Мутагенное воздействие

Химические опасные и вредные производственные факторы в зависимости от воздействия на организм подразделяются на токсические, раздражающие, канцерогенные (вызывающие образование злокачественных опухолей), мутагенные (воздействующие на генетический аппарат клетки) они могут проникать в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки. [c.12]

Ультрафиолетовые лучи и ионизирующее излучение. УФ-свет, рентгеновские лучи и другие виды ионизирующего излучения оказывают на микроорганизмы как подавляющее жизнедеятельность (летальное), так и мутагенное воздействие. Их специфическое действие еще мало изучено. Исходя из совпадения кривой поглощения нуклеиновых кислот и кривой подавления жизнедеятельности клеток при облучении в зависимости от длины волны, а также частоты мутаций в популяции, можно сделать вывод о том, что УФ-лучи действуют в основном на нуклеиновые кислоты. Наиболее эффективны лучи ближней УФ-области с длиной волны около 260 нм (рис. 15.5). Побочные повреждения при этом незначительны. Поражаются главным образом пиримидиновые основания. Например, два соседних тиминовых основания в ДНК могут оказаться ковалентно связанными. Наличие таких димеров тимина служит затем источником ошибок при репликации (рис. 15.6). [c.445]

В Мз доминантных мутаций пе обнаружено. Выявлена зависн-мость частоты мутаций в Мг от мутагена и его концентрации, а также от генотипических особенностей сорта (табл. 1). Сорт Кировоградская 2 оказался более мутабильным, чем сорт Кировоградская 4. Сорт Кировоградская 4 в Mi был более чувствителен к действию мутагенов, чем сорт Кировоградская 2. Это отразилось в значительном снижении всхожести и гибели семяп в отдельных вариантах опыта. Данные показывают обратную зависимость между чувствительностью растений сои и частотой мутаций в Мг при сравнении реакций двух сортов на мутагенное воздействие. [c.218]

Микроорганизмы обычно синтезируют каждую из аминокислот в определенных количествах, обеспечивая тем самым синтез специфических белков. Это объясняется тем, что контроль за скоростью биосинтеза каждой аминокислоты осуществляется по принципу обратной связи как на уровне генов, ответственных за синтез соответствующих ферментов (репрессия), так и на уровне самих ферментов, способных под действием избытка образующихся аминокислот изменять свою активность (ретроингибирование). Такой контроль исключает перепроизводство аминокислот, и выделение их из клетки возможно лишь у микроорганизмов с нарушенной системой регуляции. Такие культуры иногда выделяют из природных источников. Так, известны штаммы дикого типа, накапливающие в среде глутаминовую кислоту, пролин или валин. Однако основной путь селекции продуцентов аминокислот — получение ауксотрофных и регуляторных мутантов. Ауксотрофные мутанты отбирают на селективных средах после воздействия на суспензии бактериальных культур физическими (например, ультрафиолетовое или рентгеновское излучение) и химическими (этиленимин, диэтилсульфат, нитрозоэтил-мочевина и т. д.) факторами. У таких мутантов появляется дефектный ген, детерминирующий фермент, без которого не может осуществляться биосинтез определенной аминокислоты. Получение ауксотрофных мутантов — продуцентов аминокислот — возможно только для микроорганизмов, имеющих разветвленный путь биосинтеза, по крайней мере, двух аминокислот, образующихся из одного предшественника. Их биосинтез контролируется на уровне первого фермента общего участка согласованным ингибированием конечными продуктами (ретроингибирование). У таких ауксотрофных мутантов избыток одной аминокислоты при дефиците другой не приводит к подавлению активности первого фермента. Аминокислота, биосинтез которой блокирован в результате мутагенного воздействия, должна добавляться в ограниченном количестве. [c.20]

Воздействия, приводящие к нарушению нормального синтеза нуклеиновых кислот и белков, называются мутагенными, а изменения, возникающие как следствие этих воздействий в ДНК и РНК,— мутациями. К мутагенным воздействиям (мутагенам) относятся, например, облучение (ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи, корпускулярные излучения), обработка азотистой кислотой, некоторыми органическими веществами и т. д. [c.83]

Расчет вероятности повторных полезных мутаций учитывает данные генетического эксперимента, показывающего, что повторные мутации одного и того же гена возникают при тождественных условиях химического мутагенного воздействия с частотой [c.9]

Замачивание семян растений в водных растворах химических мутагенов приводит в зависимости от концентрации и экспозиции воздействия либо к стимуляции, либо к депрессии ростовых процессов [1]. С увеличением дозы мутагенного воздействия увеличивается количество мутаций и резко снижается жизнеспособность растений, что в конечном счете снижает вероятность регистрации истинного количества наследственных изменений. Ранее было показано, что обработка семян растений химическими мутагенами в высоких дозах приводит к угнетению синтеза белка [2, 3], увеличивая содержание небелковых форм азота [3]. [c.82]

Настоящее исследование посвящено изучению характера изменчивости сортов и гибридов льна-долгунца в зависимости от типа мутагенного воздействия. [c.252]

Обнаружение химических методов мутагенного воздействия многим не показалось сначала более перспективным. Поэтому описание нами в 1946—1948 гг. нескольких десятков химических мутагенов (при открытии в действительности гораздо большего их количества) и нескольких мутагенов другими авторами не было оценено как обещающее что-то новое в сравнении с радиационными мутагенами. Между тем многие из них уже тогда были по абсолютной эффективности равны действию радиации или превосходили ее. [c.7]

Прием, оказанный химическому мутагенезу, можно понять, если вспомнить, что индуцированные мутации (как и другие новые явления), воспринимаются сначала феноменологически, нередко приравниваются к ставшим ранее известным явлениям. Нередко и в экспериментальной науке первый из открытых по счету агентов объявляется единственным и универсальным. С такой феноменологической редукцией могут уживаться как селекционный интерес к мутациям, так и анализ роли биологического объекта при мутагенном воздействии. Все эти и многие другие подходы в состоянии открыть важные закономерности, не касаясь дискретности генетического измерения в строгом смысле слова, которая лежит за стеной феноменологии. [c.8]

Самопроизвольные или индуцированные случайные мутации — явление достаточно широко известное. Среди наиболее распространенных мутагенных факторов можно отметить ионизирующее излучение, ультрафиолет, некоторые химические мутагены и др. С помощью мутагенных воздействий были получены и выделены мутанты фотосинтезирующих организмов, дефицитные по тем или иным комплексам (реакционный центр, фотосистемы I или П, светособирающая антенна и др.) или отдельным компонентам комплексов (каротиноиды, некоторые полипептиды). [c.336]

Распространение мутагенов в окружающей среде чревато повышением частоты мутаций, а следовательно, увеличением генетического груза человечества, что в свою очередь влечет за собой физические страдания больных, ставит сложные моральные проблемы перед обществом и, наконец, ложится на его плечи тяжелым экономическим бременем (см. гл. 20). Генетическая токсикология изучает мутагенную активность факторов антропогенной природы, прежде всего химических соединений, разрабатывает методы и способы оценки их генетической активности. Эта наука ставит своей целью свести к минимуму степень риска мутагенных воздействий, уменьшить генетическую опасность во всех областях человеческой деятельности. [c.526]

Случаи такого типа исключительные. Как правило, гетерозиготность по летальному аллелю выявить невозможно. В связи с этим спонтанные летали сложно идентифицировать даже у экспериментальных животных, а тем более у человека. Однако в экспериментах с животными, подвергавшимися мутагенному воздействию, по увеличению числа леталей в потомстве судят о силе использованного мутагена. [c.169]

В результате различных мутагенных воздействий на чувствительную к тому или иному антибиотику микробную клетку можно получить мутант с измененной ферментной системой, являющейся мишенью для антибиотика. Такой мутант может оказаться резистентным к антибиотику. Аналогичным путем были получе- [c.455]

Среди колоний, выживших после мутагенного воздействия, отбирают подряд (несколько сотен) морфологически измененные и проверяют их на продуктивность. [c.93]

Репликация молекулы ДНК идет по ее длине постепенно от одного участка к другому путем разрыва водородных связей. Следовательно, в разные моменты репликации различные участки ДНК должны обладать повышенной чувствительностью к некоторым химическим мутагенам, непосредственно реагирующим с азотистыми основаниями. Исходя из этого, было высказано предположение о возможности последовательного мутагенного воздействия на разные обнажающиеся локусы ДНК бактерий. Предполагается, что, воздействуя на нее в точно рассчитанные моменты времени короткими ударами химических мутагенов или радиации, можно включать в мутагенез разные гены. [c.215]

Тесты с использованием микроорганизмов отличаются большой пропускной способностью и чувствительностью к мутагенным воздействиям. Они позволяют в полной мере использовать преимущества селективных методов. Однако главная проблема при применении этих тестов — возможность экстраполяции получаемых результатов на человека. Проверка большого количества соединений на мутагенную активность с использованием млекопитающих, например мышей, не возможна по причине громоздкости и высокой стоимости экспериментов. [c.532]

Вероятно, генетическая система дрозофилы содержит в каждой хромосоме факторы, способные модифицировать кроссинго-lep. Результаты применения мутагенов вызывают предположение, что такие факторы могут, в известной мере, регулировать частоту не только спонтанного, но и индуцированного кроссинговера. В пользу этого говорят факты совпадения региональной специфичности спонтанной и индуцированной рекомбинации она резко выражена в дистальных участках Х-хромосомы, показывающих редукцию кроссинговера как при мутагенных воздействиях, так и при селекции хромосомы и в центромерном районе [c.55]

Индуцированными мутациями называют наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды. Среди важнейших мутагенных факторов, прежде всего, необходимо отметить химические мутагены - органические и неорганические вещества, вызывающие мутации, а также ионизирующее излучение. При детальном рассмотрении спонтанных и индуцированных мутаций становится ясно, что между этими двумя типами нет существенных различий. Действительно, большинство спонтанных мутаций возникает в результате мутагенного воздействия, которое их индуцирует, но не регистрируется экспериментатором. На более прочном фундаменте находится классификация [c.276]

Представьте, что вы параллельно со своим руководителем пытаетесь выделить мутанты Е. соИ, используя ультрафиолетовое облучение в качестве мутагенного воздействия. Для того чтобы получить много различных мутантов, вы применяете такую дозу облучения, от которой гибнет 99,99% бактерий. Полученные вами результаты гораздо более однозначны, чем те, что получил ваш руководитель, использовавший в 10 и 100 раз более высокие дозы облучения, чтобы достичь такого же уровня гибели бактерий. Руководитель сомневается в ваших результатах из-за того, что вы всегда ставите опыты ночью, после его ухода. Когда по настоянию руководителя вы приходите утром и ставите свои опыты параллельно с ним, у вас обоих неожиданно получаются совершенно одинаковые результаты. Вы немного огорчены, потому что полученные данные ближе к резу.пьтатам вашего руководителя, а ведь вы самоуверенно полагали, что в экспериментальной работе более искусны, чем ваш наставник, которого к тому же редко видели в лабораторном халате в последнее время. Однако когда вы вместе повторяете эксперименты ночью, то, к удивлению руководителя, результаты оказываются точно такими, как те, что вы получили раньше. [c.20]

Оценка мутагенных воздействий (радиационных, химических). Медицинских ограничений для применения цитогенетических методов нет. [c.257]

