Following cell stress such as ionising radiation (IR) exposure, multiple cellular pathways are activated. We recently demonstrated that ferredoxin reductase (FDXR) has a remarkable IR-induced transcriptional responsiveness in blood. Here, we provided a first comprehensive FDXR variant profile following DNA damage. First, specific quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) primers were designed to establish dose-responses for eight curated FDXR variants, all up-regulated after IR in a dose-dependent manner. The potential role of gender on the expression of these variants was tested, and neither the variants response to IR nor the background level of expression was profoundly affected; moreover, in vitro induction of inflammation temporarily counteracted IR response early after exposure. Importantly, transcriptional up-regulation of these variants was further confirmed in vivo in blood of radiotherapy patients. Full-length nanopore sequencing was performed to identify other FDXR variants and revealed the high responsiveness of FDXR-201 and FDXR-208. Moreover, FDXR-218 and FDXR-219 showed no detectable endogenous expression, but a clear detection after IR. Overall, we characterised 14 FDXR transcript variants and identified for the first time their response to DNA damage in vivo. Future studies are required to unravel the function of these splicing variants, but they already represent a new class of radiation exposure biomarkers.

• MeSH
• alternativní sestřih MeSH
• dospělí MeSH
• ionizující záření MeSH
• krev účinky záření   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• nádory genetika   radioterapie   MeSH
• oxidoreduktasy genetika   MeSH
• poškození DNA MeSH
• regulace genové exprese MeSH
• upregulace * MeSH
• vztah dávky záření a odpovědi MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Riziko akutního ozáření větší části populace stoupá a s ním i potřeba vyvíjet nové metody, které by mohly poskytnout rychlé posouzení obdržených dávek za použití moderních vysokokapacitních technologií. Současně vzrůstá i zájem o vývoj nových biomarkerů umožňujících kategorizaci ozářených osob, které by mohly být použity v epidemiologických studiích, a umožnily korelovat odhadované přijaté dávky s následným dopadem na zdraví pacienta. K tomu napomáhají rovněž aktuální poznatky v oblasti radiační genomiky, metabolomiky a proteomiky. Ačkoli většina studií, které poskytly mnoho užitečných informací o biomarkerech expozice ionizujícímu záření, byla prováděna na zvířecích modelech, nejdůležitějšími testy zůstávají studie prováděné na pacientech, zejména onkologických. Pro predikci účinku záření lze použít různé biologický materiály, ideální se pro tento účel zdají být plazmatické proteiny. Z řady kandidátních markerů je velmi slibná ferredoxin-reduktáza (FDXR), která byla v několika biodozimetrických studiích potvrzena jak na úrovni lidského genu, tak proteinu.

The increased risk of acute large-scale radiation exposure of the population underlies the necessity to develop new methods that could provide a rapid assessment of the doses received while using modern high-throughput technologies. At the same time, there is a growing interest in discovering new biomarkers enabling the categorization of irradiated individuals that could be used in epidemiological studies to correlate the estimated absorbed doses with the consequent impact on patient's health. The aim of this study was to summarize the current literature on biological dosimetry, specifically ionizing radiation-responsive biomarkers. We briefly describe current knowledge in the field of radiation genomics, metabolomics, and proteomics. Although the majority of studies that provided a plethora of useful information were conducted in animal models, oncological patients remain the crucial experimental model. The authors describe various biological materials that could be potentially used to predict the effect of ionizing radiation. Plasma proteins appear to be ideal for this purpose. Out of many candidate markers, the ferredoxin reductase (FDXR) seems to be promising, as it has been confirmed in several biodosimetric studies at the level of both human gene and protein.

• Klíčová slova
• biodozimetrie,
• MeSH
• biologické markery analýza   MeSH
• exprese genu MeSH
• ionizující záření MeSH
• lidé MeSH
• metabolomika MeSH
• poškození DNA * účinky záření   MeSH
• proteomika MeSH
• radiační expozice * analýza   MeSH
• radiační genomika MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH