Mutageni, clasificarea lor și caracteristicile

Mutageni - produse chimice și factori fizici care determina modificări ereditare - mutații. Primele mutații artificiale obținute în 1925 GA Nadsenom ur. S. Filippov acțiune drojdie de radiații radiu radioactive; În 1927 Dl Muller a fost o mutatie in actiune Drosophila de raze X. Capacitatea substanțelor chimice de a provoca mutații (deystviemioda la Drosophila) a deschis I. A. Rapoportom. La indivizii muștele au evoluat de la aceste larve mutatsiyokazalas rata de mai multe ori mai mare decât în ​​controlul insectelor.

De origine (:) endogeni format în timpul duratei de viață a organismului și exogeni - toți ceilalți factori, inclusiv condițiile de mediu.

Prin natura evenimentului (:) pe proprietățile fizice, chimice și biologice:

mutageni fizice: radiații 1ioniziruyuschee; descompunere 2radioaktivny; 3ultrafioletovoe radiație; 4chrezmerno temperatură ridicată sau scăzută.

mutageni chimice: 1Some alcaloizi colchicină - una dintre cele mai comune de selecție în mutageni. Agenții 2okisliteli și reducerea (nitrați, nitriți, specii reactive de oxigen); 3nitroproizvodnyemocheviny - adesea utilizate în agricultură;

etilen imină, etil metansulfonat, sulfat de dimetil, 1,4-bisdiazoatsetilbutan (cunoscut sub numele DAB);

unele pesticide; unele suplimente nutritive (de exemplu, hidrocarburi aromatice, ciclamați); produse petroliere rafinate; solvenți organici;

medicamente (de exemplu, medicamente citostatice, mercur, imunosupresori).

mutageni biologice: secvențe ADN specifice - transpozoni; Unele virusuri (virusul rujeolei, rubeolei, gripa), produse de metabolism (produse de oxidare a lipidelor);

antigene ale unor microorganisme.

mutageni fizice numit orice impact fizic asupra organismelor vii, care au un efect direct asupra ADN-ului sau ARN-ului viral sau un efect indirect prin intermediul sistemului de replicare, repararea, recombinarea,

- sunt diferite tipuri de radiații: radiații ionizante, dezintegrare radioactivă, radiații ultraviolete.

Efectul principal al formării de pauze simple sau duble Strand in molecula de ADN. UV puternic absorbită de țesuturi și provoacă mutații în numai celulele superficiale ale animalelor multicelulare, dar acționează asupra unicelular eficient. radiație ionizantă - un flux de particule si fotoni de radiații electromagnetice care trece prin substanta care duce la ionizarea și excitarea atomilor sau moleculelor din mediul încărcate sau neutre.

izotopi sunt radioactivi. Aceste elemente includ toate elementele naturale cu număr atomic de mai sus 83 (Bi). Efectele nocive ale elementelor radioactive determinate de radiații ionizante, natura care depinde de tipul de dezintegrare radioactivă a izotopului.

Există radionuclizii naturali, care se formează sub influența care se încadrează în mod constant asupra radiației cosmice Pământului și a făcut-om.

Pentru poluarea aerului cu radionuclizi plumb reactoare nucleare, centrale termice care ard cărbune. Acesta conține întotdeauna cantități mici de uraniu, toriu și produsele lor de dezintegrare. Arderea combustibilului, acești radionuclizi sunt transformate parțial în aerosoli în atmosferă.

Pentru contaminarea solului poate avea ca rezultat utilizarea îngrășămintelor fosfatice. Impuritățile de uraniu și toriu este întotdeauna acolo, în materia primă, care este utilizat la fabricarea îngrășămintelor. În timpul prelucrării radionuclizilor materiilor prime parțial transformate în îngrășământ, și de la ei și în sol, și transmisă prin intermediul lanțului alimentar.

Alți mutageni fizici sunt particule de natură diferită, cu energie ridicată: alfa și beta radiația emisă de substanțe radioactive și radiația neutronilor. În cazul unui efect direct asupra rolului principal ADN este jucat de doi parametri: valoarea particulelor energetice cu impact capacitatea materialului biologic pentru a absorbi această energie.

deteriorarea ADN-ului poate fi de două tipuri: pauze dublu catenar și single-strand.

Mutațiile pot provoca, de asemenea, temperaturi ridicate sau scăzute. In 1928 H. Muller a arătat că creșterea temperaturii cu 10 grade C creste frecventa de mutatii in Drosophila 2-3. Temperaturile foarte scăzute sau foarte ridicate perturba diviziunea celulară (apar mutații genomice). Temperaturile extreme spori efectul altor mutageni ca reduce activitatea enzimatică a sistemelor de reparații.

Factorii fizici provoacă aceleași mutații care apar în mutageneză spontană.

Substanțe mutagene chimice sunt mulți compuși chimici cu structură diversă. Activitatea cea mai mutagenă prezintă diverși compuși alchilanți și compuși nitrozo, anumite antibiotice având activitate antitumorală.

mutageni chimice sunt împărțite în mutageni efect direct (compuși de reactivitate, care este suficientă pentru modificarea chimică a ADN-ului, ARN si anumite proteine) și mutageni indirecte (promutageny - substanțe care, prin ele însele inerte, dar sunt convertiți în organism în mutageni, în principal, în oxidare enzimatică).

Acțiunile țintă sunt mutageni în ADN-ul celulei și anumite proteine. O serie de mutageni provoca mutații nu legarea covalentă la ADN. În acest caz, sinteza ADN matriță continuă cu erori. Sintetizat catena ADN-ul este o nucleotidă mai lungă sau mai scurtă decât apar normal și mutație.

Acolo mutagenilor inhibarea sintezei precursorilor ADN. Ca urmare există o întârziere sau chiar opri sinteza ADN-ului. produse chimice mutageni și carcinogeni sunt strâns legate. Prin urmare, identificarea potențialelor mutageni în testul de mediu pentru mutagenicitate industriale produse chimice (coloranți, produse farmaceutice, pesticide, etc.) - o problema importanta a geneticii moderne.

Se constată că activitatea mutagenă are câteva mii de compuși chimici. Cu toate acestea, spre deosebire de ionizante și radiațiile ultraviolete la mutageni chimici caracterizate prin specificitatea acțiunii, în funcție de natura obiectului și stadiul de dezvoltare a celulelor. Când mutageni chimici interacționează cu componentele structurilor moștenite (ADN și proteine) având afectări primare din urmă. Ulterior, aceste leziuni primare dau naștere la mutații.

Substanțe mutagene biologice includ virusuri ADN și ARN, mai multe polipeptide și proteine, cum ar fi Streptolizina-O și mai multe enzime de restricție enzime și anumite medicamente și anumite plasmide ADN.

Mecanismele de mutații prin acțiunea diferiților factori biologici nu este destul de clar, dar agenți care conțin acizi nucleici pot provoca o violare a proceselor de recombinare care dau naștere la mutații. Acțiunea enzimelor de restricție se reduce la „tăiere“ a lanțurilor de ADN în locația (locus) secvență definită de nucleotide specifice pentru fiecare enzimă de restricție.

mutageni biologice: - secvențe de ADN specifice - transpozoni;

- Unele virusuri (virusul rujeolei, rubeolei, gripă); - produse de metabolism (produși de oxidare a lipidelor);

Transpozoni - una dintre clasele de elemente transpozabile ale genomului care sunt construite in genomul poate induce mutații, inclusiv importante, cum ar fi rearanjamente cromozomiale.

Acestea joacă un rol important în transportul rezistenței la medicamente, printre microorganisme, recombinarea și schimbul de material genetic între diferite tipuri în prirodetak și în timpul cercetării ingineriei genetice.

Problema este că accelerarea ratei de mutație duce la o creștere a numărului de persoane cu defecte congenitale și abateri dăunătoare, transmise de nasledstvu.Glavnaya pericol de poluare genetica de mediu mutageni crede, este în curs de dezvoltare că mutațiile nu sunt „reciclate“ evoluționar afectează în mod negativ viabilitatea tuturor organismelor. impactul asupra mediului mutageni asupra valorii recombinarea molecule ereditare, care sunt, de asemenea, o sursă de schimbări ereditare.