| EvGaDeAd | Дата: Понедельник, 2012-01-16, 5:50 PM | Сообщение # 1 |
|
СОЗДАЁТ ГРУППУ
Группа: КРУТЫЕ АДМИНЫ
Сообщений: 407
Статус: Offline
| Мутации возникают не мгновенно. Вначале под воздействием мутагенов возникает предмутационное состояние клетки. Различные репарационные системы стремятся устранить это состояние, и тогда мутация не реализуется. Основу репарационных систем составляют различные ферменты, закодированные в генотипе клетки (организма). Таким образом, мутагенез находится под генетическим контролем клетки; это – не физико-химический, а биологический процесс. Напомним, что гены всех без исключения организмов могут находиться в трех функциональных состояниях: неактивном (репрессия), когда обе цепи ДНК образуют двойную спираль, как бы защищенную от внешних воздействий, особенно у эукариот, молекулами специальных белков, так что ген молчит; активном (дерепрессия), когда белковая защита снята, цепи ДНК раскручены и на одной из них идет синтез молекул информационной РНК; и в состоянии репликации , когда двойная спираль ДНК раскручивается и на обеих цепях идет синтез ДНК-копий. Регулировать функциональное состояние тех или иных генов удается, меняя условия культивирования клеток. Еще в 60-е годы обнаружилось, что если синхронизировать деление бактерий и в разные сроки кратковременно облучать их ультрафиолетовыми лучами, то по мере репликации ДНК мутационный спектр меняется -- чаще мутируются то одни, то другие гены. Измененная мутабильность как бы скользит по молекуле ДНК, совпадая с точкой репликации . Явление это, указывающее на связь индуцированной мутабильности гена с его функциональным состоянием, использовали для картирования хромосом некоторых бактерий. Особенности действия химических мутагенов. К химическим мутагенам относятся самые разнообразные вещества. Рассмотрим мутагенное действие некоторых из них. Алкилирующие агенты. Вызывают алкилирование ДНК (например, метилирование, этилирование и т.д.). В результате при репликации ДНК нарушается принцип комплементарности, и происходит замена нуклеотидных пар: ГЦ > АТ; ГЦ > ЦГ; ГЦ > ТА Некоторые из алкилирующих агентов в природе не встречаются, их не распознают ферменты защитных систем. Такие вещества называются супермутагенами (например, N-метил-N-нитрозомочевина). Супермутагены применяются в селекции растений для получения индуцированных мутаций; их используют также как стимуляторы роста (в сверхмалых концентрациях). Гидроксиламин. Избирательно аминирует цитозин, что также нарушает принцип комплементарности при репликации ДНК. В результате происходит замена ГЦ > АТ. Нитриты. Осуществляют окислительное дезаминирование гуанина, аденина, цитозина. Также нарушается принцип комплементарности при репликации ДНК. В результате происходит замена АТ > ГЦ. Аналоги оснований. Это вещества, сходные с «обычными» азотистыми основаниями. Однако они способны образовывать комплементарные пары с разными «нормальными» основаниями. Например, при репликации ДНК напротив гуанина вместо цитозина достраивается 5-бромурацил (аналог тимина). В дальнейшем напротив 5-бромурацила достраивается аденин, а напротив аденина – обычный тимин. Этот же процесс может идти и в противоположную сторону. В результате происходят замены: ГЦ > АТ или АТ > ГЦ. Существует множество иных химических факторов, обладающих мутагенным, канцерогенным и тератогенным действием. Например, ионы тяжелых металлов, связываясь с ферментами репликации, репарации и рекомбинации, снижают их ферментативную активность. Таким образом, не являясь собственно мутагенами, ионы тяжелых металлов способствуют появлению мутаций. Кроме того, нужно учесть, что воздействие совершенно разных мутагенов может приводить к сходным результатам. Спонтанные мутации – мутации, возникающие при нормальных условиях жизни. Спонтанный процесс зависит от внутренних и внешних факторов. Метод учета спонтанных доминантных мутаций основана том, что в редких случаях у 1 из детей появится доминантный признак, отсутствующий у обоих родит. Это должно свидетельствовать о возникновении спонтанной мутации. Частоту возникновения в генеративных тканях чел спонтанных рецессивных мут рассчитал Холдейн (эта величина равна от 1*10-5 до 5*10-5 за поколение). Курт Браун предложил пряиой метод оценки спонтанных генных, хромосомных и геномных мут. Он основан на изучении популяционной выборки новорожденных, частота мут рассчитывается m=число спонтанных случаев проявления данной аномалии / 2*число обследованных инвалидов. Средняя частота спонтанного возникновения мутаций в структурных локусах человека колеблется в пределах от 10-5 до 10- 6 на одну гамету за каждое поколение. Эта величина значительно варьирует для разных генов, меняясь в пределах от 10-4 для высокомутабильных локусов до 10-11 в наиболее устойчивых частях генома. Эти различия зависят от многих факторов и, в первую очередь, от характера мутационного повреждения, от механизма возникновения мутации и локализации нарушения. Большое значение имеет сам ген, протяженность его кодирующих областей и те функции, которые выполняют контролируемые им молекулы в обеспечении жизнедеятельности клеток и всего организма в целом. Так, например, нарушение работы генов, продукция которых необходима на ранних стадиях эмбриогенеза, может приводить к гибели плода. Такие мутации трудны для диагностики, и в практической медицине мы чаще всего имеем дело только с теми мутациями, которые не проявляют летального эффекта на ранних стадиях эмбрионального развития. Однако не исключено, что ранние эмбриональные летали составляют немалый процент среди мутантных аллелей различных генов и вносят определенный вклад в снижение репродуктивной функции.
|
| |
|
|
