Вещества и воздействия, приводящие к возникновению мутаций, получили название мутагенных факторов. Их можно классифицировать следующим образом:
1. Физические мутагены.
2. Химические мутагены.
3. Прочие мутагенные факторы.
Среди физических мутагенов выделяются три группы: электромагнитные ионизирующие излучения (рентгеновские лучи, γ-лучи, космические лучи), корпускулярные ионизирующие излучения (а- и β-частицы, протоны, нейтроны) и ультрафиолетовые лучи.
Проходя через клетку, ионизирующие излучения вырывают электроны из внешних оболочек атомов веществ и соединений, находящихся на их пути. Потеря электронов приводит к тому, что эти вещества и соединения становятся положительно заряженными и, как следствие, более реакционноспособными. Такие измененные вещества могут вступать во взаимодействие с другими, веществами и соединениями и приводить к их изменению. Установлено, что чем больше доза ионизирующего излучения, полученная клеткой или организмом, тем выше частота возникающих в нем мутаций. Прямая зависимость между дозой и частотой мутации позволила выдвинуть предположение о прямом воздействии излучения на ДНК. Действительно прямое действие радиации играет основную роль в индукции мутаций, но оно, однако, не исключает опосредованного воздействия на генетический аппарат. Такой опосредованный мутагенный эффект может достигаться в результате взаимодействия с компонентами хромосом веществ, значительно подвергшихся атаке ионизирующего излучения. Одним из подтверждений этому могут служить короткоживущие свободные радикалы водорода и гидроксила, образующиеся в результате радиолиза воды под действием излучения. Обладая высокой реакционной способностью, свободные радикалы могут реагировать с ДНК самостоятельно или же с ДНК может реагировать образующаяся вследствие объединения двух гидроксилов перекись водорода. Результатом подобных реакций будут мутации.
В отличие от ионизирующих излучений ультрафиолетовые лучи не вызывают ионизации молекул, а только возбуждают электронные оболочки атомов, что также отражается на их реакционной способности и может приводить к мутациям. Мутагенная активность ультрафиолетовых лучей зависит от двух факторов — дозы и длины волны. Наибольшей мутагенной активностью обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 260 нм. Это связано с особенностями состава нуклеиновых кислот. Они сами и составляющие их мономеры поглощают ультрафиолетовые лучи именно с длиной волны 260 нм. Так же как ионизирующие излучения, ультрафиолетовые лучи вызывают появление в клетках свободных радикалов и перекисей, оказывающих мутагенное действие. Дозовая зависимость мутагенного действия ультрафиолетовых лучей имеет прямой характер лишь при малых дозах. При дальнейших повышениях доз возрастание частоты индуцированных мутаций замедляется, а при очень больших дозах количество мутаций даже снижается.
К числу физических мутагенов, обладающих незначительным мутагенным эффектом, относится повышенная температура. Мутагенный эффект этого фактора наиболее сильно проявляется у организмов с постоянной температурой тела.
Химические мутагены представлены тысячами разнообразных веществ. Их можно классифицировать следующим образом:
Алкилирующие соединения — вещества с высокой эффективностью, осуществляющие обмен алкильной группы (типа СН2, С2Н5, т. е. остатки нормальных алканов), с другими молекулами, в том числе молекулами ДНК. К числу наиболее эффективных мутагенов этой группы относятся этиленметансульфонат, нитрозоалкилмочевина, нитрозометилмочевяна, нитрозоэтилмочевина, этиленимин, диэтилсульфат, иприт и многие другие.
Аналоги азотистых оснований по своей структуре близки к нормальным азотистым основаниям, входящим в состав нуклеиновых кислот. К их числу относятся: 5-бромурацил, 5-бром-дезоксиуридин, 5-фтордезоксиуридин, 2-аминопурйн, 8-азагуанин и др.
Акридиновые красители: акридин желтый, акридин оранжевый, профлавин, бромистый этидий, двуйодистый пропидий и другие.
К четвертой группе химических мутагенов относятся различные вещества, способные вызывать мутации и не относящиеся ни к одной из первых трех групп. Они различны по своему химическому строению, отличаются и по характеру мутагенного действия.
К числу прочих мутагенных факторов можно отнести агенты, постоянно присутствующие в клетках живых организмов или сопутствующие им. Это — вирусы и ДНК, а также агенты неустановленной природы.
—Источник—
Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
