 2019;8(2):261-269. doi:10.18036/estubtdc.599209

Chicago

Börçek Kasurka, Ceren. 2019. “GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI”. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji 8 (2): 261-69. https://doi.org/10.18036/estubtdc.599209.

EndNote

Börçek Kasurka C (July 1, 2019) GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji 8 2 261–269.

IEEE

[1]C. Börçek Kasurka, “GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI”, Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji, vol. 8, no. 2, pp. 261–269, July 2019, doi: 10.18036/estubtdc.599209.

ISNAD

Börçek Kasurka, Ceren. “GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI”. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji 8/2 (July 1, 2019): 261-269. https://doi.org/10.18036/estubtdc.599209.

JAMA

1.Börçek Kasurka C. GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji. 2019;8:261–269.

MLA

Börçek Kasurka, Ceren. “GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI”. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji, vol. 8, no. 2, July 2019, pp. 261-9, doi:10.18036/estubtdc.599209.

Vancouver

1.Ceren Börçek Kasurka. GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji. 2019 Jul. 1;8(2):261-9. doi:10.18036/estubtdc.599209

GENO-SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALARINA SİTOM YAKLAŞIMI

Abstract

Keywords

CYTOM APPROACH TO GENO-CYTOTOXICITY STUDIES

Abstract

Keywords

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite