Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Л(ГуВМ).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
33.11 Mб
Скачать

2. Поняття про мутагенез

Мутагенез − процес виникнення, розвитку і прояву нової спадкової ознаки або властивості.

На живі організми постійно діє цілий комплекс факторів навколишнього середовища, значна частина з яких зумовлює мутації. Про виникнення мутації можна говорити лише з того моменту, коли зміна, яка з’явилась у послідовності ДНК може реплікуватися і реалізуватися у фенотипі.

Частота спонтанних мутацій становить 10-5–10-6, або одна мутація гена на мільйон за клітинне покоління.

Це означає, що в організмі до кінця життя повинна накопичитись більша кількість мутантних клітин. Відповідні розрахунки показують, що навіть у дрозофіли, яка живе протягом місяця, у гаметах накопичується до 5 % мутацій. Однак значна частина змін не переходить у мутації завдяки системам репарації. Це системи виправлення генетичних змін. Мутації не проявляються через нейтральність, через придушення їх дії неалельними генами.

Мутація виникає і реалізується не у кожній клітині. Це залежить від її мутабільності − здатності клітини до мутантних змін. Вона залежить від:

  • чутливості гена (гени мітохондрій більш чутливі, ніж гени хромосом);

  • генотипу (для свині летальна доза становить – 400 Р, ослів – 650, курей – 700, кролів – 800, риб – 1800, людини – 600; нижчі тварини менш чутливі до дії опромінення);

  • фізіологічного стану клітини (наймутабільніша клітина у період синтезу ДНК, який характеризується інтенсифікацією процесів обміну);

  • від властивості мутагенного фактора (одна з класифікацій мутагені заснована на силі їх впливу на організм − слабкі, помірні, сильні і дуже сильні);

  • від комплексу постмутагенних умов розвитку особини (стреси, як додаткове навантаження на організм, що зазнав мутагенного впливу, призводить до швидкої реалізації мутацій, а наприклад, екстремальні умови вирощування культури дріжджів знижують рівень реалізації мутацій).

3. Мутагенні фактори та їх класифікація

Мутагени − фактори, які викликають мутацію.

Види мутагенів:

Види мутагенів

Механізм дії

Фізичні − екстремальні температури, тиск, вібрація та різні види випромінювань (іонізуючі − альфа-промені, протони, швидкі електрони, промені Рентгена, гамма-промені, та неіонізуючі − нейтрони і ультрафіолетові промені. Можуть зумовити генні й хромосомні мутації.

При опроміненні в клітині з’являються вільні радикали, які зумовлює підвищення швидкостей хімічних реакцій, що призводить до змін у структурі ДНК і її реплікації.

Екстремальні температури, тиск та вібрація викликають мутації лише у нижчих живих організмів.

Біологічні − різного роду хвороботворні організми (віруси грипу, герпесу тощо).

Часто після перенесення вірусних хвороб у людини спостерігається ускладнення, як правило безповоротні. Про мутагенну активність збудників деяких хвороб свідчать досліди з культурою клітин хребетних, де такі віруси викликають аберації і поліплоїдію.

Хімічні − різного роду хімічні речовини, кожні з яких мають свій механізм індукування мутацій. Зумовлюють переважно генні мутації і дуже рідко хромосомні.

Радіоміметичні речовини − діють за схемою випромінювань, викликаючи іонізацію речовин у клітині.

Сильні хімічні мутагени:

  • аналоги нуклеотидів ДНК (бромурацил, амінопурин і ін.) − вбудовуються на їх місце в ланцюг ДНК і змінюють характер його реплікації.

  • аналоги азотистих основ (акридинові барвники) − вклинюються між ними у ланцюг ДНК і викликають зсув рамки зчитування.

  • інгібітори синтезу нуклеїнових кислот (перекиси, алкалоїди (колхіцин), солі важких металів, гідроксиламін − гальмують синтез нуклеїнових кислот;

  • органічні речовини ароматичного ряду (пестидици);

  • азотиста кислота − дезамінує основи, у результаті чого цитозин стає схожим на урацил, що призводить до заміни пари основ Г–Ц на пару А–Т;

  • алкілуючі сполуки, або супермутагени (нітрозоалкілсечовина, алкілсульфати, епоксидин та ін.), які можуть індукувати в 100-100 000 разів більше мутацій у порівнянні з іншими мутагенами.

Аутомутагени − деякі продукти власного обміну речовин (найрізноманітніші метаболіти клітини).

Метаболіти стають мутагенами, коли у клітині порушується обмін речовин (в умовах стресу, антимутагенну активність проявляють гормони наднирників, викликаючи аберації; імунна напруга, що спостерігається при пересадці органів, вагітності, алергії та ін. призводить до мутацій; аутомутагенна активність збільшується у старості).