Многие мутагены вызывают рак

Мутагены не только увеличивают частоту мутаций многие из них представляют собой сильнодействующие канцерогены — вещества, способные вызывать опухоли у млекопитающих [19]. Эймс и др. [7, 8] разработали бактериальную тест-систему для эффективного выявления корреляции этих двух свойств и показали, что многие канцерогены обладают также и мутагенной активностью. Подробности их метода будут в дальнейшем рассмотрены в настоящей главе (разд, 13,8.2). [c.13]

Индуцированные мутации, вызванные облучением, впервые были полу-, чены советскими учеными Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым, которые в 1925 г. наблюдали мутационный эффект на дрожжах после воздействия на них радиевыми лучами. В 1927 г. американский генетик Г. Меллер показал, что рентгеновы лучи могут вызвать множество мутаций у дрозофилы, а позже мутагенное действие рентгеновых лучей подтвердилось на многих объектах. В дальнейшем было установлено, что наследственные изменения вызываются также всеми другими видами проникающей радиации. Для получения искусственных мутаций часто используются гамма-лучи, источником которых в лабораториях обычно является радиоактивный кобальт Со °. В последнее время для индуцирования мутаций все шире применяются нейтроны, обладающие большой проникающей способностью. При этом возникают как разрывы хромосом, так и точковые мутации. Изучение мутаций, связанных с действием нейтронов и гамма-лучей, представляет особый интерес по двум причинам. Во-первых, установлено, что генетические последствия атомных взрывов связаны прежде всего с мутагенным влиянием ионизирующей радиации. Во-вторых, физические методы мутагенеза используются для получения ценных в хозяйственном отношении сортов культурных растений. Так, советские исследователи, используя методы воздействия физическими факторами, получили стойкие к ряду грибковых заболеваний и более урожайные сорта пшеницы и ячменя. [c.150]

Биологические факторы. Наряду с физическими и химическими мутагенами генетической активностью обладают также некоторые факторы биологической природы. Механизмы мутагенного эффекта этих факторов изучены наименее подробно. В конце 30-х годов С. М. Гершензоном начаты исследования мутагенеза у дрозофилы под действием экзогенной ДНК и вирусов. С тех пор установлен мутагенный эффект многих вирусных инфекций и для человека. Аберрации хромосом в соматических клетках вызывают вирусы оспы, кори, ветряной оспы, эпидемического паротита, гриппа, гепатита и др. [c.530]

Многие неорганические соединения, содержащиеся в промышленных выбросах в атмосферу, оказывают на людей и животных вредное действие токсическое — вызывают отравления, канцерогенное — способны вызвать злокачественные новообразования, мутагенное — могут изменять наследственность у рождающихся детей, тератогенное — способствуют возникновению уродства, аллергенное — вызывают заболевания, связанные с повышенной чувствительностью к действию химических веществ. Некоторые соединения оказывают вредное действие на почву и растения, здания и сооружения, предметы обихода, изменяют климат и погоду, увеличивают число дней с туманами, снижают прозрачность атмосферы и видимость [0-5 1]. На растения вредное действие оказывают свинец, медь, цинк, кадмий, сернистый газ, хлор, хлористый водород, фтористый водород, озон, фтор, оксиды азота и серы, пыль [0-106 0-107 0-108[. Ряд веществ аккумулируется растениями из воздуха и почвы, а затем с пищей поступает в организм людей и животных. Некоторые растения аккумулируют вредные вещества, не страдая от этого, но потребление в пищу таких растительных продуктов может вызвать отравление [2]. [c.5]

Одним из основных отличий химического мутагенеза от радиации является специфичность действия химических соединений. Известно много случаев, когда мутагенное для одного организма вещество совершенно не вызывает у другого организма мутаций (В. Н. Никифоров, 1965). Например, уретан, индуцирующий мутации у плодовой мушки, растений и бактерий, совершенно не вызывает их у нейроспоры (Ауэрбах, 1958). Уретан является также канцерогенным для мышей и крыс, но не вызывает опухолей легких у кроликов и морских свинок (Роджерс, 1957) 5-бромдезоксиуридин способен вызвать у бактерии только точечные мутации, а в культуре клеток человека — разрывы хромосом (В. Г. Никифоров, 1965). [c.302]

