Ce este un factor mutagen și de ce este periculos? B. Factori de mutageneză

Mutații spontane.

Mutațiile, pe lângă proprietățile lor calitative, sunt, de asemenea, caracterizate de metodă

apariția. Spontană (aleatorie) - mutații care apar în timpul normal

conditii de viata. Procesul spontan depinde de factori externi și interni

(biologic, chimic, fizic). Mutațiile spontane apar în

uman în țesuturile somatice și generative. Metodă de determinare spontană

mutații se bazează pe faptul că la copii apare o trăsătură dominantă, deși

părinții lui sunt absenți. Un studiu realizat în Danemarca a arătat că

că aproximativ unul din 24.000 de gameți poartă o mutație dominantă. Om de stiinta

Haldane a calculat probabilitatea medie de apariție a mutațiilor spontane,

care s-a dovedit a fi egal cu 5*10-5 pe generaţie. Un alt om de știință Kurt Brown

a propus o metodă directă de estimare a unor astfel de mutații și anume: numărul de mutații

împărțit la dublul numărului de indivizi examinați.

Mutații induse.

Mutageneza indusă este producerea artificială de mutații cu

folosind mutageni de diferite naturi. Pentru prima dată capacitatea de a ioniza

radiația care provoacă mutații a fost descoperită de G.A. Nadson și G.S. Filipov.

Apoi, prin cercetări ample, radiobiologice

dependență de mutații. În 1927, savantul american Joseph Muller a fost

S-a dovedit că frecvența mutațiilor crește odată cu creșterea dozei de expunere.

La sfârșitul anilor patruzeci, a fost descoperită existența unor mutageni chimici puternici,

care a cauzat daune grave ADN-ului uman pentru o serie de

virusuri. Un exemplu de efect al mutagenilor asupra oamenilor este

endomitoza - duplicarea cromozomilor urmata de diviziunea centromerului, dar fara

discrepanțe cromozomiale.

Mutagenii sunt factori chimici și fizici care provoacă modificări ereditare - mutații. Mutațiile artificiale au fost obținute pentru prima dată în 1925 de G. A. Nadsen și G. S. Filippov în drojdie prin acțiunea radiației cu radiu; în 1927, G. Möller a obţinut mutaţii la Drosophila prin expunerea la raze X. Capacitatea substanțelor chimice de a provoca mutații (prin acțiunea iodului asupra Drosophila) a fost descoperită de I. A. Rapoport. La muștele care s-au dezvoltat din aceste larve, frecvența mutațiilor a fost de câteva ori mai mare decât la insectele martor.

Mutagenii pot fi diverși factori care provoacă modificări ale structurii genelor, structurii și numărului de cromozomi. Pe baza originii lor, mutagenii sunt clasificați în endogeni, formați în timpul vieții corpului și exogeni - toți ceilalți factori, inclusiv condițiile de mediu.

Pe baza naturii apariției lor, mutagenii sunt clasificați în fizice, chimice și biologice:

Mutageni fizici.

radiații ionizante;

Dezintegrare radioactivă;

radiații ultraviolete;

Emisii radio și câmpuri electromagnetice simulate;

Temperatură excesiv de ridicată sau scăzută.

Mutageni chimici.

Agenți oxidanți și reducători (nitrați, nitriți, specii reactive de oxigen);

Agenţi de alchilare (de exemplu iodoacetamidă);

Pesticide (de exemplu erbicide, fungicide);

Unii aditivi alimentari (de exemplu, hidrocarburi aromatice, ciclamați);

produse petroliere;

Solventi organici;

Medicamente (de exemplu, citostatice, preparate cu mercur, imunosupresoare).

O serie de virusuri pot fi, de asemenea, clasificate ca mutageni chimici (factorul mutagen al virusurilor este acizii lor nucleici - ADN sau ARN).

Mutageni biologici.

Secvențele de ADN specifice sunt transpozoni;

Unele virusuri (rujeola, rubeola, virusul gripal);

Produse metabolice (produse de oxidare a lipidelor);

Antigenele unor microorganisme.

Carcinogeneza este un proces fiziopatologic complex de inițiere și dezvoltare a tumorii. Studierea procesului de carcinogeneză este un punct cheie atât pentru înțelegerea naturii tumorilor, cât și pentru găsirea de metode noi și eficiente de tratare a cancerului. Carcinogeneza este un proces complex în mai multe etape care duce la reorganizarea tumorală profundă a celulelor normale ale corpului. Dintre toate teoriile de carcinogeneză propuse până acum, teoria mutației merită cea mai mare atenție. Conform acestei teorii, tumorile sunt boli genetice, al căror substrat patogenetic este deteriorarea materialului genetic al celulei (mutații punctuale, aberații cromozomiale etc.). Deteriorarea unor secțiuni specifice ale ADN-ului duce la perturbarea mecanismelor care controlează proliferarea și diferențierea celulelor și în cele din urmă la formarea unei tumori. Aparatul genetic al celulelor are un sistem complex de control al diviziunii, creșterii și diferențierii celulare. Au fost studiate două sisteme de reglare care au un efect dramatic asupra procesului de proliferare celulară. Proto-oncogenele sunt un grup de gene celulare normale care au un efect stimulator asupra proceselor de diviziune celulară prin produse specifice ale expresiei lor. Transformarea unei proto-oncogene într-o oncogenă (o genă care determină proprietățile tumorale ale celulelor) este unul dintre mecanismele de apariție a celulelor tumorale. Acest lucru poate apărea ca urmare a unei mutații a unei proto-oncogene cu o modificare a structurii unui produs specific de expresie a genei sau o creștere a nivelului de expresie a unei proto-oncogene atunci când secvența sa reglatoare este mutată (mutație punctuală) sau când gena este transferată într-o regiune transcrisă activ a cromozomului (aberații cromozomiale). În prezent, a fost studiată activitatea carcinogenă a proto-oncogenelor din grupul ras (HRAS, KRAS2). În diferite tipuri de cancer se înregistrează o creștere semnificativă a activității acestor gene (cancer pancreatic, cancer de vezică urinară etc.). De asemenea, a fost dezvăluită patogenia limfomului Burkitt, în care activarea proto-oncogenei MYC are loc atunci când aceasta este transferată într-o regiune cromozomială care conține gene de imunoglobuline transcrise activ.

Funcțiile genelor supresoare sunt opuse funcțiilor proto-oncogene. Genele supresoare au un efect inhibitor asupra proceselor de diviziune celulară și de ieșire din diferențiere. S-a dovedit că într-o serie de cazuri, inactivarea genelor supresoare cu dispariția efectului lor antagonist față de proto-oncogene duce la dezvoltarea anumitor boli oncologice. Astfel, pierderea unei regiuni cromozomiale care conține gene supresoare duce la dezvoltarea unor boli precum retinoblastomul, tumora Wilms etc.

Astfel, sistemul de proto-oncogene și gene supresoare formează un mecanism complex de control al ratei de diviziune, creștere și diferențiere celulară. Tulburările acestui mecanism sunt posibile atât sub influența factorilor de mediu, cât și din cauza instabilității genomice – teorie propusă de Christoph Lingaur și Bert Vogelstein. Peter Duesberg de la Universitatea din California din Berkeley susține că cauza transformării tumorii unei celule poate fi aneuploidia (o modificare a numărului de cromozomi sau pierderea secțiunilor acestora), care este un factor de instabilitate genomică crescută. Potrivit unor oameni de știință, o altă cauză a tumorilor ar putea fi un defect congenital sau dobândit în sistemele de reparare a ADN-ului celular. În celulele sănătoase, procesul de replicare (dublare) ADN-ului are loc cu mare acuratețe datorită funcționării unui sistem special de corectare a erorilor post-replicare. În genomul uman, au fost studiate cel puțin 6 gene implicate în repararea ADN-ului. Deteriorarea acestor gene implică perturbarea funcției întregului sistem de reparare și, în consecință, o creștere semnificativă a nivelului erorilor post-replicare, adică mutații.

Teoria mutației carcinogenezei este doctrina conform căreia cauza tumorilor maligne este modificările mutaționale în genomul celulei. În prezent, această teorie este general acceptată. În marea majoritate a cazurilor, neoplasmele maligne se dezvoltă dintr-o singură celulă tumorală, adică sunt de origine monoclonală. Conform conceptelor moderne, mutațiile care conduc în cele din urmă la dezvoltarea unei tumori pot apărea atât în ​​celulele reproductive (aproximativ 5% din toate cazurile), cât și în celulele somatice.

Succesele geneticii moderne fac posibilă abordarea studiului stării mediului din punctul de vedere al protejării eredității și a fondului genetic al biosferei. Această abordare i se acordă o atenție deosebită în Programul Națiunilor Unite pentru Mediu (UNEP) și în activitățile Organizației Mondiale a Sănătății<ВОЗ) и ЮНЕСКО (в программе МАБ «Человек и биосфера», проект 12). По инициативе советских ученых было начато создание центра по генетическому мониторингу, в задачу которого входит и разработка доступных методов для оценки степени воздействия загрязнения окружающей среды на экосистемы и здоровье человека.

Între timp, modificările biosferei, transformate de oameni, dau naștere unor factori necontrolați care influențează cursul proceselor genetice. Printre acestea se numără efectele mutaționale cauzate de poluarea mediului, care acum devine din ce în ce mai răspândită.

Principalul pericol al poluării mediului cu agenți mutageni, după cum cred geneticienii, este că mutațiile nou apărute, care nu sunt „procesate” evolutiv, vor afecta negativ viabilitatea oricăror organisme. Și dacă deteriorarea celulelor germinale poate duce la creșterea numărului de purtători de gene mutante și cromozomi, atunci dacă genele celulelor somatice sunt deteriorate, numărul bolilor canceroase poate crește. Mai mult, există o legătură profundă între efectele biologice aparent diferite.

În special, mutagenii de mediu afectează amploarea recombinărilor moleculelor ereditare, care sunt, de asemenea, o sursă de modificări ereditare. De asemenea, este posibil să se influențeze funcționarea genelor, care poate fi cauza, de exemplu, a anomaliilor teratologice (deformări); în sfârșit, este probabilă deteriorarea sistemelor enzimatice, ceea ce modifică diferite caracteristici fiziologice ale corpului, inclusiv activitatea organismului. sistemul nervos și, prin urmare, afectează psihicul. Adaptarea genetică a populațiilor umane la poluarea crescândă a biosferei de către factori mutageni este fundamental imposibilă. Pentru a elimina sau a reduce impactul mutagenilor, este necesar să se evalueze mai întâi mutagenitatea diferiților contaminanți folosind sisteme de testare biologică extrem de sensibile, inclusiv cele care pot pătrunde în biosferă, iar dacă riscul pentru oameni este dovedit, atunci se ia măsuri pentru combaterea acestora. .

Astfel, apare sarcina screening-ului - cernerea contaminanților pentru a identifica mutagenii și a dezvolta o legislație specială care să reglementeze intrarea acestora în mediu. Și astfel, monitorizarea consecințelor genetice ale poluării într-un complex conține două sarcini: testarea mutagenității factorilor de mediu de diferite naturi (screening) și monitorizarea populațiilor. Metodele de testare citogenetică sunt, de asemenea, utilizate pe culturi de țesuturi de plante, animale și limfocite umane. De asemenea, un test folosind metoda letală dominantă (detecția mutațiilor care provoacă moartea embrionilor în primele etape de dezvoltare) pe mamifere, în special pe șoareci. Oh. În cele din urmă, se utilizează și testarea directă a mutațiilor în celulele de mamifere și umane, atât în ​​cultura de țesuturi, cât și in vivo.

Factorii abiotici din orice ecosistem includ radiațiile ionizante și poluanții. Toxicitatea și mutagenitatea mediului sunt două concepte interdependente. Aceiași factori de mediu pot avea atât efecte toxice, cât și mutagene. Efectul toxic apare la scurt timp după contactul cu factorul, nu mai mult de o lună mai târziu. Poate fi exprimat sub formă de alergii, slăbire a sistemului imunitar, otrăvire, dezvoltarea nevrozelor și apariția unor patologii necunoscute anterior.

Mult mai des, toxicitatea mediului se manifestă sub forma unor abateri persistente de la starea fiziologică normală a organismului la un număr mare de oameni care sunt angajați în producții periculoase sau care locuiesc în zone adiacente întreprinderii.

Poluanții sunt cel mai adesea deșeuri din producție și transportul rutier: dioxid de sulf, oxizi de azot și de carbon, hidrocarburi, compuși de cupru, zinc, mercur, plumb.

Contaminanții pot fi, de asemenea, substanțe chimice produse de om, cum ar fi pesticidele folosite pentru a controla dăunătorii culturilor.

Mutagenicitatea mediului nu apare niciodată imediat după contactul cu factorul. Pericolul mutagenilor pentru oameni este că acțiunea lor de contact repetă și prelungită duce la apariția mutațiilor - modificări permanente ale materialului genetic. Odată cu acumularea de mutații, celula dobândește capacitatea de a se diviza la nesfârșit și poate deveni baza pentru dezvoltarea unei boli oncologice (tumoare canceroasă).

Apariția mutațiilor este un proces lung și complex, deoarece celulele au un sistem de protecție fiabil care rezistă procesului de mutație.

Dezvoltarea unei mutații depinde de doza de mutagen și de durata acțiunii sale, precum și de cât de des acționează mutagenul asupra organismului, de exemplu. din ritmul acţiunii sale. Procesul de dezvoltare a mutației poate dura ani de zile.

Radiațiile ocupă primul loc printre influențele care provoacă modificări profunde în aparatul genetic. Un exemplu clar al efectului mutagen al mediului este dezvoltarea bolii progresive de radiații, care se încheie cu moartea persoanelor care au primit o doză mare de radiații. Astfel de cazuri sunt rare. Acestea sunt de obicei cauzate de situații de urgență sau de întrerupere a proceselor tehnologice.

Dezintegrarea radiativă, sau fenomenul radioactivității, este asociată cu capacitatea atomilor elementelor chimice individuale de a emite particule care transportă energie. Principala caracteristică a radiațiilor, care determină gradul de impact asupra organismului, este doza. Doza este cantitatea de energie transferată organismului. Cu toate acestea, pentru aceeași doză absorbită, diferite tipuri de radiații pot avea efecte biologice diferite.

Sub influența radiațiilor radioactive, atomii și moleculele, inclusiv moleculele de apă, sunt ionizate în celule, ceea ce determină un lanț de reacții catalitice care duc la modificări funcționale în celule. Cele mai radiosensibile celule sunt celulele organelor și țesuturilor constant reînnoite: măduva osoasă, gonadele, splina. Modificările privesc mecanismele de diviziune, materialul ereditar în compoziția cromatinei și cromozomilor, reglarea proceselor de reînnoire și specializarea celulelor.

Radiația ca factor mutagen provoacă leziuni ale aparatului genetic al celulelor: molecule de ADN, modificări ale cariotipului în ansamblu. Mutațiile în celulele somatice ale unei persoane iradiate duc la dezvoltarea leucemiei sau a altor tumori ale diferitelor organe. Mutațiile în celulele germinale apar în generațiile ulterioare: la copii și la descendenții mai îndepărtați ai unei persoane expuse la radiații. Defectele genetice depind puțin de doza și frecvența iradierii. Chiar și dozele ultra-scăzute de radiații pot stimula mutații, cu alte cuvinte, nu există o doză-prag de radiații.

Pericolul expunerii la radiații se datorează faptului că simțurile umane nu pot detecta niciun tip de radiație. Faptul de contaminare radioactivă a unei zone poate fi determinat numai cu ajutorul instrumentelor.

Pericolele legate de radiații sunt reprezentate de vechile locuri de înmormântare care datează dintr-o perioadă în care problemele de radiații nu li s-a acordat încă atenția cuvenită. Pot apărea situații periculoase în timpul eliminării combustibilului nuclear uzat din centralele nucleare și submarinele nucleare și în timpul eliminării deșeurilor radioactive care s-au format după distrugerea armelor nucleare. În plus, multe întreprinderi industriale, instituții științifice și medicale au deșeuri radioactive

Radiația asociată cu dezvoltarea energiei nucleare este doar o mică parte din cea generată de activitatea umană. Utilizarea razelor X în medicină, arderea cărbunelui și șederea prelungită în încăperi bine închise poate duce la o creștere semnificativă a nivelului de expunere la radiații.

Este imposibil să evitați expunerea la radiații ionizante. Viața pe Pământ a apărut și continuă să se dezvolte în condiții de radiații naturale constante. În plus față de radionuclizii artificiali, radiațiile cosmice și radiațiile din componentele radioactive naturale împrăștiate în scoarța terestră, aerul și alte obiecte își aduc contribuția la radiația de fond a Pământului.

Nu numai diferite tipuri de radiații au proprietăți mutagene, ci și mulți compuși chimici: substanțe anorganice naturale (oxizi de azot, nitrați, compuși de plumb), compuși naturali procesați (produse de ardere a cărbunelui, petrol, lemn, compuși ai metalelor grele), produse chimice care nu se gasesc in natura (pesticide, unii aditivi alimentari, deseuri industriale, unii compusi sintetici).

Oxizii de azot (III) și (V) au un efect mutagen pronunțat în atmosfera orașelor, care, atunci când interacționează cu umiditatea atmosferică, formează acizi nitriși și azotici, precum și emisii de la motoarele diesel; benzopiren, praf de azbest, dioxine - formate în timpul arderii necontrolate a deșeurilor menajere și industriale solide.

În hidrosferă, sărurile metalelor grele (nichel, mangan) și pesticidele au cel mai pronunțat efect mutagen.

În sol, mutagenii chimici includ sărurile metalelor grele și compușii organometalici, cu care solul este contaminat de-a lungul autostrăzilor și în zonele haldelor de gunoi. De exemplu, plumbul este unul dintre cei mai periculoși poluanți ai solului dintre metale. Se poate acumula în corpul uman, provocând otrăvire cronică, manifestată prin epuizare a organismului, afectarea funcției renale, slăbiciune musculară și tulburări severe ale sistemului nervos și circulator. Consumul de plante, ciuperci și fructe de pădure culese în apropierea autostrăzilor poate duce la intoxicații alimentare cu plumb, iar după câțiva ani efectul se poate manifesta ca o mutație.

Spre deosebire de radiațiile radioactive, mutagenii chimici au efect numai la contactul direct cu celulele corpului. Ele pot ajunge pe piele, pe membranele mucoase ale tractului respirator, ajung în sistemul digestiv cu alimente și apoi trec în sânge cu substanțe nutritive.

MUTAGENEZA (lat. mutatio - schimbare, gene - naștere) - procesul de apariție a modificărilor ereditare - mutații - în organism. [...]

Mutageneză - (conform lui I.I. Dedy, 1989) - procesul de apariție a mutațiilor sub influența factorilor mutageni (cel mai adesea mediul extern - fizic, chimic, mai rar - biologic). Mutageneza chimică și a radiațiilor sunt cunoscute.[...]

Mutageneza este procesul de formare a mutațiilor.[...]

Factori de mutageneză. Aceste influențe fizice, pe lângă radiațiile ionizante, pot include câmpuri electromagnetice. De exemplu, s-a constatat o creștere a incidenței leucemiei la persoanele care trăiesc mult timp în apropierea liniilor electrice de înaltă tensiune. Din sutele de mii de compuși chimici diferiți care intră în mediu sub formă de poluare casnică și industrială, aproximativ 20% sunt genotoxici.[...]

Mutații și mutageneza. Cercetările privind variabilitatea și selecția microorganismelor în legătură cu dezvoltarea doctrinei antibioticelor au stimulat dezvoltarea lucrărilor privind mutageneza producătorilor de vitamine, antibiotice, enzime și alte substanțe biologic active. Crescătorii microbiologici au folosit toate metodele cunoscute pentru a găsi noi forme de microorganisme cu activitate biochimică crescută. Adaptarea bacteriilor la distrugerea unui nou compus organic sintetic, negăsit anterior în natură, necesită ca celulele bacteriene să sintetizeze noi enzime, adică o schimbare a genotipului. Variabilitatea genotipică este ereditară.[...]

Mutageneza chimică este fenomenul de modificări ale structurii chimice a moleculelor de ADN sub influența poluanților chimici.[...]

Mutageneza indusă face posibilă creșterea semnificativă a frecvenței mutațiilor, adică creșterea variabilității ereditare a materialului selectat. Scopul principal al utilizării sale în creșterea peștilor este de a crește variabilitatea genetică datorită noilor (induse), inclusiv benefice, mutații.[...]

Mutageneza experimentală ca metodă de obținere a formelor valoroase de plante agricole a devenit ferm stabilită în practica de ameliorare. Sunt utilizați atât mutageni fizici, cât și chimici. Radiațiile ionizante sunt cel mai adesea folosite ca mutageni fizici: gamma, raze X și neutroni rapizi. Crescătorii înșiși nu se angajează în iradiere. Este condus de fizicieni. Cel mai convenabil este să iradiezi semințele uscate. Pentru diferite culturi sunt recomandate doze diferite de radiații. Acestea ar trebui să fie cu 15-20% sub nivelul critic (Tabelul 4).[...]

Mutageneza experimentală este o modalitate de a crea diversitate genetică în plante. Avantajele sale constau in posibilitatea de a imbunatati caracteristicile individuale ale plantelor fara a schimba restul si in crearea, folosind efecte mutagenice, a unor noi forme de plante care sunt absente in natura si cultura. Studiile anterioare au stabilit efectul mutagen al acidului indolilacetic (IAA) asupra plantelor. În acest experiment, acest factor mutagen a fost folosit pentru a obține forme de orz cu modificări ereditare, care ulterior pot fi folosite la selecția orzului de primăvară.[...]

O altă caracteristică a mutagenezei chimice în experimentele cu crapul argintiu este că tratamentul spermatozoizilor cu agenți chimici nu provoacă o creștere semnificativă a frecvenței anomaliilor morfologice vizibile în rândul puiilor de un an. Chiar și pentru astfel de mutageni eficienți precum NMM și NEM, numărul de indivizi anormali este de 1,5-3,0%.[...]

Dacă se utilizează mutageneza indusă, se menține un catalog de populații mutante.[...]

Metoda de mutageneză indusă chimic a fost folosită, de exemplu, atunci când se lucrează cu crapul kazah. Acești compuși, care afectează selectiv ADN-ul cromozomilor, îl deteriorează, ceea ce poate duce la mutații. [...]

Mutageneza indusă (cauzată artificial) este apariția unor modificări ereditare ca urmare a expunerii la organism de către agenți speciali - mutageni. În funcție de natura mutagenului, se disting radiația și mutageneza chimică.[...]

Populațiile pentru selecție sunt create prin hibridizare, mutageneză și poliploidizare, iar atunci când sunt crescute linii autopolenizate, prin consangvinizare. Probele care sunt implicate în hibridizare sau sunt supuse mutagenezei, poliploidizării, consangvinizării (și uneori ca populații care servesc direct pentru selecție) sunt selectate dintr-o colecție de probe reprezentând materialul sursă pentru selecție, după ce au fost studiate. În reproducerea modernă predomină selecția individuală. Din populație sunt selectate plante sau inflorescențe individuale (urechi, panicule). De regulă, atunci când se lucrează cu culturi de cereale, selecția în câmp este urmată de respingerea vizuală a calității cerealelor în laborator. Descendenții plantelor selectate sunt testați pe parcursul mai multor generații. Testele constau în evaluarea randamentului și a altor proprietăți importante din punct de vedere economic ale probelor. După fiecare test, majoritatea descendenților sunt aruncați, iar restul sunt evaluați din nou. Cu fiecare nou test, numărul de semințe crește, devine posibil să creșteți suprafața parcelei și, de la un anumit punct, să introduceți repetarea. Astfel, acuratețea experimentului crește.[...]

În formele octoploide perene de grâu (2u = 56), folosind metoda mutagenezei artificiale, am obținut o serie de forme interesante: în neadăpostirea M 115 - Nr. 6 (102), în M ​​990 - Nr. 15/46, nr. 15/41 etc. Chiar și în cazul vântului puternic și al ploilor reci prelungite din sezonul de vegetație din 1976, aceste numere de selecție nu au experimentat cazare. În grupul de mutanți cu mai multe flori, numărul de boabe per spikelet a variat între 4,0 și 5,8, în timp ce la control (soiurile inițiale) numărul de boabe per spikelet, de regulă, a fost de 2,0-2,5. Un grup separat foarte important este format din forme cu un conținut ridicat de proteine ​​în boabe. Dacă soiurile originale au avut un conținut mediu de proteine ​​de 15,0-16,5% pe un număr de ani, atunci unele forme noi au avut un conținut de proteine ​​cu 3-5% mai mult. Cele mai bune linii conțin mai mult de 20% proteine ​​în cereale.[...]

Lucrarea formulează următorul punct de vedere asupra acestei probleme în cazul mutagenezei: efectele mutagene nu au prag; rezistența sistemelor de protecție celulară la influențe slabe duce la inactivarea, îndepărtarea acestei substanțe și vindecarea daunelor; răspunsul organismului la expunere, de asemenea, nu are un prag în cea mai largă gamă de influențe; apariția unui semn patologic pronunțat are un prag; apare numai atunci când capacitățile de protecție ale celulelor și ale corpului au fost epuizate.[...]

Modificările mutaționale reduc viabilitatea organismului într-un raport de 1-2 ori cu rata mutagenezei gametice. Alături de efectul carcinogen direct - mutații care perturbă interacțiunea clonelor celulare în procesul de creștere și transformare a acestora, există o încălcare a funcțiilor de control ale sistemului hormonal și imunitar, pe fondul căreia există riscul de neoplasme maligne de crește atât etiologia chimiotoxică, cât și cea virală. Mutageneza, care însoțește integrarea unei particule virale în genomul celular, poate crește și din cauza deficienței imune a organismului, apariției de noi tulpini de virusuri sau ambelor. [...]

Capacitatea de detoxifiere a culturilor este îmbunătățită prin adaptarea lor la pesticide, precum și ca urmare a mutagenezei chimice. Metodele de inginerie genetică sunt folosite pentru a produce microorganisme mutante care pot distruge în mod eficient xenobioticele. În plus, nu trebuie să neglijăm autopurificarea solurilor ca urmare a degradării pesticidelor în diferite moduri: distrugere pur chimică, fotooxidare, levigare, volatilizare, detoxifiere cu participarea animalelor și plantelor. Cu toate acestea, principalul proces de biodegradare a pesticidelor este degradarea și transformarea microbiologică.[...]

Modul în care sunt create populațiile depinde în mare măsură de cultură. Astfel, atunci când se lucrează cu orz, atât hibridizarea, cât și mutageneza dau rezultate bune. Hibridizarea este utilizată pe scară largă în ameliorarea grâului, dar autopoliploidia nu are perspective. Dimpotrivă, la secară, autopoliploizii au valoare de reproducere.[...]

Se știe că odată cu consumul constant de apă cu conținut ridicat de nitrați (peste 150 mg/l), metabolismul este perturbat, mutageneza crește, provocând o boală gravă - cianoză toxică (methemoglobinemie). Copiii suferă în special de această boală.[...]

Totuși, problema efectului de prag al expunerii nu este atât de clară dacă nu vorbim despre efectele toxice ale unei substanțe, ci despre mutageneza chimică sau prin radiații.[...]

Studiul variabilității bacteriilor patogene a condus la descoperirea vaccinurilor și la crearea unor metode moderne de diagnosticare a bolilor infecțioase. Utilizarea mutagenezei experimentale a făcut posibilă crearea de rase foarte active și mutanți ai producătorilor de antibiotice. Literatura privind variabilitatea bacteriilor intestinale (G.P. Kalina și D.G. Kudlay), drojdiilor (V.I. Kudryavtsev), bacteriilor anaerobe de celuloză (M.N. Rotmistrov) ne permite să considerăm foarte importantă cercetarea în acest domeniu. Nu există nicio îndoială că cercetările privind variabilitatea și selecția microbilor care distrug poluanții sintetici din efluenții industriali nu vor fi mai puțin fructuoase.[...]

Metodele biochimice sunt cele mai promițătoare. Există două direcții aici: influențarea căilor de oxidare intracelulară fără a afecta baza genetică a celulei și mutageneza dirijată cu crearea de culturi bacteriene cu proprietăți specificate. S-au obținut deja rezultate promițătoare în cercetare în ambele direcții, dar cercetarea nu a fost încă finalizată și nu a părăsit stadiul experimentului de laborator.[...]

O creștere a concentrațiilor de nitrați în apele subterane afectează negativ sănătatea umană, provocând un efect negativ asupra sistemului cardiovascular, tulburări metabolice, mutageneză crescută etc. Efectul nitraților asupra organismului copiilor este deosebit de nefavorabil, provocând o boală gravă - metaglobinomie.[. .. ]

S-a observat posibilitatea unor efecte pe termen lung asupra organismului atunci când se utilizează pesticide. Acest lucru necesită un studiu amănunțit al efectului acestor compuși asupra diviziunii celulare la mamifere. Carcinogeneza, mutageneza și teratogeneza pot fi consecințe nedorite ale expunerii atât la compuși organici sintetici înșiși, cât și la metaboliții acestora.[...]

Efectul compușilor otrăvitori (toxici) asupra organismelor acvatice depinde de concentrația acestora. La concentrații mari de compuși toxici, are loc moartea hidrobionților; la concentrații scăzute, se modifică metabolismul, rata de dezvoltare, mutageneza (trăsături ereditare), pierderea capacității de reproducere etc.. Deoarece populațiile individuale (de exemplu, zooplancton) sunt foarte sensibile la substanțele toxice, acestea sunt deja concentrații mici ale acestora din urmă provoacă moartea populațiilor individuale, ceea ce afectează biocenoza în ansamblu.[...]

În fig. Figura 1 prezintă distribuția copiilor care sunt purtători ai diferitelor tipuri de aberații cromozomiale. La majoritatea copiilor care locuiesc în zone curate (grupul martor), s-au găsit fragmente de cromatidă unică-aberații caracteristice mutagenezei spontane, iar doar 2 copii (12,5%) au fost purtători de fragmente cromozomiale pereche. Se poate observa că cea mai mare proporție de persoane purtătoare de aberații cromozomiale simple (fragmente pereche, rupturi de centromer, deleții) a fost identificată în grupul de copii născuți în 1982–începutul anului 1986, care au primit o sarcină de doză mare pe glanda tiroidă la momentul respectiv. accidentului (doza înregistrată a fost de 200 rem și mai mare). Proporția copiilor purtători de fragmente pereche, rupturi centromerice, deleții în loturile de copii iradiați prenatal și de copii născuți după accidentul din 1987-92 este puțin mai mare decât în ​​grupele de copii născuți în 1982 - începutul anului 1986 (cu un neiradiat). glanda tiroidă) și născut în 1994-2000[...]

După cum au arătat lucrările cu crapul din Kazahstan, la descendenții primei generații după expunerea mutagenă, se observă o variabilitate fenotipică crescută în multe trăsături cantitative, inclusiv în greutatea corporală. Utilizarea mutagenezei induse este recomandabilă în cazurile de epuizare severă a variabilității genetice în efectivul selectat.[...]

Metode genetice speciale. Spre deosebire de metodele tradiționale, astfel de metode implică un impact direct asupra mecanismului eredității, ducând la modificări ale structurii genelor individuale, cromozomilor și genotipurilor în ansamblu. Astfel de metode includ: mutageneza indusă, ginogeneza indusă și androgeneza, reglarea sexului, producerea de pești sterili etc. Perspectivele utilizării unor astfel de metode pe pești sunt asociate cu caracteristicile biologice ale acestora din urmă și, mai ales, cu fertilitate ridicată și externă. fertilizare.[... ]

Compararea unor izometimeri (metilaze care recunosc secvențe de nucleotide identice) a făcut posibilă identificarea secvențelor similare în regiunile variabile, care se presupune că sunt responsabile pentru recunoașterea substratului. Astfel, variabilitatea specificității metilazelor este asigurată de combinații de situsuri de recunoaștere din coloana vertebrală principală, în care sunt concentrate situsurile de legare Adomet și introducerea unei grupe CH3 în poziția a 5-a a citozinei.[...]

Creșterea populației, „explozie demografică”. Criza resurselor: resurse funciare (sol, resurse minerale), resurse energetice. Creșterea agresivității mediului: poluarea apei și a aerului, patogenitatea crescută a microorganismelor. Modificări ale fondului genetic: factori de mutageneză, derivă genetică, selecție naturală.[...]

Cercetarea biotei trebuia să se desfășoare la biocenotică (compoziția biotei, modificările acesteia, activitatea funcțională a vieții și productivitatea biologică), specii (dinamica populației speciilor indicator), fiziologice (fotosinteză, respirație, creștere, reproducere) și genetică moleculară. (mutageneză, teratogeneză). Aceste studii ar trebui să fie strâns legate de observațiile componentei abiotice a biosferei.[...]

Din toate cele de mai sus, rezultă că atunci când se lucrează cu crapul argintiu, atenția principală trebuie acordată hibridizării. Cu toate acestea, succesul hibridizării va fi afectat de lipsa materialului inițial de reproducere. O tehnică genetică, cum ar fi mutageneza indusă, poate fi utilă în eliminarea acestui blocaj.[...]

Este încă dificil să vorbim despre impactul excesului tehnogen al radiațiilor naturale de fond asupra biotei ecosferei. Nu știm încă cum poate afecta biota oceanică depresurizarea containerelor scufundate cu radionuclizi și a reactoarelor submarinelor scufundate. În orice caz, putem presupune o ușoară creștere a nivelului de mutageneză.[...]

Practic nu mai există zone pe glob cu natură curată sau comunități de plante naturale pure. Succesiunea se accelerează, un element al căruia este dispariția completă a plantelor sau trecerea lor la categoria speciilor rare și pe cale de dispariție. O creștere a încărcăturii antropice duce la o intensificare a proceselor de hibridogeneză, mutageneză și carcinogeneză, afectând fondul genetic global. Astfel, multe dintre principalele culturi de cereale din țările dezvoltate au o bază genetică limitată și se observă erodarea genetică a speciilor. Ca urmare a deșertificării, defrișărilor, în principal a pădurilor tropicale, a scăderii eterogenității ecosistemelor și a scăderii capacității de suprimare a solului, oamenii pot pierde multe specii fără a afla vreodată despre existența lor și despre rolul pe care l-au jucat. [...]

Substanțele de creștere sunt necesare pentru formarea biocenozelor de nămol activ, sporind activitatea biochimică a bacteriilor care distrug diferiți contaminanți, precum și menținerea condițiilor optime care afectează activitatea biochimică a microorganismelor. Ele sunt, de asemenea, importante pentru izolarea și selectarea noilor tulpini de microorganisme cu activitate specifică ridicată. Substanțele de creștere ale nămolului activ sunt studiate din punct de vedere ecologic, biochimic și genetic, în special atunci când se utilizează mutageneza pentru obținerea de culturi foarte active de bacterii distructoare. Aceste probleme sunt tratate în detaliu în studii speciale.[...]

Se știe că N-metil-K-nitro-]M-nitrozoguanidina are un puternic efect mutagen asupra ADN-ului. Singer și Frenkel-Konrath au arătat că acest compus inactivează cu ușurință ARN-ul TMV; rata de mutație se dovedește a fi foarte scăzută. Particulele virale intacte sunt inactivate de acest compus mult mai lent, iar rata de mutație este mare. Mecanismul chimic al acțiunii mutagene a acestui compus nu a fost stabilit. Într-un mediu acvatic, metilarea guaninei are loc la poziția 7, dar, aparent, această reacție nu stă la baza mutagenezei.[...]

O cantitate imensă de material asupra efectului radiațiilor asupra vegetației a fost furnizată de un studiu al consecințelor accidentelor cu radiații în Uralii de Sud și Cernobîl (pentru o revizuire, a se vedea Sokolov, Krivolutsky, 1998). Deși nivelurile de încărcare radiațională studiate acolo sunt de multe ori mai mari decât cele găsite de obicei în vecinătatea centralelor nucleare, unele modele generale găsite în aceste zone foarte contaminate cu radiații se aplică și zonelor cu niveluri scăzute de poluare. S-a dovedit că în zonele contaminate (și în experimentele corespunzătoare) nivelul mutagenezei spontane la toate speciile de plante studiate (determinat de prezența cromozomilor anormali) este întotdeauna semnificativ diferit (Shevchenko și colab., 1993). Datele de la plantele de cultură sugerează, de asemenea, acest lucru (pentru o revizuire, vezi Priester et al. 1991). Mutațiile în planta Tradescantia au apărut când a fost iradiată cu o doză de numai 2,5 mGy (Sparrow și colab., 1972).[...]

Trecând de la ecotipuri la analize tot mai detaliate ale structurilor populației, biologii devin din ce în ce mai pricepuți în detectarea variațiilor induse de selecție în cadrul populațiilor locale mici. Această variabilitate este cunoscută sub numele de polimorfism. Mai exact, polimorfismul genetic este „coexistența în cadrul aceluiași habitat a două sau mai multe forme intraspecifice clar distinse și în asemenea proporții încât prezența constantă a celor mai rare dintre aceste forme nu poate fi atribuită doar mutagenezei și imigrării continue” (Rog [. ..]

Diferențele în numărul de genomi afectează adaptabilitatea și stabilitatea unei specii în condiții de mediu în schimbare. O creștere a numărului de gene, recombinări și, în special, heterozigositatea contribuie probabil la o dezvoltare mai viguroasă și o adaptabilitate mai bună. Poliploide - chukuchanov și unele ciprinide (crap, caras argintiu, mreana) - în comparație cu reprezentanții diploizi ai taxonilor înrudiți, au dimensiuni mai mari, trăiesc mai mult și au o adaptabilitate ecologică mai mare. În lumina acestor date, se explică o altă caracteristică a mutagenezei chimice în experimentele cu crapul argintiu, asociată cu implementarea majorității tulburărilor cauzate de mutageni în perioada embrionară.[...]

Sub influența tuturor acestor factori - chimici, fizici și biologici - microorganismele își schimbă proprietățile. În bacterii, forma indivizilor și coloniilor individuale, proprietățile biochimice, formarea sporilor, formarea glicației, activitatea de fermentație, patogenitatea etc.. S-a stabilit acum că variabilitatea bacteriilor este un proces chimic care are loc la nivel molecular. Studiind variabilitatea diferitelor microorganisme, cercetătorii au învățat să controleze acest proces, creând tipuri de bacterii care au proprietățile de care oamenii au nevoie. Conform opiniilor moderne, transmiterea ereditară a noilor proprietăți are loc atunci când diverși factori, cum ar fi razele X, influențează o anumită secțiune a acidului nucleic care este purtătorul eredității în celulă. Această secțiune de acid nucleic se va schimba și noua proprietate va fi moștenită de generațiile ulterioare de bacterii. Acest proces se numește mutageneză direcționată.

Rodenticide caracterizat prin toxicitate variabilă. De exemplu, warfarina anticoagulantă este relativ sigură pentru non-rozătoare, deoarece toxicitatea depinde de frecvenţa administrării acestuia. În același timp, unul dintre cele mai eficiente rodenticide, fluoracetatul de sodiu și fluoroacetamida, sunt extrem de toxici pentru oameni.

Stricnina, otrăvitoare alcaloid, încă folosit ocazional ca pesticid, este o cauză a otrăvirilor accidentale. Acțiunea sa este asociată cu o creștere a excitabilității nervoase, ceea ce duce la convulsii severe cauzate de blocarea neuronilor inhibitori, al căror mediator este glicina.

