Osztályozása a mutagén és azok jellemzői - studopediya
A származási mutagének minősülnek endogén, kialakult élettartama során a szervezet és exogén - az összes többi tényező, beleértve a környezeti körülményeket.
A természet előfordulási mutagén sorolják a fizikai, kémiai és biológiai. Fizikai mutagénekre úgynevezett fizikai hatással van az élő szervezetekre, amelyek közvetlen hatással a DNS vagy RNS vírus, vagy egy indirekt hatása a replikációs rendszer, javítás, rekombináció
Az első fizikai mutagénekkel, nyitott a tudósok - Két különböző típusú sugárzás: az ionizáló sugárzás, radioaktív bomlás, az ultraibolya sugárzást.
Az elsődleges hatása ionizáló és ultraibolya sugárzás a kialakulását szimpla vagy dupla törések a DNS-molekulában. Az ultraibolya fény erősen elnyeli szövet okoz mutációt csak felszínes sejtjeiben többsejtű állatok, de hat egysejtű hatékonyan. Mutagén hatások az ultraibolya sugárzás 1931-ben alakult AN Promptov. Egyéb fizikai mutagének részecskék eltérő jellegű, amelynek nagy energiájú: az alfa- és béta-sugárzás által kibocsátott radioaktív anyagok, és a neutronsugárzás. Abban az esetben, közvetlen hatással van a DNS fő szerepet játszik a két paraméter: az érték energiájú részecskék befolyásolják a képességét, hogy a biológiai anyag, hogy felszívja ezt az energiát. DNS-károsodás lehet a két típusa van: a kettős szálú és egyszálú törések.
Mutációk is okozhat a magas vagy alacsony hőmérsékletű. 1928-ban H. Muller azt mutatta, hogy a hőmérséklet növelésével 10 ° C-frekvenciáját növelő mutációk Drosophila 2-3. Ismerve a hatásmódja ezek a mutagén, azt lehet feltételezni, hogy meg kell eljárni a DNS bármely szervezet. És valóban, hamar felfedezték, hogy például a röntgen okoznak mutációkat a különböző állatok, növények és mikroorganizmusok. Azt találtuk, hogy a mutációk a sugárzás által okozott bármilyen olyan jelek organizmus, mivel a foton, vagy részecske sugárzás nagy energiájú tiszta véletlenül megsértheti bármely DNS része. A mutációk száma nagyobb, annál nagyobb a sugárzás erőssége az, azaz, a több foton vagy részecskéket került a sejt egységnyi idő alatt. Azt is kimutatták, hogy a fizikai tényezők okoznak ugyanazok a mutációk merülnek fel, hogy a spontán mutagenezis. A magasabb rendű lények anyagokat, amelyek gyengítik a hatását a sugárzás - ítöszerek, és sok növény tartalmaz alkaloidokat és kumarinok, mert elősegítik a folyamatok okozta sugárzás, és ezek az anyagok veszélyes állatokat. Fizikai mutagén és hatásuk erősen függ a technika fejlődése a szervezet. Folyamatosan jár a mutagén fajok rezisztenssé váltak. Fizikai mutagenezis nem lehetett regisztrálni miatt gyors halál mutáns szervezetekre.
A kémiai mutagének sok kémiai vegyületek változatos szerkezetű. A leginkább mutagén aktivitást mutatnak különböző alkilező vegyületek, és a nitrozo-vegyületek, bizonyos antibiotikumok tumorellenes aktivitással bíró.
A kémiai mutagének vannak osztva mutagének közvetlen hatás (vegyületek reaktivitás, amely elegendő kémiai módosítás a DNS, RNS és egyes fehérjék) és mutagénekkel közvetett (promutageny - olyan anyagok, amelyek önmagukban inert, de alakítjuk a testben mutagének, főleg enzimes oxidáció). A megcélzott intézkedések mutagének a sejt DNS-és egyes fehérjék. Számos mutagének okozhat mutációk nem kovalens kötéssel, hogy DNS. Ebben az esetben, a DNS templát szintézis előrehalad hibákkal. A szintetizált DNS szálat az egyik nukleotid hosszabb vagy rövidebb, mint a normál és a mutáció fordul elő. Ott mutagének szintézisének gátlásával a DNS prekurzorok. Ennek eredményeként van egy késés vagy akár le is állíthatja a DNS-szintézis.
Mutagén és karcinogén vegyszerek szorosan kapcsolódnak. Ezért, potenciális mutagén anyagok a környezetben teszt mutagén ipari vegyi anyagok (festékek, gyógyszerek, növényvédő szerek, stb) - egy fontos problémája a modern genetika. Azt találtuk, hogy a mutagén aktivitás több ezer kémiai vegyületek. Azonban, ellentétben a ionizáló és ultraibolya sugárzás kémiai mutagénekkel jellemzi hatásának specifitása, jellegétől függően a tárgy és a szakaszában a sejt-fejlődés. Amikor kémiai mutagének kölcsönhatásban a komponensek öröklött struktúrák (DNS és fehérje), amelynek elsődleges károsodását az utóbbi. Ezt követően ezek a primer elváltozások adnak okot mutációk.
A biológiai mutagének közé tartoznak a DNS-t és RNS-vírusok, több polipeptidek és fehérjék, mint például a sztreptolizin-O és számos enzim restrikciós enzimekkel, és a bizonyos gyógyszerek és bizonyos DNS-plazmidokat. Mechanizmusok mutációk hatására különböző biológiai tényezők nem teljesen világos, de a szerek nukleinsavakat tartalmazó okozhat megsértését rekombinációs folyamatok vezetnek mutációk. Az akció a restrikciós enzimek csökken „vágás” a DNS-láncok helyen (locus) meghatározott nukleotid szekvencia, az egyes restrikciós enzimmel. Biológiai mutagének: - specifikus DNS-szekvenciák - transzpozonok; - egyes vírusok (kanyaró vírus, rubeola, influenza); - anyagcsere termékek (oxidációs termékei lipidek); A transzpozonok - egyik osztályok átvihető elemek a genom, hogy épülnek a genomba indukálhatnak mutációkat, beleértve az olyan fontos, mint a kromoszomális átrendeződések. Ezek fontos szerepet játszanak a közlekedési gyógyszer-rezisztencia mikroorganizmusok közül, a rekombináció és cseréje a genetikai anyagot különböző típusú mind a természetben és a géntechnológia tanulmányokat.
Az emberi tevékenység, mint a fő forrása a környezetszennyezés.
Szennyezés a környezet tekinthető fizikai és kémiai változások a összetétele a természetes anyagok (a levegő, víz, talaj), ami veszélyezteti az egészségügyi és az emberi élet, a környező természeti környezet. A szennyezés kozmikus - természetes, ami a föld kap jelentős mennyiségű helyet, a vulkáni kitörések, és antropogén elkötelezett eredményeként az emberi tevékenység. Nézzük meg a második típusú szennyezés által elkövetett ember akaratából.
Antropogén szennyezés a környezet osztva típusok. Ez a por, gáz, kémiai (beleértve talajszennyezés vegyi anyagok által), aroma, hő (hőmérséklet-változás), amely befolyásolja a vízi állati hulladékot. A forrás a környezetszennyezés előnyben emberi tevékenységek (ipar, mezőgazdaság, közlekedés).
Az elmúlt években, az első helyen felhozott szennyezés mezőgazdaságban. Ez annak köszönhető, hogy a két tényező. Az első - a növekedés az építőiparban nagy állattartó komplexek hiányában keletkező hulladék kezelése és ártalmatlanítása, valamint a második - növekedése a műtrágyák és növényvédő szerek, amelyek együtt az eső patakok és felszín alatti víz, folyók és tavak, súlyos károkat okozva a medencékben a nagyobb folyók, a halállomány és a növényzet.
Évente fejenként föld véve több mint 20 tonna hulladékot. A fő tárgyak szennyezés a légkörbe, vizek, beleértve az óceánok, a talaj. Napi a légkörbe több ezer tonna szén-monoxid, nitrogén-oxidok, kén-és egyéb káros anyagok. És csak 10% -át ez az összeg által elnyelt növények. kén-oxidok (kén-dioxid) - a fő szennyező forrás, amelyek hőerőművek, kazánok, kohászati üzemek.
Az ilyen fizikai és kémiai változás a légkör vezethet a jelenség az üvegházhatás. Ennek lényege, hogy a szén-dioxid felhalmozódása a felső légkörben, ami zavarja a normális folyamat közötti hőcsere a Föld és a Kozmosz lesz visszatartani a hő felhalmozódik a Föld eredményeként a gazdasági tevékenység miatt, és néhány természetes okok, mint például a vulkánkitörések.
Tovább nem kevésbé fontos a szennyezett területek tavak, folyók, tavak és óceánok. Az éves óceánok egyesíteni több milliárd tonna folyékony és szilárd hulladék. Ezek közül kiemelkedik hulladékok olajat beleesik az óceán hajók eredményeként olajtermelés a tengeri környezet, és azért is, mert számos baleset tartályhajók. Az olajfolt kialakulásához vezet az óceán az olaj film, a halál tengeri élet, beleértve algákat, plangtona oxigént.
Ezen felül, a környezetszennyezés az óceánok nem csak csökkenéséhez vezet az élelmiszer-források, a halállomány, hanem szennyeződés káros anyagok az emberre. Azt találtuk, hogy például, van balti tőkehal per 1 kg tömegű 80 mg higanyt, azaz 5-8-szor nagyobb, mint egy orvosi hőmérő.
Ezek és egyéb hatásai a környezetszennyezés utóbb károsan befolyásolja a fizikai személy egészségi, ideges, mentális állapot, a jövő generációk egészsége.
A mutációk. Osztályozása mutációk. A genomiális funkciók, kromoszóma és a gén-mutációk. Eredmények funkcionális gének megváltoznak. A növekedés a genetikai teher populációi élőlények és annak következményei a jövőben az emberi civilizáció.
Mutáció - hirtelen, hirtelen változások genotípus ellenálló szerkezetű alatt a környezeti tényezők hatására öröklődnek.
Szervezetek, amelyek mutáció, az úgynevezett mutánsok. Mutáció elmélet jött létre, mint már említettük, Hugo de Vries 1901-1903. Abban az alapvető pozíciókat épített modern genetika: a mutációk, diszkrét változások öröklődés, a természetben spontán mutációk öröklődnek ezek ritkák, és lehet különböző. Attól függően, hogy milyen egy megjelölés alapján, több osztályozási rendszerek a mutációk a mai napig.
· Útján előfordulása. Megkülönböztetése spontán és indukált mutációk
Spontán jön hatása alatt a természetes mutációs tényezők, emberi beavatkozás nélkül.
Indukált mutációk hatására a mutagén emberi - kiváltó tényezők mutációkat. Mutagének mint három csoportba sorolhatók:
* Fizikai (sugárzás, elektromágneses sugárzás, nyomás, hőmérséklet, stb)
* Kémiai (citosztatikumok, alkoholok, fenolok, stb)
* Biológiai (baktériumok és vírusok)
2. kletok.Suschestvuyut mutáció szomatikus és generatív mutációk. Generatív mutációk fordulnak elő a reproduktív szövetekben, és ezért nem mindig kimutatható. Annak érdekében, hogy azonosítani generatív mutáció, az szükséges, hogy a mutáns ivarsejt részt oplodotvorenii.Somaticheskie mutációk a szomatikus sejtekben.
3. végén a szervezetben: a negatív, halálos, fele-letális, semleges és pozitív.
4. változások a genotípus. A mutációk genetikai, kromoszóma és a genom.
5. A lokalizáció a sejtben. A mutációk vannak osztva a nukleáris és citoplazmatikus. Plazma mutációk következtében keletkeztek a mutációk plazmogenah található mitokondrium.
A génmutációk. Gene (pont) mutációk befolyásolják, általában egy vagy több nukleotid, ahol az egyik nukleotid fordulhat más, eshet (törlés) megduplázódik, és nukleotidok csoport frazvernutsya 180 fok. Például a széles körben ismert humán gén felelős sarlósejtes - sejt betegség, amely végzetes lehet. A megfelelő normális gén kódol egyik polipeptidnyz hemoglobinláncok. A mutáns gén roncsolt csak egy nukleotid (GAA a GUA). Ennek eredményeként, a hemoglobin-lánc egy aminosav helyettesíthető egy másik (helyett glutamin - valin). Látszólag jelentéktelen változás, de ez vezet végzetes következményekkel jár: a vörösvértest deformált, megszerzése a sarló - sejt alakját, és nem képes az oxigén, amely halálhoz vezet a szervezet. A génmutációk változásához vezetnek az aminosav-szekvencia a fehérje. A legvalószínűbb génmutáció történik a párosítás a szorosan kapcsolódó szervezetek, amelyek örökölték a mutáns gén egy közös őstől.
Genomikai mutáció - egy mutáció, amelyek következtében az hozzáadásával vagy elvesztése egy, több vagy az összes haploid kromoszóma. Példa genomi mutációk - megduplázva a teljes kromoszómák számát a genomban (autopolyploids), ez előfordulhat miatt nem válása mitózis során vagy kromoszómák meiózis során.
Kromoszóma mutációk - számának változása az egyes kromoszómák a genomban (aneuploidia) vagy kromoszómális integritását (rekonstrukció). Ez az egyik oka az emberi betegségek. Monoszómia (1n) vagy es triszómia (3n) a kromoszóma lesz megtermékenyített petesejt letális a magzat (kivéve a nemi kromoszómák és kicsi) és a szomatikus sejtek gyakran vezet a rák.
Eredmények változtatni funkcionális gének:
1) fehérje represszor gént nem alkalmas operatoru- strukturális gének folyamatosan üzemelnek (proteinek szintetizálódnak minden alkalommal.
2) fehérje represszor gén szorosan kapcsolódik az üzemeltető és nem lehet eltávolítani véglegesen induktorom.Strukturnye gének nem működnek, vagy szintetizáljuk kódolt fehérjék transzkripciós leírásban.
3) jelentése interlace elnyomás és indukció induktor távollétében specifikus fehérje szintetizálódik, és ha nem szintetizálódik.
A fent említett zavarok transzkripciós mutációival kapcsolatos a gén szabályozó és operátor gén.
Probléma genetikai teher van a lakosság kedvezőtlen allél összetételét heterozigóta genotípusok.
Egyes rosszindulatú allél recesszív lehet tartani heterozigóta genotípusok és bizonyos feltételek mellett szállít előnyeit. (A sarlósejtes allél aonemii)
Genetikai terhelés az eredménye genetikai polimorfizmus. Ez a díj az ökológiai és evolúciós gibkost.Nasledstvennoe sokféleség csökkenti a fitness populációk az emberek. A teher genetikai terhelés felmérhető száma kedvezőtlen allél a genotípus minden egyes ember. Átlagban úgy 3-5 recesszív allélja homozigóta halálhoz vezető fiatal korban. 50% zigótákat kialakítva mindegyik pokalenie emberek nem következetes szempontjából és biológiai, 10% meghal egy korai szakaszban, 20% a spontán vetélést, 10% steril házasságok, 10% eltérés a Noma.