В качестве мутагенных воздействий применяются УФ, рентгеновское и гамма-излучения, определенные химические вещества и др. Однако и этот прием также не лишен недостатков, главным из которых является его трудоемкость и отсутствие сведений о характере изменений, поскольку экспериментатор ведет отбор по конечному результату. Например, устойчивость организма к ионам тяжелых металлов может быть связана с подавлением системы поглощения данных катионов бактериальной клеткой, активацией процесса удаления катионов из клетки или перестройкой системы (систем), которая подвергается ингибирующему действию катиона в клетке. Естественно, знание механизмов повышения устойчивости позволит вести направленное воздействие с целью получения конечного результата за более короткое время, а также селектировать варианты, лучше подходящие к конкретным условиям производства. [c.20]

При выборе дозы мутагена ориентируются иа выживаемость обрабатываемого микроорганизма, последняя определяется отношением числа колоний, выросших на агаре после мутагенного воздействия, к числу колоний, выросших после высева той же, но не обработанной мутагеном (контрольной) суспензии клеток, выраженным в процентах. Выживаемость зависит как от дозы мутагена, так и от чувствительности данного микроорганизма к летальному эффекту мутагена, причем чувствительность может значительно различаться у нескольких штаммов одного вида микроорганизма. В селекционной работе, как правило, используются дозы, обеспечивающие выживаемость клеток в диапазоне от [c.84]

Известно, что МИЦ вызывает быстрый отек легких, воздействует на глаза, желудок, печень и кожу. Последствия хронического отравления (некоторые из них необратимые) достаточно известны, в то время как об отложенных последствиях мало что известно. Однако Дагани [Dagani,1985] утверждает, что МИЦ не оказывает канцерогенного или мутагенного воздействия. [c.427]

Биологическая активность ПА проявляется в их канцерогенности (при воздействии на организм вызывают злокачественные опухоли), слабой мутагенности (воздействие на генетический код), тератогенности (повреждение зародыша, приводящее к аномалиям его развития, уродствам), эмбриотоксичности (воздействие на плод, приводящее к его гибели до рождения) и ряде других расстройств организма [82]. Существенным канцерогенным потенциалом обладают только малолетучие, высоко-кипящие ПА значения равновесной упругости паров быстро снижаются с увеличением числа циклов в молекуле (табл. 2.1). Некоторые ПА являются не только сильными канцерогенами, но и обладают способностью к синергетическому взаимодействию с другими соединениями этого же класса, являясь таким образом соканцерогенами, проканцерогенами и промутагенами (табл. 2.2). [c.28]

Синтез белка наиболее сложный процесс из всех, протекающих в клетках. Его прерывание или извращение возможно на всех трех уровнях репликации, транскрипции или трансляции. Химические вещества, называемые мутагенами, воздействуют на процессы репликации и на структуру транскриптона и извращают информацию о синтезе полипептидов. Такие мутагены окружающей среды, как бензоперен и линдан, подавляют синтез ДНК и таким образом прерывают белок-синтетические процессы. Отмечено влияние токсикантов на процессы транскрипции. В этом отнощении показательно влияние химических веществ, имитирующих действие эстрогенов, так называемых ксено-эстрогенов. К ним относятся, например, генистан или госсипол, способные взаимодействовать с эстрогеновыми рецепторами и изменять скорость транскрипции. [c.475]

Эти цифры свидетельствуют о возможности получать еще новые уровни продуктивности после 30—60 актов предшествующих мутагенных воздействий, когда целью селекции является повышение нродуктивности одного продукта или реже 2—3 веществ при размножении продуцентов в ферментерах с нормировкой температуры, аэрации и питательной среды. [c.11]

Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод о значительной модифицирующей роли pH среды при обработке семян мутагенами, которая оказывает существенное влияние на частоту аберраций и число микроядер в митозе, а также на выживаемость растений в год обработки. Интересно отметить, что реакция на мутагенное воздействие у обоих генотипов пшеницы, различающихся как по происхождению, так и по ряду других свойств, была сходной. [c.80]

Среди аналогов ауксина особое место занимает группа фенилпроиз-водных 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) 4-хлорфеноксиук-сусная кислота (4-Х) 2, 4, 5-трихлорфеноксиуксусная кислота (2, 4,5-Т) 2(2, 4, 5-трихлорфенокси) пропионовая кислота (2, 4, 5-ТП). Все эти соединения обладают крайне высокой ауксиновой активностью в том участке спектра действия этого фитогормона, который связан с активностью протонной помпы и обусловливает процессы тропизмов, растяжения клеток, дедифференцировки. В малых концентрациях (0,5—2,0 мг/л) указанные вещества применяют при получении каллусной ткани, а в больших — как гербициды, действие которых основано на необратимой раз-балансировке гормональной системы растений. Токсичность аналогов ауксина данной группы несколько ниже, чем у представителей других групп, однако они имеют существенную экологическую опасность из-за мощного мутагенного воздействия. [c.344]

В опытах с использовапием биологически активных соединений [1—9] выход мутаций, возникших после предшествуюш их мутагенных воздействий (облучение, химический мутагенез), заметно повышается. При этом наблюдаются вполне обычный отбор части подопытного материала и разброс показателей развития у растений в зависимости от дозы и экспозиции мутагенного и модифицирующего воздействий. В результате обработки мутагенами и постмутагенного воздействия проявлялся эффект повреждения у одних и стимуляции у других растений. По мере нарастания дозы и экспозиции характеристика изучаемого в опыте материала существенно менялась, и, в конце концов, исходно линейный материал обнаруживал черты весьма гетерогенной популяции, причем степень повреждающего действия и характер изменчивости при одинаковой дозе различались в зависимости от конкрет- [c.305]

Можно предположить, что все модифицирующие эффекты в процессе мутагенеза связаны с наличием биологически активного вещества, специфически зависимого от естественных процессов нарушения баланса испытавшей мутагенное воздействие ткани. В этом случае модифицирующий эффект может определяться и самим мутагеном, который не только вызывает появление мутаций, но существенно меняет развитие растений в Мь Можно экспериментально различить эти эффекты мутагенов, определив связь между их мутагенным и физиологическим действием в форме зависимости между характером развития растений в М1 и выходом мутаций в М2. Такой опыт требует возможно более полного выявления уровня изменчивости, поэтому в опыте необходимо использовать вещества, способствующие выявлению мутаций, и определить роль отбора в проявлении как прямого действия мутагена на исходный материал, так и его опосредованных эффектов (отдаленная гибель, чувствительность растений Мг к модиф1щирующим агентам). [c.306]

Семена ярового ячменя подвергали комбинированной обработке НЭМ и ЭИ, а семена следующего поколения — обработке слабым раствором солянокислого гидразина. В М1 учитывали эффекты мутагенов в отношении выживания и развития растений, в Мг — выживание растений и уровень изменчивости по тестам хлорофильных и морфологических мутаций. С помощью ряда статистических критериев показано, что постмутагенный отбор, связанный с действием модифицирующего фактора — гидразина, не определяет различий в уровне изменчивости в Мг. Сделан вывод о том, что в сочетании с учетом выживания в М1 анализ развития растений, испытавших мутагенное воздействие, имеет прогнозирующее значение для оценки изменчивости в Мг. [c.327]

Возможность исправления структурных повреждений, возникающих под действием мутагенов, зависит от генотипа организма. Одни организмы обладают очень мощными репарирующими системами и проявляют большую устойчивость к мутагенным воздействиям, у других репарирующие системы оказываются малоэффективными. У одних и тех же организмов работа репарирующпх систем и вероятность исправления генетических повреждений сильно зависит от условий, в которых находится клетка, особенно от тем- [c.196]

Для получения хозяйственно-полезных мутаций у какого-либо сорта рекомендуется подвергать мутагенному воздействию от 2 до 4 тыс. семян. Отбор мутаций чаще всего проводят в М . Но так как в Мч выявляются не все мутащ-ш, его повторяют в М . Иногда начинают отбор н в Му. В этом случае отбирают доминантные мутации, а также высокопродуктивные растения для последующего отбора в их потомстве генных мутаций, ие связанных с хромосомными перестройками. [c.219]

Отдаленная гибридизация и мутагенез. При отдаленной гибридизации, как установлено исследованиями последних лет, значительно повышается эффективность мутагенных воздействий. Оказалось, что 42-хромосомные ППГ пшеничного типа имеют значительно большую мутабильность по сравнению с обычными линейными и гибридными сортами пшеницы. Исключительно высокой оказалась мутабильность 56-хромосомиых ПППГ. При облучении семян этих гибридов гамма-лучами, тепловыми нейтронами, а также при обработке их этиленимином в Мг выделяется в среднем около 17% мутантов 42-хромосомиого пшеничного типа. Среди них очень много высокопродуктивных, крупноколосых, высокобелковых, устойчивых к болезням, с прочным коротким стеблем, полу-карликовых и других форм. [c.269]

Случайное объединение гомологичных мутантных фрагментов ДНК, в сумме составляющих всю структурную часть гена (DNA shuffling), с последующей экспрессией собранных таким путем генно-инженерных конструкций является еще одним распространенным и эффективным способом повышения разнообразия пула белковых молекул, используемых в направленной эволюции [85]. Реализацию этого подхода осуществляют в два этапа. Прежде всего, структурную часть гена в составе экспрессирующего вектора подвергают мутагенному воздействию, получая популяцию молекул ДНК, содержащих случайные мутации. Мутантные белки (следовательно, и кодирующие их гены) подвергают отбору на наличие в них определенных свойств (см. ниже). На втором этапе отобранные мутантные гены, которые кодируют требуемые белки, фрагментируют ДНКазой I и объединяют друг с другом in vitro с помощью ПЦР в отсутствие праймеров (рис. 43, а). Вместо инкубации с ДНКазой I для фрагментации генов также применяют ПЦР со случайным праймированием, осуществляемым короткими праймерами, которые обладают несколькими местами посадки в гене (рис. 43, б). [c.327]

НИИ всего первого митотического цикла после мутагенного воздействия, а для этого необходима темиоральная фиксация обработанного материала через определенные промежутки времени. Кроме того, учитывают специфику объекта и фактор воздействия. [c.181]

Введение аналога 5-бромдезокси-уридина в культуру на 24 ч и более применяется для дифференциальной окраски сестринских хроматид. Если 5-бромдезоксиуридин ввести на полный клеточный цикл, то вновь образуемая хроматида включит аналог тимидина и будет окрашиваться слабо. Другая хроматида (старая) окрашивается, как обычно, интенсивно (рис. 8.8). Этот метод позволяет легко выявлять обмены между сестринскими хроматидами (СХО), число которых увеличивается при наследственных болезнях с хромосомной нестабильностью (анемия Фанкони, пигментная ксеродерма и др.) (рис. 8.9). Число СХО увеличивается также при мутагенных воздействиях, поэтому метод учёта СХО широко используется при изучении мутационного процесса у человека. [c.254]

Данное направление мутагенеза получило развитие в работах Р. И. Салганика с сотрудниками (1978-1983 гг.). На первом этапе в качестве объекта мутагенного воздействия был взят фаг Т7, имеющий линейную двухцепочечную ДНК. После вьщеле1шя определенной фаговой мРНК к ней ковалентно присоединяли специальное полифункциональное алкилирующее соединение (рис. 6.4, 6.5), имеющее сокращенное название ТФП. Алифатические алкилирую-щие группировки ТФП (Ri, Ra) служат для ковалентного присоединения реагента к полинуклеотиду-носителю ароматическая алкилирую-щая группировка (R3) неактивна, так как заторможена соседней формильной группой, однако [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология