Мутагенез

Мутагенез – процесс возникновения наследственных изменений или мутаций в организме.

По своему происхождению мутагенез может быть:

1. Спонтанный – протекает на естественном фоне не связан с воздействием каких-либо специфических факторов, может затрагивать любых клеток организма, может приводить к развитию любых мутаций. Средняя частота спонтанных генов у человека составляет 10^-5-10^-7 на одну гамету за каждое поколение. Средний тип генных мутаций в половых клетках одна мутация в одном гене на 106 гамет за одно поколение. Для геномных мутаций частота 10^-11 за каждое поколение. Факторы, вызывающие спонтанный процесс делят на:

¨ Экзогенные факторы – естественная радиация, радиоактивные элементы земной коры (родон, радиоактивный калий, углерод), экстремальные температуры.

¨ Эндогенные факторы – ошибки репликаций, рекомбинаций и репараций. Наличие в геноме мобильных генетических элементов (могут менять положение в геноме), образующиеся в организме метаболиты, которые могут вступать во взаимодействие с молекулами РНК, ДНК и изменять их структуру.

2. Индуцированный – вызванный направленным влиянием на генетический аппарат клетки мутагенов, являющихся причиной смерти эмбриона или плода, врожденных пороков развития и наследственной патологии, источник мутагена – окружающая среда.

3. Химические и физические - мутации вызванные мутагенами, приводят к увеличению генетического груза в популяциях людей, и медицинские и биологические последствия мутаций мы можем рассматривать через триаду: Мутагенез – канцерогенез – тератогенез.

Выделяют 3 группы мутагенов:

1. Физические – различные виды излучений, источником является атомное судостроение, военное дело, технологии медицины. Генетический эффект радиаций не имеет порога действия, даже небольшая доля радиации обладает мутагенным действием. Для человека смертельная доза радиация 10 Грей полученная однократно. Наибольшей активностью обладают рентгеновские лучи до 1 нм могут проникать внутрь живых клеток и систем и повреждать структуру ДНК. Ультрафиолетовые лучи слабо проникают в ткани организма, не действуют на половые клетки, и проявляют воздействие только в отношении бактерий и бактериофагов. Вред ультрафиолета на организм человека заключается в том, что он может приводить к образованию радикалов и перекиси, которая обладает мутагенным эффектом, или приводят к злокачественному перерождению клеток. Недостаток и избыток кислорода, и высокие температуры

2. Химические – к настоящему времени известно около 5000 химических мутагенов, человек сталкивается с ними как в быту, так и в промышленности. Можно выделить соединения в отношении реплицирующейся ДНК – производные пуринов, пиридинов, акридиновые красители, ароматические углеводороды и в основном вызывают мутации сдвига рамки считывания. Соединения мутагенные в отношении как реплицирующейся так, так и нереплицирующейся ДНК – алкилирующие соединения (вызывают изменении структуры гена, хромосомные абберации). Окислители и восстановители – азотистая кислота.

Основные пути поступления химических мутагенов:

¨ окружающий воздух

¨ основной путь через кожу и дыхательные пути

¨ пища и вода

¨ искусственная среда жилых помещений

¨ лекарственные средства

¨ химические производства

¨ Главным источником химическим мутагенов является пища

В день человек получает до нескольких грамм мутагенов. Образуются мутагены при неправильном хранении продуктов, и при поражении продуктов питания….. грибами. Ртуть накапливается в рыбе. Из почвы в овощи переходят такие химические элементы марганец, свинец, цинк, никель и т.д. В картофеле и зерновых – кадмий, хром, никель, свинец и кобальт. Если концентрация этих веществ превышает норму они могут обладать выраженным мутагенным эффектом.

¨ Мутагены обнаруживается при термической обработке, и приводят к образованию бензоперенов, гетероциклических аминов. Пищевые добавки – красители, ароматизаторы, консерванты и загустители. Нитрит натрия, сорбиновая кислота.

¨ Генотоксическое воздействие на организм человека оказывает алкоголь и курение. Основной продукт в алкоголе ацетальдегид вызывает ………

¨ Лекарственные препараты.

3. Биологические – вызывают разрывы хромосом, подавляют активность репарационных систем, увеличивают число хромосом перестроек в клетках человека. Продукты жизнедеятельности бактерий и паразитов.

Дата добавления: 2014-01-06