Мутагени

Мутагени — фізичні і хімічні чинники вплив яких живі організми викликає спадкових властивостей (генотипу). Мутагени поділяються на: фізичні (рентгенівські і гамма-промені. радіонукліди, протони, нейтрони тощо.), фізико-хімічні (волокна, азбест), хімічні (пестициди, мінеральних добрив, важкі метали та інших.). біологічні (деякі віруси, бактерии).

За історію розвитку людство нагромадило (переважно по рахунок природного мутаційного процесу) так званий генетичний вантаж, яка у поєднаному спадкових, генетично зумовлені захворювання. Здоров’я нинішніх майбутніх поколінь людей значною мірою залежить від того, який генетичний вантаж отримано у спадщину від попереднього, яке кількість мутацій накопичено человечеством.

На цей час відомі близько 2 тисяч генетичних дефектів, які зачіпають тільки п’яту частину загальної кількості локусів в геномі, бо як вважається, що з покоління природно виникає трохи більше однієї генної мутації (в геномі), частота в середньому мала (на ло-кус за покоління) не може загрожувати існуванню популяцій, У цьому приблизно чверть загального обсягу мутацій обумовлена енергією природного фону радіації. Разом про те генні мутації, що зумовлюють невеликі біохімічні аномалії в організмі, можливо, більш часты.

Проблема у цьому, що прискорення частоти мутацій веде до збільшення кількості особин з уродженими дефектами і шкідливими відхиленнями, що передаються у спадок, причому мутації в неполовых (соматичних) клітинах, зазвичай, можуть викликати зростання злоякісних новоутворень (спонтанний рак). Розрахунки вчених показують (М. Дубинін, 1958), що нині подвоєння частоти мутацій настільки збільшує обсяг генетичного вантажу, що це може бути небезпечним існування популяций.

Існує вихід із такого кризового стану — це еволюційних змін, проте пристосування до мутагенам у процесі добору жадає від популяції величезної кількості генетичних жертв і часу. Особливо видам, представленим порівняно малим числом особин, з повільної сменяемостью поколінь, важче було б пристосуватися до високого мутагенному фону среды,.

Більше шансів вихід із генетичного кризи, обумовленого зростанням мутагенних забруднень (підвищенням темпу мутацій), мають біологічні види із високим чисельністю особин, із швидкою сменяемостью поколінь, наприклад мікроорганізми, Відомо явище резистентності їх до широко поширеним антибіотиків, сульфаніламідних препаратів, як і і поява стійких до пестицидів рас бактерій, грибів, насекомых.

Головна небезпека забруднення довкілля мутагенами, як вважають генетики, у тому, що знову виникаючі мутації, не «перероблені» еволюційно, негативно позначаться життєздатність будь-яких організмів. І якщо краще поразка зародкових клітин можуть призвести до зростання кількості носіїв мутантних генів і хромосом, то, при ушкодженні генів соматичних клітин можливо зростання числа ракових захворювань. Більше того, існує глибокий зв’язок різних здавалося б біологічних эффектов.

Наприклад, мутагени довкілля впливають на величини рекомбінацій спадкових молекул, є також джерелом спадкових змін. Можливо, і впливом геть функціонування генів, може бути причиною, наприклад, тератологических відхилень (каліцтв), нарешті, імовірні поразки ферментних систем, що змінює різні фізіологічні особливості організму, до діяльності нервової системи, отже, позначається на психіці. Генетична адаптація популяцій людини до дедалі вищого забруднення біосфери мутагенними чинниками принципово невозможна.

На відміну від грубих хромосомних ушкоджень спадкового матеріалу точковые генні мутації, що мають здатність накопичуватися в поколіннях, представляють основну труднощі щоб виявити в популяціях. Виявлення їх важливе саме оскільки такі мутації будуть у значної мері відповідальні за прояви генетичного вантажу на найближчих поколениях.

Певні перспективи прямий реєстрації генних точковых мутацій відкриває можливість спостереження змінами у будову рідкісних і мономорфных білків (М. Дубинін, Ю. Алтухов, 1975). Як зазначено Ю. Алтуховым, спонтанні мутації приводять до зміни таких білків, і метод уловлює приховані (в гетерозиготе) знову виниклі мутації у особин. І це необхідно як виявлення нових мутацій, викликаних забрудненням довкілля, так оцінки змін темпів мутування, обсягу генетичного вантажу, а й викликав цим генетичних последствий.

Насамперед слід оцінити мутагенность різних забруднень на високочутливих біологічних тест-системах, зокрема і тих, що потенційно можуть діяти за біосферу, і якщо ризик в людини доведено, то вживати заходів щодо боротьби з ними.

Формується завдання скринінгу — просіювання забруднень для виявлення мутагенів і формування спеціального законодавства для регулювання їх надходження у довкілля. І тим самим, контроль генетичних наслідків забруднення комплексно містить у собі два завдання: випробування на мутагенность чинників середовища різної природи й моніторинг популяций.

На сьогодні у світі, вже є велика число кваліфікованих лабораторій, у яких проводяться досить точні випробування. Лише у останнє десятиліття запропоновано більше трьох десятків тест-систем, частина яких варта виявлення точковых мутацій. Завдання полягає у розробці комплексних тест-систем, які б відповідати на питання, за яких потенційно мутагенних чинники можуть бути діючими — залежно від яких шляхів влучення у організм і особливостей внутрішньоклітинного обміну речовин, активирующего чи, навпаки, переважної мутагенний ефект. Комплексні набори біологічних тестсистем масової скринінгу призначені виявлення всіх типів мутаційних ушкоджень хромосом і .генів повинні бути чутливі до малим дозам мутагенів. Адже наслідки сумарного й товарів тривалого впливу низькі дози мутагенів створюють найбільший внесок у збільшення генетичного вантажу: достатні для індукції точковых мутацій, здатних накопичуватися в поколіннях, вони схильні до до того ж найпоширеніші в оточуючої среде.

Данилов Андрій 11 Б класс.