Специфичность и особенности химического мутагенеза.

Приоритет открытия большинства известных в настоящее время мутагенов, в том числе и наиболее эффективных, широко используемых во всем мире, - формальдегида, уретана, этиленимина, окиси этилена, диэтилсульфата, диметилсульфата - принадлежит советскому генетику И.А. Рапопорту.

Исследования показали, что химические мутагены на несколько порядков превышают активность радиации, часто обладают значительно более специфическими и более тонким действием на клетку (Рапопорт И.А, 1966).

В настоящее время список химических мутагенов насчитывает десятки веществ по числу главных функциональных центров и десятки в расчете на их производные, вместе с тем накапливаются новые сведения о тонкостях действия мутагенов, поэтому систематика их основанная на особенностях химического строения, взаимодействия с генетическим материалом, своеобразия биологического эффекта, представляет определенные трудности.

В классификации, которая нашла наиболее широкое распространение, различают пять основных групп мутагенов:

1. ингибиторы синтеза предшественников нуклеиновых кислот.

2. аналоги азотистых оснований.

3. алкилирующие соединения (из всех обнаруженных на сегодняшний день мутагенов они считаются наиболее сильными).

4. окислители, восстановители, свободные радикалы.

5. акридиновые красители.

Вредное генетическое действие химических препаратов трудноуловимо -попытки оценить генетическую опасность химических веществ, находящихся в окружающей среде, наталкиваются на очень серьезные трудности.

Бесчисленное множество химических мутагенов по разному взаимодействуют с молекулой ДНК. Спектры их биологического действия различны. Хотя и обнаруживают частичное перекрывание (Фогель, 1990).

Химические мутагены проходят через метаболистическую систему организма и самыми непредсказуемыми путями превращаются в другие соединения. При этом они могут потерять свою мутагенную активность, а могут приобрести такие мутагенные свойства, которые отсутствовали у исходного соединения. Особую опасность представляют не мутагенные химические вещества, которые, включившись в метаболизм, превращаются в мутагены. Другие трудности связаны с поглощением, распределением по разным системам органов и выделением, или если выделение не возможно, накоплением этих веществ (Ауэрбах, 1978).

Химические мутагены могут проявлять узкую специфичность в отношении организмов и даже клеток одного и того же организма (впервые идея о специфичности действия мутагенов была сформулирована И.А. Рапопортом ).

Химические агенты, которые мутагены для тест - объекта, не обязательно окажутся мутагенными для человека. И наоборот, вещества, не вызывающие мутации в контрольных опытах, могут вызывать их после метаболистических превращений (Ауэрбах, 1978).

Обязательно надо учитывать комбинированное действие мутагенов (это не просто суммарный эффект в их действии). Иногда при комбинированном действии наблюдали изменение спектра мутаций, причем каждый мутаген в отдельности не обладал способности к индукции мутаций определенного типа (Засухин, 1971).

Другая трудность связана с кривыми доза - эффект. Для химических мутагенов, действующих внутри клетки или организма, кривые доза - эффект не выражают линейной зависимости; они могут иметь резкий подъем или быть более пологими, а иногда бывают двух- или полифазными. Для мутагенного действия некоторых химических веществ характерно наличие порога при концентрации ниже некоторой определенной величины они не вызывают мутаций (Ауэрбах, 1978). До сих пор не выяснена специфика действия малых и острых доз. Имеются данные, что малые дозы в пересчете на единицу энергии более эффективны в сравнении с острыми дозами (Дубинин, 1986).

Перейти на страницу:
1 2

Биологически мембраны

Важнейшее условие существования клетки, и, следовательно, жизни – нормальное функционирование биологических мембран. Мембраны – неотъемлемый компонент всех клеток.


Биологические ресурсы

Несколько поколений россиян выросло под бодрые звуки песни "Широка страна моя родная! Много в ней лесов, полей и рек. С тех пор и страна стала не такой широкой, как была, а что происходит с полями и реками - читатель этой книги уже знает. На очереди - сведения о растительном мире, в том числе и о лесах.

Стратегии эволюции и кислород

Испокон веков людей волновал вопрос, как возникли живой мир и они сами. Кажущаяся непостижимость происхождения организмов во всей их сложности и совершенстве неизменно толкала человечество к религии. Действительно, как можно, не прибегая к Создателю, объяснить появление живых существ во всем их необычайном разнообразии?.

Кембрийский парадокс

Примерно 530 миллионов лет назад, в начале кембрийской эпохи, на Земле произошло уникальное событие - внезапно, быстро и почти одновременно возникло множество новых биологических форм, ставших предшественниками важнейших типов современных организмов вплоть до человека.