Причини мутацій

причини мутацій

Здатність мутувати універсальна властивість всіх форм життя від вірусів і мікроорганізмів до вищих рослин, тварин і людини; вона лежить в основі спадкової мінливості в живій природі. Мутації — це раптові стрибкоподібні стійкі зміни у структурі генотипу. В даній статті ви дізнаєтеся які причини виникнення мутацій.

Причини мутацій

Тривалий час причини мутацій залишалися нез’ясованими. Лише 1927 року американ­ський генетик Г.Дж. Меллер, опро­мінюючи рентгенівськими променями дрозо­філ, викликав у них різноманітні мутації.

Фактори, здатні спричиняти збільшення часто­ти мутацій, називають мутагенними. Мутації, спричинені мутагенними факторами, називають індукованими.

Види мутагенів:

— Фізичні (радіація, електромагнітне випромінювання, тиск, температура й т.д.)

Хімічні ( цитостатики , спирти ,ф еноли й т.д.)

Біологічні ( бактерії й віруси )

  Фізичні мутагени

До фізичних мутагенів відносять:

— всі види іонізуючого випромінювання (гамма- і рентгенівські промені, електрони, позитрони, протони, нейтрони),

— ультрафіолетове випромінювання,

— високу і низьку температуру.

Найбільш небезпечним є іонізуюче випромінювання (іонізуюча радіація). Усі види іонізуючого випромінювання мають високу проникність і характеризуються біологічною дією. Проникаючи через тканини людського організму, вони передають свою енергію атомам цих тканин, викликаючи їх збудження та іонізацію. Особливо чутливими є  проліферуючі тканини – лімфоїдні і кровотворні.

Іонізуюче випромінювання діє на всі компоненти клітини, але особливо вразливими є хромосоми ядра. У молекулах ДНК виникають розриви, з’являються хромосомні аберації, точкові мутації.

Індукція мутацій відбувається при дії будь-яких доз, а із збільшенням дози пропорційно зростає число мутацій. Генетичний ефект малих доз сумується. Будь-яке застосування іонізуючого випромінювання потребує додержання правил радіаційної безпеки і протипроменевого захисту пацієнтів і медперсоналу.

Ультрафіолетові промені не викликають іонізації, а лише збуджують електронні оболонки атомів, що збільшує їхню реакційну здатність і може призвести до мутацій. Найбільшу мутагенну активність мають УФ-промені з довжиною хвилі близько 260 нм, оскільки ДНК поглинає якраз цю частину спектра. Ультрафіолетові промені є причиною генних мутацій і рідше -хромосомних.

Підвищена температура може збільшити частоту генних, а зростання її до верхньої межі витривалості організмів, і хромосомних мутацій.

Хімічні мутагени

Хімічні мутагени були відкриті пізніше за фізичні. Значний внесок в їхнє вивчення зроби­ла українська генетична школа, очолювана академіком С.М. Гершензоном. Дослідники щорічно відкривають нові хімічні мутагени (зокрема, акридинові барвники, нітритна кислота, гідроген пероксид, формальдегід (метаналь), деякі лікарські препарати тощо).

Алкалоїд колхіцин- унеможливлює утворення веретена поділу, що спричинює подвоєння числа хромосомних наборів у клітині.

Газ іприт (або гірчичний газ), який використовували як хімічну зброю, підвищує частоту мутацій у піддослідних мишей у 90 разів. Дія незначних концен­трацій цього газу на самців дрозофіли значно підвищує частоту летальних мутацій в Х-хромосомі (до понад 7 %).

Нітритна кислота здатна спричиняти генні мутації, пов’язані зі зміною пар нуклеотидів, напри­клад ГЦ — на АТ, АТ — на ЦГ.

Хімічними мутагенами, зокрема, є наркотич­ні речовини, небезпечний вплив яких виявляється не лише в людини, що їх вживає. Мутації, спричинені наркотиками, можуть передаватись на­щадкам і викликати у них різноманітні спадкові захворювання і вади.

До хімічних мутагенів відносять різноманітні хімічні речовини, які використовуються в сільському господарстві  як гербіциди (гідразид малеїнової кислоти), пестициди (ДДТ), медицині як лікарські препарати (цитостатичні і антимітотичні засоби), промисловості (бензол, важкі метали: кадмій, ртуть, свинець, нікель) у тому числі харчовій (харчові добавки), у побуті (лаки, фарби).

З метою профілактики мутагенезу кожна хімічна сполука, яку передбачають застосовувати, випробовується на мутагенність.

Біологічні мутагени

До біологічних мутагенів належать віруси та токсини, що виробляють деякі бактерії.

В уражених вірусами клітинах мутації відбуваються знач­но частіше, ніж у здорових. Вивільнення вірусної ДНК та утворення вірус­ної частинки, яка потім заражає інші клітини, може супроводжуватись захопленням частини ДНК хазяїна. У такий спосіб віруси здатні переноси­ти генетичну інформацію між різними особинами одного або різних видів (горизонтальне перенесення генів). Цей процес має важливе значення в еволюції прокаріотів.

Якщо ви знаєте більше інформації про фактори, що спричиняють виникнення мутацій, пишіть в коментарях.

Додати коментар

Відповісти

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *