3. Индуцированные мутации

Известно, что на частоту возникновения мутаций заметное воздействие оказывают влияния достаточно широкого перечня факторов. В соответствие с природой возникновения их принято относить к одной из следующих классификационных групп: ионизирующее излучение электромагнитноволновой и корпускулярной природы, химические соединения.

Ионизирующее излучение и ультрафиолетовый свет

Рентгеновские лучи являются электромагнитным излучением с длиной волны от 10 до 0,01 ангстрем, и соответствующая им энергия обратно пропорциональна длине волны.

Гамма-лучи представляют собой короткие рентгеновские лучи. Они могут встречаться в природе и испускаются некоторыми радиоактивными элементами (кобальтом-60, радием и др.)

Отдельные ионизирующие излучения отличаются от рентгеновских лучей и гамма лучей тем, что состоят из корпускулярных потоков атомных частиц.

Бета-лучи представляют собой поток электронов, и их испускают ядра радилактивных элементов (фосфор 32, сера 35, углерод 14).

Альфа-лучи представляют собой потоки ядер атома гелия, испускаются радиоактивными веществами (радоном, полонием).

Поток нейтронов представляет собой поток элементарных частиц атомного ядра, испускаются при распаде радиоктавных элементов в ядерных реакторах и в циклотронах. Нейтроны образуют на своем пути при быстром прохождении через ткани протоны – ядра атома водорода.

Все ионизирующие излучения передают свою энергию атомам вещества, через которое они проходят, путем отрыва электронов от атомов или путем возбуждения атома.

Ионизирующие излучения вызывают торможение деления клеток и замедляют синтез нуклеиновой кислот, приводят к разрыву хромосом и хроматид, вызывая структурные перестройки в хромосомах, аномалии митоза и мейоза и, как считают многие исследователи, приводят к истинным генным мутациям.

Эффект ионизирующих излучений, вызывающих разрывы хромосом и мутационные изменения фенотипа растений, в основном связывают с прямым физическим воздействие вдоль пути излучения. Считается, что прямые удары частиц и возникающие при этом ионизации ответственны как за разрыв хромосом, так и за внутригенные изменения на молекулярном уровне. Экспериментальными данными установлено, что количество получаемых мутаций прямо пропорционально дозе применяемого облучения. Закон пропорциональности числа мутаций дозе радиации означает, что появление мутаций не зависит от длины волны излучения и экспозиции облучения, но дает прямолинейную зависимость между количеством мутаций и дозой облучения. Вместе с тем следует учитывать, что соотношение между дозой радиации и количеством разрывов хромосом оказывается более сложным. Это, по мнению У. Уильямса (1968, стр. 160), обусловлено тем, что не все разрывы в хромосомах поддаются обнаружению, тем более, что часть разрывов может восстанавливаться без видимого следа разрывов, а также тем, что большинство видимых хромосомных изменений обусловлено, по крайней мере, двумя разрывами хромосом.

Нейтроны различных энергий и альфа-частицы вызывают хромосомные перестройки с частотой, которая линейно пропорциональна дозе облучения. Чаще это связывают с плотностью ионизации, свойственной этим видам излучения и способной вызвать более чем один хромосомный разрыв единственной ионизирующей частицей.