Необходимо ясно различать между химическими мутагенами и хемостерилизаторами. Хемостерилизатор — это любой химикат, который вызывает стерильность, независимо от механизма, каким она достигается. Многие химические мутагены являются хемостерилизаторами, но не все хемостерилизаторы могут индуцировать наследуемые мутации и цитогенетические изменения. [c.112]

В настояш ее время доказано, что многие эти токсины обладают канцерогенной, мутагенной и тератогенной активностями, способны вызывать острые токсикозы. [c.379]

Говоря о конкретных источниках загрязнения окружающей среды суперэкотоксикантами, нельзя не обратить внимания на неблагоприятные последствия применения ядохимикатов, поскольку не существует нетоксичных для человека пестицидов. По данным американских ученых, 60% всех гербицидов, 90% фунгицидов и 30% инсектицидов вызывают опухоли у животных [2]. Многие из этих веществ помимо высокой токсичности обладают ярко вьфаженными кумулятивными свойствами, последствия которых проявляются в изменении иммунологического статуса организма, мутагенном и тератогенном действии [126]. Т ис, статистическое обследование историй болезни 1219 человек, умерших от рака желудка в одном из округов штата Калифорния в США, показало, что 2/3 из них употребляли воду с высоким содержанием дихлорбромпропана [127]. Свободный или слабо связанный хлор никогда не встречался в природе. Поэтому некоторые его соединения вызывают у живых организмов не- [c.77]

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 ухудшение генофонда многих популяций, что может иметь далеко отстоящие последствия для последующих поколений. [c.13]

В микрофизическом опыте мощное тождественной частоты излучение способно вызвать много квантовых переходов, которые по преимуществу оказываются одинаковыми в подавляющем большинстве абсорбировавших тождественных атомов. Вместо этого в мутагенезе соприкосновение с одинаковыми мутагенами приносит разнообразие в огромном большинстве взаимодействий, а разные мутагены нередко вызывают одинаковые перемены. [c.37]

Н)-фуранон (8-41), получивший название МХ [11]. Присутствие МХ в питьевой воде было обнаружено во многих странах мира [12]. Мутагенная активность МХ сравнима с активностью известного токсина - афлатоксина [13]. Работы последних лет показали исключительную высокую мутагенность МХ по отношению к В-лимфобластоидным клеткам человека [14]. МХ также является мощным канцерогеном и вызывает развитие раковых заболеваний у крыс [15]. Всемирная организация здравоохранения включила МХ в перечень соединений, особо опасных для здоровья человека [16]. Недавно МХ был обнаружен в водах 03. Тайху (Китай) [17]. При исследовании японских образцов питьевой воды наряду с уже известным МХ найдены еще три бромированных фуранона, названные ВМХ-1 (8-42), ВМХ-2 (8-43) и ВМХ-3 (8-44) [18]. Новые бромированные фураноны присутствовали в концентрациях, сравнимых с концентрацией МХ [18]. Полагают, что все галоидфураноны имеют природное происхождение [2]. [c.125]

Хемостерилизаторы, непосредственно связанные с обменом нуклеиновых кислот и белков. Многие вещества, действие которых объясняется прежде всего нарушением обмена нуклеиновых кислот, в результате испытания оказались мутагенными [10]. Однако значительное большинство этих веществ вызывает точковые мутации, и не сообщалось, могут ли они вызывать разрывы хромосом. Килман [95] установил, что многие пурины вызывают и мутации, и перестройки хромосом у растений. Новик [150] высказал предположение, что пурины, мешая дей- [c.127]

Многочисленные исследования по мутагенной специфичности различных типов излучений, а также химических и физических агентов показали, что, хотя многие мутагены вызывают изменения в ДНК лишь одного преобладающего типа, большинство мутагенов, помимо основного изменения, может вызывать изменения и других типов — с частотами от низкой до умеренной. Например, такие мутагены, как этилметансульфонат (ЭМС), нитро-зогуанидин (НТГ), гидроксиламин и азотистая кислота, вызывают в основном простую замену пары ОС на АТ в двухцепочечной ДНК [Ю, 22, 23]. Однако все они вызывают незначительное число транзиций АТ—уСС, а также некоторые трансверсии. Транзиция — это замена в ДНК какого-либо одного пурина (аденина или гуанина) или пиримидина (тимина или цитозина) на другой пурин или пиримидин соответственно. Трансверсия — это такая мутация, при которой происходит замена пуринового основания на одно из двух пиримидиновых или наоборот. [c.12]

Научно-техническая революция и связанный с нею резкий подъем промышленного производства могут приводить к загрязне нию окружающей среды — воздуха, воды, почвы, продуктов пи тания. Тысячи химических соединений (и число их постоянно рас-тет) используются и выпускаются промышленностью. Многие иэ них не разлагаются на более простые безвредные продукты, а накапливаются в атмосфере, воде или почве и преобразуются в еще более токсичные продукты. Большое число соединений, в особенности продукты неполного сгорания, попадают в биосферу, включаются в происходящие в ней процессы, и, подобно бумерангу, возвращаются к человеку, проникая через дыхательные пути, органы пищеварения или кожу. И хотя каждое вещество поступает в сравнительно небольших количествах, однако токсичность иногда очень велика, а некоторые вещества вызывают канцерогенные, мутагенные, гонадотропные,, эмбриотропные, аллергенные и другие последствия, проявляющиеся порой через несколько лет и даже в следующих поколениях. [c.3]

Токсическое действие. М. является необходимым микроэлементом для живого организма. Обнаруживается он в составе многих белков, ДНК, гепарина и более чем в ста жизненно важных ферментных системах организма. Он либо входит в состав комплекса ферментов (например, пируватдекарбоксилазы, супероксиддисмутазы), либо является активатором многих ферментов, либо может замещать другие металлы, в частности магний, в клеточных ферментных реакциях. Этим обусловлено его участие в различных видах обмена он необходим для формирования соединительной ткани и костей, роста организма, эмбрионального развития внутреннего уха, репродуктивной функции, функции центральной нервной системы и эндокринных желез. Дефицит М. у человека маловероятен. На крысах показано, что недостаточность М. не сопровождается снижением его содержания в цельной крови, но в лимфоцитах л ряде тканей уровень М. падает. Считается, что микроэлементу присущи степени окисления +3 и +2. Избыточное поступление М. может служить причиной развития как острой, так и хронической интоксикации. М. является политропным ядом, поражая многие органы и системы. Однако специфическим для М. является нейротоксическое действие. Он поражает центральную нервную систему, где вызывает органические изменения экстрапирамидного характера, в тяжелых случаях — паркинсонизм. Угнетение биосинтеза катехоламинов связывают с влиянием М. на окислительные ферменты, локализованные на митохондриях, где имеет место накопление М. Избирательное накопление М. в головном мозге считают основным детерминрфующим фактором психоневрологической симптоматики хронического отравления М. Нарушение в биосинтезе катехоламинов оказывает влияние на поведение и изменения со стороны психики, которые имеют место при хроническом марганцевом отравлении. Но М. является и политропным ядом, поражающим, помимо нервной системы, легкие, сердечно-сосудистую и гепатобилиарную системы, оказывает влияние на эритропоэз, эмбрио- и сперматогенез, вызывает аллергический и мутагенный эффекты. В токсическом действии соединений М. основное значение принадлежит металлу, анион изменяет этот эффект несущественно. [c.464]

Достигнуто ясное понимание химизма реакций образования аддуктов ДНК-канцероген, но неизвестно, как именно эти аддукты вызывают раковое заболевание. Мы, однако, знаем, что конечные продукты взаимодействия между организмом и канцерогеном могут приводить к изменениям в ДНК (мутагенный эффект) клеток бактерий и животных. Мутагенные и канцерогенные свойства взаимосвязаны. Если соединение мутагенно, оно скорее всего обладет и канцерогенным действием. Данные такого рода получают с помощью рутинного лабораторного теста Эймса на специальном штамме культуры Salmonella. Однако не все мутагенные вещества канцерогены, и многие природные мутагены входят в нормальный рацион питания. [c.105]

Можно возразить, что в некоторых случаях гетерозиготы по вредным рецессивным генам оказались более жизнеспособными, чем оба типа гомозигот. Достаточно вспомнить серповидноклеточную анемию и моиогибридный гетерозис. Однако подобные случаи представляют собой исключения, и они не могут изменить основного вывода, что ионизирующее излучение, имеющее своим источником атомные взрывы или что-то иное, является серьезной опасностью для наследственности. Здесь необходимо указать, что для мутагенного действия ионизирующего излучения нет никакого порога, ниже которого облучение не вызывало бы мутаций. Однако этот вопрос, так же как и ряд других, должен получить дальнейшее освещение в продолжающихся генетических и радиобиологических исследованиях. Исходные данные в этой области еще во многом неточны, и лишь в будушем мы сможем получить более ясное представление о тех опасностях, которые влечет за собой ядериое излучение. [c.449]

Есть основания предполагать, что мутагенное действие (способность вызывать мутации) различного рода из.пучений и ряда химических факторов связано в первую очередь с изменением ДНК под влиянием этих воздействий. Было найдено, что во многих случаях спектр действия ультрафиолетовых лучей соответствует спектру их поглощения нуклеиновыми кислотами. В некоторых случаях отмечалось наличие двух точек в спектре де11ствия ультрафиолетового освещения, одна из которых соответствовала поглощению ультрафиолетовых лучей белками, а другая — нуклеиновыми кислотами. Таким образом, в иных случаях получалась довольно сложная картина. [c.67]

Между генами животных и растений нет различий, если судить по их чувствительности к химическим мутагенам. Много десятков органических мутагенов, обнаруженных первоначально в лабораторных опытах на животных, активны также на растениях, что объясняется общей нуклеонротеиновой природой генов. Это нельзя перенести на неорганические мутагены — азотную кислоту, гидроксиламин, гидразин и некоторые другие вещества,— способные вызывать наследственные перемены у бактерий. Они остаются только слабыми или очень слабыми мутагенами для животных II растений, но действуют все же немного сильнее на растениях, чем на животных. Различие распространяется также па нуклеотид-аналоги, к которым растения чувствительны в небольшой мере, по все же больше, чем гепы животных. [c.23]

Широко признается опасность хемостерилизаторов для человека и животных. Многим лучшим хемостерилизаторам в острых дозах свойственны мутагенность, канцерогенность и тератогенность (способность вызывать деформации), но мало известно о действии повторных малых доз, хотя они-то и представляют наибольшую опасность. Большинство работ показывает, что многие из эффективных хемостерилизаторов, например ТЭФ [53, 97], меТЭФ [172а, 189а], ГМФ [40, 45а], ГММ [40], разлагаются и выводятся из организма насекомых в течение первых суток только ТЭФ на наружных покровах жуков задерживаются в несколько большем количестве, но контакт со стерилизованными жуками не представляет опасности для окружающей среды вследствие нерастворимости ТЭФ в воде [128]. Если нельзя выпускать насекомых, совершенно свободных от хемостерилизаторов, то по крайней мере необходимо установить, какое же количество хемостерилизаторов должны содержать выпускаемые стерильные насекомые. [c.38]

Кроме ионизирующих излучений, в практику селекционной работы прочно вошли многие химические мутагены, которые вызывают появление мутаций с большой частотой и для многих культур в 2—4 раза превосходят в этом отношении ионизирующие. излучения. Эффективными химическими мутагенами являются этиленимин, этилметансульфонат, диэтил сульфат, гид-роксиламин, нитрозоэтилмочевина и многие другие. В таблице 9 перечислены наиболее распространенные в настоящее время химические мутагены и даны их оптимальные концентрации. [c.110]

За несколько лет до открытия мутагенного действия аналогов оснований было обнаружено, что акридиновые красители, такие, как профла-вии и акридин оранжевый (фиг. 158), добавленные в умеренных концентрациях к зараженным Т-четными фагами клеткам Е. oli, вызывают значительное увеличение частоты мутантов в потомстве. В течение многих лет природа мутагенного действия акридинов оставалась неясной. Было известно лишь, что профлавин и акридин оранжевый внедряются интер-тлируют) между пурин-пиримидиновыми парами оснований двойной спирали ДНК (фиг. 158). Вопрос о том, как такая деформация молекулы ДНК приводит к изменению последовательности оснований, будет рассмотрен в этой главе несколько позднее. [c.320]

В настоящее время ясно, что многие химические соединения, синтезированные для различных промышленных целей, мутагенны. Для того чтобы свести к минимуму воздействие мутагенных факторов на людей, необходимо уметь их быстро идентифицировать. Оказалось, что многие химические канцерогены вызывают мутации со сдвигом рамки сами по себе или преобразуются в клетке в формы, вызывающие такие мутации. В настоящее время активно обсуждается гипотеза, согласно которой канцерогены индуцируют мутации, которые и служат причиной образования злокачественньк опухолей. [c.22]

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]

Мутагенные факторы различаются между собой по действию, и некоторые из них, по-видимому, проявляют известную избирательность по отношению к определенным участкам хромосом. В работах многих авторов установлено, что разные мутагены могут вызывать мутации, довольно существенно различающиеся по фенотипическому проявлению. Оказалось, например, что среди всех химических мутагенов по способности вызывать физиологические мутации у пшеницы выделяется этиленимин. В Институте цитологии и генетики Сибирского отделения Академии наук СССР изучали действие гамма-лучей (5 кР), этиленимина (0,04%, 12-часовая экспозиция), этилметансульфоната (0,1%, 12-часовая экспозиция) на горох сорта Торсдаг. Оказалось, что гамма-лучи да- [c.214]

Транспозиция IAP и их мутагенное действие. 1АР-элементы, перемещаясь в новые геномные сайты, вызывают мутации как в клетках зародышевой линии, так и в соматических клетках. Например, из клеток сверхпродуцентов легких цепей иммуноглобулинов были получены мутантные клеточные линии, вообще не продуцирующие этих цепей, и в некоторых из них в интроны гена легкой цепи были встроены 1АР-элементы. При этом 1АР-элемент мог находиться в любой ориентации относительно направления транскрипции иммуноглобулинового гена. Известен и еще один пример. Встраивание 1АР-элемента приводит к повышению уровня экспрессии соседнего с ним гена-явление, типичное для многих транспозирующихся элементов. Так, 1АР-элемент, встроенный в 5 -половину кодирующей области мышиного онкогена -mos, вызывает ускорение транскрипции последовательностей -mos, расположенных в З -направлении от вставки, при этом, как и Ту-элемент, 1АР встраивается таким образом, что транскрибируется в противоположном направлении от последовательностей -mos. Анализ аберрантных транскриптов с использованием нуклеазы S1 наводит на мысль, что LTR-L содержит дополнительный контролирующий элемент, который ускоряет транскрипцию в направлении от 1АР-элемента. Наличие двунаправленных промоторов и энхансера в LTR-L было прямо показано в опытах с использованием специально сконструированных векторов. [c.259]

Частота мутаций может значительно возрасти при действии на организм некоторых физических и химических факторов — мутагенов. Химические мутагены обнаружены среди промышленных ядов, инсектицидов, гербицидов, пищевых добавок и лекарств. Большинство канцерогенных веществ также обладают мутагенным действием. Кроме того, многие биологические факторы, например, вирусы, живые вакцины, а также гистамин, стероидные гормоны, вырабатываемые в организме человека, могут вызывать мутации. Сильными мутагенами являются различные виды излучений (рентгеновские лучи, гамма — лучи, а и р-час-тицы, нейтроны и др.), способные продуцировать генные и хромосомные мутации у человека, о чем свидетельствуют последствия аварии на Чернобыльской АЭС (см. главу 6). [c.26]

Азотистый иприт — метил-бис(р-хлорэтил)амин — оказывает мутагенное действие на многие живые объекты. Ларсон и др. [1042] выделили мутанты Z-вируса картофеля из инфицированных растеиий Ni otiana rusti a L., выращенных в атмосфере паров этого соединения, В исходном препарате родительского штамма подобные мутанты не были обнаружены. Хотя вполне возможио, что азотистый иприт в этом случае действительно вызывает мутации, ио, поскольку количественные данные в работе ие приводятся, пе исключается возможность отбора спонтанно возникших мутантов. [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология