Антимутационные барьеры эукариот

Мутагенез. Антимутагенез. Проблемы защиты генофонда человека.

Мутагенез - процесс возникновения наследственных изменений в организме.

По причине происхождения:

1. Спонтанный

- не связан с воздействием на организм каких-либо специфических факторов

- возникает на естественном фоне

- причину бывает невозможно установить

- протекает во всех клетках организма и у всех живых организмов

- характеризуется низким уровнем частоты встречаемости

- скорость и частота мутирования у разных организмов различна

Факторы:

- экзогенные: естественная радиация, излучения (УФ, гамма, альфа, бета), высокие температуры

- эндогенные: токсичные метаболиты, мобильные генетические элементы, гены-мутаторы

2. Индуцированный

- возникает при влиянии на организм мутагенов:

- физичекие - различные виды излучения, высокие или низкие температуры

- химические - микотоксины (плесень), неорганические соединения (ртуть, кадмий, стронций), красители, пищевые добавки, пестициды, гербициды, алкоголь и курение, лекарственные препараты

- биологические - вирусы, продукты обмена и антигены паразитов, микроорганизмов

Механизмы действия мутагенов

- нарушение структуры генов и хромосом

- образование свободных радикалов, вступающих в химическое взаимодействие с ДНК

- разрыв нитей веретена деления, что приводит к геномным мутациям

- диплоидность

- двойная спираль ДНК

- избыточночть ДНК

- вырожденность генетического кода

- неравнозначность замены аминокислот в белке

- экзонно-интронная структура генов

- репарация

Репарация - процесс восстановления исходной нативной структуры ДНК.

Типы:

- дорепликативная (в G1-период интерфазы) - до репликации

- репликативная - в момент репликации

- пострепликативная (G2-период интерфазы)

Реакции репарации:

- фотореактивация (световая репарация)

- эксцизионная

- рекомбинационная

- SOS-репарация

Фотореактивация - только при наличии света; направлена на устранение циклобутановых димеров

- фотолиаза - активируется при наличии света, разрывает связи и восстанавливает структуру ДНК

Эксцизионная - восстанавливает большую часть повреждений ДНК, характерна для всех типов

1. Узнавание и вырезание поврежденного участка ДНК эндонуклеазами

2. Удаление поврежденного участка с образованием бреши

3. На основании комплементарности по здоровой цепочке ДНК фермент ДНК-полимераза синтезирует новые нуклеотиды, достраивая пустой участок

4. Сшивка концов нового участка с основной нитью ДНК ферментами лигазами

Дата добавления: 2013-12-13