De origine mutageni sunt clasificate ca endogene, format în timpul duratei de viață a organismului și exogeni - toți ceilalți factori, inclusiv condițiile de mediu.
Prin natura apariției mutageni sunt clasificate în fizice, chimice și biologice. mutageni fizice numit orice impact fizic asupra organismelor vii, care au un efect direct asupra ADN-ului sau ARN-ului viral sau un efect indirect prin intermediul sistemului de replicare, repararea, recombinarea,
Primele mutageni fizice, deschise de către oamenii de știință - sunt două tipuri diferite de radiații ionizante: radiații, dezintegrării radioactive, radiații ultraviolete.
Efectul principal al ionizant și radiațiilor ultraviolete este formarea de pauze simple sau duble Strand din molecula de ADN. Lumina ultravioletă este puternic absorbită de țesuturi și provoacă mutații în numai celulele superficiale ale animalelor multicelulare, dar acționează asupra unicelular eficient. Efecte mutagene ale radiațiilor ultraviolete a fost înființată în 1931 AN Promptov. Alți mutageni fizici sunt particule de natură diferită, cu energie ridicată: alfa și beta radiația emisă de substanțe radioactive și radiația neutronilor. În cazul unui efect direct asupra rolului principal ADN este jucat de doi parametri: valoarea particulelor energetice cu impact capacitatea materialului biologic pentru a absorbi această energie. deteriorarea ADN-ului poate fi de două tipuri: pauze dublu catenar și single-strand.
Mutațiile pot provoca, de asemenea, temperaturi ridicate sau scăzute. In 1928 H. Muller a arătat că creșterea temperaturii cu 10 grade C creste frecventa de mutatii in Drosophila 2-3. Cunoașterea modului de acțiune al acestor mutageni, se poate presupune că acestea trebuie să acționeze asupra ADN-ului a oricărui organism. Și într-adevăr, a fost descoperit în curând că, de exemplu, razele X provoca mutatii intr-o varietate de animale, plante și microorganisme. Se constată că mutațiile provocate de radiație poate implica orice semne organism deoarece foton sau radiație de particule cu o mare energie pură poate deteriora accidental orice porțiune de ADN. Numărul de mutații este mai mare, cu atât mai mare intensitatea radiației, adică mai mulți fotoni sau particule intrat în celula pe unitatea de timp. De asemenea, sa demonstrat că factorii fizici provoacă aceleași mutații care apar în mutageneza spontană. La ființele superioare au substanțe care diminuează efectul radiațiilor - photoprotectors și multe plante conțin alcaloizi și cumarine, ele consolidează procesele cauzate de radiatii, iar aceste substanțe sunt periculoase pentru animale. mutageni fizice și efectul lor depinde în mare măsură de evoluția anterioară a organismului. Prin mutageni constant acționează specii au dezvoltat rezistență. mutageneză fizică nu a putut fi înregistrată din cauza organismelor moarte rapide mutante.
Substanțe mutagene chimice sunt mulți compuși chimici cu structură diversă. Activitatea cea mai mutagenă prezintă diverși compuși alchilanți și compuși nitrozo, anumite antibiotice având activitate antitumorală.
mutageni chimice sunt împărțite în mutageni efect direct (compuși de reactivitate, care este suficientă pentru modificarea chimică a ADN-ului, ARN si anumite proteine) și mutageni indirecte (promutageny - substanțe care, prin ele însele inerte, dar sunt convertiți în organism în mutageni, în principal, în oxidare enzimatică). Acțiunile țintă sunt mutageni în ADN-ul celulei și anumite proteine. O serie de mutageni provoca mutații nu legarea covalentă la ADN. În acest caz, sinteza ADN matriță continuă cu erori. Sintetizat catena ADN-ul este o nucleotidă mai lungă sau mai scurtă decât apar normal și mutație. Acolo mutagenilor inhibarea sintezei precursorilor ADN. Ca urmare există o întârziere sau chiar opri sinteza ADN-ului.
produse chimice mutageni și carcinogeni sunt strâns legate. Prin urmare, identificarea potențialelor mutageni în testul de mediu pentru mutagenicitate industriale produse chimice (coloranți, produse farmaceutice, pesticide, etc.) - o problema importanta a geneticii moderne. Se constată că activitatea mutagenă are câteva mii de compuși chimici. Cu toate acestea, spre deosebire de ionizante și radiațiile ultraviolete la mutageni chimici caracterizate prin specificitatea acțiunii, în funcție de natura obiectului și stadiul de dezvoltare a celulelor. Când mutageni chimici interacționează cu componentele structurilor moștenite (ADN și proteine) având afectări primare din urmă. Ulterior, aceste leziuni primare dau naștere la mutații.
Substanțe mutagene biologice includ virusuri ADN și ARN, mai multe polipeptide și proteine, cum ar fi Streptolizina-O și mai multe enzime de restricție enzime și anumite medicamente și anumite plasmide ADN. Mecanismele de mutații prin acțiunea diferiților factori biologici nu este destul de clar, dar agenți care conțin acizi nucleici pot provoca o violare a proceselor de recombinare care dau naștere la mutații. Acțiunea enzimelor de restricție se reduce la „tăiere“ a lanțurilor de ADN în locația (locus) secvență definită de nucleotide specifice pentru fiecare enzimă de restricție. mutageni biologice: - secvențe de ADN specifice - transpozoni; - unele virusuri (virusul rujeolei, rubeolei, gripă); - produse de metabolism (produși de oxidare a lipidelor); Transpozoni - una dintre clasele de elemente transpozabile ale genomului care sunt construite in genomul poate induce mutații, inclusiv importante, cum ar fi rearanjamente cromozomiale. Acestea joacă un rol important în transportul rezistenței la medicamente între microorganisme, recombinare și schimbul de material genetic între diferite tipuri, atât în natură cât și în studiile de inginerie genetică.
Activitatea umană ca principală sursă de poluare a mediului.
Poluarea mediului este considerată a fi schimbări fizice și chimice în compoziția substanțelor naturale (aer, apă, sol), care amenință viața și sănătatea oamenilor, mediul natural înconjurător. Poluarea este cosmică - naturală, pe care pământul primește o cantitate considerabilă de spațiu, de la erupții vulcanice, și antropice comise ca urmare a activităților umane. Să considerăm al doilea tip de poluare comise de voința omului.
Poluarea antropică a mediului este împărțit în mai multe tipuri. Acest praf, gaze, chimice (inclusiv contaminarea solului cu substanțe chimice), aromă de căldură (schimbarea temperaturii), care afectează deșeurile animalelor acvatice. Sursa de poluare a mediului favorizează activitățile umane (industrie, agricultură, transport).
În ultimii ani, în primul rând invocat în agricultură poluarea. Acest lucru se datorează doi factori. Prima - o creștere în construirea de mari complexe de creștere a animalelor, în absența oricărui tratament de deșeuri produse și eliminare, iar al doilea - o creștere a utilizării îngrășămintelor și a pesticidelor, care, împreună cu fluxuri de ploaie și a apelor subterane în râuri și lacuri, provocând daune serioase bazinele râurilor mari, stocurile lor de pește și vegetație.
Anual pe cont pământ persoană de peste 20 de tone de deșeuri. Principalele obiecte de poluare sunt atmosfera, corpurile de apă, inclusiv oceanele, sol. Zilnic în mii atmosferă și mii de tone de monoxid de carbon, oxizi de azot, sulf și alte substanțe nocive. Și doar 10% din această sumă este absorbită de plante. oxizi de sulf (dioxid de sulf) - din care principala sursă de contaminanți sunt centrale termice, boilere, instalații metalurgice.
O astfel de schimbare fizică și chimică a atmosferei poate duce la fenomenul efectului de seră. Esența ei este că acumularea de dioxid de carbon în atmosfera superioară ar interfera cu procesul normal de schimb de căldură între Pământ și Cosmos, va reține căldura se acumulează Pământul ca rezultat al activității economice și datorită unor cauze naturale cum ar fi erupțiile vulcanice.
Un alt nu mai puțin importante situri contaminate sunt iazuri, râuri, lacuri și oceane. Oceanele anuale fuzioneze miliarde de tone de deșeuri lichide și solide. Printre aceste deșeuri excelează uleiul care cade în ocean de la nave, ca urmare a producției de petrol în mediul marin, și, de asemenea, din cauza numeroaselor accidente tancuri. Deversare de petrol duce la formarea în oceanul filmului ulei, moartea vieții marine, inclusiv algele, producând plangtona oxigen.
În plus, poluarea oceanelor duce nu numai la o reducere a resurselor alimentare, stocurilor de pește, dar, de asemenea, contaminarea de substanțe nocive pentru om. Se constată că, de exemplu, are cod baltic per 1 kg greutate la 80 de miligrame de mercur, adică 5-8 ori mai mare decât într-un termometru medical.
Acestea și alte efecte ale poluării mediului va afecta în cele din urmă în mod negativ sănătatea fizică a persoanei, starea lui nervos, mentale, asupra sănătății generațiilor viitoare.
Mutațiile. Clasificarea mutațiilor. caracteristici genomice, cromozomiale și genetice mutații. Rezultatele gene modificări funcționale. Creșterea sarcinii genetice în populațiile de organisme și implicațiile sale de viață pentru viitorul civilizației umane.
Mutația - dintr-o dată, schimbări bruște în structura rezistentă la genotip sub influența factorilor de mediu sunt moștenite.
Organisme în care au avut loc mutatie, numite mutanți. Teoria Mutația a fost creat, așa cum sa menționat mai sus, Hugo de Vries în 1901-1903. La pozițiile sale de bază construit geneticii moderne: mutatii, modificari discrete in ereditate, in natura mutațiilor spontane sunt moștenite, ele sunt rare și pot fi de diferite tipuri. În funcție de ce fel de semn ca bază, există mai multe sisteme de clasificare a mutațiilor până în prezent.
· Cu titlu de apariție. Distinge între mutații spontane și induse
apar spontan în influența factorilor naturali mutaționale, fără intervenție umană.
mutații induse apar atunci când sunt expuse la mutageni umane - factori care determina mutații. Mutageni ca sunt de trei tipuri:
* Fizică (radiație, radiație electromagnetică, presiunea, temperatura, etc.)
* chimice (alcooli, citostatice, fenoli, etc.)
* biologice (bacterii și viruși)
2. kletok.Suschestvuyut mutație somatică și mutații generative. mutații generative apar în țesuturi reproductive și, prin urmare, nu este detectată întotdeauna. Pentru a identifica mutatie generativă, este necesar ca gameti mutante au participat la oplodotvorenii.Somaticheskie mutatii apar in celulele somatice.
3. La sfârșitul organismului: negativ, letale, semi-letale, neutru și pozitiv.
4. modificări în genotip. Mutațiile sunt genetice, cromozomiale si genomice.
5. Potrivit localizare în celulă. Mutațiile sunt împărțite în nucleare și citoplasmatice. Plasma mutații apar ca urmare a unor mutatii in plazmogenah situate in mitocondrii.
Gene mutații. Gene (din punct) mutatii afecteaza, de obicei una sau mai multe nucleotide, în care o nucleotidă poate transforma la alta, pot cădea (eliminare) este dublat, iar grupul de nucleotide pot frazvernutsya 180 de grade. De exemplu, cunoscut pe scara larga gena umana responsabila pentru secera - boli de celule, care poate fi fatală. Gena normală corespunzătoare codifică unul dintre lanțurile de hemoglobină polipeptidnyz. In genei mutante perturbat doar o nucleotidă (GAA la GUA). Ca rezultat, lanțul de hemoglobină un aminoacid este înlocuit cu un altul (în loc de glutamina - valina). Aparent schimbare nesemnificativă, dar aceasta duce la consecințe fatale: hematiilor deformate, dobândirea secera - forma de celule, și nu este în măsură să transporte oxigen, ceea ce duce la moartea organismului. Gene mutatii duce la o schimbare în secvența de aminoacizi a proteinei. Mutatie genetica cel mai probabil se produce în asocierea de organisme strâns înrudite, care au moștenit gena mutant dintr-un strămoș comun.
Genomică mutatie - o mutatie care au ca rezultat adăugarea sau pierderea de unul, mai multe sau toate cromozomi haploizi. EXEMPLU mutatii genomice - dublarea numărului total de cromozomi in genomul (autopolyploids), poate să apară din cauza non-disjuncție în timpul mitozei sau cromozomi in timpul meiozei.
mutații cromozomice - modificarea numărului de cromozomi individuali in genomul (aneuploidie) sau integritatea cromozomială (reconstrucție). Acesta este unul dintre motivele pentru bolile umane. Monosomy (1n) sau trisomie (3n) în cromozom va fi fecundat de ou letale pentru fat (cu excepția celor de cromozomi sexuali și mici), iar în celulele somatice de multe ori duce la cancer.
Rezultatele schimba de gene funcționale:
1) genei proteinei represoare nu este potrivit pentru gene structurale operatoru- funcționează continuu (proteinele sunt sintetizate tot timpul.
2) genei proteinei represoare strâns atașată operatorului și nu pot fi eliminate definitiv gene induktorom.Strukturnye nu funcționează sau sunt sintetizate proteine codificate de transcripție aici.
3) represiune Raport întrețesut și inducerea în absența proteinei specifice inductor este sintetizat și atunci când nu este sintetizat.
Perturbarea menționată mai sus de transcriptie asociat cu mutații ale genei de reglementare și gena operatorului.
Problema de încărcare genetică există în populația de alele nefavorabile în compoziția genotipuri heterozigote.
Unele alele rău intenționate sunt condiție recesive pot fi menținute în genotipurile heterozigote și în anumite condiții, pentru a oferi avantaje. (Secera alele celulei aonemii)
încărcare genetică este rezultatul polimorfism genetic. Aceasta este o taxă pentru ecologică și evolutiv diversitatea gibkost.Nasledstvennoe reduce capacitatea fizică a populațiilor de oameni. Sarcina sarcinii genetice este evaluată de numărul de alele nefavorabile într-un genotip al fiecărei persoane. În medie, este de 3-5 alele recesive în homozigotă care duc la deces, la o vârstă fragedă. 50% zigoți formate în fiecare popor pokalenie nu sunt coerente în ceea ce privește biologică, 10% moare într-un stadiu incipient, 20% din avorturi spontane, 10% căsătorii sterile, 10% abatere de la noma.