Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Мутагенні фактори

Фактори, що викликають появу мутацій, називають мутагенними. Мутації виникають під дією мутагенів: фізичних, хімічних, біологічних.

Фізичні мутагени. Найбільше значення має іонізуюче випромінювання, особливо рентгенівське (гамма-промені). До фізичних мутагенів належать також ультрафіолетові промені, низькі чи підвищені температури, β-частинки, протони, швидкі й теплові нейтрони тощо. Рентгенівські промені вибивають електрони із зовнішніх оболонок атомів або молекул, стають позитивно зарядженими. Вибиті електрони продовжують процес, перетворюють сполуки живих організмів. Підвищені температури можуть викликати збільшення кількості генних і навіть хромосомних мутацій.

Хімічні мутагени. Хімічними мутагенами є лікарські препарати, барвники, синтетичні засоби. Щорічно відкривають нові мутагени. Мутагенними чинниками хімічної природи є велика група алкілувальних сполук (диметил сульфат, етиленімін, нітроетилсечовина, аналоги азотистих (нітрогенних) основ, акридинові барвники, формальдегід, пероксиди, гірчичний газ (іприт).

Хімічні мутагени поділяють на мутагени прямої дії, які безпосередньо взаємодіють з генетичним матеріалом клітини та мутагени непрямої дії, вплив яких на генетичний матеріал відбувається опосередковано після ряду метаболічних перетворень. Установлено, що мутагенною активністю володіє декілька тисяч хімічних сполук. Проте, на відміну від іонізуючого й ультрафіолетового опромінювання, для хімічних мутагенів характерна специфічність дії, залежна від природи об’єкта і стадії розвитку клітини. Під час взаємодії хімічних мутагенів з компонентами спадкових структур (ДНК і білками) виникають первинні пошкодження останніх. В подальшому ці первинні пошкодження ведуть до виникнення мутацій.

До біологічних мутагенів відносять ДНК-умісні і РНК-умісні віруси, деякі поліпептиди й білки, наприклад, О-стрептолізин і ряд ферментів рестриктаз, а також препарати деяких ДНК і певні плазміди. Механізми утворення мутацій під час дії різних біологічних факторів не цілком вивчені, проте агенти, які містять нуклеїнові кислоти, можуть зумовлювати порушення процесів рекомбінації, що призводить до виникнення мутацій. Дія ферментів-рестриктаз обмежується до «розрізання» ланцюгів ДНК у місці (локусі) певної послідовності нуклеотидів, специфічної для кожної рестриктази. Для мутагенів, розсіяних у навколишньому середовищі, зумовлює збільшення частоти виникнення мутацій, що веде до росту так званого генетичного вантажу, який виражається в збільшенні спадкової патології, а також частоти онкологічних захворювань.