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Effect of {alpha}-Particle and X-Ray Irradiation on DNA Synthesis in Tissue Cultures; Effet de l'Irradiation par les Particules a et par les Rayons X sur la Synthese de l'ADN dans des Cultures de Tissus; 0412 043b 0438 044f 0414 ; Efectos de la Irradiacion con Particulas Alfa y con Rayos X sobre la Sintesis de ADN en Cultivos de Tejidos

Abstract

The effect of both a-particle and X-ray irradiation on the rate of DNA synthesis in mouse fibroblast and HeLa cells in tissue culture is described. Tritiated thymidine micro autoradiography was used to indicate the rate of synthesis in the single layer cultures used. The results of the experiments show that: (1) The fraction of cells in a culture synthesizing DNA is unaffected by {alpha}-particles and X-rays in the doses used in the experiment. (2) The effect of either type of radiation is to reduce the rate of synthesis of DNA of the irradiated cells in synthesis. (3) The effect of a given dose of either type of radiation is to reduce the rate of synthesis of all the cells to a constant fraction of what it was in the unirradiated cells. (4) The rate of DNA synthesis is reduced to 37% (1/e) by a dose of ca. 25 {alpha}/{mu}{sup 2} or an X-ray dose of 14000 rad for mouse fibroblast cultures. In Hela cell cultures a dose of ca. 90000 rad is needed to reduce the rate of DNA synthesis to 37% of the initial value. (5) The reduction in synthesis occurs not more than a half hour after irradiation  More>>
Authors:
Smith, C. L. [1] 
  1. Department of Radiotherapeutics, University of Cambridge, Cambridge (United Kingdom)
Publication Date:
Feb 15, 1962
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Symposium on the Detection and Use of Tritium in the Physical and Biological Sciences, Vienna (Austria), 3-10 May 1961; Other Information: 25 refs., 9 figs., 6 tabs.; Related Information: In: Tritium in the Physical and Biological Sciences. Vol. II. Proceedings of the Symposium on the Detection and Use of Tritium in the Physical and Biological Sciences| 456 p.
Subject:
60 APPLIED LIFE SCIENCES; AUTORADIOGRAPHY; BIOLOGICAL RADIATION EFFECTS; DNA; FIBROBLASTS; HELA CELLS; IRRADIATION; MICE; RADIATION DOSES; SYNTHESIS; THYMIDINE; TISSUE CULTURES; X RADIATION
OSTI ID:
22190113
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); Joint Commission on Applied Radioactivity of the International Council of Scientific Unions, Paris (France)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M3716014598
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 381-391
Announcement Date:
Feb 13, 2014

Citation Formats

Smith, C. L. Effect of {alpha}-Particle and X-Ray Irradiation on DNA Synthesis in Tissue Cultures; Effet de l'Irradiation par les Particules a et par les Rayons X sur la Synthese de l'ADN dans des Cultures de Tissus; 0412 043b 0438 044f 0414 ; Efectos de la Irradiacion con Particulas Alfa y con Rayos X sobre la Sintesis de ADN en Cultivos de Tejidos. IAEA: N. p., 1962. Web.
Smith, C. L. Effect of {alpha}-Particle and X-Ray Irradiation on DNA Synthesis in Tissue Cultures; Effet de l'Irradiation par les Particules a et par les Rayons X sur la Synthese de l'ADN dans des Cultures de Tissus; 0412 043b 0438 044f 0414 ; Efectos de la Irradiacion con Particulas Alfa y con Rayos X sobre la Sintesis de ADN en Cultivos de Tejidos. IAEA.
Smith, C. L. 1962. "Effect of {alpha}-Particle and X-Ray Irradiation on DNA Synthesis in Tissue Cultures; Effet de l'Irradiation par les Particules a et par les Rayons X sur la Synthese de l'ADN dans des Cultures de Tissus; 0412 043b 0438 044f 0414 ; Efectos de la Irradiacion con Particulas Alfa y con Rayos X sobre la Sintesis de ADN en Cultivos de Tejidos." IAEA.
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title = {Effect of {alpha}-Particle and X-Ray Irradiation on DNA Synthesis in Tissue Cultures; Effet de l'Irradiation par les Particules a et par les Rayons X sur la Synthese de l'ADN dans des Cultures de Tissus; 0412 043b 0438 044f 0414 ; Efectos de la Irradiacion con Particulas Alfa y con Rayos X sobre la Sintesis de ADN en Cultivos de Tejidos}
author = {Smith, C. L.}
abstractNote = {The effect of both a-particle and X-ray irradiation on the rate of DNA synthesis in mouse fibroblast and HeLa cells in tissue culture is described. Tritiated thymidine micro autoradiography was used to indicate the rate of synthesis in the single layer cultures used. The results of the experiments show that: (1) The fraction of cells in a culture synthesizing DNA is unaffected by {alpha}-particles and X-rays in the doses used in the experiment. (2) The effect of either type of radiation is to reduce the rate of synthesis of DNA of the irradiated cells in synthesis. (3) The effect of a given dose of either type of radiation is to reduce the rate of synthesis of all the cells to a constant fraction of what it was in the unirradiated cells. (4) The rate of DNA synthesis is reduced to 37% (1/e) by a dose of ca. 25 {alpha}/{mu}{sup 2} or an X-ray dose of 14000 rad for mouse fibroblast cultures. In Hela cell cultures a dose of ca. 90000 rad is needed to reduce the rate of DNA synthesis to 37% of the initial value. (5) The reduction in synthesis occurs not more than a half hour after irradiation and may be an immediate effect. From (4) above the target shape can be roughly calculated and if it is assumed to be cylindrical it appears to have dimensions ca. 16 A in one direction and 16 000 A in the other, i. e. a long thin thread with a MW of ca. 5 * 10{sup 7} in the case of the mouse fibroblast experiments. In the case of the Hela cell experiments the target volume gives a MW of ca. 10{sup 7}. The results are consistent with the view that the target may possibly be the DNA template (or maybe DNAP because of the high MW in one case). If the effects described reflect damage to the DNA (or DNAP) template during the exponential phase of synthesis then observations (1), (2) and (3) above follow as obvious correlatives. (author) [French] L'auteur expose l'effet de l'irradiation par les particules {alpha} et par les rayons X sur la vitesse de synthese de l'ADN au niveau du fibrolbaste chez la souris et au niveau des cellules HeLa dans des cultures de tissus. Il a utilise la micro-autoradiographie a l'aide de thymidine tritiee pour determiner la vitesse de synthese dans des cultures en couche unique. Les experiences ont montre que: 1. Le nombre des cellules synthetisant l'ADN n'est pas influence par les particules ac et les rayons X, pour les doses utilisees pendant l'experience. 2. Les deux types de rayonnements ont pour effet de reduire la vitesse de synthese de l'ADN dans les cellules irradiees. 3. Une dose determinee de l'un des deux types de rayonnements a pour effet de ramener la vitesse de synthese dans toutes les cellules a une fraction constante de la vitesse observee pour les cellules non irradiees. 4. La vitesse de synthese de l'ADN est reduite a 37% de sa valeur initiale a 37% (1/e) par une dose d'environ 25 {alpha}/p{sup 2} ou par une dose de rayons X de 14 000 rad pour les cultures de fibroblastes de souris. Pour les cultures de cellules HeLa, il faut une dose d'environ 90 000 rads pour reduire la vitesse de synthese de l'ADN a 37% de sa valeur initiale. 5. Le ralentissement de la synthese se manifeste au plus tard une demi-heure apres l'irradiation ; il peut etre immediat. Les indications donnees au point 4 ci-dessus permettent de calculer approximativement la forme de la cible; si l'on admeto qu'elle est cylindrique, elle semble avoir pour dimensions environ 16 A dans un sens et 16 000 A dans l'autre; c'est donc un long filament mince, d'un poids moleculaire d'environ 5 * 10{sup 7}, dans les experiences faites sur les fibroblastes de souris. Dans les experiences faites sur les cellules HeLa, le volume des cibles donne un poids moleculaire de 10{sup 7} environ. Les resultats concordent avec l'opinion selon laquelle la cible pourrait etre la structure type de l'ADN (ou eventuellement de la molecule de nucleoproteine etant donne le poids moleculaire eleve dans l'un des deux cas). S'il est vrai que les effets decrits sont dus a des lesions subies par la structure type de l'ADN (ou du phosphate de l'ADN) pendant la phase exponentielle dela synthese, les observations formulees plus haut sous 1, 2 et 3 constituent les corollaires evidents de ce phenomene. (author) [Spanish] La memoria describe los efectos de las particulas {alpha} y de los rayos X sobre la velocidad de sintesis del ADN en cultivos de tejidos de fibroblastos y de celulas de HeLa del raton. Los autores emplearon el metodo de la microautorradiografia con timidina tritiada, que les permitio evaluar la velocidad de sintesis en los cultivos de una sola capa que utilizaron. Los resultados indican que: 1) La fraccion de celulas que sintetizan ADN en un cultivo no es alterada por las particulas a. ni por los rayos X en las dosis experimentales empleadas. 2) Ambos tipos de radiaciones reducen la velocidad de sintesis del ADN en las celulas irradiadas. 3) El efecto de una dosis determinada de cualquiera de las dos radiaciones es disminuir la velocidad de sintesis de todas las celulas hasta una fraccion constante de la velocidad correspondiente a las celulas no irradiadas. 4) En. el caso de los fibroblastos del raton, la velocidad de sintesis del ADN queda reducida en un 37 por ciento (1/e) por una dosis a del orden de 25 {alpha}/{mu}{sup 2} o por una dosis de rayos X de 14 000 rad( En el caso de las celulas de HeLa, se requiere una dosis de unos 90 000 rad para alcanzar el mismo efecto. 5) La disminucion de la velocidad de sintesis se produce menos de media hora despues de la irradiacion, por lo que podria tratarse de un efecto inmediato. El resultado 4) permite calcular aproximadamente la forma del blanco. Si seo supone que es cilindrico, enoel caso de los fibroblastos, tendria un diametro aproximado de 16 A y una longitud de 16 000 A, es decir, se trataria de un cilindro extremadamente alargado con un peso molecular del orden de 5 x 10{sup 7}. Para las celulas de HeLa se obtendria un peso molecular de 10{sup 7}. Los resultados concuerdan con la hipotesis de que el blanco representa la estructura tipo del ADN (o quiza del ADNP dado el elevado peso molecular en uno de los casos). Si los efectos descritos constituyen indices de los danos ocasionados a la estructura tipo del ADN (o del ADNP) durante la fase exponencial de la sintesis, los resultados 1), 2) y 3) serian los' corolarios logicos de este hecho. (author) [Russian] Daetsja opisanie vlijanija kak al'fa-chastic, tak i rentgenovskogo obluchenija na skorost' sinteza DNK v fibr.oblaste myshej v kletkah Hela v kul'tirovannoj tkani. Byla ispol'zovana tritirovannaja timidinom mikroavtografija s celbju opredelenija skorosti sinteza v odnom spoe kul'tivirovannoj tkani. Rezul'taty jeksperimentov pokazali, chto: 1. Na zhrakciju kletok v kulbtivirovannoj, sintezirujushhej DNK, ne vlijajut al'fa-chasticy i rentgenovskie luchi v teh dozah, kotorye ispol'zovanlis' pri jeksperimente. 2. Vlijanie kazhdogo tipa obluchenija zakljuchaetsja v umen'shenii skorosti sinteza DNK obluchennyh v processe sinteza kletok. 3. Vlijanie dannoj dozy ljubogo vida radiacii zakljuchaetsja v sokrashhenii sko- rosti sinteza vseh kletok do postojannoj frakcii, kotoraja imela mesto v neobluchennyh kletkah. 4. Skorost' sinteza DNK sokrashhaetsja do 37 % (1/e) s pomoshh'ju dozy sa. 25 al'fa//gg ili dozy rentgenovskih luchej moshhnost'ju v 14,000 rad dlja rosta fibroblasta u myshi. V kul'turah Hela dlja sokrashhenija skorosti sinteza DNK do 37 % pervonachal'nogo znachenija neobhodima doza sa. 90,000 rad. 5. Umen'shenie sinteza imeet mesto ne bolee chem polchasa posle obluchenija i mozhet projavit'sja nemedlenno. Iz punkta 4 vyshe mozhno pribliziteln'o podschitat' konfiguraciju misheni, i esli predpolozhit' ee cilindricheskoj, to ona dolzhna imet' razmery sa. 16 A v odnom napravpenii i 16 000 A-v drugom, t. e. dlinnuju tonkuju nit' s mole- kuljarnym vesom porjadka 5 * 10{sup 7} pri jeksperimentah s fibroblastom myshi. Pri provedenii jeksperimenta s kletkoj Hela ob{sup e}m soderzhimogo misheni pozvoljaet imet' molekuljarnyj ves porjadka 10{sup 7}. Rezul'taty sootvetstvujut predpolo- zhenijam, chto mishen' mozhet byt' teipletom DNK (ili mozhet byt' DNKR v zavisi- mosti ot velichiny molekuljarnogo vesa v odnom sluchae). Esli opisannye jeffekty otrazhajut ushherb, nanesennyj teipletu DNK (idi DNKR) vo vremja jeksponentnoj fazy sinteza, to v takom sluchae ukazannye v punktah 1, 2 i 3 nablju- denija sootvetstvujut ochevidnym rezul'tatam. (author)}
place = {IAEA}
year = {1962}
month = {Feb}
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