Гена дозы эффект

На основании принципа попадания и концепции мишени можно анализировать кривые доза—эффект , полученные в эксперименте. В зависимости от вида объекта и характера излучения получают различные дозные кривые — от простых экспоненциальных до сигмоидальных с различной величиной плеча. Наиболее надежно поддаются формальному анализу одноударные радиобиологические реакции, в которых попаданием служит одиночная ионизация или рой ионов в пределах мишени. В этом случае, располагая кривыми доза — эффект для излучений с различными значениями ЛПЭ, можно рассчитать размеры и число мишеней, отражающие размеры и число тех элементарных биологических структур, поражение которых вследствие ионизации приводит к регистрируемому биологическому эффекту. Подобное применение теории попадания позволило впервые определить размеры некоторых макромолекул, вирусов, генов, получить сведения о внутренней структуре бактериальных спор и т. д. [c.54]

В настоящее время не удается обнаружить связь каких-либо симптомов при синдроме Дауна с эффектом дозы гена. И вообще имеющиеся на сегодня данные не позволяют предложить общую теоретическую концепцию механизмов взаимодействия между генами. [c.133]

Таблица 4.28. Эффекты дозы аутосомных генов [И76]

В Отделе продолжаются исследования проблем, поставленных в свое время классической генетикой, но далеко еще не решенных. Некоторые из них (явление компенсации дозы гена и эффекта положения гена) были выбраны для экспериментального анализа достаточно давно (Гвоздев, 1968). Исследования эффекта положения генов и компенсации дозы гена полу- [c.11]

Некоторые из таких образовавшихся хромосом содержат ген В+ — ген нормальных глаз участок Ваг представлен в такой хромосоме один раз. В других же хромосомах этот участок содержится в тройной дозе. Такие хромосомы вызывают появление признака ультра-Ваг , т. е. глаза в данном случае гораздо меньше и уже, чем у гомозиготных самок Ваг. Гетерозиготная самка ультра-Ваг с одной нормальной и одной хромосомой ультра-Ваг, очевидно, имеет участок Ваг, представленный 1 + 3 = 4 раза, и соответственно имеет столько же участков Ваг, как и гомозиготная самка Ваг. Такая особь, как мы уже говорили, имеет 2 + 2 = 4 сегмента Ваг, т. е. по два в каждой хромосоме. Несмотря на то, что число участков Ваг в обоих случаях одинаково, у гетерозиготной самки ультра-Ваг глаза значительно меньше, чем у гомозиготной самки Ваг. Этот пример представляет собой первый описанный случай эффекта положения и показывает, что действие гена зависит не только от его специфического влияния, но и от его расположения по отношению к другим генам. [c.261]

Отдаленные последствия. Тератогенный эффект Сг + получек только от высоких доз, причем неясно, является ли это результатом действия на плод или материнский организм. На хомячках обнаружено эмбриотоксическое и тератогенное действие СгОз [54, с. 302]. Сг + проявляет высокий цитогенетический эффект на культуре соматических клеток грызунов Сг + обладает незначитель ной активностью. Соединения Сг способны индуцировать не только хромосомные аберрации, но и генные мутации. Во всех случаях значительно более [c.215]

Изучение полиплоидных форм в генетике представляет особый интерес в связи с тем, что полиплоидия выступает одновременно и как генетический метод, используемый для анализа эффекта дозы гена и как генетическое явление - своеобразный тип мутаций - мутация генома. [c.104]

Рис. 5.52. Кривые доза-эффект и эффект мощности дозы после облучения самцов мышей во время постстерильной фазы (облучение сперматогониев). Подсчитывалось число наблюдаемых мутантов на 100000 генных локусов. Для всех экспериментальных точек показаны границы 90%-ного доверительного интервала. Три разные точки для 10 Гр отражают результаты облучения единовременной острой дозой (нижняя точка) и двух опытов с использованием фракционированных доз. Л Л две дозы, применявшиеся с интервалом в 24 ч. -. - хроническое у-облучение (0,9 мГр/мин). ... хроническое у-облучение (0,1 мГр/мин) [1609].

Эффект дозы гена 81, на сроки образования побегов-усов у линий и гибридов 2х, Зх, 4х (возраст растений 2,5 месяца) [c.110]

В тех случаях, когда наблюдаемый биологический эффект связан с возникновением ионизаций в некоторых особых молекулах (например, при генных мутациях) или вызван прохождением ионизирующей частицы сквозь некоторую особую структуру (при повреждении хромосомы), можно вычислить размеры таких молекул или структур, если известно, какая доля облучаемых организмов задета данной дозой излучения. [c.57]

Вероятно, не будет ошибкой сказать, что если любую клетку на любой стадии развития облучить в достаточно большой дозе, она будет немедленно убита. Такие эффекты, вызываемые дозами облучения, производящими значительные химические изменения во всех частях клетки, не имеют большого теоретического интереса или практического значения. Гораздо большее значение имеет тот факт, что, как было установлено на примере самых разнообразных клеток, облучение в умеренных дозах порядка нескольких сотен или нескольких тысяч рентген, которые должны вызывать сравнительно небольшие химические изменения в клетке в целом, могут вызвать ее гибель, но не сразу, а при делении ядра или вслед за ним. Такое поведение клеток заставляет предполагать, что нх гибель при облучении в умеренных дозах может зависеть от влияния излучения на гены или хромосомы. [c.253]

Эффект дозы генов [c.133]

Что касается синтеза макромолекул, то этап репликации 1, по-видимому, не является обычно узким местом метаболизма, хотя скорость элонгации цепи ДНК — величина достаточно постоянная, составляющая примерно 2000 пар нуклеотидов в секунду (у Е.соИ), и мало зависит от условий роста (в оптимальной области концентраций предшественников). Объясняется это наличием специальной организации регуляторных механизмов, настроенных таким образом, что при улучшении условий повышается частота инициации новых циклов репликации ДНК. Поэтому если время генерации меньше, чем период репликации ДНК (у Е.соИ — 35—40 мин), то новые циклы репликации инициируются до завершения старых циклов и в быстро растущих клетках ДНК существует в виде сильно разветвленной структуры, соответствующей по общему количеству 3—б эквивалентам хромосомы. При этом, очевидно, локусы, расположенные вблизи от точки начала репликации, присутствуют в клетке в значительно большем количестве копий, чем локусы, расположенные вблизи точки терминации, что также может оказывать регуляторное действие на скорость биосинтеза некоторых белков (эффект дозы гена ). [c.72]

В связи с этими данными возникают некоторые соображения относительно так называемого эффекта дозы гена [60]. [c.49]

С открытием мутагенного действия излучений многие радиобиологи перешли, к изучению единичной реакции дискретных биологических структур (генов, хромосом) на радиационное воздействие. В это же время значительно совершенствуются методы дозиметрии излучений, вводится и онизационая единица дозы — рентген. Появляется возможность количественного анализа биологического действия излучений, основанного на выяснении зависимости между наблюдаемым биологическим эффектом и дозой радиации, поглощенной изучаемой системой. Такие эксперименты проводились не только на ядерных наследственных структурах, но и на клонах клеток, вирусных частицах, препаратах ферментов. Результаты, полученные в точных количественных опытах, свидетельствовали о вероятностном характере проявления единичной реакции объекта в ответ на облучение в данной дозе радиации. Иначе говоря, при облучении однородных объектов (клетки одного клона, молекулы одного типа и т. д.) наблюдали, что при любой малой дозе радиации некоторое число объектов оказывается пораженным, а другие сохраняют исходные свойства при самой большой дозе радиации небольшая доля объектов все еще остается непораженной. Кривые доза — эффект в этих случаях имели экспоненциальный характер и надежно экстраполировались к нулевой точке. Обнаруженный эффект нельзя было объяснить ес-. тественной вариабельностью речь шла о генетически однородных клетках и вирусных частицах или молекулах одного типа. Его трактовка потребовала привлечения фундаментальных физических концепций, прежде всего представлений о вероятностном характере поглощения энергии излучений, о дискретной природе частиц, составляющих ионизирующие излучения, о физически микро-гетерогенной организации биологических структур. [c.9]

Исследования воздействия излучения на живую клетку насчитывают значительно более долгую историю, чем изучение его действия на синтетические полимеры. С точки зрения благополучия человечества и интересов науки первая область действительно более важна. Но обе эти области знания базируются на одних и тех же основных принципах, связаны, по-видимому, с одними и теми же основными реакциями и фактически представляют собой одно целое. И здесь и там задача заключается в том, чтобы выяснить, как происходят при облучении сшивание полимерных цепей, их деструкция и ряд других реакций. В живой клетке мы имеем дело главным образом с молекулами протеинов и нуклеиновых кислот. Строение и состав этих полимеров в общем виде нам известны, но наиболее важные вопросы до сих пор ускользают от нашего понимания. До настоящего времени нам неизвестно (за исключением единственного случая с инсулином) расположение структурных единиц — аминокислот и нуклеозидов. Еще меньше мы знаем о том, как действует на них излучение и каким образом инициированные излучение.м ре акции вызывают в организме явление лучевой болезни, стимулируют разрушение тканей и их рост (может иметь место и то и другое) и мутации генов. Непонятным и весьма важным является вопрос о том, как малые дозы облучения, недостаточные для того, чтобы вызвать заметные эффекты в большинстве полимеров in vitro, могут создавать в клетке или в организме в целом большие изменения, приводящие к их гибели. Эти вопросы приобрели большое значение уже с момента открытия в 1895 г. рентгеновских лучей и в 1896 г. радиоактивности (Веккерель) [c.8]

Современные представления об устойчивости экосистем и экопато-генном риске здоровью человека при воздействии антропогенных факторов базируются на подходе доза-эффект . Однако понятия устойчивости экосистем и экопатогенного риска для здоровья человека не могут быть сведены к данной единственной зависимости. Человек, как и любой другой биологический объект, с современных теоретических позиций представляет собой высокоорганизованную когерентную полевую систему. Как показывают исследования функции самоорганизации подобной системы выполняют продольные электромагнитные поля, образуемые метастабиль-ными ион-радикальными состояниями в джозефсоновских структурах ион-кристаллических ассоциатов. Ферми-состояние биологических систем связано с наличием в них сопряженных метастабильных двумерных фаз и [c.347]

Второй эффект Т-антигена заключается в том, что он запускает репликацию вирусного генома и тем самым резко увеличивает число матриц ( дозу гена ), с которых происходит считывание мРНК. Возможно, что увеличение числа молекул вирусной ДНК в клетке — одна из важных причин стимуляции транскрипции поздних генов. Дело в том, что на ранней стадии считывание этих генов угнетено в результате присоединения особого клеточного белка к повтору длиной 21 п. н. Количество этого белка-ингибитора в клетке весьма ограничено. Поэтому после начала репликации вирусного генома этот белок оказывается в дефиците и значительная доля молекул вирусной ДНК остается свободной от ингибитора. [c.301]

Введение вспомогательных веществ крысам в различные сроки беременности, исследование их влияния на процессы сперматогенеза, на показатели репродуктивной функции самцов и самок крыс, на частоту рецессивных летальных (генных) мутаций у дрозофилы, на характер хромосомных аберраций в метафазах костного мозга и уровень доминантных деталей в зародышевых клетках крыс показало, что ДАК, Ка-КМК, ПКА и р - циклодекстрин не проявляют эмбриотоксического, гонадотоксического и мутагенного действий. Вместе с тем, у МКЦ, полученной из хлопка, выявлен слабый тератогенный эффект — при введении вещества беременным самкам крыс в субтоксической дозе в период органогенеза у части плодов обнаружена аномалия головного мозга (гидроцефалия, расширение боковых желудочков), замедленное окостенение некоторых костей скелета и черепа. Данных о наличии эмбрио-тропного действия у МКЦ в литературе нет. Это позволило нам предположить, что выявленные тератогенные эффекты, как и вышеупомянутое негативное воздействие на гистоструктуру почек, связаны с наличием в. исследуемой МКЦ вредных примесей. Не исключено, что этими примесями являются остатки пестицидов (дефолиантов), применяющихся при возделывании хлопчатника. Однако при экстраполяции по- [c.504]

Есть основания предполагать, что доминантная мутация представляет собой столь сильное отклонение от нормального развития, что даже в гетерозиготном состоянии вызывает отклонение от нормы (фиг. 91). Когда же подобный ген присутствует в двойной дозе, то эффект его пагубен и влечет за собой смерть (фиг. 92). Эта ситуация подобна той, которая создается у дрозофилы при больших нехватках. Если гетерозиготы по большой нехватке и жизнеспособны, то они отличаются по внешним признакам (например, имеют необычную форму крыльев), Гомозиготность же по такой нехватке неми- [c.198]

В соответствии с этим моиогибридный гетерозис обусловлен, возможно, тем, что в перекрестнооплодотворяющейся популяции доминантный ген в одной дозе обладает более благоприятным эффектом, чем в двух дозах, или же наряду с этим происходит взаимодействие гетероаллелей. [c.293]

В гл. III мы уже рассмотрели те изменения в вычислениях, применяемых в теории мишени, которые влечет за собой необходимость учета этих возможностей. Для того чтобы возможность (а) имела серьезное значение, необходимо распространение эффекта ионизации на достаточно большое расстояние, при котором обеспечивалась бы ощутимая вероятность мутации гена в случае, если ионизация происходит вне его на расстоянии порядка генного диаметра или больше. Возможность некоторого распространения эффекта ионизации была рассмотрена в гл. II. Распространение на расстояние порядка 1 ммк может быть понято. С другой стороны, было экспериментально показано, что не происходит распространения эффекта на расстояние, разделяющее в профазе две сестринские хроматиды ( 100жл ) . Представление, что эффект ионизации может распространяться на заметное расстояние, было принято некоторыми генетиками (Мёллер, 1940) на том основании, что частота мелких перестроек хромосом оказалась пропорциональной дозе облучения (см. гл. VI). Это было сочтено за доказательство возможности вызвать два разрыва хромосомы на ощутимом расстоянии один от другого единичной ионизацией. Однако пропорциональность дозе не обязательно означает, что оба разрыва вызываются одной ионизацией, а лишь то, что они вызываются окаои ионизирующей частицей. Как будет объяснено в гл. VII, следует во всяком случае ожидать, что два разрыва, находящиеся в момент их возникновения на расстоянии не большем, чем приблизительно 100 ммк, вызываются одной и той же, а не двумя разными ионизирующими частицами. Таким образом, установление пропорциональности мелких перестроек дозе соответствует ожиданию, но не имеет отношения к вопросу о том, может ли одна ионизация вызвать два разрыва или не может. [c.136]

В экспериментах количественного характера падающая энергия, необходимая для снижения количества выживающих бактерий до определенного уровня, за который удобнее всего принять 37%, обычно определяется в эргах на квадратный сантиметр. Зная коэффициент адсорбции для протоплазмы бактерии (Гейтс, 1930) можно определить среднюю летальную дозу в эргах на грамм. Дозы ионизирующих излучений, измеренные в рентгенах, можно выразить в эргах на грамм, пользуясь данными табл. 2. Этим путем было установлено (подробности см. в работе Лк и Хэйнса, 1940), что внутри бактерии, убитой ультрафиолетовыми лучами, рассеивается примерно в 100 раз больше энергии (в эргах), чем в бактерии, убитой рентгеновыми лучами. Если летальный эффект представляет собой мутацию гена, то квантовый выход (т. е. вероятность возникновения летальной мутации в результате поглощения геном кванта) оказывается гораздо меньигим, чем ионный выход. К сходному выводу мы пришли при рассмотрении инактивации вирусов. [c.244]

Хочкисс нашел, что одной из причин существования такого конечного плато является аутоингибирующий эффект ДНК, наблюдаемый при высоких концентрациях. Его можно показать, повторив эксперимент, устанавливающий зависимость между выходом трансформантов и дозой ДНК, если к донорной 81г -ДНК добавить 10-кратный избыток другой ДНК, выделенной из 51г -бактерий. Результаты такого эксперимента представлены также на фиг. 75. Можно видеть, что при низких концентрациях ДНК присутствие чуждой 51г -ДНК не влияет на эффективность трансформации. Однако при высоких концентрациях ДНК присутствие избытка 51г -ДНК приводит, по-видимому, к тому, что выход 51г -транс-формантов достигает конечного плато при концентрации 51г -ДНК, в 10 раз более низкой, причем и выход трансформантов также понижается в 10 раз. На основании полученных результатов сделан вывод, что пневмококки имеют ограниченное число рецепторов для ДНК, за которые конкурируют все молекулы ДНК независимо от их участия в определенной (исследуемой) трансформации. Поскольку даже в чистой 81г -трансфор-мирующей ДНК только незначительная фракция всех молекул ДНК может иметь отношение к признаку устойчивости к стрептомицину, по которому определяется трансформация Str -peципиeнтныx клеток, молекулы ДНК, несущие другие гены, начинают конкурировать за ограниченное число рецепторов при высоких концентрациях ДНК- После того как все рецепторы будут насыщены, невозможно будет получить дальнейшего увеличения числа трансформантов путем увеличения концентраций ДНК до более высоких уровней. [c.165]

