Genomic instability and radiation mutagenesis

Laboratory of Radiobiology, Harvard School of Public Health, 665 Huntington Avenue, Boston, MA 02115, États-Unis.

Abstract

An increase in the frequency of spontaneous mutations occurs in some cell populations arising from single cells surviving radiation exposure. This mutator phenotype may persist over many cell divisions. The spectrum of DNA structural changes at the hprt locus observed in these delayed mutations differs significantly from that occurring in direct X-ray-induced mutations. In other experiments, an increased frequency of coincident, second-site mutations was found in minisatellite and microsatellite loci in cells selected for mutations of the thymidine kinase (tk) gene. Together these results suggest that radiation may induce a genome-wide mutational process that can persist over many generations of cell replication. It is tempting to speculate that such a global, trans-acting mutagenic process would enhance the possibility of the occurrence of mutational events at the multiple loci required for the development of cancer.

Résumé

La fréquence des mutations spontanées est augmentée dans certaines populations cellulaires obtenues à partir de clones de cellules survivant à une irradiation. Ce phénotype supramutant persiste pendant de nombreuses divisions cellulaires. Les modifications structurales de l’ADN dans la région du gène hprt observées dans ces mutations qui apparaissent avec retard sont différentes de celles qui sont induites directement par l’irradiation. Dans d’autre expériences, on a trouvé une augmentation de la fréquence des mutations simultanées des séquences minisatellites et microsatellites dans des clones qui ont été sélectionnés pour des mutations du gene thymidine kinase (tk). L’irradiation semble donc provoquer l’induction d’un processus mutagénique global qui persiste après de nombreuses replications cellulaires. On pourrait émettre l’hypothese qu’un tel processus pourrait augmenter la probabilité de mutation de nombreux gènes, en particulier ceux impliqués dans le developpement du cancer.