Evaluation of DNA Damage by Mercury Chloride (II) and Ionizing Radiation in HeLa Cells

The mercury is among the most highly bioconcentrated toxic trace metals. Many national and international agencies and organisations have targeted mercury for the possible emission control. The mercury toxicity depends on its chemical form, among which alkylmercury compounds are the most toxic. A human cervix uterus cancer cell line HeLa cells was employed to investigate the effect of the toxic heavy metal mercury (Hg) and ionizing radiation. In the in vitro comet assays for the genotoxicity in the HeLa cells, the group of Hg treatment after irradiation showed higher DNA breakage than the other groups. The tail extent moment and olive tail moment of the control group were $4.88{\pm}1.00\;and\;3.50{\pm}0.52$ while the values of the only Hg treatment group were $26.90{\pm}2.67\;and\;13.16{\pm}1.82$, respectively. The tail extent moment and olive tail moment of the only 0.001, 0.005, 0.01 Hg group were $12.24{\pm}1.82,\;8.20{\pm}2.15,\;20.30{\pm}1.30,\;12.26{\pm}0.52,\;40.65{\pm}2.94\;and \;20.38{\pm}1.49$, respectively. In the case of Hg treatment after irradiation, the tail extent moment and olive tail moment of the 0.001, 0.005, 0.01 Hg group were $56.50{\pm}3.93,\;32.69{\pm}2.48,\;62.03{\pm}5.14,\;31.56{\pm}1.97,\;72.73{\pm}3.70\;and \;39.44{\pm}3.23$, respectively. The results showed that Hg induced DNA single-strand breaks or alkali labile sites as assessed by the Comet assay. It is in good agreement with the reported results. The mercury inhibits the repair of DNA. The bacterial formamidopyrimidine-DNA glycosylase (Epg protein) recognizes and removes some oxidative DNA base modifications. Enzyme inactivation by Hg (II) may therefore be due either to interactions with rysteine residues outside the metal binding domain or to very high-affinity binding of Hg (II) which readily removes Zn (II) from the zinc finger.

이온화 방사선 및 염화수은(II)에 의한 자궁경부암 세포의 DNA 손상 평가

세포에 미치는 염화수은(II)과 이온화 방사선의 영향과 수은 처리 전 후 방사선 조사 시 그 상호 작용에 관해 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 염화수은(II)의 독성정도를 알아보기 위하여 사람의 자궁암 세포에 농도별로 염화수은(II)을 처리하였다. 세포의 생존율은 3가지 농도(1,0. 1,0. $0.01\;{\mu}M$)모두에서 유의하게 감소하였으며 이미 $0.1\;{\mu}M$에서 약 73%의 생존율이 감소하는 것으로 나타났다. 염화수은(II)과 방사선의 단독처리 시 DNA의 손상 정도에 비해 복합처리 시의 DNA손상 정도가 $2\sim4$배 정도 확연히 높아짐을 볼 수 있었다. 특히 방사선 후 수은 처리군은 DNA손상의 정도가 다른 처리군에 비하여 높게 나타났는데 이는 이미 기존의 보문에서 밝혀진 바와 같이 수은의 DNA수복에 관련되어 있는 Fpg protein에 미치는 영향 때문으로 사료된다. 이미 방사선에 의해 산화적 손상을 입은 DNA의 수복 기작을 수은이 방해하여 좀 더 높은 손상을 가져오는 것을 확인할 수 있었다.