Больщинство, если не все новые мутации, понижают приспособленность особи, которая гомозиготна по этой мутации. Многие мутантные гены в гомозиготном состоянии обладают летальным действием, т. е. особи, несущие двойную дозу мутантного гена,, гибнут. Другие мутации полулегальны, т. е. больщинство гомозиготных по ним особей гибнет, хотя некоторые выживают. Наконец, существуют субвитальные мутации, понижающие приспособленность гомозиготных по ним особей, но не слишком резко. ОднакО в гетерозиготном состоянии летальные, полулетальные и субвитальные аллели могут как снижать приспособленность своих носителей, так и быть совершенно нейтральными (рецессивы) нли даже повышать приспособленность. В первом случае мутация не обладает доминантностью по приспособленности (строго говоря, доминантность промежуточная). Во втором она полностью рецессивна,, поскольку в гетерозиготе действие мутантного гена полностью замаскировано. В третьем случае мутантный ген обладает сверхдоминантностью или гетерозисным эффектом (рис. 6.6). Очевидно,, поведение аллеля как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии определяет его селективное преимущество или неблагоприятный эффект в данной популяции. Напомним, что при своеМ. первом появлении мутантный аллель всегда находится в гетерозиготном состоянии, его судьба на ранних этапах зависит от того, каким он обладает действием в этом состоянии. Только после того> как частота мутантного гена повышается (в результате отбора), он становится у некоторых особей гомозиготным. [c.142]

Другой, по-видимому чаще используемый, подход основывается на количественном исследовании ферментативной активности в случаях с хромосомными аномалиями. Большинство ферментов характеризуются четко различимым эффектом дозы гена, т.е. гетерозиготы по ферментативной недостаточности обнаруживают примерно 50%-ную ферментативную активность. Сходный эффект дозы гена можно ожидать и в том случае, когда ген теряется вследствие делеции. Такой подход к картированию использовался для большого числа генетических маркеров. Чаще всего результат оказывался отрицательным, но такого рода исключающее картирование полезно тем, что может сузить область вероятной локализации генов-маркеров. Следует, правда, учесть, что на основе этого подхода были сделаны и неправильные выводы, поскольку наличие молчащего (нулевого) аллеля, т.е. непроявляющейся мутации, может имитировать эффект делеции. [c.199]

Если верно, что гетерозиготы и моносомики обнаруживают эффект дозы гена, то вполне реально ожидать наличие такого же эффекта и у трисомиков. Первые исследования активности ферментов при синдроме Дауна (трисомия по 21-й хромосоме), казалось бы, подтвердили такой вывод. Однако, чем больше ферментов включали в анализ, тем больше среди них обнаруживали таких, которые следовало бы отнести к 21-й хромосоме (активность большинства изученных ферментов оказалась повышенной). Кроме того, у больных с синдромом Дауна обнаружилось неожиданное увеличение активности Х-сцепленного фермента ОбРО. Отсюда следует, что количествен- [c.199]

Ранние работы по картированию генов с использованием эффекта дозы генов. Обычно при аутосомно-рецессивных аномалиях ферментов их активность у гетерозигот близка к величине, средней для фенотипов двух типов гомозигот. В тех случаях, когда активность фермента у мутантных гомозигот близка к нулевой, у гетерозигот обычно наблюдается примерно 50%-пая активность (разд. 4.2.2.8). Это означает, что в норме ферментативная активность прямо отражает количество синтезированного белка и нет никаких специальных механизмов, корректирующих интенсивность синтеза до нормального у таких гетерозигот. Поэтому вполне логично было бы предположить, что активность ферментов, которые кодируются генами, локализованными в трисомных хромосомах или их сегментах, должна в полтора раза превышать активность у гомозигот. По этой же причине [c.133]

Сколько мутаций возникло бы спонтанно, если бы не было дополнительного облучения, обусловленного факторами современной цивилизации. Все полученные выше для точковых мутаций оценки являются относительными. Они представлены или в виде удваивающих доз или в виде числа новых мутаций на рентген и на локус. Чтобы перевести их в абсолютные оценки, необходимо знать число локусов, подвергающихся риску. Проблема общей частоты точковых мутаций в геноме человека обсуждалась в разд. 5.1.4.2 при рассмотрении частот спонтанных мутаций для отдельных генов. Из этого обсуждения видно, что экстраполяция частот отдельных мутаций на весь геном человека зависит от предположений о числе локусов, подвергающихся риску, числе мутаций внутри одного локуса, приводяшлх к идентифицируемому фенотипу и об эффектах, если они есть, мутаций в последовательности ДНК, не кодирующих полипептидных цепей. На все эти вопросы так трудно ответить, что мы просто не в состоянии прямо оценить, насколько может увеличиться частота возникновения точковых мутаций после воздействия данной дозы радиации. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология