Мутации мутагены

Получить такие мутации, как замена ОС-пар на АТ-пары, можно простым химическим способом, а именно обработав нх азотистой кислотой (НМОг), которая осуществляет дезаминирование аминогрупп до гидроксильных групп. При этом цитозин превращается в урацил, который спаривается уже не с О, а с А. Таким образом, происходит по существу простое замещение или транзиция (разд. Г, 1). Под влиянием азотистой кислоты аденин превращается в гипоксантин, который (подобно гуанину) имеет тенденцию спариваться не с Т, а с С. (Гуанин также можно превратить в ксантин, однако такая замена не оказывает, по-видимому, существенного влияния на спаривание.) Многие другие химические модификации оснований также мутагенны. Так, например, к атому углерода в шестом положении в пиримидинах может присоединяться гидроксиламин, обладающий слабыми мутагенными свойствами. К наиболее сильным мутагенам относятся алкилирующие агенты. Эти соединения независимо от того, действуют ли они по или [c.289]

Наследственные изменения можно подразделить на изменения, возникающие в результате мутаций и рекомбинаций генетического материала. Скачкообразные изменения в генетическом материале клетки, приводящие к появлению новых признаков, получили название мутаций. Мутации возникают в популяции особей всегда, часто без видимых воздействий на популяцию. Такие мутации, причины возникновения которых нам неизвестны, называются спонтанными. Повышать частоту мутаций по сравнению со спонтанным фоном, т.е. индуцировать их, могут физические, химические и биологические факторы, действующие на генетический материал клетки. Физические факторы — это прежде всего коротковолновое излучение (ультрафиолетовые и рентгеновские лучи). К химическим мутагенам относятся аналоги оснований, производные акридина, алкилирующие и дезаминирующие агенты. Биологические факторы — это в первую очередь мигрирующие элементы (транспозоны и 15-элементы). [c.147]

Специфич. наборы водородных связей между пиримидиновыми и пуриновыми основаниями в комплементарных участках цепей (см. Комплементарность), а также меж-плоскостные взаимод. между соседними основаниями в цепи определяют формирование и стабилизацию вторичной и третичной структуры нуклеиновых к-т. Последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований в полинуклеотидной цепи определяет генетич информацию ДНК и матричных РНК. Модификация Пов полинуклеотидах под воздействием мутагенов может приводить к изменению информац. смысла (точковой мутации). [c.530]

Канцерогенез под действием полициклических ароматических углеводородов развивается на внутриклеточном уровне. Можно говорить о стадиях индуцирования и активации опухоли [3]. При индуцировании нормальные клетки обращаются в дремлющие раковые клетки. Этот процесс подобен мутации, а полициклические ароматические углеводороды давно используются в генетических исследованиях в качестве мутагенов , например, аценафтен. Измененная клетка, по этим представлениям, может оставаться в покое, если ее активность не будет стимулироваться дополнительно канцерогеном или активатором. Функции последнего могут выполнить моющие средства, фенолы и др. [c.319]

Данными экологического мониторинга подтверждено, что многообразие воздействия нефтепереработки и нефтехимии на окружающую среду не сводится к одним только мутагенным (вызывающим мутации) или канцерогенным (вызывающим злокачественные опухоли) действиям углеводородов на клетки живых организмов. Энергетическое и химическое воздействие нефтепереработки и нефтяных технологий на окружающую среду сопоставимо с деятельностью крупнейших природных катаклизмов, например, извержений вулканов. Ниже будет показана глобальность воз- [c.29]

Частота мутаций возрастает под влиянием мутагенных агентов (индуцированные мутации). Мутагенные агенты подразделяют на три группы химические, физические и биологические. [c.102]

Впервые способность делать ошибки была обнаружена при таких обстоятельствах. Оказалось, что, если фаг введен в клетки, предварительно обработанные УФ-светом, репарация поврежденной фаговой ДНК сопровождается индукцией мутаций. Это позволило предположить, что УФ-облучение клетки-хозяина способствовало активации какого-то белка (белков), который не функционировал в необлученных клетках и активность которого в процессе репарации порождает мутации. Мутагенный эффект имеет место также и для ДНК бактерии-хозяина. [c.440]

Бактерии могут выжить, имея лишь единственную хромосому в этом смысле они гаплоидные организмы. Однако динамика их деления и репликации хромосомы такова, что почти при любых условиях роста среднестатистическая бактериальная клетка содержит от полутора до двух полных хромосом. Поэтому в культурах, высеянных сразу же после обработки мутагеном, возникшие мутации с потенциально рецессивным фенотипом (например, связанные с ферментативной функцией) могут маскироваться присутствием неизмененной хромосомы в тех клонах, в которых последняя имеется. В связи с этим целесообразно дать культуре, обработанной мутагеном, расти в течение определенного периода времени и тем самым исключить возможность одновременного присутствия в одной клетке хромосомы, содержащей новую мутацию, и прежней хромосомы. Длительность этого периода зависит как от времени деления той или иной бактерии при росте в данных условиях, так и от специфики роста. Для видов или штаммов, клетки которых при росте образуют цепочки или гроздья (например, бациллы, стрептококки, стафилококки), этот период больше, чем для штаммов, растущих в виде одиночных клеток. При излишнем затягивании выращивания мутантные клетки сами начинают делиться, и тогда в одной клетке может присутствовать несколько копий одной мутации. Если хотят получить ряд независимых мутантов одного типа, то лучше всего еще во время индукции мутаций мутагеном или сразу же после нее поделить культуру на порции и затем из каждой порции отбирать после периода выращивания только по одному мутанту. Как было отмечено ранее в описании методов мутагенеза, если время обработки мутагеном достаточно велико, то выращивание проводят одновременно с индукцией мутагеном, тем самым устраняя необходимость в проведении дальнейшего выращивания. [c.26]

МУТАГЕН — фактор или вещество, вызывающее мутацию, [c.402]

Одно из наиболее поразительных свойств живых существ — это высокая степень мутабильности генов. Вредные мутации уносят многие человеческие жизни в раннем возрасте. Считают, что очень высокая частота заболеваний раком у людей старшего возраста обусловлена в какой-то мере накоплением соматических мутаций. Многие мутации могут появляться в результате ошибок репликации ДНК, а также процессов репарации и рекомбинации. Скорость мутирования возрастает в присутствии химических мутагенов, оод влиянием физических воздействий, таких, как, например, воздействие ультрафиолетовым излучением и рентгеновскими лучами, а также при случайном включении вирусной ДНК в хромосомы. [c.289]

Мутации, независимо от того, имеют ли они спонтанное происхождение или индуцированы каким-либо мутагеном, по харак- [c.147]

Загрязнения окружающей среды влияют на все стороны нашей жизни уменьшается число солнечных дней в городах и губится растительность, разрушаются строительные материалы и памятники архитектуры. Достаточно сказать, что многие бесценные произведения искусства, выполненные в мраморе и столетиями украшавшие Рим и Венецию, обречены на гибель из-за губительного действия оксидов азота и серы. Но самыми опасными последствиями загрязнений является возможность неблагоприятных мутаций в организме человека в результате увеличения химических мутагенов в окружающей среде. Как следствие увеличивается частота врожденных дефектов умственного и физического развития, бесплодных браков и генетическая предрасположенность к некоторым тяжелым болезням. Уже сейчас смертность от врожденных болезней во многих странах превышает смертность от детских инфекций. Но и это далеко не все. Наличие загрязнений в атмосфере привело к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, уменьшению прироста и качества древесины, уменьшению удоев молока и привеса сельскохозяйственных животных. [c.187]

Мутации под действием различных химических соединений, называемых мутагенными вещ,ествами, имеют большое значение цля управления наследственностью с целью ее улучшения. Результаты этих исследований нашли применение в селекции сель- [c.447]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Н. Д. Замятина и С. Г. Попова (1934) также получили под влиянием воздействия нода на яйца дрозофил понижение процента вылупленных мух по сравнению с процентом таковых в контроле, а также три редкие мутации. Мутагенное действие иода на яйца плодовой ыушкп подтвердила и А. А. Кондакова (1935). [c.300]

В результате работ Г. Дж. Мёллера в двадцатые годы XX в. было установлено, что частоту мутаций можно повысить по сравнению с их спонтанным уровнем, воздействуя на организм рентгеновскими лучами. В дальнейшем выяснилось, что частоту мутаций можно значительно повысить при помощи высокоэнергетического электромагнитного излучения, такого как ультрафиолет, рентгеновские и у-лучи. Частицы высокой энергии — а-и (3-частицы, нейтроны и космическое излучение — также обладают мутагенным действием, т. е. способны вызывать мутации. Мутагенным действием обладают и разнообразные химические вешества, в частности иприт, кофеин, формальдегид, колхицин, некоторые компоненты табака и все возрастаю- [c.209]

Канцерогенными оказываются совершенно различные химические вещества, если их скармливать экспериментальным животным или многократно наносить им на кожу. Некоторые из них действуют на клетки-мишени в своей исходной форме, но многим для этого необходимо превратиться в более активную форму - чаще всего это происходит под действием внутриклеточной системы ферментов, известных как цитохром-Р-450-оксидазы. Эти ферменты в норме превращают попадающие в организм яды и жирорастворимые ксенобиотики в безвредные и легко экскретируемые соединения. Однако окисление этой системой определенных вешеств приводит к образованию продуктов, являюшихся прямыми канцерогенами (рис. 21-6). Хотя известные на сегодняшний день химические канцерогены весьма разнообразны, большинство из них имеет по крайней мере одно общее свойство - способность вызывать мутации. Мутагенность может быть продемонстрирована различными методами, один из наиболее общепринятых - это тест Эймса, при проведении которого канцероген смешивается с экстрактом клеток печени крысы (играющим активирующую роль) и добавляется к культуре, специально подобранных ( тестирующих ) бактерий. Частота мутаций в такой бактериальной культуре является мерой мутагенности исследуемого вешества Грис. 21-7). Большинство соединений, обнаружи- [c.450]

Мутации, т. е. наследуемые изменения в генетическом материале, представляют собой важное биологическое явление. Будучи первоисточником всех биологических изменений, они наряду с механизмами переноса генов обусловливают генетическую изменчивость, поставляющую материал для эволюции. Мутации и индукция новых мутаций мутагенами представляют собой ценный инструмент в генетических и биохимических исследованиях. Во-первых, изменения, которые вызывает мутация в определенном гене, позволяют не только идентифицировать этот ген, но и точно указать его место в хромосоме с помощью метода генетического картирования. Во-вторых, анализ мутантных щтаммов, у которых нарущены различные этапы сложной цепи биохимических процессов, может вскрыть детали организации генетического и биохимического аппаратов. В-третьих, знание механизма действия различных мутагенов может помочь в установлении корреляций между мутагенным и канцерогенным действием множества факторов окружающей среды, таких, как химические агенты, радиоактивное излучение и другие физические факторы. [c.8]

Однако при возбуждении пары оснований электрон переходит от уровня гуанина на уровень цитозина (0,99 е ) и возникает заметная поляризация, отражающаяся на форме потенциальной кривой протона в водородной связи. Первый уровень возбужденной кривой является уже туннельным для протона. Итогом этого может быть переход протона от Г к Ц. Это значит, что возбуждение (например, действием УФ-излучения) создает условия, в которых вероятности образования нормальных и таутомерных форм оснований одинаковы. Таутомерные формы в цепи ДНК могут дать начало образованию различных мутаций. Таким образом Левдин объяснил мутагенное действие облучений на клетки. [c.355]

Видимо, уже на ранних стадиях эволюции ДНК заменила РНК в качестве носителя генетической информации. Этому гипотетическому событию должны были способствовать большая химическая устойчивость ДНК. связанная с заменой рибозы на дезоксирибозу, и двуцепочечное строение, скрывающее целый ряд реакционноспособных группировок. Но несмотря на свои преимущества , ДНК постоянно подвергается химическим изменениям, как спонтанным, так и индуцируемым мутагенами и даже клеточными метаболитами. Еще одна обычная причина повреждений ДНК — радиация и ультрафиолетовое облучение. Большинство происходящих с ДНК изменений недопустимы они либо приводят к вредным мутациям, либо блокируют репликацию ДНК и вызывают гибель клеток. Поэтому все клетки имеют специальные системы исправления повреждений, репарации ДНК- Нарушение этих систем губительно. Репарация ультрафиолетовых повреждений ДНК нарушена у людей, страдающих тяжелым наследственным заболеванием — пигментной ксеро-дермой. Такие больные не могут бывать на солнце и обычно умирают в раннем возрасте от какого-либо злокачественного заболевания. [c.73]

Согласно предположению И. А. Рапопорта (1966), в мутагенезе, вызываемом органическими веществами, обнаруживается определенная закономерность. Она выражается в том, что в каждом гомологическом ряду только один член обладает обычно высокой мутагенной активностью. Как правило, им является первый член ряда. В связи с этим целесообразно при рассмотрении биологической активности этиленимина особое внимание уделить его мутагенной, гонадотропной и эмбриотропной активности. В 1962 г. И. А. Рапопорт проводил исследования по оценке мутагенной активности этиленимина с помощью метода изучения сцепленных с полом мутаций на дрозофиле (на уровне смертельных доз). Автор установил, что этиленимин вызывает усиление указанного эффекта в 270 раз по сравнению с контролем. [c.259]

Изучение мутагенной активности этиленимина на млекопитающих проведено с помощью цитогенетического анализа костного мозга, метода доминантных летальных мутаций (Л. Д. Катосова, 1973), а также путем наблюдения за развитием потомства 1-го поколения (Г. Н. Заева и др., 1967), Установлено, что этиленимин при однократном (в концен- [c.259]

Скорость спонтанных мутаций невелика, однако она может быть значительно увеличена воздействием химических мутагенов (разд. 3,1) или излучения. Этот подход дал возможность легко измерять скцростй прямых и обратных мутаций. После того как такие измерения были-осуществлены, оказалось, что, хотя мутации, вызываемые определенными химическими соединениями, например акридиновыми красителями, могут быть обращены, частота такого обращения значительно ниже частоты обычных обратных мутаций. Было показано, что эти мутации происходят в результате либо делеций (выпадений) одногй или нескольких нуклеотидов из цепи, либо вставок (включений) дополнительных нуклеотидов. Мутации типа делеций и вставок возникают, по-видимому, в результате ошибок в процессе генетической рекомбинации и репарации поврежденной цепи ДНК. [c.247]

Другой способ, при помощи которого химические соединения могут вызывать мутации типа замены оснований, состоит в непосредственном встраивании соединения в молекулу самой ДНК. Так, например, 5-бромодезоксиуридин (или бромоурацил), мощный мутагенный агент, может замещать в ДНК тимидин. Менее эффективные агенты, предположительно действующие таким же образом, — это 2-аминопурин и 2,6-диаминопурин. [c.290]

Как можно распознать мутагенное соединение Очень ценный метод, основанный на использовании тест-штаммов бактерий, предложили Амес и сотрудники, использовавшие мутанты Salmonella, не способные синтезировать собственный гистидин, но способные расти, когда мутагенный агент вызывает обратную мутацию. Мутации одного такого [c.293]

Изучение мутагенных свойств абергипа (тест Эймса, учет доминантных летальных мутаций и учет хромосомных аберраций) показало, что препарат пе индуцирует генетических нарушений у микроорганизмов, в клетках костного мозга и зародышевых клетках млекопитающих [c.225]

Изучение мутагенного действия эстифана, ироведенное с исиользованием методов учета доминантных леталей в зародышевых клетках мышей и хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей, показало, что эстифан не индуцирует генетических нарушений в соматических и зародышевых клетках. На штаммах сальмонелл методом регистрации различных типов точковых мутаций по тесту Эймса установлено, что эстифан не проявляет мутагенных свойств. [c.404]

Оценивая различные стороны воздействия химических загрязняющих веществ на живые организмы, нельзя не принимать во внимание мутагенные изменения. Различные мутации возможны при попадании в живые организмы некоторых химических соединений, но особенно вероятны и опасны они при загрязнении территории радионуклидами. Мутации не только приводят к существенным отклонениям от нормального развития организмов (включая человека), но и вызывают общее ухудщение генофонда многих популяций, что может иметь далеко отстоящие последствия для последующих поколений. [c.13]

К одним из отдаленных эффектов воздействия лекарственных средств является их возможная генотоксичность (способность вызывать мутационные изменения генома половых и соматических клеток) и часто связанная с ней бластомогенная активность (индуцирование возникновения новообразований). Исследования канцерогенности и мутагенности потенциальных лекарственных средств дают возможность прогнозировать опасность накопления мутаций в популяции. [c.493]

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]

Цутасеннов и канцерогенное ействия. При работе с гидроксамовыми кислотами прикодитоя считаться со сравнительно высокой вероятностью проявления мутагенного действия. Известно [ 90],что сам гид-роксиламин и его О- и И-метилпроизводные относятся к самым простым и специфичным реагентам, способным вызвать мутации, причем мишенями для них служат остатки цитозина и (в меньшей степени) аде-нина. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология