Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1044210.32607/20758251-2016-8-2-75-78ReviewsОбзорыResearch ArticleHeat Stress-Induced DNA DamageПовреждения ДНК при тепловом стрессеKantidzeO. L.КантидзеO. Л.
Russian Federation
kantidze@gmail.comVelichkoA. K.ВеличкоA. K.
Russian Federation
kantidze@gmail.comLuzhinA. V.ЛужинA. В.
Russian Federation
kantidze@gmail.comRazinS. V.РазинС. В.
Russian Federation
sergey.v.razin@usa.netInstitute of Gene Biology, Russian Academy of SciencesИнститут биологии гена РАНLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова1506201682VOL 8, NO2 (2016)ТОМ 8, №2 (2016)757817012020Copyright ©; 2016, Kantidze O.L., Velichko A.K., Luzhin A.V., Razin S.V.Copyright ©; 2016, Кантидзе O.Л., Величко A.K., Лужин A.В., Разин С.В.2016Kantidze O.L., Velichko A.K., Luzhin A.V., Razin S.V.Кантидзе O.Л., Величко A.K., Лужин A.В., Разин С.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10442

Although the heat-stress response has been extensively studied for decades, very little is known about its effects on nucleic acids and nucleic acid-associated processes. This is due to the fact that the research has focused on the study of heat shock proteins and factors (HSPs and HSFs), their involvement in the regulation of transcription, protein homeostasis, etc. Recently, there has been some progress in the study of heat stress effects on DNA integrity. In this review, we summarize and discuss well-known and potential mechanisms of formation of various heat stress-induced DNA damage.

Хотя механизмы клеточного ответа на тепловой стресс изучаются уже несколько десятилетий, многое остается неясным. Это связано с тем, что основное внимание было сконцентрировано на изучении белков и факторов теплового шока, их участии в регуляции транскрипции, поддержании белкового гомеостаза и т.д. В последнее время достигнут определенный прогресс в исследовании влияния теплового стресса на целостность ДНК. В обзоре охарактеризованы и обсуждены известные и потенциальные механизмы образования различных повреждений ДНК при тепловом стрессе.

heat shockDNA repairDNA damageDNA replicationtopoisomeraseДНК-топоизомеразыповреждение ДНКрепарация ДНКрепликация ДНКтепловой шокThis work was supported by the Russian Science Foundation (grant No. 14-24-00022).Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 14-24-00022).[1] Richter K., Haslbeck M., Buchner J. // Molecular Cell 2010, V.40, P.253-266[2] Velichko A.K., Markova E.N., Petrova N.V., Razin S.V., Kantidze O.L. // Cell Mol. Life Sci. 2013, V.70, P.4229-4241[3] Kantidze O.L., Velichko A.K., Razin S.V. // Biochemistry (Mosc). 2015, V.80, P.990-993[4] Dewey W.C., Sapareto S.A., Betten D.A. // Radiat. Res. 1978, V.76, P.48-59[5] Iliakis G., Wu W., Wang M. // Int. J. Hyperthermia. 2008, V.24, P.17-29[6] Dikomey E., Becker W., Wielckens K. // Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med. 1987, V.52, P.775-785[7] Raaphorst G.P., Feeley M.M., Chu G.L., Dewey W.C. // Radiat. Res. 1993, V.134, P.331-336[8] Batuello C.N., Kelley M.R., Dynlacht J.R. // Anticancer Res. 2009, V.29, P.1319-1325[9] Fantini D., Moritz E., Auvre F., Amouroux R., Campalans A., Epe B., Bravard A., Radicella J.P. // DNA Repair (Amst.). 2013, V.12, P.227-237[10] Hettinga J.V., Konings A.W., Kampinga H.H. // Int. J. Hyperthermia. 1997, V.13, P.439-457[11] Muenyi C.S., States V.A., Masters J.H., Fan T.W., Helm C.W., States J.C. // J. Ovarian Res. 2011, V.4, P.9[12] Nadin S.B., Cuello-Carrion F.D., Sottile M.L., Ciocca D.R., Vargas-Roig L.M. // Int. J. Hyperthermia. 2012, V.28, P.191-201[13] Burgman P., Ouyang H., Peterson S., Chen D.J., Li G.C. // Cancer Research 1997, V.57, P.2847-2850[14] Qi D., Hu Y., Li J., Peng T., Su J., He Y., Ji W. // PLoS One. 2015, V.10, e0122977[15] Ihara M., Takeshita S., Okaichi K., Okumura Y., Ohnishi T. // Int. J. Hyperthermia. 2014, V.30, P.102-109[16] Eppink B., Krawczyk P.M., Stap J., Kanaar R. // Int. J. Hyperthermia. 2012, V.28, P.509-517[17] Oei A.L., Vriend L.E., Crezee J., Franken N.A., Krawczyk P.M. // Radiat. Oncol. 2015, V.10, P.165[18] Bruskov V.I., Malakhova L.V., Masalimov Z.K., Chernikov A.V. // Nucleic Acids Res. 2002, V.30, P.1354-1363[19] Lindahl T., Nyberg B. // Biochemistry. 1974, V.13, P.3405-3410[20] Warters R.L., Brizgys L.M. // J. Cell Physiol. 1987, V.133, P.144-150[21] Corry P.M., Robinson S., Getz S. // Radiology. 1977, V.123, P.475-482[22] Jorritsma J.B., Konings A.W. // Radiat. Res. 1984, V.98, P.198-208[23] Warters R.L., Brizgys L.M., Axtell-Bartlett J. // J. Cell Physiol. 1985, V.124, P.481-486[24] Velichko A.K., Petrova N.V., Kantidze O.L., Razin S.V. // Mol. Biol. Cell. 2012, V.23, P.3450-3460[25] Velichko A.K., Petrova N.V., Razin S.V., Kantidze O.L. // Nucleic Acids Res. 2015, V.43, P.6309-6320[26] Pommier Y. // Nat. Rev. Cancer. 2006, V.6, P.789-802[27] Ashour M.E., Atteya R., El-Khamisy S.F. // Nat. Rev. Cancer. 2015, V.15, P.137-151[28] Lebedeva N., Rechkunova N., Boiteux S., Lavrik O. // IUBMB Life. 2008, V.60, P.130-134[29] Lebedeva N., Auffret Vander Kemp P., Bjornsti M.A., Lavrik O., Boiteux S. // DNA Repair (Amst.). 2006, V.5, P.799-809[30] Lin C.P., Ban Y., Lyu Y.L., Desai S.D., Liu L.F. // J. Biol. Chem. 2008, V.283, P.21074-21083[31] Lin C.P., Ban Y., Lyu Y.L., Liu L.F. // J. Biol. Chem. 2009, V.284, P.28084-28092[32] Petrova N.V., Velichko A.K., Razin S.V., Kantidze O.L. // Cell Cycle. 2016, V.15, P.337-344[33] Hunt C.R., Pandita R.K., Laszlo A., Higashikubo R., Agarwal M., Kitamura T., Gupta A., Rief N., Horikoshi N., Baskaran R. // Cancer Research 2007, V.67, P.3010-3017[34] Kaneko H., Igarashi K., Kataoka K., Miura M. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, V.328, P.1101-1106[35] Laszlo A., Fleischer I. // Int. J. Hyperthermia. 2009, V.25, P.199-209[36] Laszlo A., Fleischer I. // Cancer Research 2009, V.69, P.2042-2049[37] Takahashi A., Mori E., Somakos G.I., Ohnishi K., Ohnishi T. // Mutat. Res. 2008, V.656, P.88-92[38] Rogakou E.P., Boon C., Redon C., Bonner W.M. // J. Cell. Biol. 1999, V.146, P.905-916[39] Rogakou E.P., Pilch D.R., Orr A.H., Ivanova V.S., Bonner W.M. // J. Biol. Chem. 1998, V.273, P.5858-5868[40] Velichko A.K., Razin S.V., Kantidze O.L. // Dokl. Acad. Nauk. 2013, V.450, P.224-227[41] Petrova N.V., Velichko A.K., Kantidze O.L., Razin S.V. // Cell Biol. Int. 2014, V.38, P.675-681[42] Belgnaoui S.M., Gosden R.G., Semmes O.J., Haoudi A. // Cancer Cell Int. 2006, V.6, P.13[43] Gasior S.L., Wakeman T.P., Xu B., Deininger P.L. // J. Mol. Biol. 2006, V.357, P.1383-1393[44] Sordet O., Nakamura A.J., Redon C.E., Pommier Y. // Cell Cycle. 2010, V.9, P.274-278[45] Sordet O., Redon C.E., Guirouilh-Barbat J., Smith S., Solier S., Douarre C., Conti C., Nakamura A.J., Das B.B., Nicolas E. // EMBO Rep. 2009, V.10, P.887-893[46] Nitiss J.L. // Nat. Rev. Cancer. 2009, V.9, P.338-350[47] Osheroff N., Shelton E.R., Brutlag D.L. // J. Biol. Chem. 1983, V.258, P.9536-9543[48] Kampinga H.H. // Br. J. Cancer. 1995, V.72, P.333-338[49] Goswami P.C., Roti Roti J.L., Hunt C.R. // Mol. Cell. Biol. 1996, V.16, P.1500-1508[50] Kimura K., Saijo M., Ui M., Enomoto T. // J. Biol. Chem. 1994, V.269, P.1173-1176