Clasificarea mutageni și caracteristicile acestora

Acasă | Despre noi | feedback-ul

De origine mutageni sunt clasificate ca endogene, format în timpul duratei de viață a organismului și exogeni - toți ceilalți factori, inclusiv condițiile de mediu. Prin natura apariției mutageni sunt clasificate în fizice, chimice și biologice. mutageni fizice numit orice impact fizic asupra organismelor vii, care au un efect direct asupra ADN-ului sau ARN-ului viral sau un efect indirect prin intermediul sistemului de replicare, repararea, recombinării. Primele mutageni fizice, deschise de către oamenii de știință - sunt două tipuri diferite de radiații ionizante: radiații, dezintegrării radioactive, radiații ultraviolete.

Efectul principal al ionizant și radiațiilor ultraviolete este formarea de pauze simple sau duble Strand din molecula de ADN. Lumina ultravioletă este puternic absorbită de țesuturi și provoacă mutații în numai celulele superficiale ale animalelor multicelulare, dar acționează asupra unicelular eficient. Efecte mutagene ale radiațiilor ultraviolete a fost înființată în 1931 A.N.Promptovym.

Alți mutageni fizici sunt particule de natură diferită, cu energie ridicată: alfa și beta radiația emisă de substanțe radioactive și radiația neutronilor. În cazul unui efect direct asupra rolului principal ADN este jucat de doi parametri: valoarea particulelor energetice cu impact capacitatea materialului biologic pentru a absorbi această energie. deteriorarea ADN-ului poate fi de două tipuri: pauze dublu catenar și single-strand.

Mutațiile pot provoca, de asemenea, temperaturi ridicate sau scăzute. In 1928 H. Muller a arătat că creșterea temperaturii cu 10 grade C creste frecventa de mutatii in Drosophila 2-3. Cunoașterea modului de acțiune al acestor mutageni, se poate presupune că acestea trebuie să acționeze asupra ADN-ului a oricărui organism. Și într-adevăr, a fost descoperit în curând că, de exemplu, razele X provoca mutatii intr-o varietate de animale, plante și microorganisme.

Se constată că mutațiile provocate de radiație poate implica orice semne organism deoarece foton sau radiație de particule cu o mare energie pură poate deteriora accidental orice porțiune de ADN. Numărul de mutații este mai mare, cu atât mai mare intensitatea radiației, adică mai mulți fotoni sau particule intrat în celula pe unitatea de timp. De asemenea, sa demonstrat că factorii fizici provoacă aceleași mutații care apar în mutageneza spontană.

La ființele superioare au substanțe care diminuează efectul radiațiilor - photoprotectors și multe plante conțin alcaloizi și cumarine, ele consolidează procesele cauzate de radiatii, iar aceste substanțe sunt periculoase pentru animale. mutageni fizice și efectul lor depinde în mare măsură de evoluția anterioară a organismului. Prin mutageni constant acționează specii au dezvoltat rezistență. mutageneză fizică nu a putut fi înregistrată din cauza organismelor moarte rapide mutante.

Substanțe mutagene chimice sunt mulți compuși chimici cu structură diversă. Activitatea cea mai mutagenă prezintă diverși compuși alchilanți și compuși nitrozo, anumite antibiotice având activitate antitumorală. mutageni chimice sunt împărțite în mutageni efect direct (compuși de reactivitate, care este suficientă pentru modificarea chimică a ADN-ului, ARN si anumite proteine) și mutageni indirecte (promutageny - substanțe care, prin ele însele inerte, dar sunt convertiți în organism în mutageni, în principal, în oxidare enzimatică).

Acțiunile țintă sunt mutageni în ADN-ul celulei și anumite proteine. O serie de mutageni provoca mutații nu legarea covalentă la ADN. În acest caz, sinteza ADN matriță continuă cu erori. Sintetizat catena ADN-ul este o nucleotidă mai lungă sau mai scurtă decât apar normal și mutație. Acolo mutagenilor inhibarea sintezei precursorilor ADN. Ca urmare există o întârziere sau chiar opri sinteza ADN-ului. produse chimice mutageni și carcinogeni sunt strâns legate. Prin urmare, identificarea potențialelor mutageni în testul de mediu pentru mutagenicitate industriale produse chimice (coloranți, produse farmaceutice, pesticide, etc.) - o problema importanta a geneticii moderne.

Se constată că activitatea mutagenă are câteva mii de compuși chimici. Cu toate acestea, spre deosebire de ionizante și radiațiile ultraviolete la mutageni chimici caracterizate prin specificitatea acțiunii, în funcție de natura obiectului și stadiul de dezvoltare a celulelor. Când mutageni chimici interacționează cu componentele structurilor moștenite (ADN și proteine) având afectări primare din urmă. Ulterior, aceste leziuni primare dau naștere la mutații.

- agenți de oxidare și de reducere;

- agenți și pesticidele de alchilare;

- Unele suplimente alimentare;

- produse petroliere rafinate și solvenți organici;

Substanțe mutagene biologice includ virusuri ADN și ARN, mai multe polipeptide și proteine, cum ar fi Streptolizina-O și mai multe enzime de restricție enzime și anumite medicamente și anumite plasmide ADN. Mecanismele de mutații prin acțiunea diferiților factori biologici nu este destul de clar, dar agenți care conțin acizi nucleici pot provoca o violare a proceselor de recombinare care dau naștere la mutații. Acțiunea enzimelor de restricție se reduce la „tăiere“ a lanțurilor de ADN în locația (locus) secvență definită de nucleotide specifice pentru fiecare enzimă de restricție.

- Secvențele de ADN specifice - transpozoni;

- Unele virusuri (virusul rujeolei, rubeolei, gripă);

- produse metabolice (produse de oxidare a lipidelor);

Transpozony- una dintre clasele de elemente transpozabile ale genomului care sunt construite in genomul poate induce mutații, inclusiv importante, cum ar fi rearanjamente cromozomiale. Acestea joacă un rol important în transportul rezistenței la medicamente între microorganisme, recombinare și schimbul de material genetic între diferite tipuri, atât în ​​natură cât și în studiile de inginerie genetică.