Мутации. Мутагены. Классификация мутагенов.

Стартовое звено патогенеза наследственных заболеваний — мутации — нарушения структуры генов, хромосом или изменение их числа. В зависимости от уровня организации генетического материала (ген, хромосома, геном) говорят о мутациях генных, хромосомных и геномных.

Мутации

Термин «мутация» применяют в двух значениях — расширительном и узком. В расширительном значении термин «мутация» относят ко всему генетическому материалу (пара нуклеотидов, ген, цистрон, аллели, хромосомы, ядерный и митохондриальный геном). В узком значении термин «мутация» соотносят с изменениями на уровне гена (в этом случае изменения хромосом обозначают термином «аберрация»).

Причинами мутаций могут быть различные факторы. Их обозначают как мутагены, а изменения, приводящие к возникновению мутаций, называют мутационным процессом. В результате мутационного процесса возникают разные виды мутаций. Изменения генетического материала разнообразны (делеции, вставки и т.д.), что позволяет подразделить мутации по механизму дефекта генетического материала (типы мутаций).

Мутагены. Классификация мутагенов.

Мутагены (равно и вызываемые ими мутации) классифицируют по происхождению (источнику) на эндогенные и экзогенные, а по природе на физические, химические и биологические.

Экзогенные мутагены. Их большинство, к ним относятся различные и многочисленные факторы внешней среды (например, радиационное излучение, алкилирующие агенты, окислители, многие вирусы).

Эндогенные мутагены образуются в процессе жизнедеятельности организма (например, мутации могут возникать под влиянием свободных радикалов, продуктов липопероксидации).

Физические мутагены — ионизирующее излучение и температурный фактор: 

- ионизирующее излучение (например, а-, (3-, у-лучи, рентгеновское излучение, нейтроны);  - радиоактивные элементы (например, радий, радон, изотопы калия, углерода и т.д. — источники ионизирующего излучения);  - УФ-излучение;  - чрезмерно высокая или низкая температура.

Химические мутагены — самая многочисленная группа мутагенов. К химическим мутагенам относятся: 

- сильные окислители или восстановители (например, нитраты, нитриты, активные формы кислорода);  - алкилирующие агенты (например, йодацетамид);  - пестициды (например, гербициды, фунгициды);  - некоторые пищевые добавки (например, ароматические углеводороды, цикламаты);  - продукты переработки нефти;  - органические растворители;  - Л С (например, цитостатики, содержащие ртуть средства, иммунодеп-рессанты);  - другие химические соединения.

Биологические мутагены:  - вирусы (например, кори, краснухи, гриппа); - Аг некоторых микроорганизмов.

Хромосомные мутации. Виды хромосомных мутаций.

Хромосомные мутации - (аберрации, перестройки) — изменения положения участков хромосом; приводят к изменению размеров и формы хромосом. В эти изменения могут быть вовлечены как участки одной хромосомы, так и участки разных, негомологич­ных хромосом, поэтому хромосомные мутации (перестройки) подразделяются на внутри- и межхромосомные.

А. Внутрихромосомные мутации

1.    Хромосомные дупликации — удвоение участка хромосомы.

2.  Хромосомные делеции — утрата хромосомой какого-либо участка.

3. Хромосомные инверсии — разрыв хромосомы, переворачива­ние оторвавшегося участка на 180° и встраивание его на прежнее место.

Б. Межхромосомные мутации

1.Транслокация — обмен участками между негомологичными хромосомами (в мейозе).

2.Транспозиция — включение участка хромосомы в другую, негомологичную хромосому без взаимного обмена.