Раздел 1

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

1.3. Онтогенетический уровень организации жизни

1.3.2. Основы генетики человека

1.3.2.30. Мутагены

Каждая из мутаций вызывается определенной причиной. В большинстве случаев эти причины неизвестны. Мутации, обусловленные изменением в окружающей среде, называются спонтанными.

Человек подвергалась и подвергается давлению мутаций, возникающих под влиянием тех или иных факторов.

Факторы, которые способны проникать в соматические или зародышевые клетки живых организмов и вызывать мутации, получили название мутагенов.

Для того, чтобы агент был мутагеном, он должен иметь определенные свойства: легко проникать в клетки организма, хранить их жизнестойкость, достигать ядра клетки и влиять на химическую структуру хромосом и процессы, которые происходят в них.

Они могут быть химической, физической и биологической природы.

К наиболее активных мутагенов относится ионизирующее излучение и ультрафиолетовые лучи.

Около 90 % мутагенов является канцерогенами (способны зикликати злокачественные опухоли).

Все виды излучения имеют высокую энергию и тканях организма обусловливают образование пар онів. их еще называют ионизирующим излучением.

Ультрафиолетовые лучи принадлежат к электромагнитных колебаний, но ионизации они не вызывают, их действие на организм связана с образованием в тканях возбужденных молекул и атомов. В зависимости от товжини волны УФ-лучи имеют разную мутагенным активность. Она наибольшая при длине волны 260 нм, поскольку ДНК поглощает именно эту часть спектра УФ. Более короткие и более длинные лучи менее активны, проникающая активность их низкая. Для получение мутаций широкое применение получили гамма-лучи, лучи Рентгена и нейтроны. Эти виды ионизирующего излучения имеют исключительно высокую проницаемость.

Действие радиации на живое существо определяется дозой зипромінювання и дозой энергии, поглощенной тканями организма. Доза излучения измеряется с рентгенах (Р), а доза поглощенной энергии - в советах.

Ионизирующее излучение вызывает преимущественно хромосомные перестройки, которые сопровождаются резкими изменениями структуры и функции организма. Большинство их вредное.

Химических мутагенов чрезвычайно много. Они могут влиять на наследственность различных экспериментальных объектов: фагов, микробов, растений, насекомых, млекопитающих. Мутагенное активность проявляют четыре полных группы химических факторов внешней среды: пестициды, промышленные яды, пищевые добавки, лекарства.

Среди химических мутагенов к наиболее сильных относят: етиленамін, діетилсульфат, диметилсульфат, нітрозоетилсечовину, нітрозометилсечовину, пероксид водорода, иприт и др. Их еще называют супермутагенами, поскольку они вызывают один и тот же тип мутаций. Вторую группу составляют вещества, близкие по строению с азотистыми основаниями нуклеиновых кислот и действуют на них: 5-бромурацил, 5-фтордіоксіуредин, 5-бромоксіурацил и др. К третьей группе относят акридини и их производные (акридиновий желтый, етидій бромида, профлавін акридинового изумрудного и др.) Они способны смещать отдельные основания ДНК или вызвать мутации типа делеций (выпадение участки ДНК). В четвертую группу входят азотистая кислота, формальдегид, гидроксиламин и др.

Каждый из химических мутагенов может вызвать как хромосомные разрывы, так и генные мутации. Но в отличие от физических мутагенов преимущественно индуцируют генные мутации, их действие более длительное, мутации появляются не сразу, а через определенное время.

Характер наследственных изменений, вызванных действием химических факторов, зависит от дозы мутагена. Небольшие концентрации химического вещества - мутагена вызывают в основном мелкие мутации, которые касаются в основном количественных признаков; с увеличением дозы мутагена растет эффект мутаций, обусловленный перестройкой хромосом.

Химические мутагены способны влиять на наследственную основу как прямо, так и опосредованно.

В химических мутагенов можно отнести и некоторые лекарственные вещества. Лекарственные препараты, как химические вещества различной структуры, являются чужеродными для организма человека. Отсюда возникает проблема их мутагенности. Новые и давно известные лекарственные вещества способны вызывать мутации генов у растений, микроорганизмов, насекомых, а также в культуре клеток млекопитающих и человека. Некоторые из лекарственных препаратов по величине мутагенного потенциала не уступают іонізуючій радиации. Так, например, все цитостатические и антимітотичні препараты, которые используются для лечения злокачественных опухолей, способны индуцировать генные мутации, хромосомные аномалии и другие биологические эффекты, характерные для ионизирующего излучения. Лекарственные препараты могут вызывать широкий спектр мутаций - от точечных до повреждения всего хромосомного набора.

Биологические мутагены - это вирусы, бактерии, простейшие, гельминты. Они вызывают изменения такого же характера, как физические и химические мутагены.