Relationship between the DNA content of human chromosome and their contribution to radiation-induced chromosome aberration analysed by fluorescence in situ hybridization(FISH)

방사선에 의한 염색체이상과 DNA 함량과의 관계

To study the relationship between the DNA content of human chromosomes and their involvement in radiation-induced structural chromosome aberrations, the frequencies of translocations and dicentrics induced in human lymphocytes after in vitro exposure to 2Gy of x-tay were analysed by fluorescence in situ hybridization(FISH). Single whole chromosome probes(WCP), specific for chromosomes 1, 2, 4, 7, 8, 9, and 21 and triple combination of probes tot chromosome 1, 2 & 4 were used separately. A significant deviation of the frequency of symmetrical translocation and dicentrics from a DNA-proportional distribution was observed. Chromosomes 2, 7, 8, 9 and 21 were less frequently involved in the formation of symmetrical translocations and dicentrics than expected, whereas chromosomes 1 and 4 were more frequently involved. Chromosome 2 and 4 showed a higher frequency of acentric fragments. When triple combination probe for chromosome 1, 2 & 4 was used, no differences were found between the observed and expected frequency of exchange type aberrations. The results showed that the frequency of radiation-induced chromosome aberrations was not proportional to DNA contents, suggesting the difference in the susceptibility to specific aberrations among individual chromosomes. The results also indicated that the FISH technique with combination of probes for chromosome 1, 2 & 4 was useful for radiation biodosimetry.

본 연구는 염색체 1, 2, 4, 7, 8, 9 및 21번 염색체의 DNA probe를 이용하여 2Gy의 방사선을 조사한 후 DNA 양을 감안한 기대치와 관찰치의 차이를 비교함으로서 각 염색체의 방사선에 대한 감수성을 평가하여 궁극적으로 방사선 피폭시 생물학적 선량계로서 FISH기법의 타당성을 평가하고자 하였다. 1번 및 4번 염색체의 경우 상호전좌와 이동원 염색체의 관찰치가 기대치보다 더 높게 나타났으며 이와 반대로 2, 7, 8 및 9번 염색체의 경우 상호전좌와 이동원염색체의 관찰치 모두 기대치보다 낮게 나타났다. 2번 및 4번 염색체의 경우 1번 염색체보다 더 많은 acentric fragment의 빈도를 나타내었다. 1, 2, 및 4번 염색체 3종을 조합했을 때 상호전좌의 경우 관찰치와 기대치는 세포 100개당 25.5 및 25.40으로 차이가 없었으며 이동원염색체의 경우 13.25 및 13.2로 역시 거의 차이가 없게 나타났다. 따라서 본 연구결과 방사선 피폭시 발생하는 염색체이상 빈도는 염색체마다 DNA 양에 비례해 나타나지 않을 수 있어 각 염색체마다 방사선 감수성에 차이가 있을 것으로 판단된다. 또한 방사선 피폭시 생물학적 선량계로서 1, 2 및 4번을 동시에 관찰 할 경우 염색체 FISH 법을 활용하기 위하여 적절한 염색체 조합이라고 판단된다.