ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СМОЛЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра биологии

РЕФЕРАТ

по биологии на тему

«Мутации, индуцированные радиацией»

Исполнитель: студент 1 курса

Лечебного факультета

Ломакин Даниил Алексеевич

Руководитель:

Смоленск, 2024

Содержание

I. Введение	3
II. Основная часть	4
1 Определение мутаций	4
2. Индуцированные мутации	5
3. Механизмы индуцирования мутаций	5
4.Примеры индуцированных мутаций 5. Влияние радиации на генетический материал 6. Виды радиации 7. Ионизирующее излучение 8. Не ионизирующее излучение 9. Воздействие радиации на человека 10. Воздействие радиации на микроорганизмы 11. Воздействие радиации на растения и животные 12.Применение индуцированных мутаций	6 6 7 8 8 9 11 11 12
III. Заключение	14
IV. Источники информации	15

I. Введение

Наш век характеризуется повышением фона искусственной радиации. Среди факторов такого повышения особое значение имеют источники ионизирующих излучений, которые неустранимы и влияют на биосферу всей Земли. Атомная энергия становится значимым фактором, воздействующим на весь органический мир. С развитием ядерной энергетики и других направлений, связанных с использованием ионизирующих излучений, возникает реальная угроза увеличения радиоактивного фона в биосфере. Это создает перед биологией новую задачу: выяснить, как радиация влияет на наследственность человека, животных, растений, микроорганизмов и вирусов. Эту задачу призвана решить новая область науки, известная как радиационная генетика. Радиационное повреждение наследственного материала микроорганизмов, растений и животных в результате радиационных аварий может привести к непоправимым последствиям в будущем, связанным с утратой наиболее чувствительных видов и обеднением видового разнообразия экосистем. Весь мир живых организмов — растений, животных, микроорганизмов и вирусов — уже в какой-то степени вовлечен в новые формы эволюции, вызванные повышенным уровнем радиации. Как будет происходить этот процесс эволюции? Как можно направить его в нужное для нас русло? Какие новые подходы потребуются для улучшения культурных растений и сельскохозяйственных животных? Каковы преимущества использования радиации в качестве метода для создания ценных форм микроорганизмов, растений и животных? На эти вопросы призвана ответить радиационная генетика.

Воздействие радиации на человека представляет особую опасность, так как может привести к увеличению генетических дефектов у потомков облученных людей. Изучение генетических последствий воздействия ионизирующих излучений на человека стало одним из ключевых направлений исследований. Международное сообщество, включая Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН) и Международную комиссию по радиологии, уделяет этому вопросу первостепенное внимание. Все увеличивающееся использование атомной энергии в мирных целях, и, в частности, в медицине, делает неизбежным не только однократное, но и хроническое или периодическое облучение в малых дозах значительных групп населения. Еще большую угрозу представляет нерегулируемое повышение естественного фона радиации в результате радиоактивного загрязнения биосферы, вызванного испытанием ядерного оружия.

Это создает угрозу накопления в популяциях в виде «генетического груза» мутаций, отрицательно влияющих на жизнеспособность. Кроме того повреждения ядерного аппарата клеток, связанные с нарушениями обмена нуклеиновых кислот, представляют собой один из важных элементов общего лучевого поражения. Поражение генетических структур соматических клеток приводит к тяжелым последствиям, в частности к лейкемии и злокачественным новообразованиям.

II. Основная часть

1. Определение мутаций

мутация — это изменение последовательности нуклеиновых кислот в геноме организма, вируса или в нехромосомной ДНК.  Вирусные геномы содержат либо ДНК, либо РНК. Мутации возникают в результате ошибок при репликации ДНК или репликации вирусов, митозе или мейозе, а также в результате других видов повреждений ДНК (например, пиримидиновых димеров, вызванных воздействием ультрафиолетового излучения), которые затем могут подвергаться ошибкозависимому репарационному процессу (особенно микрогомологическому соединению концов), вызывать ошибки при других видах репарации, или вызывать ошибки при репликации (трансляционный синтез). Мутации также могут возникать в результате замены, вставки или удаления сегментов ДНК из-за мобильных генетических элементов. Мутации могут вызывать или не вызывать заметные изменения в наблюдаемых характеристиках (фенотипе) организма. Мутации играют роль как в нормальных, так и в аномальных биологических процессах, включая эволюцию, рак и развитие иммунной системы, в том числе функциональное разнообразие. Мутации являются основным источником всех генетических вариаций, предоставляя материал, на который могут воздействовать эволюционные силы, такие как естественный отбор. Мутации могут приводить к различным типам изменений в последовательностях. Мутации в генах могут не оказывать никакого влияния, изменять продукт гена или препятствовать нормальному или полному функционированию гена. Мутации также могут возникать в не генных областях. Исследование 2007 года, посвящённое генетическим вариациям между различными видами дрозофил, показало, что если мутация изменяет белок, вырабатываемый геном, то результат, скорее всего, будет вредным. По оценкам, 70% аминокислотных полиморфизмов имеют разрушительные последствия, а остальные являются нейтральными или незначительно полезными. В результате мутаций изменяются разнообразные признаки организма. Мутации являются важнейшим механизмом эволюции. Благодаря им возможно значительное внутривидовое генетическое разнообразие, а также выведение новых, более стойких, крупных, плодовитых форм растений и животных в селекции.

Мутации делятся на спонтанные и индуцированные:

Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды с частотой около10−910−1210−9 10^-9 —10^-12 10−12на нуклеотид за клеточную генерацию организма.

Индуцированными мутациями называют наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды.

Мутации появляются постоянно в ходе процессов, происходящих в живой клетке. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций — репликация ДНК, нарушения репарации ДНК, транскрипции и генетическая рекомбинация.