Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Мутагенез

Мутагенез (далее М) процесс возникновения наследственных изменений — мутаций, появляющихся естественно (спонтанно) или вызываемых (индуцируемых) различными физическими или факторами — мутагенами. В основе М лежат изменения в молекулах нуклеиновых кислот, хранящих и передающих наследственную информацию. Эти изменения выражаются в виде генных мутаций или перестроек. Кроме того, возможны нарушения митотического аппарата клеточного деления (см. Митоз), что ведет к геномным мутациям типа полиплоидии или анеуплоидии. Повреждения нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) заключаются либо в нарушениях углеводно-фосфатного остова молекулы (ее разрыв, вставка или выпадение нуклеотидов), либо в изменениях оснований, непосредственно представляющих генные мутации или приводящих к их появлению в ходе последующей репликации поврежденной молекулы. При этом пуриновое основание заменяется другим пуриновым или пиримидиновое основание — др. пиримидиновым (транзиции), либо пуриновое основание заменяется пиримидиновым или пиримидиновое — пуриновым (трансверсии). В результате в определяющих синтез тройках нуклеотидов (кодонах) возникают два типа нарушений: так называемые нонсен-скодоны ("бессмысленные"), вообще не определяющие включение аминокислот в синтезируемый и так называемые миссенс-кодоны ("искажающие смысл"), определяющие включение в неверной аминокислоты, что изменяет его свойства. Вставки или выпадения нуклеотидов ведут к неправильному считыванию генетической информации (сдвигу рамки считывания), в результате чего обычно возникают "бессмысленные" кодоны и лишь в редких случаях "искажающие смысл". Механизм М для разных мутагенов неодинаков. Ионизирующие излучения действуют на нуклеиновые кислоты непосредственно, ионизируя и активируя их Это приводит к разрывам углеводно-фосфатного остова молекулы и связей между комплементарными нитями ДНК, образованию "сшивок" между этими нитями, разрушению оснований, особенно пиримидиновых. Прямое действие ионизирующей радиации на и содержащуюся в них ДНК обусловливает почти линейную зависимость между дозой облучения и частотой вызываемых облучением генных мутаций и нехваток (малых делеций); однако для тех типов перестроек, которые возникают в результате двух разрывов (более крупные делеции, инверсии, транслокации и др.), зависимость между дозой облучения и их частотой имеет более сложный характер. Мутагенное действие ионизирующих излучений может быть и косвенным, т. к. прохождение их через цитоплазму или питательную среду, в которой культивируются микроорганизмы, вызывает радиолиз воды и возникновение свободных радикалов и перекисей, обладающих мутагенным действием. Ультрафиолетовое излучение возбуждает электронные оболочки что вызывает различные реакции в нуклеиновых кислотах, приводящие к мутациям. Из этих реакций наибольшее значение имеют гидратация цитозина и образование димеров тимина, но известную роль в М играют также разрыв связей между нитями ДНК и образование "сшивок" между этими нитями. Ультрафиолетовые лучи плохо проникают во внутренние ткани организма, и их мутагенное действие проявляется только там, где они могут достигнуть генетического аппарата (например, при облучении вирусов, бактерий, спор растений и т. п.). Наиболее мутагенны ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 2500 до 2800 А, поглощаемые нуклеиновыми кислотами. Лучи видимого спектра подавляют мутагенный эффект ультрафиолетовых лучей (см. Фотореактивация). Алкилирующие соединения, к числу которых принадлежат наиболее сильные из известных мутагенов (так называемые супермутагены), например нитрозоэтилмочевина, этилметансульфонат и др., алкилируют фосфатные группы нуклеиновых кислот (что приводит к разрывам углеводно-фосфатного остова молекулы), а также основания (главным образом гуанин), в результате чего нарушается точность репликации нуклеиновых кислот и возникают транзиции и изредка — трансверсии. Аналоги оснований включаются в нуклеиновые кислоты, что при последующей репликации ведет к появлению транзиций и трансверсий. Эти же типы изменений вызываются кислотой, дезаминирующей основания. Акридиновые красители образуют комплекс с ДНК, мешающий ее репликации: в результате выпадают или добавочно вставляются одна или несколько пар нуклеотидов, что приводит к сдвигу рамки считывания. Аналогичные типы реакций с нуклеиновыми кислотами характеризуют и др. мутагены, но для многих из них механизм М изучен недостаточно. Некоторые мутагены нарушают цитоплазматический аппарат митоза, следствием чего является нерасхождение всех разделившихся или неправильности в распределении их между дочерними клетками; в первом случае возникает полиплоидия, во втором — анеуплоидия. Известны вещества, специфически действующие таким образом (например, алкалоид колхицин). На ход М оказывают значительное влияние различные внешние факторы. Так, частота мутаций, индуцируемых ионизирующими излучениями, возрастает при поступлении в клетку и падает при его недостатке, например, если облучение происходит в атмосфере (см. Кислородный эффект). Некоторые вещества подавляют М (см. Антимутагены). Например, введение в клетку аденозина или гуанозина тормозит мутагенное действие аналогов пуриновых оснований; фермент каталаза снижает мутагенный эффект ионизирующих излучений и т. д. При действии некоторых мутагенов мутации могут возникать как сразу, так и спустя известное время, иногда через несколько клеточных поколений.

  Лит. см. при ст. Мутации.

  С. М Гершензон.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 27.11.2021 15:18:14
15:08 Мошенники начали выманивать деньги от имени дочери Анастасии Заворотнюк
15:02 Янукович поборется за президентское кресло в суде
14:51 Двух членов «Единой России» исключили из партии из-за банкета во время траура
14:47 Российская биатлонистка опоздала на старт гонки
14:42 Россиян предупредили о панических атаках после коронавируса
14:28 Гинцбург объяснил важность вакцинации детей от COVID-19
14:26 Новый штамм коронавируса омикрон выявлен в Германии
14:12 На юбилее КВН спели про Пескова
13:44 Россиянам объяснили разницу между оливками и маслинами
Больше новостей
СегодняСиловые структуры «Он был рисковым человеком» Как телохранители спасали Брежнева от пуль террористов и шли за ним в урановые шахты
26 ноября 2021Россия «Людей заранее объявили погибшими» Трагедия на шахте «Листвяжная» — не первая. Почему в Кузбассе гибнут сотни шахтеров?
СегодняКультура От Моргенштерна до Инстасамки: почему в России преследуют и запрещают провокационных артистов?
13:57 В Калуге открылся Всероссийский научный фестиваль «Плоды науки»
14:17 «Роскосмос» пойдет в «технологический нахлест»
13:13 Бузова заявила о побеге из больницы ради дня рождения отца
СегодняИз жизни «Уходите, вы нам не нужны!» Как афганцы на верблюдах оказались в Австралии и почему их ценили не больше животных?
26 ноября 2021Россия «Директор отмажется, у него денег много» Бывший горняк шахты «Листвяжная» о том, что привело к гибели 52 человек
14:28 В аэропортах Москвы задержали или отменили более 30 рейсов
14:02 На Украине пресс-марафон Зеленского сравнили с выступлением КВН
14:07 В Европе заявили о высокой степени риска из-за нового штамма коронавируса
СегодняМоя страна «Никогда бы не подумала, что это Россия!» Куда отправиться, чтобы увидеть самые красивые маяки страны?
СегодняИнтернет и СМИ «Ненависть продолжит процветать» Как превращение Facebook в метавселенную повлияет на миллиарды пользователей?
13:54 Stellantis будет выпускать механические коробки передач в Калуге
12:59 Стало известно о состоянии пострадавших при пожаре на заводе в Дзержинске
12:49 Кинопродюсеру Марку Рудинштейну сделали срочную операцию
СегодняРоссия «Шофера пришлось порезать...» Кто и как раскрывал самые громкие преступления во времена СССР
26 ноября 2021Россия В шахте «Листвяжная» нашли выжившего. В спасение людей под землей уже никто не верил
13:58 Российский врач назвал споры о вакцинации вредными для психики
13:52 У Ferrari уже есть идеи для ещё пяти будущих «икон»
13:53 Cadillac запатентовал три новых названия для будущих моделей
26 ноября 2021Культура Ночной дозор. В прокат вышел самый стильный фильм ужасов этого года. Почему его нужно смотреть?
25 ноября 2021Силовые структуры Из тюремного ада. Как многолетние пытки и издевательства над заключенными привели к отставке главы ФСИН России
13:49 Российская антиваксерша распылила дихлофос в росгвардейцев
13:47 Создателю премии «Кинотавр» провели срочную операцию в Москве
13:41 Большунов завоевал первую медаль на Кубке мира
25 ноября 2021Россия 52 человека погибли в шахте «Листвяжная» в Кемеровской области. Это горняки и спасатели. Живых под землей больше нет
26 ноября 2021Среда обитания «Золотые унитазы все еще популярны в регионах» Где и за сколько приобретают жилье российские чиновники
13:40 Названа стоимость первой Рождественской елки Байдена
13:31 Певица Глюкоза предложила оборудовать курилки в школах
13:31 Убийцу «колбасного короля» уличили в подготовке побега из СИЗО
25 ноября 2021Россия Госдума лишила депутата Рашкина неприкосновенности. Какое наказание его ждет за убийство лося?
25 ноября 2021Моя страна Российские кладбища обрели популярность у туристов. Какие легенды они таят и почему их стоит посетить?
13:26 Руководство «Ювентуса» обвинили в отмывании крупной суммы
13:02 Российские ученые оценили эффективность вакцины от нового штамма коронавируса
13:03 В России рассказали о зоне поражения «Искандеров» в Европе
24 ноября 2021Путешествия Другой Стамбул. Еще недавно здесь жили мигранты и бедняки. Чем сегодня способен удивить туриста «золотой» район Стамбула?
26 ноября 2021Россия «Родители сначала были в шоке» История россиянки, переехавшей из Москвы в Тегеран
12:53 Россияне раскрыли источники средств на первый взнос по ипотеке
12:39 Названы сроки начала испытаний российского препарата против COVID-19
12:39 Жителей Москвы возмутил молящийся напротив музея приезжий
Сегодня Видео: автосалон новых Жигулей Блогеры нашли автосалон советских машин без пробега
25 ноября 2021Экономика Подняли тревогу. Могут ли биткоины привести мир к климатической катастрофе?
12:36 Вера Брежнева рассказала о кастинге в группу «ВИА Гра»
12:30 В УФСИН прокомментировали возможный побег убийцы «колбасного короля»
12:21 Нарышкин обвинил США в попытках разжечь конфликт в Донбассе
25 ноября 2021Культура Развод и девичья фамилия. Адель выпустила первый альбом за шесть лет. Почему теперь ее называют главной певицей планеты?
12:20 Названы приоритетные версии причин пожара на заводе боеприпасов в Дзержинске
12:09 Осквернившему фото ветерана ВОВ блогеру предъявили обвинение
12:15 Татьяна Тарасова рассказала о проблемах со здоровьем
12:06 Директора шахты «Листвяжная» арестовали на два месяца
12:08 Российский пятиклассник пытался напасть на сверстника и учителя во время урока
11:43 Стоимость жилья в России предложили увеличить