Мутагенные факторы и мутагенез. Мутационная изменчивость, или мутации, – внезапное изменение генетического материала под влиянием факторов средыМутационная изменчивость, или мутации, – внезапное изменение генетического материала под влиянием факторов среды. Мутации наследуются, их нельзя предсказать, они индивидуальны и являются материалом для естественного отбора. Мутагены – факторы, вызывающие мутации: экзомутагены – факторы внешней среды, эндомутагены – метаболиты организма человека. Мутагенные факторы подразделяют на физические, химические и биологические. Физические мутагены – различные виды излучений, температура, влажность и другие. Они вызывают: - нарушения структуры генов и хромосом; - образование свободных радикалов, взаимодействующих с ДНК; - разрывы нитей веретена деления; - образования димеров соседних пиримидиновых оснований одной цепи ДНК (Т–Т, Т–Ц) и другие. Химические мутагены: - природные органические и неорганические соединения (алкалоиды, нитриты, нитраты); - продукты промышленной переработки угля и нефти; - синтетические вещества, не встречавшиеся ранее в природе (бытовая химия, химические соединения для сельского хозяйства, пищевые консерванты); - различные лекарства (некоторые антибиотики, наркотические вещества, гормональные препараты), способные вызывать у человека врожденные пороки развития. Супермутагены (иприт, этиленимин) – вещества химической природы, которые действуют сильнее проникающей радиации. Химические мутагены действуют в период репликации ДНК и обычно являются причиной генных мутаций. Они вызывают дезаминирование и алкилирование нуклеотидов, замену азотистых оснований их аналогами, ингибируют синтез предшественников нуклеиновых кислот. Биологические мутагены – это продукты метаболизма различных паразитических агентов: - паразиты невирусной природы (риккетсии, микоплазмы, бактерии); - вирусы краснухи, гриппа, кори, оспы; - метаболиты протистов (токсоплазма) или многоклеточных (кошачий сосальщик) паразитов. Невирусные и вирусные агенты являются причиной инфекционного мутагенеза. Они вызывают нарушения синтеза ДНК, процесса кроссинговера, расхождения хромосом и хроматид в анафазе мейоза и митоза. Продукты жизнедеятельности паразитов действуют как химические мутагены. Они разрушают теломеры хромосом, нарушают процесс кроссинговера. Процесс образования мутаций называется мутагенезом. Мутагенез может быть спонтанным и индуцированным. Спонтанный, или самопроизвольный, мутагенез возникает при ошибках репликации и репарации ДНК и под действием метаболитов организма (например, перекиси и альдегиды). Индуцированный, или направленно вызванный, мутагенез происходит под действием определенного мутагена – ультрафиолетового или ионизирующего излучения.
|