Alte rodenticide includ fosfor elementar alb sau galben. Fosfura de zinc reacționează cu apa și acidul din stomac și determină formarea de fosfină extrem de otrăvitoare. Sulfatul de taliu este o substanță chimică foarte periculoasă care afectează toate tipurile de rozătoare, așa că utilizarea sa este strict reglementată în multe țări.

Erbicide au, în general, toxicitate scăzută pentru oameni, dar pot provoca moartea. Dioxina și derivații săi, găsiți ca impurități în erbicide, sunt un produs secundar al proceselor de fabricație care utilizează clor (de exemplu, fabricarea hârtiei). Unele studii epidemiologice la oameni sugerează că dioxina în concentrații mari are toxicitate scăzută, în timp ce altele sugerează că poate fi cancerigenă și teratogenă.

Unele înlocuite dinitrofenoli, folosit pentru a ucide buruienile, provoacă otrăvire umană cu dinitroortocrezol. Toxicitatea pe termen scurt a dinitrofenolului se datorează decuplării fosforilării oxidative. Moartea sau recuperarea are loc în 24-48 de ore.

Una dintre cele mai uzualÎn lumea erbicidelor, paraquatul este cauza multor intoxicații accidentale sau suicidare. Afectează plămânii, ficatul și rinichii. Severitatea leziunilor pulmonare latente necesită măsuri urgente de tratament. Multe alte erbicide au toxicitate relativ scăzută.
Fungicide sunt un grup eterogen de substanțe chimice, iar unele dintre ele sunt studiate pe scară largă pentru toxicitate. Ditiocarbamații au activitate teratogenă și/sau carcinogenă.

Carcinogeneza si mutageneza

Se știe că substanțe chimice, cum ar fi clorura de vinil, benzenul și naftilamina, provoacă cancer la oameni cu expunere pe termen lung. Guvernul SUA a publicat o listă cu 250 de potențiali cancerigeni care sunt sintetizați chimic sau produși neintenționat. Aceste substanțe trebuie evitate.

Întreg populațiile sunt expuse la agenți cancerigeni. Exemplele binecunoscute includ fumul de țigară, care conține multe substanțe care cauzează cancer. Consumul cronic de etanol crește riscul de cancer esofagian și hepatic. Arderea cărbunelui contaminează alimentele cu hidrocarburi aromatice policiclice cancerigene (hidrocarburile cancerigene se găsesc în gudronul de cărbune). Unele alimente conțin agenți cancerigeni naturali (de origine vegetală și fungică), iar acest lucru poate explica parțial diferențele regionale în incidența anumitor forme de cancer întâlnite în întreaga lume.
Pentru multi profesiiÎn ultimii 150 de ani, a fost descoperită o asociere cu tipuri destul de specifice de cancer.

Instalat în prezent factori de risc evidenti iar acele locuri de muncă care nu sunt protejate corespunzător sunt eliminate. În alte cazuri, relațiile cauzale dintre ocupație și riscul de cancer sunt considerate doar posibile, deoarece trebuie furnizate dovezi oficiale ale prezenței agenților cancerigeni. Se știe, de exemplu, că există o incidență extrem de mare a cancerului în rândul pompierilor.

Carcinogeneza chimică cuprinde mai multe etape. Natura, precum și durata, doza și frecvența expunerii sunt de mare importanță. Inducerea chimică a cancerului include procesele de inițiere, activare și progresie.

Iniţiere(agenți inițiatori) este un proces de transformare a celulelor normale în celule tumorale, cauzat de efectul unei substanțe cancerigene asupra ADN-ului. O serie de reacții suplimentare sunt implicate în transformarea celulelor transformate în celule maligne. La animale, activatorii chimici cresc incidența tumorilor sau reduc perioada latentă de creștere a tumorii, deși ei înșiși nu acționează direct asupra ADN-ului și nu provoacă mutații.

Mutaţie este o perturbare a secvenței unui lanț de ADN care poate modifica fenotipul celular. Mutageneza spontană apare în mod constant din cauza unor mecanisme necunoscute. Celulele au propriile lor mecanisme de protecție și reparare care, de obicei, împiedică apariția unor astfel de mutații. Cu toate acestea, mutagenii sunt capabili să mărească rata mutagenezei de 10-1000 de ori și să depășească mecanismele de apărare celulară. Este foarte probabil ca mutațiile să provoace cancer în celulele care au deficit de enzime de reparare a ADN-ului sau în celulele în care diviziunea celulară are loc atât de rapid încât ADN-ul nu este reparat complet. Multe tipuri de cancer par să înceapă ca o mutație comună sau sunt ereditare.

Efectul substanțelor cancerigene chimice poate fi genotoxic sau epigenetic. Carcinogenii genotoxici se leagă covalent de ADN și provoacă mutații genetice. Potențialul mutagenetic poate fi determinat folosind o serie de teste, cum ar fi testul Ames de mutagenitate bacteriană. Carcinogenii genotoxici, la rândul lor, pot fi împărțiți în subclase în funcție de faptul dacă suferă sau nu biotransformare pentru a se activa. Majoritatea agenților cancerigeni genotoxici sunt de fapt procarcinogeni sau agenți dependenți de activare. Procarcinogenii tipici sunt nitrozaminele.

Carcinogeni epigenetici intensifică efectele procarcinogenilor genotoxici prin următoarele mecanisme:
creșterea concentrației efectoare a genotoxinei;
intensificarea activării metabolice a genotoxinei;
reducerea detoxificării genotoxinelor;
inhibarea reparării ADN-ului;
sporind proliferarea celulelor cu ADN deteriorat.

Tumora activatori crește activitatea carcinogenă după expunerea la genotoxină. Acțiunea esterilor de forbol, care sunt activatori tumorali, se realizează prin activarea proteinei kinazei C. Un activator tumoral puternic este dioxina. Agenții imunosupresori sunt, de asemenea, cancerigeni epigenetici care suprimă sistemul imunitar și, prin urmare, promovează carcinogeneza.

Genetic Pericol poluare înconjurător mediu inconjurator mutageni

Toți factorii de mutageneză pot fi împărțiți în 3 tipuri: fizic,

chimicȘi biologic.

Printre fizic factorii de cea mai mare importanţă sunt ionizarea

radiații furioase. Radiații ionizante divide pe:

electromagnetice (undă), acestea includ raze X cu o lungime

unde de la 0,005 la 2 nm, raze gamma și raze cosmice;

radiația corporală - particule beta (electroni și pozitro-

ny), protoni, neutroni (rapidi și termici), particule alfa (nuclee atomice

mov de heliu), etc. Trecând prin materia vie, radiații ionizante

scoate electronii din învelișul exterior al atomilor și moleculelor, ceea ce duce la

transformările lor chimice.

Diferitele animale au sensibilități diferite

la radiațiile ionizante, care variază de la 700 de roentgens pentru un om

până la sute de mii și milioane de roentgens pentru bacterii și viruși. Joni-

radiațiile de dimensionare provoacă, în primul rând, modificări genetice

aparatul sk al celulei. S-a demonstrat că nucleul celulei este de 100 de mii de ori sensibil -

mai puțin sensibil la radiații decât citoplasma. Semnificativ mai sensibil la radiații este non-

celule germinale mature (spermatogonie) decât cele mature (spermatozoizi). ADN

cromozomii sunt cei mai sensibili la efectele radiatiilor. In curs de dezvoltare din-

Modificările sunt exprimate în mutațiile genelor și rearanjamentele cromozomiale.

S-a demonstrat că frecvenţa mutaţiilor depinde de doza totală de radiaţii şi

direct proporțional cu doza de radiație.

Radiațiile ionizante nu afectează aparatul genetic

doar direct, dar și indirect. Ele provoacă radioliza apei. În curs de dezvoltare

în acest caz, radicalii (H +, OH–) au un efect dăunător.

Razele ultraviolete UV sunt mutageni fizici puternici.

(lungime de undă până la 400 nm), care nu ionizează atomii, ci doar excită

carcasa lor electronică. Ca urmare, în celule se dezvoltă reacții chimice

care poate duce la mutație. Frecvența mutațiilor a crescut

crește odată cu creșterea lungimii de undă la 240–280 nm (corespunde spectrului

absorbția ADN-ului). Razele UV provoacă rearanjamente genetice și cromozomiale,

dar în cantităţi mult mai mici decât radiaţiile ionizante.

Un mutagen fizic mult mai slab este crescut

temperatura. Creșterea temperaturii cu 10 crește frecvența mutației

de 3-5 ori. În acest caz, mutațiile genelor apar în principal în organele inferioare.

nisme. La animalele cu sânge cald cu o temperatură constantă a corpului și

Acest factor nu afectează persoana.

Chimic mutageni conţin multe tipuri diferite de

societăților și lista acestora este actualizată constant. Cea mai puternică substanță chimică

Mutageni chinezi sunt:

- Alchilant compuși: sulfat de dimetil; gazul muștar și produsele sale

apos - etilenimină, nitrozoalchil-nitrometil, nitrozoetiluree și

etc. Uneori aceste substanţe sunt supermutagene şi cancerigene.

Al doilea grup de mutageni chimici este format din analogi azot-

misto motive(5-bromoracil, 5-bromodeoxiurodină, 8-azoguanină, 2-

aminopurină, cofeină etc.).

Al treilea grup este format acridină coloranți(galben de acridină-

galben, portocaliu, proflavină).

Al patrulea grup este format diferit dupa structura substantei: azo-

Acid tiros, hidroxilamină, diverși peroxizi, uretan, formaldehidă.

Mutagenii chimici pot induce atât gene, cât și cromo-

Som mutații. Ele provoacă mai multe mutații genetice decât ionizarea

radiații iradiante și raze UV.

LA biologic mutageni includ unele tipuri de viruși. Pa-

Se știe că majoritatea virusurilor umane, animale și vegetale sunt induse

Există mutații în Drosophila. Se presupune că moleculele virusurilor ADN sunt pre-

introduceți un element mutagen. Capacitatea virusurilor de a provoca mutații

găsit în bacterii și actinomicete.

Aparent, toți mutagenii, atât fizici, cât și chimici, sunt

sunt în principiu universale, adică pot provoca mutații în orice formă de viață

nici. Pentru toți mutagenii cunoscuți nu există un prag mai mic pentru mutația lor.

acţiunea genelor.

Mutațiile provoacă deformări congenitale și boli ereditare

persoană. Prin urmare, sarcina urgentă este de a proteja oamenii de

efectele mutagenilor. De mare importanță în acest sens a fost interzicerea

testarea armelor nucleare în atmosferă. Este foarte important să respectați măsurile

protejarea oamenilor de radiații în industria nucleară, atunci când lucrează cu izotopi,

raze X. Antimutagenii pot juca un anumit rol - substanțele

agenți care reduc efectul mutagenilor (cisteamină, chinacrină, anumite

care sunt sulfonamide, derivaţi ai acidului propionic şi galic).

Orice mutație poate apărea spontan sau poate fi indusă. Mutații spontane apar sub influența unor factori naturali necunoscuți și conduc la erori în timpul replicării ADN-ului. Mutații induse apar sub influența unor factori speciali direcționați care cresc procesul de mutație. Factorii de natură fizică, chimică și biologică au un efect mutagen.

Factori mutageni mediu inconjurator - factori, provocând apariția mutatii.

Factorii de natură fizică, chimică și biologică au un efect mutagen.

Printre mutageni fizici Cel mai puternic efect mutant este exercitat de radiațiile ionizante - raze X, raze α, β, γ. Dispunând de o mare capacitate de penetrare, atunci când acționează asupra organismului determină formarea de radicali liberi OH sau HO 2 din apa localizată în țesuturi. Acești radicali sunt foarte reactivi. Ele pot descompune acizii nucleici și alte substanțe organice.

Iradierea provoacă atât mutații genice, cât și cromozomiale. Radiația ultravioletă se caracterizează printr-o energie mai mică, care nu provoacă ionizarea țesuturilor. Acțiunea sa duce la formarea de dimeri de timidină. Prezența lor în ADN provoacă erori în timpul replicării sale.

Mutageni chimici trebuie să aibă următoarele calități:

Capacitate mare de penetrare;

Capacitatea de a schimba starea coloidală a cromozomilor;

Un anumit efect asupra stării unui cromozom sau a unei gene.

Mutagenii chimici includ mulți compuși anorganici și organici, cum ar fi acizi, alcaline, peroxizi, săruri metalice, formaldehidă, pesticide, defolianți, erbicide, colchicină etc.

Unele substanțe pot spori efectul mutației de sute de ori în comparație cu cel spontan. Ei sunt numiti, cunoscuti supermutagene. Acestea includ compuși nitrozo - gaz muștar, dietilnitrozamină, uretan etc.

Unele medicamente au, de asemenea, un efect mutagen, de exemplu, citostaticele, derivații de etilenimină, nitrozureea. Ei deteriorează ADN-ul în timpul procesului de replicare.

De asemenea stiut factori biologici ai mutagenezei. Virușii variolei, rujeolei, varicelei, oreionului, hepatitei, rubeolei etc. pot provoca rupturi de cromozomi. Virușii pot crește rata de mutație a celulelor gazdă prin suprimarea activității sistemelor de reparare. Există dovezi ale creșterii numărului de rearanjamente cromozomiale în celulele umane după pandemiile cauzate de virusuri virulenți.

Carcinogeneza- un proces fiziopatologic complex de inițiere și dezvoltare tumorală.