Експериментальні мутації: генетика

Широке використання різноманітних фізичних і хімічних чинників для експериментального отримання мутацій було розпочато після того, як Г. А. Надсон, С. Г. Філіппов і Г. Меллер довели мутагенну дію рентгенівських променів, а В. В. Сахаров відкрив хімічний мутагенез.

Для отримання мутацій використовуються УФ промені, різні види іонізуючих випромінювань (рентгенівські промені, у-промені, швидкі і повільні нейтрони) і хімічні речовини. В результаті впливу іонізуючої частинки на атоми речовини, що опромінюється відбувається іонізація. Причому результати впливу різних видів іонізуючих випромінювань розрізняються по щільності іонізації (т. Е. За кількістю пар іонів, що утворюються на одиницю об’єму) і розподілу іонізації в опроміненому речовині: чим більше заряд частинки, тим вище щільність іонізації.

Причиною появи нових мутацій вважалося прямий вплив іонізуючої частинки на молекулярну структуру хромосом ( «теорія мішені»). Однак опромінення тільки живильного середовища призводило до збільшення частоти мутацій висіяних на неї бактерій і нейроспори, що і дозволило виявити непрямий вплив опромінення через хімічні зміни субстрату. Дійсно, енергія випромінювання поглинається не тільки в хромосомах, але і в ядрі і цитоплазмі. Утворені при цьому іони викликають ланцюг фізико-хімічних процесів, розтягнутих у часі, в результаті яких можуть виникати генні мутації або структурні хромосомні перебудови. Важливу роль в непрямому впливі іонізуючого випромінювання відіграють вільні радикали, що виникають при радіаційному розкладанні води – основний складової частини всіх живих організмів. Володіючи високою реакційною здатністю – ці радикали розщеплюють органічні речовини, в тому числі і нуклеїнові кислоти.

Фактори, що сприяють утворенню вільних радикалів, підсилюють мутагенний ефект. Так, підвищення концентрації кисню під час опромінення значно підвищує частоту мутацій ( «кисневий ефект»). Вивчення впливу різних доз іонізуючої радіації (рентгенівських променів, у-променів і ін.) На частоту генних мутацій виявляє пряму пропорційну залежність частоти мутацій від дози опромінення. Причому не має значення, чи отримає об’єкт дозу за більш короткий час – при більшій інтенсивності опромінення або за більш тривалий час – при меншій інтенсивності опромінення.

Генні мутації можуть бути викликані впливом УФ променів. Частота мутацій залежить від дози опромінення, але до певної межі, вище якого вона не тільки не збільшується, але і знижується. Найбільшим мутагенну дію мають УФ промені з довжиною хвилі 250 280 нм, що відповідає спектру поглинання ДНК.

...
ПОДІЛИТИСЯ: