44.Методы учета генных мутаций.
Предложил учитывать Меллер, с помощью дрозофилы.
Учет естественных мутаций по Х-хромосоме. СИБ-методика. С – инверсия, дб в гетерозиготном состоянии = нет кроссоверных потомков. И – летальная мутация, В – узкие глаза, б – нормальные глаза. Все это находится в Х-хромосоме.
45.Спонтанный и индуцированный мутагенез.
Спонтанный (естественный) - происходит вследствие воздействия на генетический материал живых организмов мутагенных факторов окружающей среды, таких как ультрафиолет, радиация, химические мутагены. Происходит в природе, является свойством живых организмов.
Причины мутагенеза:
Природный радиационный фон (космические лучи, земная радиация)
Мобильные элементы генома, до 80% мутаций
Гены-мутаторы, резко повышают частоту мутаций. Гены-антимутаторы – понижают
Нарушение механизмов репарации
Ошибки репликации
Азотистые основания могут переходить в таутомерное состояние = незаконные пары азотистых оснований
Ультрафиолет = димеры тимина
Химические вещества могут модифицировать азотистые основания, встраиваясь между нуклеотидами
Закономерности спонтанного мутагенеза:
В одном и том же организме разные хромосомы мутируют с разной частотой
Так же разная частота мутаций у разных генов
Разная частота для прямого (А=а) и обратного (а=А) мутирования. У прямого чаще
Влияет возраст (синдр Дауна)
Влияет температура
Естественные мутации имеют значение для селекции. Карликовый мутант риса, кукуруза.
Индуцированный (искусственный) мутагенез широко используют для изучения белков и улучшения их свойств.
Радиационный. Рентген, 1895 г. Обнаружил рентгеновские лучи, обладающие биологическим действием.
Ионизирующее излучение (выбивает электроны из атомов и молекул = ионы)
Электромагнитные (рентгеновские лучи, гамма-лучи)
Корпускулярные (альфа-частицы и бета-излучение)
Вызывают различные повреждения ДНК
1925, Надсон, Филиппов, испытывали рентгеновские лучи и воздействовали ими на плесень = мутанты
1927 г, Меллер. Воздействовал на дрозофилу рентгеновскими лучами, ввел методы учета мутаций
Проводя работы по изучению искусственного радиационного мутагенеза:
Частота мутаций пропорциональна дозе излучения
Вызывает генные мутации и хромосомные перестройки
Нет нижнего порога
Выяснены летальные дозы рентгеновского облучения. Дрозофилы - 80000, человек – 600. Для радиации характерен эффект суммирования.
Разные виды излучения по разному влияют и на разных живых организмов
Связь с О2.
Действие облучения усиливается при низких температурах
Инфракрасное перед ионизирующим усиливает эффект
УФ после ионизирующего понижает действие
Мутагенное действие УФ
Возникают генные и хромосомные перестройки. Существует порог, малые дозы неопасны, нет эффекта суммирования
Химический мутагенез
Йод, аммиак, укс кислота вызывают рецессивные мутации. Пища – гетероциклические алкалоиды. В растит организмах могут накапливаться различные элементы. Мутагенными свойствами обладают более 5000 хим веществ.
С задержанным действием. Не действуют в пресинтетический период
С незадержанным действием. Действуют на протяжении всего клеточного цикла
Особенности химического мутагенеза. Влияет температура. Вызывает больше генных мутаций, чем хромосомных. Нет эффекта накопления. Сложная зависимость от дозы и продолжительности действия.
Генетическая токсикология.
Химические вещества используются в селекции для получения мутантов. В селекции используется химический и радиационный мутагенез совместно.
Биомутагены. Около 30 видов вирусов вызывают мутации, также мутагенным воздействием обладают некоторые вакцины, сыворотки. Комутагены – усиливают воздействие мутагенов, синильная кислота. Десмутагены – ослабляют воздействие, вит С. Антимутагены – снимают действие, хлорид кобальта, витамины, жирные кислоты