Особливості дії хімічних мутагенів
До хімічних мутагенів відносяться найрізноманітніші речовини. До хімічних мутагенів належать багато алкілуючі сполуки (наприклад, іприт, диметилсульфат, нітрозометілмочевіна), аналоги азотистих основ нуклеїнових кислот (наприклад, 5-бромураціл, 2-амінопурін), акридинового барвники, азотистая кислота, деякі алкалоїди, формальдегід, перекис водню і деякі органічні перекису, деякі біополімери (чужорідна ДНК, а також, мабуть, чужорідна РНК) і багато інших речовин, кількість яких зростає у міру виявлення мутагенної дії сполук, раніше в цьому відношенні не вивчених. Найбільш сильні хімічні мутагени, що збільшують частоту мутацій в сотні разів, називаються супермутагенамі. Розглянемо мутагенну дію деяких з хімічних мутагенів. Алкілуючі агенти.Викликають алкілування ДНК (наприклад, метилювання, етилювання і т.д.). У результаті при реплікації ДНК порушується принцип комплементарності, і відбувається заміна нуклеотидних пар: ГЦ → АТ; ГЦ → ЦГ; ГЦ → ТА Деякі з алкилирующих агентів в природі не зустрічаються, їх не розпізнають ферменти захисних систем. Такі речовини називаються супермутагенамі (наприклад, N-метил-N-нітрозосечовини). Супермутагени застосовуються в селекції рослин для отримання індукованих мутацій, їх використовують також як стимулятори росту (у надмалих концентраціях). Гідроксиламін.Вибірково амінується цитозин, що також порушує принцип комплементарності при реплікації ДНК. У результаті відбувається заміна ГЦ → АТ. Нітрити.Здійснюють окисне дезамінування гуаніну, аденіну, цитозину. Також порушується принцип комплементарності при реплікації ДНК. У результаті відбувається заміна АТ → ГЦ. Аналоги підстав.Це речовини, схожі з «звичайними» азотистими підставами. Проте вони здатні утворювати комплементарні пари з різними «нормальними» підставами. Наприклад, при реплікації ДНК навпаки гуаніну замість цитозину добудовується 5-бромураціл (аналог тиміну). Надалі навпроти 5-бромураціла добудовується аденін, а навпаки аденіну - звичайний тимін. Цей же процес може йти і в протилежну сторону. У результаті відбуваються заміни: ГЦ → АТ або АТ → ГЦ. До хімічних мутагенів умовно можна віднести і ряд вірусів (мутагенним чинником вірусів є, мабуть, їх нуклеїнові кислоти - ДНК або РНК). Мабуть, мутагени універсальні, тобто можуть викликати мутації у будь-яких форм життя - від вірусів і бактерій до вищих рослин, тварин і людини, але чутливість організмів різних видів до дії мутагенів - їх мутабільность - різна. Для всіх відомих мутагенів не існує нижньої межі їх мутагенної дії, але зі зменшенням дози будь-якого мутагену падає частота викликаються ними мутацій (вона порівнюється з частотою природно виникаючих мутацій у відсутності даного мутагену). Існує безліч інших хімічних чинників, які мають мутагенну, канцерогенну і тератогенну дію. Наприклад, іони важких металів, зв'язуючись з ферментами реплікації, репарації та рекомбінації, знижують їх ферментативну активність. Таким чином, не будучи власне мутагенами, іони важких металів сприяють появі мутацій. Фізичні та хімічні мутагени широко використовуються в селекції сільськогосподарських рослин і корисних мікроорганізмів з метою отримання мутацій, службовців матеріалом для штучного відбору.
Чинники, що викликають мутації на генному рівні. У природних умовах мутація з'являється під впливом факторів зовнішнього і внутрішнього середовища і позначається терміном «природні (або спонтанні) мутації».
Причиною генних, або так званих точкових, мутацій є заміна одного азотистого підстави в молекулі ДНК на інше, втрата, вставка, або перестановка азотистих основ у молекулі ДНК. Звідси робимо висновок - ген мутуючий у людини можуть розвинутися патологічні стани, патогенез якого різний.
На фактори викликають мутації на генному рівні зробило відповідний вплив навколишнього середовища (подагру, деякі форми цукрового діабету). Подібні захворювання частіше виявляються при постійному впливі несприятливих або шкідливих факторів навколишнього середовища (порушення режиму харчування та ін.) Мутація гена може спричинити за собою порушення синтезу білків, що виконують пластичні функції.
Генні мутації можуть бути причиною порушення транспорту різних з'єднань через клітинні мембрани. Вони пов'язані з порушенням функцій мембранних механізмів і з дефектами в деяких системах.
Якщо мутація на генному рівні виникає при дії різних фізичних, хімічних, біологічних факторів, то це називають мутагенезу.
Міністерство охорони здоров’я Україні
Дніпродзержинське медичне училище