27. Основные положения радиационной генетики. Значение изменений генетического материала для дальнейшей судьбы соматической и половой клетки.

Основные положения радиационной генетики по Тимофееву-Ресовскому:

1) Все типы ионизирующих излучений, проникающие в гаметы, повышают частоту мутаций

2) Ионизирующие излучения вызывают мутации у всех живых организмов

3) Помимо гамет ионизирующее излучение вызывает мутации во всех соматических тканях, в которых мутации могут быть обнаружены и у одноклеточных организмов

4) Ионизирующие излучения вызывают все известные типы мутаций - генные (выпадение, вставка и замена оснований -транзициии трансверзии), хромосомные (фрагменты, дицентрики, кольца), геномные

5) Качественно спектры спонтанного и индуцированного мутационных процессов существенно не отличаются друг от друга

6) Имеются количественные различия в спектрах спонтанных и индуцированных излучением мутаций процессах, выражающиеся в сдвигах относительных частот типов мутаций (в результате облучения повышается частота хромосомных перестроек, при действии ионизирующей радиации теряются фрагменты)

7) Частота мутаций пропорционально дозе: для точковых м. зависимость от дозы носит линейный характер и не зависит от мощности дозы или её фракционирования. Частота хромосомных перестроек пропорциональна квадрату дозы.

Удобным объектом изучения мутагенного действия ионизирующих излучений являются лимфоциты переф.крови.

Генеративные мутации или изменение наследственного материала в половых клетках происходит в периоде оогенеза или сперматогенеза, при репликации ДНК и расхождении хромосом в процессе мейоза. В результате может образоваться одна или несколько аномальных гамет. В большинстве случаев это только небольшая часть всех половых клеток организма, и она не влияет на фенотип человека, имеющего эти гаметы. Однако, если несущая мутацию половая клетка вступит в оплодотворение, то образовавшийся из такой зиготы организм может иметь определенные фенотипические особенности. В дальнейшем возможно наследование этой мутации в ряду поколений. Генеративные мутации часто осложняются гибелью зародыша. Рождением ребенка заканчивается только 30-40% зачатий. Иногда происходит спонтанный аборт или внутриутробная гибель плода, особенно в первые три месяца беременности. При этом 60-65% зародышей имеют изменения структуры или числа хромосом.

Соматические мутации – это изменения наследственного материала в соматических клетках. Такая мутация передается только потомкам мутантной клетки в процессе митоза. В результате в организме человека могут оказаться клеточные популяции с разным набором наследственного материала. Если мутация происходит на ранних стадиях дробления зиготы, формируется мозаицизм. Мозаичный организм может иметь ткани как с нормальными, так и измененными геном или хромосомой. Мозаицизм – очень распространенное явление. Примерно 1 из 48 больных с синдромом Дауна является мозаиком. Доля клеток, несущих аномальный клон, зависит от стадии развития зародыша. Чем позднее происходит мутация, тем меньше клеток организма содержат эти изменения наследственного материала. Если соматическая мутация происходит после эмбрионального периода, то она приводит к образованию только небольшого количества аномальных клеток. Такое изменение наследственного материала может не иметь последствий для здоровья человека. Но иногда клетки, несущие мутацию, подвергаются злокачественному перерождению.