Генетическая активность факторов среды

Биохимия изучает метаболизм лекарственных веществ, привлекая методы клинической биохимии анализ лекарств и их метаболитов в биологических материалах, измерение активности и кинетики ферментов и т. д. Нужно отметить, что метаболизм лекарств зависит не только от таких факторов, как генетические, возрастные, органоспецифические, нейроэндокринные особенности организма, но и от способа введения лекарства в организм и от состояния внещней среды. Например, способ введения лекарства в организм определяет путь его метаболизма. Энтеральный способ введения лекарства обеспечивает его быстрый ферментативный гидролиз в желудочно-кишечном тракте, продукты которого при всасывании с кровью воротной вены сразу поступают в печень. Нужно отметить, что печень — это самый главный орган переработки неродственных организму [c.506]

В свете этих представлений распространение в окружающей среде генетически активных агентов может приводить не только к повышению частоты мутаций, но и к повышению частоты злокачественных новообразований. В связи с этим программы тестирования химических соединений различных физических и биологических факторов предусматривают выявление среди них потенциальных канцерогенов. Учитывая важность этой задачи, в международном масштабе разрабатываются чувствительные тест-системы выявления канцерогенов, координируемые Всемирной организацией здравоохранения и другими международными организациями. В частности, для выявления канцерогенов используются кратковременные тесты, перечисленные в табл. 21.3, дополненные прямым испытанием химических соединений на их способность вызывать злокачественную трансформацию в культурах клеток животных и человека, а также у животных (мыши, крысы, хомяки). При высоком уровне корреляции (до 90 %) мутагенных и канцерогенных свойств химических препаратов определенные трудности [c.540]

Итак, меры по обеспечению генетической безопасности человека связаны с решением многих проблем, обших для генетики и экологии, и прежде всего охраны окружающей среды от загрязнения. Генетическая токсикология делает при этом главный акцент на генетически активные факторы. Эта работа, начавшаяся в 60-х годах в связи с ростом темпов научно-технической революции, стала неотъемлемой частью и условием дальнейшего прогресса технологии во всех областях промышленности и сельского хозяйства. Генетическая безопасность человечества должна основываться и на знании популяционной генетики человека, учитывающей полиморфизм человеческих популяций, предрасположенность людей к отрицательным реакциям на различные факторы окружающей природной и производственной среды. При [c.543]

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]

Большое значение для оценки последствий загрязнения окружающей среды генетически активными факторами имеет наблюдение за природными популяциями растений, животных и микроорганизмов. Такой постоянный контроль мониторинг) изменений генетической структуры природных популяций позволяет улавливать изменения и прогнозировать их дальнейшие последствия. Кроме того, в условиях загрязнения многие из перечисленных систем могут быть использованы в качестве чувствительных биологических дозиметров мутагенной опасности, что особенно отно- [c.538]

Что такое генетическая активность факторов окружающей среды [c.544]

Среда обитания любых организмов подвержена постоянным изменениям. Поэтому можно полагать, что в результате естественного отбора значительные преимущества получили организмы, которые оказались способны регулировать свою генетическую активность для того, чтобы приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. Регуляция генетической экспрессии придает организмам необходимую гибкость в выборе способов утилизации доступных в данной ситуации ресурсов, что позволяет поддерживать максимальную скорость репродукции и обеспечивать устойчивость по отнощению к действию неблагоприятных факторов окружения. Так, бактерии, растущие на богатой среде, содержащей удобный источник углерода, например глюкозу, а также все 20 аминокислот, могут размножаться быстрее, если они не расходуют своих ресурсов на синтез многочисленных ферментов, необходимых для утилизации менее удобных источников углерода или для биосинтеза самих аминокислот. Использовать эти метаболические функции клетке необходимо только тогда, когда вышеназванные компоненты отсутствуют в окружающей среде. Наиболее простой и эффективный контроль генетической активности у прокариот осуществляется на уровне транскрипции. Многочисленные примеры использования регуляции этого типа были обнаружены и изучены для Е.соИ и других бактерий. [c.167]

Обычные мультифакториальные болезни (такие, как диабет, коронарные болезни сердца, эпилепсия, астма, псориаз и др.) так же, как и рассматриваемые выше врожденные аномалии, не подчиняются менделевским законам наследования. Генетическим базисом обычных мультифакториальных болезней являются генетически восприимчивые индивидуумы, у которых вероятность реализации той или иной болезни зависит от присутствия или отсутствия других факторов риска генетической или средовой природы (таких, как действие других генов, диета, физическая активность, воздействие различных факторов среды и др.) [c.144]

Знание механизмов мутационного процесса (см. гл. 12, 13) убеждает в том, что мутагенез, репарация и рекомбинация имеют много общих этапов, связанных с репликацией ДНК. Поэтому в основу работ по генетической токсикологии положено не только выявление мутагенной, но и рекомбиногенной активности, а также изучение влияния внешних воздействий на процесс репаращ1И генетического материала. В целом этот подход и представляет собой выявление генетической активности факторов среды. Генетически активные факторы можно разделить на три категории физические, химические и биологические. [c.527]

Если ошибка синтеза не устраняется системами репарации, то неизбежна деформация дуплекса и искажение генетической программы. Такие сохраняющиеся при репликации изменения ДНК носят название мутации. Они могут быть спонтанными и индуцированными. Частота спонтанных мутаций невелика и составляет всего 10 —10 на клетку. В основном имеют место мутации, обусловленные действием внешних факторов физических (радиация), биологических (вирусы) и чужеродных химических веществ на генетический аппарат клеток. Наиболее многочисленными и опасными являются мутагены окружающей среды. Загрязнение воды и воздуха различными химическими отходами промышленных предприятий, химическими средствами защиты растений отрицательно сказывается на генетической программе всех живых организмов. В последние годы установлено, что ряд пищевых красителей, стабилизаторов и вкусовых добавок обладает выраженной мутагенной активностью, что привело к значительному ужесточению требований, связанных с применением химических веществ в пищевой промышленности. Многие лекарственные вещества также воздействуют на генетический аппарат клеток и должны подвергаться специальным генетическим испытаниям. [c.455]

При наличии подходящих условий развития (соответствующая температура среды, достаточное снабжение водой и кислородом, необходимые пищевые вещества) оплодотворенное яйцо человека разовьется со временем во взрослый индивид. Генетическая структура отдельного яйца может быть причиной небольших отличий в тех требованиях, которые оно предъявляет к температуре, а также к обеспечению водой и кислородом (все эти факторы оказывают влияние на активность ферментов) что же касается потребностей в специфических пищевых веществах — минеральных солях, аминокислотах и витаминах, — то эти потребности у отдельных оплодотворенных яиц могут резко различаться. [c.232]

Развитие аллергии несомненно определяется многими факторами. Согласно гипотезе аллергического прорыва, клинические симптомы аллергии возникают лишь в том случае, когда иммунологическая активность превышает некий порог рис. 23.27). Этот порог зависит от множества условий, в том числа от уровня воздействия аллергена, генетической предрасположенности, тенденции к образованию IgE, атакже от других факторов, например от наличия вирусной инфекции верхних дыхательных путей, относительного участия Тх1/Тх2-клеток в иммунном ответе и транзиторной недостаточности IgA. Еще один фактор возникновения аллергического прорыва — это возрастание уровня загрязнения внешней среды. [c.437]

Исследование мутационного процесса как часть генетического анализа ставит две связанные задачи изучение, ханизмов сто таннйго. и индуцированного, мутагенеза и получение мутантов для маркирования генетического материала или для получения полезных форм организмов. Частота мутационного процесса служит также критерием присутствия в окружающей среде генетически активных факторов (см. гл. 21). [c.296]

Эти данные показывают, что мультимодальную кривую распределения можно рассматривать как свидетельство моногенного наследования признака. Однако, если об активности мутантного гена судят не по его первичному продукту, на результаты будут влиять другие генетические факторы и факторы среды, что в конечном счете может обусловить мономодальный характер кривой. Поскольку мономодаль-ная форма кривой обычно интерпретируется как доказательство полигенного определения признака (разд. 3.6), в тех случаях, когда в распоряжении исследователей имеются только данные о распределении частот, выводы о механизме наследования следует делать с осторожностью. [c.111]

Факторы, влияющие на метаболизм диазепама. Как было показано, метаболизм диазепама протекает различными путями с образованием в организме человека и экспериментальных животных множества метаболитов. Скорость реакций и их относительная важность зависят от многих факторов, в результате чего происходят изменения картины метаболизма и фармакологической активности исходного препарата. Факторы по своему происхождению могут быть генетическими, физиологическими или связанными с изменением окружающей среды. К генетическим факторам относятся видовые различия, котдрые были уже рассмотрены, и внутривидовые, которые будут обсуждаться в разделе, посвященном мётаболиз> у и фармакокинетике нитразепама. Физиологические факторы определяются возрастом, полом, типом питания, беременностью и различ -ными паталогическими состояниями. Среди факторов окружающей среды, имеющих непосредственное отношение к обсуждаемой п б-леме, можно выделить стресс, возникающий из-за неблагоприятных условий, и воздействие на организм других чужеродных соедн нений. [c.171]

Адекватность клеточного метаболизма условиям внешней среды, обеспечиваемая регуляторными системами, обусловливает гомеостаз клетки и организма в целом. Если условия окружающей среды изменяются, организм теряет состояние гомеостаза, что рассматривается как стресс (рис. 4.1). В ответ на неблагоприятные воздействия (факторы) включаются механизмы антистрессовой защиты, прежде всего совокупность биохимических и физико-химиче-ских реакций, формирующих физиологический ответ клетки. При продолжающемся воздействии организм использует свой генетический резерв (ресурс) - происходит экспрессия генов новых регулонов, изменяется тип метаболизма. При развитии микробной культуры, когда в силу тех ли иных причин изменяются условия, благоприятствующие росту, размножающиеся клетки, имеющие активный метаболизм, прекращают деление и переходят в состояние про-лиферативного покоя (неделения) с резко отличным эндотрофным типом обмена. Наилучшим образом это состояние изучено на стационарных клетках. [c.73]

Метаболизм. Другой важный фактор, влияющий на вероятность мутагенеза и канцерогенеза, связан с генетически детерминированными различиями в метаболизме чужеродных веществ, включая лекарства и агенты окружающей среды (ксенобиотики). Современные данные показывают, что идентичные близнецы обнаруживают одинаковые скорости биотрансформации лекарств, несмотря на значительную изменчивость параметров биотрансфорации в общей популяции (разд. 4.5). Таким образом, генетические факторы, по-видимому, имеют основное значение при разложении ксенобиотиков. Например, работы на мышах и на людях показали, что гидроксилаза арил-углеводородов играет важную роль в превращении полициклических углеводородов в эпоксиды. Эпоксидные соединения гораздо более канцерогенны, чем углеводороды. Говоря шире, небольшая часть популяции, объединяющая индивидов, медленно инактивирующих ксенобиотик или трансформирующих данный ксенобиотик в активный мутагенный агент, будет подвержена гораздо большему риску, чем популяция в целом. Никакая тест-система с использованием экспериментальных животных не может пролить свет на этот важный аспект мутагенеза, обусловленного факторами окружающей среды. Поэтому может оказаться полезным включение в тест Эймса (см. выше) человеческого кле- [c.268]

В ряде лабораторий ведутся на молекулярном уровне исследования различных процессов образования водорода, а также механизмов реакции расщепления воды, В образовании водорода принимают участие гидрогеназа и нитрогеназа. Сегодня активно изучаются свойства этих ферментов из разных организмов, в частности механизмы регуляции их синтеза и активности, а также стабильность в присутствии кислорода. Предметом важных исследований является также образование восстановительных эквивалентов и поток электронов к этим ферментам, которые пр.и определенных условиях служат факторами, лимитирующими активность. Эти опыты позволят понять суть ука-аанных процессов и попытаться оптимизировать выделение водорода имеющимися в нашем распоряжении генетически охарактеризованными организмами. Ряд исследователей-генетиков занят отбором мутантов с повышенной способностью к образованию ] одорода лли аммиака. Примерами удачного применения зиетодой генетической инженерии для создация ферментов с желаемыми свойствами может быть получение устойчивой к кис-.лороду гидрогеназы. Удалось повысить содержание гидрогеназ в клетках и лолучить микроорганизмы, способные выделять фиксированный ими азот в окружающую среду в форме аммиака. [c.79]

Аттрактанты второй группы действуют как кормовые приманки. К ним относятся, например, сбраживающиеся растворы сахара, а также белковые гидролизаты, витаминные препараты, бактериальные культуры. Они не так специфичны, как половые аттрактанты, и привлекают как самцов, так и самок насекомых разных, иногда генетически далеких видов. Эти вещества менее активны и действуют на насекомых с относительно меньших расстояний (до 1,5 км). Активность их непостоянна и зависит от факторов внешней среды — температуры, влажности, осадков. Некоторые из аттрактантов этой группы (ферментирующиеся вещества) эффективны только в течение короткого периода — 4—7 дней, так как развитие в них посторонних микроорганизмов приводит к потере привлекающих свойств. [c.198]

Трансформация передача генетической информации в виде изолированных фрагментов ДНК при нахождении реципиент-ной клетки в среде, содержащей ДНК-донора. Для трансдукции необходимо особое физиологическое состояние клетки-реципиента — компетентность. Это состояние присуще активно делящимся клеткам, в которых идут процессы репликации собственных нуклеиновых кислот. В таких клетках действует фактор компетенции — это белок, который вызывает повышение проницае-мос ги клеточной стенки и 1щтоплазматической мембраны, поэтому фрагмент ДНК может проникать в такую клетку. [c.22]

При обсуждении природы гетерогенности элюируемого материала с колонок ДЭАЭ-целлюлозы Роббинс [19] высказал мнение, что главными факторами, обусловливающими гетерогенность белковых фракций, могут быть различия в содержании в них иода (см. также [16]) и сиаловой кислоты. Если белковые фракции перед хроматографированием подвергали иодированию in vitro, то наблюдалось смещение иодированных белковых пиков по сравнению с контрольной пробой [19]. Тиреоглобулин, вероятно, является уникальным среди других белков в том смысле, что его основные функции не обусловливаются его макромолекулярными свойствами, а скорее всего определяются его ролью как динамического запаса биологически активных аминокислот ( гормональный иод ), количество которых вместе с количеством общего иода ( гормональный иод плюс иод негормональных иодтирозинов) может варьировать в зависимости от внутренних и внешних факторов. На основании этого можно сделать предположение, что тиреоглобулин, выделенный из экстрактов щитовидных желез различных животных одного вида, но с различными генетическими данными и (что типично для больших скотобоен) содержащихся на различных рационах, может быть до некоторой степени гетерогенным, что легко установить по хроматографическому поведению тиреоглобулина. [c.219]

Выяснение принципов, лежаших в основе образования специфической формы каждого организма и его частей, — наиболее трудная и еше мало изученная проблема биологии. Для ее решения применительно к многоклеточным организмам необходимо прежде всего понять, каким образом клетки, ткани и органы взаимодействуют между собой в ходе онтогенеза. В гл. 2 отмечалось, что межклеточные системы регуляции у растений включают в себя гормональные, электрические и трофические факторы, которые оказывают влияние на генетическую, мембранную и метаболическую регуляторные системы в каждой клетке. Для процессов эмбриогенеза и регенерации, в основе которых лежат одни и те же принципы, наиболее важны последовательная индукция определенных генетических программ и морфофизиологическая ориентация в пространстве. Запуск генетических программ осушествляется специфическими химическими и физико-химическими факторами, а ориентация в пространстве создается полярностью, в основе которой лежат прежде всего мембранные процессы. Клетки постоянно получают сигналы из внешней и внутренней среды (тестируют свое положение и состояние). В соответствии с этим корректируются их функциональная активность, считка генетической информации и векторы поляризации. Такая корректировка получила название эффекта положения . [c.357]

В рамках изучения неврологических болезней сейчас получили развитие исследования по выработке подходов к анализу так называемых сложных заболеваний, имеюпщх мультифакториальную природу, т.е. зависящих как от генетических факторов, так и от факторов внешней среды. Некоторые неврологические заболевания, такие как боковой амиотрофический склероз, имеют необычные генетические характеристики, которые позволяют считать их переходной группой от моногенных к мультифакториальным болезням. Их изучение может явиться ключом к пониманию генетических основ таких наиболее распространенных болезней, как инсульт, диабет, ипю-мическая болезнь сердца, пути исследования которых сейчас активно разрабатываются мировой наукой. В своей работе мы также ищем подходы к анализу генетической предрасположенности к данным заболеваниям. В наших исследованиях показано, что в случае заболеваний с сосудистой патологией большую роль играют гены, относящиеся к так называемой ренин-ангиотензиновой системе. У больных из популяций нашей страны выявлена ассоциативная связь полиморфизма некоторых из этих генов с развитием и тяжестью проявления клинических признаков при ишемической болезни сердца и осложнениях сахарного диабета типа II. Развитие исследований в этом направлении является новым этапом в молекулярной генетике человека, который позволит разработать методы диагностики, лечения и профилактики для фуппы наиболее распространенных болезней. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология