Мутации. Мутагенные факторы
Мутация — это скачкообразное, устойчивое изменение генетического материала под влиянием факторов внешней или внутренней среды, передающееся по наследству.
Свойства мутаций:
▪ возникают внезапно;
▪ наследуются;
▪ ненаправленны;
▪ могут возникать повторно.
Процесс образования мутаций называется мутагенезом, а факторы, их вызывающие, — мутагенами. Мутагены первоначально воздействуют на генетический материал особи, вследствие чего может измениться фенотип. Это могут быть экзомутагены (факторы внешней среды) и эндомутагены (продукты метаболизма самого организма).
Мутагенные факторы подразделяют на физические, химические и биологические.
К физическим мутагенам относятся различные виды излучений (преимущественно ионизирующие — альфа-, бета-и гамма-лучи, ультрафиолетовые лучи), температура, влажность и др. Механизмы их действия: 1) нарушение структуры генов и хромосом; 2) образование свободных радикалов, вступающих в химическое взаимодействие с ДНК; 3) разрушение нитей ахроматинового веретена деления; 4) образование димеров — соединение между собой ("сшивка") соседних пиримидиновых оснований одной цепи ДНК (чаще Т-Т).
К химическим мутагенам относятся: природные органические и неорганические вещества (нитриты, нитраты, алкалоиды, гормоны, ферменты и др.); продукты промышленной переработки природных соединений (угля, нефти); синтетические вещества, ранее не встречавшиеся в природе (пестициды, инсектициды, пищевые консерванты, моющие средства, дезодоранты); лекарственные препараты, которые могут провоцировать врожденные пороки развития (иммуносупрессанты, некоторые антибиотики, наркотические вещества, синтетические кортикостероиды и др.). Химические мутагены обладают большой проникающей способностью, вызывают преимущественно генные мутации и действуют в период репликации ДНК. Механизм их действия: 1) дезаминирование и алкилирование нуклеотидов; 2) замена азотистых оснований их аналогами; 3) ингибиция синтеза предшественников нуклеиновых кислот и др.
К биологическим мутагенам относятся: вирусы (краснухи, кори, гриппа); невирусные паразитарные агенты (микоплазмы, бактерии, риккетсии); продукты метаболизма паразитов (токсоплазмы, кошачьего сосальщика, трихинеллы). Невирусные и вирусные_агенты могут быть причиной инфекционного мутагенеза: они способны нарушить течение митоза, вызвать разрывы хромосом и хроматид, встроить свою ДНК в ДНК клеток хозяина. Продукты жизнедеятельности паразитов — возбудителей болезней могут действовать как химические мутагены.
Супермутагены — это факторы (чаще химической природы), повышающие частоту мутаций в сотни — десятки тысяч раз (например, колхицин, этиленимин, иприт). Они используются для получения индуцированных мутаций в селекции.
Антимутагены значительно снижают частоту мутаций. К ним относятся около 200 природных и синтетических соединений: некоторые аминокислоты (гистидин, метионин и др.); витамины (токоферол, аскорбиновая кислота, каротин и др.); фармакологические средства (интерферон, антиоксиданты, оксипиридины и др.); пищевые продукты (некоторые виды бобов, черный перец, капуста, экстракт яблок).
Ряд антимутагенов используют в качестве радиопротекторов.
Дата добавления: 2016-11-26; просмотров: 8129;